CN102163692A - 薄膜晶体管、电子设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种薄膜晶体管、电子设备及其制造方法。所述薄膜晶体管可以实现性能稳定。有机TFT包括：栅电极(1)；活性层(3)，隔着栅绝缘层(2)与所述栅电极(1)相对配置；源电极(4)和漏电极(5)，它们相互分开，并且与所述活性层(3)连接。活性层(3)含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料，该可溶性高分子材料的玻璃化温度比封装工序中的最高温度高。

Description

薄膜晶体管、电子设备及其制造方法

技术领域

本发明涉及具备包含有机半导体材料的活性层的薄膜晶体管、使用该薄膜晶体管的电子设备及其制造方法。

背景技术

近年来在多种多样的技术领域中使用场效应晶体管(FET：FieldEffect Transistor)，其中，广泛普及了薄膜晶体管(TFT：Thin FilmTransistor)。该TFT装在很多电子设备中，例如在有源矩阵方式的显示器等中作为像素选择用器件使用。

TFT把源电极和漏电极与活性层(所谓的沟道层)连接，该活性层隔着栅绝缘层与栅电极隔开。在所述TFT中，根据施加在栅电极上的电压控制在源电极和漏电极之间流过的电流，该电流边累积或消耗活性层中的电荷载体边流动。

使用硅(Si)或砷化镓(GaAs)等无机半导体材料作为形成活性层的材料，具有这样的活性层的TFT被称为无机TFT。但是，在用于大屏幕显示器等形状大的用途中，由于无机半导体材料价格贵，并且为了沿整个屏幕使多个无机TFT的性能均匀，需要严格的制造条件(高温或真空等)，所以增加了制造的难度和成本。

所以，最近使用廉价的有机半导体材料来代替无机半导体材料的技术得到研究，具备包含有机半导体材料的活性层的TFT被称为有机TFT。主要使用具有π电子的共轭材料作为所述有机半导体材料(例如参照非专利文献1～4)。但是，对于所述的共轭材料，存在它们不能获得足够的电性能，并且在大规模的制造工程中加工困难的问题。除此以外，由于容易与大气中的氧和水分反应，所以还存在不能获得足够的刚性(toughness)的问题。对于这样的刚性问题，存在使装有有机TFT的电子设备寿命缩短的问题。因此，还不能说以往的有机半导体材料达到可以满足在实际上使用的水平。

详细地说，使用并五苯虽然可以获得非常高的迁移率，但限于在高真空条件下蒸镀的情况(例如参照非专利文献5)。此外，对于并五苯，为了可以进行液体加工，还研究了使用可溶性的前驱物，但是在这种情况下，为了形成活性层必须在真空中利用高温(140℃～180℃)加热(例如参照非专利文献6)。利用所述液体加工的制造工艺由于最终制造的有机TFT的性能非常容易受基板和转化条件的影响，从在实际使用上有用的观点来看，不得不说所述液体加工是有局限的。

如果使用α-六噻吩等共轭低聚物，则可以获得高的迁移率，但还是限于在高真空条件下蒸镀的情况(例如参照非专利文献7、8)。与此相对，对于聚(3-己基噻吩)等一部分半导体聚合物，可以从溶液相蒸镀，但发现不能说在实际使用上已经足够(例如参照非专利文献9)。

Borsenberger等报告了把二(二甲苯基氨基苯基)环己烷掺杂在热可塑性聚合物中的高迁移率掺杂聚合物(例如参照非专利文献10)。该高迁移率掺杂聚合物可以作为静电印刷术的受光体中的输送层使用。

除此以外，为了制造电子器件，研究了使用有机材料的混合物(例如参照专利文献1)。该混合物是含有高分子材料(聚合物粘合剂)、电荷输送分子和氧化剂的导电性涂布用组合物，其中的氧化剂用于提高载体浓度。

至少使用两种有机半导体材料的混合物作为活性层的形成材料(例如参照专利文献2)。在该情况下，一种有机半导体材料具有比另一种有机半导体材料高的导电性，高导电性的有机半导体材料在活性层中起到提供载体的作用，因此可以很好地控制电流。此外，还可以在有机半导体材料的混合物中混入电绝缘材料。

包含有机半导体材料和高分子材料(有机粘合剂)的活性层也得到利用(例如参照专利文献3)。所述高分子材料具有小于10^-6Scm^-1的固有电导率和在1000Hz下小于3.3的介电常数ε。该介电常数ε优选的是小于3.0，更优选的是小于2.8，特别优选的是为2.0～2.8。

非专利文献1：J.Mater.Chem.，7(3)，p369-p376，1997

非专利文献2：J.Mater.Chem.，9，p1895-p1904，1999

非专利文献3：Current Opinion in Solid State & Materials Science，2，p455-p561，1997

非专利文献4：Current Opinion in Solid State & Materials Science，227，p253-p262，1998

非专利文5：Synth.Metals，1127，p41-p43，1991

非专利文献6：Synth.Metals，88，p37-p55，1997

非专利文献7：Synth.Metals，435，p54，1993

非专利文献8：Synth.Metals，265，p1684，1994

非专利文献9：Applied Physics Letters，53，p195，1988

非专利文献10：J.Appl.Phys.，34，Pt2，No12A，L1597-L1598，1995

专利文献1：欧洲专利公报第0910100A2号

专利文献2：美国专利公报第5500537号

专利文献3：日本专利公开公报特表2004-525501号

在电子设备的制造工程中，在形成有机TFT后，与以保护用(或平坦化用)的绝缘层等为代表的各种各样的封装部件一起被封装。在该情况下，如果在封装工序中有机TFT被过度加热，则活性层的特性容易恶化，因此，在所述有机TFT中迁移率和开关比等性能产生波动的可能性变大。

发明内容

鉴于所述问题，本发明的目的是提供一种可以实现性能稳定化的薄膜晶体管、使用该薄膜晶体管的电子设备及其制造方法。

本发明的电子设备包括：薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：栅电极；活性层，隔着栅绝缘层与所述栅电极相对配置，并且含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料；以及源电极和漏电极，所述源电极和漏电极相互分开，并且与所述活性层连接；以及封装部件，与所述薄膜晶体管一起被封装，其中，所述可溶性高分子材料的玻璃化温度高于在所述薄膜晶体管与所述封装部件一起被封装的工序中的最高温度。

本发明的电子设备的制造方法包括：形成所述薄膜晶体管的工序；以及将所述薄膜晶体管与封装部件一起封装的工序，其中，使所述可溶性高分子材料的玻璃化温度高于在将所述薄膜晶体管与所述封装部件一起封装的工序中的最高温度。

本发明的薄膜晶体管包括：栅电极；活性层，隔着栅绝缘层与所述栅电极相对配置，并且含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料；以及源电极和漏电极，所述源电极和漏电极相互分开，并且与所述活性层连接，其中，所述可溶性高分子材料的玻璃化温度在150℃以上。

按照本发明的薄膜晶体管，活性层含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料，该可溶性高分子材料的玻璃化温度高于150℃。在这种情况下，在制造使用薄膜晶体管的电子设备的工序中，即使在包括伴随加热的工序(最高温度＝150℃)的封装工序中投入薄膜晶体管，活性层的特性也不易恶化。因此，在多个薄膜晶体管之间，迁移率和开关比等性能不容易产生波动。因此，可以使薄膜晶体管的性能稳定，并且有助于提高电子设备的性能。

按照本发明的电子设备或其制造方法，使与封装部件一起被封装的薄膜晶体管的活性层含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料。此外，使可溶性高分子材料的玻璃化温度高于封装部件的加工时的最高温度。因此，即使在包括伴随加热的工序(最高温度＝150℃)的封装工序中投入薄膜晶体管，薄膜晶体管的活性层的特性也不容易恶化，因此在多个薄膜晶体管之间不容易产生性能波动。由此，可以实现提高电子设备的性能。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的薄膜晶体管的结构的剖视图。

图2是表示本发明一个实施方式的薄膜晶体管的另外的结构的剖视图。

图3是表示有关薄膜晶体管结构的变形例的剖视图。

图4是表示使用薄膜晶体管的例子的液晶显示装置主要部分的结构的剖视图。

图5是表示图4所示的液晶显示装置的电路结构的图。

附图标记说明

1…栅电极，2…栅绝缘层，3…活性层，4…源电极，5…漏电极，10…驱动基板，11、21…支承基板，12…有机TFT，13…平坦化绝缘层，14…像素电极，15…电容器，20…对向基板，22…对向电极，30…密封材料，31…液晶层，32…信号线，33…扫描线。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。说明的顺序如下：1.薄膜晶体管、2.使用薄膜晶体管的例子(电子设备)。

1.薄膜晶体管

[薄膜晶体管的整体结构]

图1和图2分别表示作为本发明一个实施方式的薄膜晶体管的有机TFT剖面的剖面结构和平面结构，在图1中表示沿图2所示的I-I线的剖面。

如在后面详细说明的那样，在此要说明的有机TFT是构成液晶显示装置等电子设备的一部分的器件，在制造所述电子设备的工程中，与封装部件一起被封装。所谓的封装部件是构成电子设备的多个部件(除了有机TFT以外的部件)，例如覆盖有机TFT的绝缘层或与有机TFT连接的电极等。此外，所谓封装是指为了制造电子设备，经过成膜工序、连接工序或贴合工序等各种工序，把有机TFT与封装部件结合在一起。下面把将有机TFT与封装部件结合的工序称为封装工序。

以隔着栅绝缘层2与栅电极1相对的方式配置有机TFT的活性层3，并且在所述活性层3上连接源电极4和漏电极5。

此外，图1和图2所示的有机TFT例如是栅电极1位于活性层3的下侧，并且源电极4和漏电极5重叠在活性层3的上侧的底栅顶接触型。

栅电极1例如由钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)或它们的合金等金属材料制成。

栅绝缘层2例如由无机材料或有机高分子材料制成。无机材料例如是氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃ N₄)等。有机高分子材料例如是聚乙烯基苯酚(PVP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺或氟树脂等。

活性层3含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料。活性层3与有机半导体材料一起还含有高分子材料，是由于与不含有高分子材料的情况相比，在多个有机TFT之间不容易产生性能(迁移率和开关比等)的波动。此外，有机半导体材料和高分子材料都是可溶性的，是由于利用涂布法可以形成活性层，与使用蒸镀法等情况相比，在多个有机TFT之间不容易产生性能波动，并且可以简化形成工序。

此外，在活性层3中，可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料也可以相分离。在这种情况下，为了在源电极4及漏电极5与活性层3之间得到足够的导电性，优选的是以与距源电极4等远的一侧相比，在距源电极4等近的一侧更多地分布可溶性有机半导体材料的方式相分离。此外，也可以使可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料完全相分离，从而成为两层。

其中，所谓的可溶性是指有机半导体材料和高分子材料相对于溶剂以分子水平分散(溶解和相溶)的性质，为了使它们分散，可以根据需要伴随搅拌或加热等处理。在这种情况下，优选的是有机半导体材料和高分子材料相对于共同的溶剂可以溶解。此外，两者的溶解度相对于溶剂优选的是0.5重量％以上，更优选的是1重量％以上，进一步优选的是5重量％以上。

可溶性有机半导体材料的种类只要是具有半导体特性和所述的可溶性的有机材料中的任意一种或两种以上，就没有特别的限定。

其中，作为可溶性有机半导体材料，优选的是至少具有三个芳环的共轭芳香族材料。芳环的种类优选的是5环、6环或7环，更优选的是5环或6环。这些芳香族环也可以把硒(Se)、碲(Te)、磷(P)、硅(Si)、硼(B)、砷(As)、氮(N)、氧(O)和硫(S)中的至少一个杂原子作为构成元素。其中，更优选的是，所述芳环具有氮、氧和硫中的至少一种。此外，芳环的至少一部分可以由以下列举的取代基中的任意一种或两种以上取代。所述取代基例如是烷基、烷氧基、聚烷氧基、硫代烷基(thioalkyl)、酰基、芳基、卤素基、氰基、硝基、烷氨基(二级或三级)或芳氨基(二级或三级)等。卤素基的种类没有特别的限定，例如是氟基等。此外，取代基也可以是所述一系列基的衍生物。

作为可溶性有机半导体材料的具体例子，可以例举：聚噻吩、聚-3-己基噻吩、并五苯[2，3，6，7-二苯并蒽]、聚蒽、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔或聚苯撑、聚呋喃、聚硒吩、聚二苯并噻吩(Poly(isothianaphthene))、聚苯硫醚、聚苯亚乙烯、聚噻吩乙炔(polythienylene vinylene)、聚萘或聚芘、聚薁、酞菁、份菁或聚乙撑二氧噻吩、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸或二噁烷蒽嵌蒽(Dioxaneanthanthrene)，等材料。此外也可以是所述材料的衍生物。

可溶性高分子材料的玻璃化温度比在使用有机TFT的电子设备的制造工序(封装工序)中的最高温度高。这是由于在把有机TFT投入封装工序中的情况下，可以防止因有机TFT在玻璃化温度以上的温度下被加热而造成活性层3的特性恶化。

更具体地说，优选的是可溶性高分子材料的玻璃化温度高于150℃。因为在设想电子设备是液晶显示装置等情况下，其制造工序(封装工序)中的最高温度大约为150℃。但是，如果考虑到封装工序中的最高温度波动等，则为了有效地防止活性层3的特性恶化，优选的是玻璃化温度比封装工序中的最高温度高30℃，更优选的是高50℃。即，优选的是玻璃化温度高于180℃，更优选的是高于200℃。

此外，可溶性高分子材料的分子量只要是可以确保所述的可溶性就没有特别的限定，其中优选的是高分子材料的分子量在10000以上，更优选的是在15000以上，进一步优选的是在20000以上。这是由于虽然也与高分子材料的种类有关，但高分子材料的溶解性大体随分子量的增大而增大。

可溶性高分子材料的种类只要是玻璃化温度高于封装工序中最高温度的可溶性的高分子材料中的任意一种或两种以上，就没有特别的限定。作为该可溶性高分子材料的具体例子可以例举以下的材料等。即：玻璃化温度在180℃以上的环状烯烃共聚物、玻璃化温度在200℃以上的聚苯醚、聚醚砜或聚砜。

可溶性有机半导体材料与可溶性高分子材料的混合比没有特别的限定，其中，优选的是可溶性有机半导体材料∶可溶性高分子材料＝10∶1～1∶10，更优选的是可溶性有机半导体材料∶可溶性高分子材料＝5∶1～1∶5，进一步优选的是可溶性有机半导体材料∶可溶性高分子材料＝3∶1～1∶3，特别优选的是可溶性有机半导体材料∶可溶性高分子材料＝1∶1。

在此，把可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料溶解在溶剂中，配置成溶液后，用该溶液形成活性层3。该活性层3的形成方法只要是使用溶液的方法就没有特别的限定，例如可以是浸渍法、喷雾法、涂布法或印刷法等。在这些形成方法中，通过涂布溶液等后使其干燥(使溶剂挥发)形成膜，从而形成含有溶质(可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料)的活性层3。在这种情况下，根据需要也可以再进行加热(烘烤)处理。此外，根据可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料的种类以及固形物的浓度等，可以调整溶液的粘度。

此外，可溶性高分子材料可以在配制所述溶液时已经成为高分子状态(聚合物)，也可以在配制溶液时还是低分子状态(单体)，所述溶液在经过涂布等后进行反应而成为高分子状态。该反应例如是利用加热处理或光照处理等的聚合反应。

溶剂的种类只要是可以使可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料溶解的液体中的任意一种或两种以上，就没有特别的限定。在这种情况下，优选的是在干燥时(溶剂挥发时)在膜(活性层3)上不产生缺陷那样的、具有优良的挥发性的材料。作为溶剂的具体例子，可以例举；氯类、芳香族类、酮类、含氮类、含硫类或脂肪族有机类等材料。氯类例如是二氯甲烷、三氯甲烷、一氯甲烷、邻二氯苯、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷或1，1，2，2-四氯乙烷。芳香族类例如是苯甲醚、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯或四氢化萘。酮类例如是1，4-二噁烷、丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯或乙酸正丁酯。含氮类例如是二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、2-甲基吡咯烷酮或二甲基咪唑啉。含硫类例如是二甲亚砜。脂肪族有机类例如是环戊烷、环己烷或十氢萘。其中，如果考虑配制溶液时等中的容易操作性和稳定性，优选的是沸点高于100℃的溶剂(高沸点溶剂)。

源电极4和漏电极5例如用金(Au)、白金(Pt)、银(Ag)、铜、铝、钼或它们的合金等金属材料形成，也可以用它们的氧化物形成。特别优选的是源电极4和漏电极5与活性层3欧姆接触。

此外，有机TFT也可以具有所述以外的其他的构成要素。作为这样的其他构成要素可以例举：支承有机TFT的基体等。该基体例如可以是铝、镍或不锈钢等金属材料的基板(圆片)，也可以是聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料材料的薄片。

[薄膜晶体管的制造方法]

例如通过以下步骤制造所述有机TFT。此外，对有机TFT的一系列的构成要素的形成材料已经进行了说明，所以在下面根据需要省略对它们的说明。此外，在此说明的有机TFT的制造方法只不过是一个例子，可以适当改变各构成要素的形成材料和形成方法等。

首先，形成栅电极1。在这种情况下，例如使金属层成膜，用光刻法在金属层上形成抗蚀剂图案等的掩膜后，利用该掩膜对金属层进行蚀刻。此后，利用灰化处理法等去除使用后的抗蚀剂图案。金属层的成膜方法例如是溅射法、真空蒸镀法或电镀金属法等。金属层的蚀刻方法例如是离子铣、反应性离子蚀刻(RIE)或湿法蚀刻等。但是，栅电极1的形成方法也可以用印刷法等其他方法。此外，也可以使用金属图案作为掩膜来代替抗蚀剂图案。

接着，以覆盖栅电极1的方式形成栅绝缘层2。例如因该栅绝缘层2的形成材料的不同，该栅绝缘层2的形成方法也不同。在使用无机材料的情况下，栅绝缘层2的形成方法可以是溅射法或化学气相沉积(CVD)法等。在使用有机高分子材料的情况下，栅绝缘层2的形成方法可以是涂布法或印刷法等。

接着，按以下步骤在栅绝缘层2上形成活性层3。首先，把可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料溶解在溶剂中，配制成溶液。如上所述，在这种情况下作为可溶性高分子材料使用玻璃化温度高于电子设备的制造工序(封装工序)中的最高温度的材料。随后用浸渍法、喷雾法、涂布法或印刷法等，使用溶液在栅绝缘层2的表面上形成活性层3。涂布法或印刷法例如是铸型涂布法、喷涂法、喷墨印刷法、凸版印刷法、柔性版印刷法、丝网印刷法、凹版印刷法或凹版胶印法等。然后把抗蚀剂图案作为掩膜对活性层3进行蚀刻。在这种情况下，作为形成图案的方法，例如使用光刻法或电子束光刻法等，并且作为蚀刻方法例如使用湿法蚀刻等。

最后，在栅绝缘层2上以与活性层3连接的方式形成源电极4和漏电极5。在这种情况下，首先，用与源电极4和漏电极5相同的形成材料以覆盖栅绝缘层2和活性层3的方式形成金属层(图中没有表示)。该金属层的形成方法优选的是在成膜时不损伤活性层3的方法。然后在金属层之上形成抗蚀剂图案等的掩膜。最后利用掩膜对金属层进行选择性蚀刻，形成源电极4和漏电极5。金属层的蚀刻方法例如与形成栅电极1的情况相同，其中优选的是在蚀刻时不损伤活性层3的方法。由此完成了有机TFT的制造。

[有关薄膜晶体管的作用和效果]

按照所述的有机TFT，活性层3含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料，并且所述可溶性高分子材料的玻璃化温度高于封装工序中的最高温度。具体地说，所述可溶性高分子材料的玻璃化温度在150℃以上。在这种情况下，在制造电子设备的工序中，即使把有机TFT投入包含伴随加热的工序(最高温度＝150℃)的封装工序中，活性层3的特性也不容易恶化。因此，在多个有机TFT之间不容易产生迁移率和开关比等性能的波动。因此可以使性能稳定，并且有助于提高电子设备的性能。

此外，由于利用使用溶液的涂布法等形成活性层3，所以与利用要求严格的制造条件(高温或真空等)的蒸镀法等形成活性层3的情况相比，可以简单而有效地形成活性层3。由此，可以降低制造成本。

[变形例]

此外，有机TFT不限于底栅顶接触型，如图3所示，也可以是底栅底接触型。在这种情况下，活性层3重叠在源电极4和漏电极5的上侧。除此以外，虽然在此没有具体的图示，但也可以是栅电极1位于活性层3上侧的顶栅顶接触型或顶栅底接触型。在这些情况下也可以得到同样的效果。

2.薄膜晶体管的使用例子(电子设备)

下面对所述的薄膜晶体管(有机TFT)的使用例子进行说明。所述有机TFT可以用于各种各样的电子设备中。

例如有机TFT可以应用于作为电子设备的液晶显示装置中。图4和图5分别表示液晶显示装置主要部分的剖面结构和电路结构。此外，在下面说明的装置结构(图4)和电路结构(图5)只不过是一个例子，可以适当改变它们的结构。

[电子设备的结构]

在此说明的液晶显示装置例如是使用有机TFT的有源矩阵驱动方式的透射型液晶显示器，所述有机TFT作为开关(像素选择)用的元件使用。如图4所示，所述液晶显示装置是将液晶层31封入驱动基板10和对向基板20之间的装置。

例如在支承基板11的一个面上顺序形成有机TFT12、平坦化绝缘层13和像素电极14，并且多个有机TFT12和像素电极14配置成矩阵形，由此构成驱动基板10。但是，在一个像素内含有的有机TFT12的数量可以是一个，也可以是两个以上。在图4和图5中表示的是例如在一个像素内含有一个有机TFT12的情况。例如用玻璃或塑料材料等透射性材料形成支承基板11，有机TFT12具有与所述的有机TFT相同的结构。塑料材料的种类例如与对有机TFT说明过的情况相同。平坦化绝缘层13例如由聚酰亚胺等绝缘性树脂材料形成，像素电极14例如由氧化铟锡(ITO)等透射性导电性材料形成。此外，像素电极14例如通过设置在平坦化绝缘层13上的接触孔(图中没有表示)与有机TFT12连接。

对向基板20例如在支承基板21的一个面的整个面上形成对向电极22。支承基板21例如由玻璃或塑料材料等透射性材料形成，对向电极22例如由ITO等导电性材料形成。塑料材料的种类例如与对有机TFT说明过的情况相同。

以配置成隔着液晶层31使像素电极14与对向电极22相对的方式，利用密封材料30粘贴驱动基板10和对向基板20。液晶层31中含有的液晶分子的种类可以任意选择。

除此以外，液晶显示装置例如也可以具有相位差板、偏光板、取向膜和背光单元等其他构成要素(在图中都没有表示)。

如图5所示，用于驱动液晶显示装置的电路包括所述的有机TFT12、像素电极14、对向电极22、液晶层31和电容器15。在该电路中，在行方向上排列多个信号线32，并且在列方向上排列多个扫描线33，在它们相互交叉的位置上配置有机TFT12、像素电极14和电容器15。但是，有机TFT12的源电极、栅电极和漏电极的连接端不限于图5所示的情况。信号线32和扫描线33分别与图中没有表示的信号线驱动电路(数据驱动器)和扫描线驱动电路(扫描驱动器)连接。

[电子设备的动作]

在该液晶显示装置中，如果通过有机TFT12选择像素电极14，在该像素电极14与对向电极22之间施加电场，则根据该电场强度，液晶层31中的液晶分子的取向状态发生变化。由此，由于根据液晶分子的取向状态，光透射量(透射率)得到控制，所以显示灰度图像。

[电子设备的制造方法]

例如按照以下步骤制造所述液晶显示装置。

首先，制作驱动基板10。在这种情况下，通过与所述有机TFT相同的步骤，在支承基板11的一个面上以配置成矩阵形的方式形成多个有机TFT12。如上所述，该有机TFT12具备含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料的活性层。特别是可溶性高分子材料的玻璃化温度高于在以下说明的使用有机TFT的制造工序(封装工序)中的最高温度，具体地说高于150℃。

接着，形成平坦化绝缘层13，使该平坦化绝缘层13覆盖有机TFT12和其周围的支承基板11。在这种情况下，例如用旋转涂布法等涂布聚酰亚胺的前驱物溶液(聚酰胺酸)后，在100℃～150℃下加热(烘干)数分钟，形成平坦化绝缘层13。接着，利用光刻法使平坦化绝缘层13形成图案(曝光和显影)。最后把平坦化绝缘层13在150℃下加热(后烘)数分钟。

接着，在平坦化绝缘层13上以配置成矩阵形的方式形成多个像素电极14。在这种情况下，首先，例如利用蒸镀法等形成ITO层(图中没有表示)，使得该ITO层覆盖平坦化绝缘层13的表面。随后用旋转涂布法等，在ITO层的表面上涂布光致抗蚀剂后，在100℃以下加热(烘干)数分钟，从而形成光致抗蚀剂膜(图中没有表示)。接着，利用光刻法使光致抗蚀剂膜形成图案(曝光、显影和全面曝光)，从而形成光致抗蚀剂图案。最后把光致抗蚀剂图案作为掩膜对ITO层进行湿法蚀刻后显影，并且在100℃下加热2分钟。

接着，形成对向电极22，使得该对向电极22覆盖支承基板21的一个面，制作对向基板20。最后，通过密封材料30以使像素电极14和对向电极22相对的方式粘贴驱动基板10和对向基板20，然后在设置在两基板之间的空间中注入液晶，形成液晶层31。由此，完成制作液晶显示装置。

[有关电子设备及其制造方法的作用和效果]

按照所述液晶显示装置及其制造方法，在形成具备含可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料的活性层的有机TFT12后，把该有机TFT12投入到封装工序中。在这种情况下，由于使可溶性高分子材料的玻璃化温度高于封装工序中的最高温度，所以在该封装工序中活性层的特性不易恶化，并且在多个有机TFT12之间不容易产生性能波动。因此，可以实现提高电子设备的性能。除此以外的效果与所述的有机TFT相同。此外，液晶显示装置不限于透射型，也可以是反射型。

实施例

下面对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1～4

制作底栅底接触型的试验用有机TFT，研究了其性能。在制作有机TFT的情况下，先准备掺杂了硼(B)、磷(P)、锑(Sb)或砷(As)的硅晶片，作为承担栅电极功能的基体。接着，在硅晶片的一个面上形成由二氧化硅(SiO₂)构成的栅绝缘层(厚度＝150nm)。接着，在栅绝缘层上形成由金构成的源电极和漏电极。在这种情况下，使图2所示的尺寸(L、W)为L＝50μm、W＝30mm。接着，把表1所示的可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料(玻璃化温度Tg：℃)溶解在甲苯中，配制成溶液。在这种情况下，使可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料的混合比(重量比)＝1∶1，总固形物＝1重量％。作为可溶性有机半导体材料使用了化学式(1)表示的二噁烷蒽嵌蒽类化合物(迫呫吨并呫吨(peri-xanthenoxanthene)的衍生物)。作为可溶性高分子材料使用了聚苯乙烯、分子量不同的宝理塑料株式会社(ポリプラスチツクス株式会社)制的环状聚烯烃(环烯烃共聚物：TOPAS6015、TOPAS6017，它们都是商品名称)、或聚苯醚(PPE，polyphenylether)。接着，利用旋转涂布法涂布溶液后，在烤箱中在100℃下干燥，形成活性层(厚度＝50nm～100nm)。

[化学式1]

在常温环境(23℃)下研究了有机TFT的性能(迁移率和开关比)后，把它们在烤箱中在150℃下加热后，重新研究了性能，得到了表1所示的结果。在这种情况下，设电压Vd＝-30V，对于开关比表示了数量级(仅表示了是10的几次方)。

表1

迁移率和开关比与可溶性高分子材料的Tg无关，加热后与加热前相比都变低了。但是，在Tg高于加热温度(＝150℃)的情况下，与Tg比加热温度低的情况相比，迁移率和开关比的降低比例(＝[加热后的值/加热前的值]×100：％)明显变小。因此，确认了：如果使Tg比加热温度高，则可以抑制有机TFT的性能降低和产生波动。

上面，以实施方式为例对本发明进行了说明，但本发明不限于在实施方式中说明过的方式，可以进行各种变形。例如，使用本发明的薄膜晶体管的电子设备可以是液晶显示装置以外的其他的显示装置。作为这样的其他显示装置，可以例举：有机电致发光(EL)显示装置或电子纸显示装置等。在这种情况下也可以提高显示性能。此外，本发明的薄膜晶体管也可以用于除了显示装置以外的其他的电子设备。

Claims (8)

1.一种电子设备，该电子设备包括：

薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：栅电极；活性层，隔着栅绝缘层与所述栅电极相对配置，并且含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料；以及源电极和漏电极，所述源电极和漏电极相互分开，并且与所述活性层连接；以及

封装部件，与所述薄膜晶体管一起被封装，其中，

所述可溶性高分子材料的玻璃化温度高于在所述薄膜晶体管与所述封装部件一起被封装的工序中的最高温度。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述可溶性高分子材料的玻璃化温度为150℃以上。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述可溶性高分子材料含有聚苯醚。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述可溶性有机半导体材料和所述可溶性高分子材料的溶解度相对于共同的溶剂为0.5重量％以上。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述封装部件包括覆盖所述薄膜晶体管的绝缘层或与所述薄膜晶体管连接的电极。

6.一种电子设备的制造方法，包括：

形成薄膜晶体管的工序，该薄膜晶体管包括：栅电极；活性层，隔着栅绝缘层与所述栅电极相对配置，并且含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料；以及源电极和漏电极，所述源电极和漏电极相互分开，并且与所述活性层连接；以及

将所述薄膜晶体管与封装部件一起封装的工序，其中，

使所述可溶性高分子材料的玻璃化温度高于在将所述薄膜晶体管与所述封装部件一起封装的工序中的最高温度。

7.根据权利要求6所述的电子设备的制造方法，其特征在于，所述封装工序包括光刻工序和湿法蚀刻工序。

8.一种薄膜晶体管，包括：栅电极；活性层，隔着栅绝缘层与所述栅电极相对配置，并且含有可溶性有机半导体材料和可溶性高分子材料；以及源电极和漏电极，所述源电极和漏电极相互分开，并且与所述活性层连接，其中，

所述可溶性高分子材料的玻璃化温度在150℃以上。

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