[发明专利]配线和有机晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及由涂布制成的配线和有机FET以及制造方法。

背景技术

使用液晶和有机EL(Electro Luminescence，电致发光)元件的薄型显示装置，采用在沟道(チヤネル)中使用非晶硅或者多晶硅的薄膜晶体管(TFT)作为驱动像素点(画素)的元件。另一方面，在像素点使用有机EL的显示装置中，为了实现具有可塑性的显示装置和降低制造成本，广泛进行旨在对于驱动电路中使用的TFT也由有机物形成的研究。由于使用非晶硅或多晶硅的TFT没有可塑性，所以使用它们的显示装置也不会表现出具有可塑性。此外，由于在制造工序中要使用真空设备，所以制造成本也高。如果可以由有机物形成TFT，就可以实现具有可塑性的显示装置。还有，根据所使用的有机物，还能通过印刷技术等所谓湿式工艺来制造，从而在制造时不需要真空设备，能够实现降低制造成本。

有机分子分成两大类：单体和低聚体这样的分子量小的有机分子(低分子)；被分类为聚合物的分子量大的有机分子(高分子)。由有机分子形成沟道的TFT(有机TFT)也根据沟道由何种分子形成而分为两类。在沟道中使用低分子的有机TFT，被证实如果能够良好地保持有机分子的结晶性，就能够与非晶硅同等程度的提高在沟道中流动的载流子(キヤリア)的迁移率(移動度)，具有易于获得作为有机TFT的工作速度快的TFT的特长。但是在形成沟道时一般采用有机分子的真空蒸镀，因此具有难以降低制造成本的缺点。另一方面，沟道中使用高分子的有机TFT，在制造中易于适用湿式工艺，因此可以降低制造成本。但是，与沟道中使用低分子的有机TFT相比，在沟道中流动的载流子的迁移率，最多只能实现1/10左右的大小，具有TFT的性能低的缺点。

一般在沟道中使用有机分子时，存在的问题是TFT的动作速度比硅系的TFT慢。这是由于在沟道中流动的载流子的迁移率低造成的，沟道内的载流子的散射也是重要原因之一。为了降低载流子的散射，广泛使用的方法是，低分子时增大形成沟道的晶体的晶粒，减少载流子在沟道两端的电极间传导时所经过的晶界的数目。如果沟道中使用单晶，可以排除晶界的影响，因而是最优选的。高分子时，一般是在与在沟道中流动的载流子平行的方向上尽可能拉伸高分子来降低高分子内的载流子散射。

为了实现具有可塑性的显示装置，需要包括驱动像素点的周边线路在内也具有可塑性。在驱动像素点的线路中所使用的TFT，需要具有10V·s/cm²左右以上的载流子迁移率，目前能够证实满足这一要求的有机TFT，仅有在沟道中使用分子量小的有机分子的TFT。例如，非专利文献1(Science，303，1644(2004))中，在沟道中使用rubrene分子的单晶的有机TFT，得到了15(cm²/V·s)的载流子迁移率。此外，在非专利文献2(Applied Physics Letters，84，3061(2004))中，报告了对于高纯度化的并五苯(pentacene)分子的单晶在室温得到了35(cm²/V·s)的载流子迁移率。但是，这样的高迁移率是对单晶试样进行的，在制作单晶和TFT试样时需要付出特别的注意。在沟道中使用低分子时，更一般地使用由真空蒸镀形成的有机分子的薄膜晶体，该方法中难以在沟道中形成单晶，此外，由于要使用真空，在成本和产量方面也不利。

这样的有机TFT所存在的问题是，从应用方面所要求的性能和生产方面所要求的成本和量产性这两方面来讲是不能同时兼顾的。即，易于提高TFT性能的由低分子制成的TFT一般在制造中使用真空蒸镀，因而在制造方面不利。另一方面，易于抑制制造成本的由高分子制成的TFT，则TFT的性能明显降低，只能应用于有限的用途。