[发明专利]有机薄膜晶体管及其制造方法、以及使用了该有机晶体管的显示器用构件及显示器

说明书

技术领域

本发明涉及有机薄膜晶体管及其制造方法、以及使用了该有机晶体管的显示器用构件及显示器。

背景技术

作为电子纸等柔性显示器件的基板，正在研究聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等塑料基板。然而，由于这些塑料基板存在加热时稍稍伸长或收缩的问题，因此需要提高其耐热性。另一方面，作为搭载于上述器件的基板上的晶体管，有机薄膜晶体管因薄型且柔软性出色而受瞩目。塑料基板由于如上所述般到目前为止不具有充分的耐热性，因此在基板上制造有机薄膜晶体管的工艺优选尽可能以低温进行。

在有机薄膜晶体管的制造工艺中，通常使设置于栅电极与有机半导体层之间的绝缘层即栅绝缘膜成膜·固化的工艺尤其要求高温。因此，有机薄膜晶体管的制造工艺的低温化中重要的是使栅绝缘膜的形成工序低温化。

作为以低温形成栅绝缘膜的方法，已知的是对栅电极的表面进行阳极氧化的方法(参见专利文献1)或利用化学气相沉积法成膜的方法(参见专利文献2)。但是，在这些方法中，栅绝缘膜的形成工艺繁琐。

因此，作为以低温且简便地形成栅绝缘膜的方法，正在研究利用涂布等手段形成膜的方法。例如，在下述非专利文献1中，公开了旋涂聚(4-乙烯基苯酚)或聚(蜜胺-甲醛)并以200℃使其固化而形成栅绝缘膜的方法。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-258260号公报

专利文献2：日本特开2004-72049号公报

非专利文献

非专利文献1：Hagen Klauk et al.，J.Appl.Phys.，Vol.92.，No.9.，p.5259-5263(2002)

发明内容

在为上述非专利文献1所示的方法的情况下，栅绝缘膜的形成中需要以高温进行材料的固化。然而，在这样的固化所需的温度条件下，很多情况下不能充分地抑制塑料基板的热引起的伸缩，例如在制作具有微细像素的显示器件的情况下，不能忽略其影响。因此，近年来要求能够以更低的温度形成栅绝缘膜。

本发明正是鉴于上述问题而进行的，其目的在于，提供一种能够以低温形成栅绝缘膜的有机薄膜晶体管及其制造方法。本发明的另外一个目的在于，提供一种使用了所述有机薄膜晶体管的显示器用构件及显示器。

为了实现上述目的，本发明的有机薄膜晶体管的特征在于，具备源电极、漏电极、成为所述源电极与所述漏电极之间的电流路径的有机半导体层、对通过电流路径的电流进行控制的栅电极、和使有机半导体层和栅电极绝缘的绝缘层，绝缘层由下述组合物的固化物形成，所述组合物包含在分子内具有2个以上通过电磁线或热而生成与活性氢基反应的官能团(以下称为“反应性官能团”。)的基团(以下称为“解离性基团”。)的第一化合物和在分子内具有2个以上活性氢基的第二化合物，且第一及第二化合物的至少一方为高分子化合物。

上述本发明的有机晶体管中，绝缘层由上述组合物的固化物形成。在这些组合物中，通过向第一化合物施加电磁线或热而由解离性基团生成反应性官能团，接着，该反应性官能团与第二化合物中的活性氢基发生反应而进行固化。在此，第一化合物因电磁线或热而容易生成反应性官能团，由此生成的反应性官能团也容易与第二化合物的活性氢基反应。因此，上述的组合物的固化中，只要进行电磁线的照射或较低温度下的加热即可，不需要以往所需的高温。因此，上述本发明的有机薄膜晶体管即使在低温下也能够良好地形成绝缘层(栅绝缘膜)。

另外，由上述组合物的固化物形成的绝缘层不仅能够以低温形成，而且还能发挥不产生漏电流、即使施加高压也不会被破坏、另外电流变化相对电压变化的滞后(hysteresis)稳定等对于有机薄膜晶体管的栅绝缘膜而言出色的特性。因此，具备这样的绝缘层的本发明的有机薄膜晶体管除了可发挥出色的晶体管特性之外，还具有高的耐久性及可靠性。

在上述本发明的有机薄膜晶体管中，由电磁线或热生成与活性氢基反应的官能团的基团(解离性基团)优选为封端的异氰酸根基(isocyanato group)或封端的异硫氰酸根基(isothiocyanato group)。这些基团由于通过施加电磁线或热而容易生成作为反应性官能团的异氰酸根基或异硫氰酸根基，因此能够以更低温形成绝缘层。

作为这样的封端的异氰酸根基或封端的异硫氰酸根基，优选下述通式(1a)所示的基团或下述通式(1b)所示的基团。

[化1]