有机半导体元件及其制造方法、有机晶体管阵列及显示器的制作方法

专利名称：有机半导体元件及其制造方法、有机晶体管阵列及显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用有机半导体晶体管的有机半导体元件及其制造方法、 有机晶体管阵列及显示器。
背景技术：
TFT为代表的半导体晶体管近年来伴随显示装置的发展其用途在逐 渐扩大。这样的半导体晶体管经由半导体材料将电极连接，从而起到作为 开关元件的作用。在此，上述采用半导体材料的晶体管通常具有图5所示的栅极101、 将上述栅极101绝缘的栅极绝缘层102、由上述半导体材料构成的半导体 层103、与上述半导体层103接触而形成的源极104以及漏极105，已知 有图5 (a)所示上述栅极101配置在上述半导体层103的下面侧的底部栅 极结构和图5 (b)所示上述栅极101配置在上述半导体层103的上面侧的 顶部栅极结构。以往，作为用于上述半导体晶体管的半导体材料，采用硅(Si)、镓砷 化合物(GaAs)、铟镓砷化合物(InGaAs)等无机半导体材料，近年来， 普及率扩大的液晶显示元件的显示用TFT矩阵基板也采用这样的无机半 导体材料的半导体晶体管在被采用。另一方面，作为上述半导体材料也已 知有机化合物构成的有机半导体材料。采用这样的有机半导体材料的晶体管比采用上述无机半导体材料的， 要更加经济且能够实现大面积化，可以在柔性的塑料基板上形成，进一步 提高抗机械冲击的稳定性，由于具有这些优点，电子书为代表的柔性显示 器等新一代显示器的应用等研究正积极进展。在此，采用上述半导体材料的半导体晶体管如上所述通常由栅极、栅 极绝缘层、半导体材料构成的半导体层、源极和漏极所构成，通过利用栅
极电压使上述半导体界面的电荷量变化，控制漏极电流而发挥开关功能， 但是为了充分发挥开关功能，需要使开关时的作为漏极电流的比的开关比(on off ratio)形成得比较大。开关比大的情况下，微小的栅极电压的变 化能够得到大的漏极电流变化，所以能够发挥充分的开关功能。而开关比 小的情况下，漏极电流变化量相对于栅极电压变化小，所以为了发挥开关 功能，需要对栅极电压施加大的电压。这样，作为对用于发挥晶体管重要的功能一一开关功能而有较大影响 的开关比，有机半导体晶体管与无机半导体晶体管相比，存在开关比小的 问题。作为开关比小的原因，例如接通电流低的情况和关闭电流高的情况， 其中也存在有机半导体晶体管中关闭电流高的问题。构成有机半导体晶体 管的有机半导体层，将由有机半导体材料构成的有机半导体层形成图案形 状等微细加工是困难的，与栅极比面积大，结果，在关闭的时候也产生电 流的转向(電流O回0込^)，关闭电流变高。相对于此，专利文献1中，公开源极漏极上设置绝缘层后，采用有机 半导体材料与漏极连接而形成有机半导体层的方法。但是，该方法与将形成涂工液状的有机半导体材料涂工的网印法、喷射法等印刷法相比，存在 生产性低的问题。例外，以往，为了构图有机半导体层，通过树脂等形成隔离壁，其隔 离壁内部使用喷射法等进行，形成这样的隔离壁的隔离壁形成工序需以独 立的工序进行，因此存在生产性低下的问题。专利文献l:(日本)特开2000-269504号公报(JP200-269504)发明内容本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种具有关闭电流 低的半导体晶体管的有机半导体元件。为了解决上述问题，本发明提供一种有机半导体元件，其具有有机半 导体晶体管，该有机半导体晶体管包括基板和形成在基板上的栅极；形 成在该栅极上的栅极绝缘层；形成在该栅极绝缘层上的作为多孔质体的源 极和漏极；仅形成在该源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半 导体层。另外，本发明还提供一种有机半导体元件，其具有有机半导体晶体管， 该有机半导体晶体管包括基板和形成在基板上的作为多孔质体的源极和 漏极；仅形成在该源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半导体 层；形成在该有机半导体层上的栅极绝缘层；形成在该栅极绝缘层上的栅极。根据本发明，通过使上述有机半导体层仅形成在上述源极和连接之 间，从而能够使关闭时的漏极电流量，即关闭电流低。另外，根据本发明， 通过使上述源极和漏极采用多孔质体，例如制造本发明有机半导体元件时用添加法(7fV亍一/)形成有机半导体层的情况下，上述源极和漏极能够吸收添加法添加的有机半导体材料，稳定保持在上述源极漏极之间， 所以能够稳定形成有机半导体层变得容易。另外，如上所述，由于能够稳定将有机半导体材料保持于上述电极间， 所以能够使上述源极和漏极的高度形成得较低，由此，可使上述源极和漏 极的形成容易。进而，由于本发明的有机半导体元件的表面形成得平坦， 所以能够使钝化层、相对电极的形成等容易。由此，根据本发明能够得到开关比优良的有机半导体元件。本发明中，优选所述源极和漏极所具有的多孔中含有有机半导体材 料。由此，能够可靠提高有机半导体层和源极漏极的接触面积，所以能够 提高本发明的有机半导体晶体管的性能。另外，这样通过使有机半导体材 料形成在源极和漏极中而形成有机半导体层，从而有机半导体层容易仅形 成在上述源极和漏极之间。本发明中，优选所述有机半导体层用所述源极和漏极作为隔离壁而利 用添加法形成。在此，所谓添加法是指能够仅将有机半导体材料施予源极 和漏极，并且仅在源极和漏极间形成图案形状的有机半导体层而有选择地 施加有机半导体材料的方法。由于上述有机半导体层通过这样的添加法形 成，从而例如制造本发明的有机半导体元件时，容易仅在上述源极和漏极 之间形成有机半导体层。另外，以往，用上述添加法构图上述有机半导体层需要由树脂等形成 隔离壁的工序，但是通过使上述源极和漏极作为隔离壁，从而能够直接将
有机半导体层形成图案形状，能够得到优良的生产性。进而，本发明由于上述源极和漏极是多孔质体，所以有机半导体层用 添加法形成的情况下，上述源极和漏极能够吸收添加法添加的有机半导体 材料，而能够稳定保持在源极漏极之间，稳定形成有机半导体层变得容易。在本发明中，上述添加法优选喷射法。通过使上述添加法采用喷射法， 能够位置精度良好且以规定量施加有机半导体材料，所以，例如在制造本 发明的有机半导体元件时，仅在上述源极和漏极间形成有机半导体层变得 更加容易。另外，本发明中，优选所述有机半导体层用所述源极和漏极作为隔离 壁而利用添加法形成，并且，所述栅极绝缘层的表面相对于所述添加法所 采用的有机半导体层形成用涂工液具有疏液性。由此，制造本发明的有机 半导体元件的过程中，形成上述有机半导体层时，能够防止上述有机半导 体层形成用涂工液浸散到上述源极和漏极间以外的区域，所以仅在上述源 极和漏极间形成有机半导体层变得容易。另外，本发明中，优选所述有机半导体层用所述源极和漏极作为隔离 壁而利用添加法形成，并且，所述基板的表面相对于所述添加法所采用的 有机半导体层形成用涂工液具有疏液性。由此，制造本发明的有机半导体 元件的过程中，形成上述有机半导体层时，能够防止上述有机半导体层形 成用涂工液浸散到上述源极和漏极间以外的区域，所以仅在上述源极和漏 极间形成有机半导体层变得容易。进而，本发明中，优选所述疏液性设定为相对于所述有机半导体层形成用涂工液的接触角为40。以上的程度。由此，制造本发明的有机半导体 元件的过程中，形成上述有机半导体层时，能够防止浸入上述源极和漏极 的上述有机半导体层形成用涂工液浸出到电极外，所以能够防止在上述源 极和漏极间以外的区域形成有机半导体层。本发明提供一种有机半导体元件的制造方法，其具有利用基板而在 该基板上形成栅极的栅极形成工序；在所述栅极上形成栅极绝缘层的栅极 绝缘层形成工序；在所述栅极绝缘层上形成作为多孔质体的源极和漏极的 源极漏极形成工序；仅在所述源极和漏极之间形成由有机半导体材料构成 的有机半导体层的有机半导体层形成工序。 本发明还提供一种有机半导体元件的制造方法，其具有利用基板而 在该基板上形成作为多孔质体的源极和漏极的源极漏极形成工序；仅在所 述源极和漏极之间形成由有机半导体材料构成的有机半导体层的有机半 导体层形成工序；在所述有机半导体层上形成栅极绝缘层的栅极绝缘层形 成工序；在所述栅极绝缘层上形成栅极的栅极形成工序。根据本发明，上述有机半导体层形成工序仅在上述源极和漏极之间形 成有机半导体材料，所以能够制造开关比优良的有机半导体元件。另外，根据本发明，上述源极漏极形成工序形成作为多孔质体的源极 漏极，例如上述有机半导体层形成工序中用添加法形成有机半导体层的情 况下，上述源极和漏极能够吸收添加法添加的有机半导体材料，稳定保持 在上述源极漏极之间，所以能够稳定形成有机半导体层变得容易。另外，如上所述，由于能够稳定将有机半导体材料保持于上述电极间， 所以能够使上述源极和漏极的高度形成得较低，由此，可使上述源极和漏 极的形成容易。进而，由于本发明的有机半导体元件的表面形成得平坦， 所以能够使钝化层、相对电极的形成等容易。本发明中，上述有机半导体形成工序优选所述有机半导体层形成工序 用所述源极和漏极作为隔离壁而利用添加法形成所述由有机半导体材料 构成的所述有机半导体层。由于上述有机半导体形成工序中，通过这样的 添加法形成由上述有机半导体材料构成的上述有机半导体层，从而在上述 有机半导体层形成工序中，容易仅在上述源极和漏极之间形成有机半导体 层。另外，以往，用上述添加法构图上述有机半导体层需要由树脂等形成 隔离壁的工序，但是通过使上述源极和漏极作为隔离壁，从而能够直接将 有机半导体层形成图案形状，能够得到优良的生产性。进而，本发明由于上述源极漏极形成工序形成作为多孔质体的源极漏 极，所述上述有机半导体层形成工序采用添加法，从而上述源极和漏极能 够吸收添加法添加的有机半导体材料，而能够稳定保持在源极漏极之间， 稳定形成有机半导体层变得容易。在本发明中，上述添加法优选喷射法。通过使上述添加法采用喷射法， 能够位置精度良好且以规定量施加有机半导体材料，所以，例如在制造本
发明的有机半导体元件时，仅在上述源极和漏极间形成有机半导体层变得 更加容易。另外，本发明中，优选在所述源极漏极形成工序中，利用涂敷并烧结 含有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法而形成源极和漏极。通过这样利用涂 敷并烧结含有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法而形成源极和漏极，从而能 够使源极和漏极形成多孔质体。由此在上述有机半导体层形成工序中，用 添加法形成有机半导体层的情况下，作为多孔质体的源极和漏极能够吸收 添加的有机半导体材料，将其稳定保持，所以仅在上述源极和漏极间形成 有机半导体层变得更加容易。另外，如上所述，由于能够稳定将有机半导体材料保持于上述电极间， 所以能够使上述源极和漏极的高度形成得较低，由此，可使上述源极和漏 极的形成容易。进而，由于本发明的有机半导体元件的表面形成得平坦， 所以能够使钝化层、相对电极的形成等容易。另外，本发明中，上述有机半导体层形成工序中，优选所述源极和漏 极作为隔离壁而利用添加法形成，并且，所述栅极绝缘层的表面相对于所 述添加法所采用的有机半导体层形成用涂工液具有疏液性。由此，上述有 机半导体层形成工序中，形成上述有机半导体层时，能够防止上述有机半 导体层形成用涂工液浸散到上述源极和漏极间以外的区域，所以仅在上述 源极和漏极间形成有机半导体层变得容易。另外，本发明中，上述有机半导体层形成工序中，优选用所述源极和 漏极作为隔离壁而利用添加法形成，并且，所述基板的表面相对于所述添 加法所采用的有机半导体层形成用涂工液具有疏液性。由此，上述有机半 导体层形成工序中，形成上述有机半导体层时，能够防止上述有机半导体 层形成用涂工液浸散到上述源极和漏极间以外的区域，所以仅在上述源极 和漏极间形成有机半导体层变得容易。进而，本发明中，上述有机半导体层形成工序中，优选利用涂敷并烧 结含有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法而形成源极和漏极，并且，所述疏液性设定为相对于所述有机半导体层形成用涂工液的接触角为40°以上 的程度。由此，上述有机半导体层形成工序中，形成上述有机半导体层时， 能够防止浸入上述源极和漏极的上述有机半导体层形成用涂工液浸出到
电极外，所以能够防止在上述源极和漏极间以外的区域形成有机半导体 层。另外，本发明提供一种有机晶体管阵列，其采用上述本发明中的有机半导体元件，在上述基板上形成多个上述有机半导体晶体管。根据本发明，由于采用上述本发明的有机半导体元件，所以能够得到开关比优良的有机 晶体管阵列。另外，本发明提供具有上述的有机半导体阵列的显示器。根据本发明， 由于采用上述本发明的有机晶体管阵列，从而能够得到显示性能优良的显 示器。发明效果本发明提供通过仅在源极和漏极之间形成有机半导体层而 具有关闭电流低的有机半导体晶体管的有机半导体元件。


图1是表示本发明的有机半导体元件的例子的概略图。图2是表示用于本发明的有机半导体晶体管的例子的概略图。 图3是表示本发明的第一实施方式的有机半导体元件的制造方法的例 子的概略图。图4是表示本发明的第二实施方式的有机半导体元件的制造方法的例 子的概略图。图5是表示一般的半导体晶体管的例子的概略图。附图标记的说明1， r :栅极2， 2':栅极绝缘层3， 3':源极4， 4':漏极5， 5':有机半导体层6:钝化层IOA， 10B:有机半导体晶体管20:基板 .30A、 30B:有机半导体元件
100:有机半导体晶体管101:栅极102:栅极绝缘层103:有机半导体层104:源极105:漏极具体实施方式
本发明涉及有机半导体元件及其制造方法。以下按照本发明有机半导 体元件和有机半导体元件的制造方法、有机晶体管阵列及显示器的顺序进 行说明。A.有机半导体元件先说明本发明的有机半导体元件。本发明的有机半导体元件具有基板 和有机半导体晶体管。在此，作为上述有机半导体晶体管具有底部栅极结 构和顶部栅极结构，上述有机半导体晶体管具有底部栅极结构的情况下， 本发明的有机半导体元件具有有机半导体晶体管，该有机半导体晶体管包 括基板和形成在基板上的栅极；形成在该栅极上的栅极绝缘层；形成在 该栅极绝缘层上的作为多孔质体的源极和漏极；仅形成在该源极和漏极之 间的由有机半导体材料构成的有机半导体层。上述有机半导体具有顶部栅 极结构的情况下，本发明的有机半导体元件具有有机半导体晶体管，该有 机半导体晶体管包括基板和形成在基板上的作为多孔质体的源极和漏 极；仅形成在该源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半导体 层；形成在该有机半导体层上的栅极绝缘层；形成在该栅极绝缘层上的栅 极。接着，参照

本发明的有机半导体元件。图l是本发明的有机 半导体元件的一例的概略图。本发明的有机半导体元件具有底部栅极结构 的有机半导体晶体管的情况下，如图1 (a)所示，本发明的有机半导体元 件30A具有基板20和底部栅极结构的有机半导体晶体管IOA。在此，底部栅极结构的有机半导体晶体管10A具有形成在上述基板 20上的栅极1、形成在上述栅极1上的栅极绝缘层2、形成在上述栅极绝
缘层2上的作为多孔质体的源极3和漏极4、仅形成在上述源极3和漏极 4之间的由有机半导体材料构成的有机半导体层5。另外，本发明的有机半导体元件具有顶部栅极结构的有机半导体晶体 管的情况下，如图1 (b)所示，本发明的有机半导体元件30B具有基板 20和顶部栅极结构的有机半导体晶体管IOA。这种情况下，顶部栅极结构的有机半导体晶体管10B具有形成在基板 20上的作为多孔质体的源极3'和漏极4';仅形成在该源极和漏极3' 和漏极4'之间的由有机半导体材料构成的有机半导体层5';形成在该 有机半导体层5'上的栅极绝缘层2';形成在该栅极绝缘层2'上的栅极r 。根据本发明，通过使上述有机半导体层仅形成在上述源极和漏极之 间，从而能够使关闭时的漏极电流量即关闭电流形成得低。另外，根据本 发明，通过使上述源极和漏极形成多孔质体，例如，制造本发明得有机半 导体元件之时，釆用添加法形成有机半导体层得情况下，上述源极和漏极 吸收通过添加法施加得有机半导体材料，能够稳定将其保持在上述源极漏 极之间，所以使稳定形成有机半导体层变得容易。另外，如上所述，由于上述电极间能够稳定保持有机半导体材料，从 而能够使上述源极和漏极的高度形成得低，由此，能够容易形成上述源极 和漏极。再者，由于能够使本发明的有机半导体元件的表面形成得平坦， 所以能够使钝化层、相对电极的形成等变得容易。由此，根据本发明能够得到开关比优良的有机半导体元件。本发明的有机半导体元件具有基板和有机半导体晶体管。以下，说明这样的有机半导体元件的各结构。i.有机半导体晶体管首先，使本发明采用的有机半导体晶体管。本发明采用的有机半导体 晶体管具有底部栅极结构的有机半导体晶体管、顶部栅极结构的有机半导体晶体管两个实施方式。以下，按实施方式分开说明本发明采用的有机半导体晶体管。 (i)第一实施方式的有机半导体晶体管 本实施方式的有机半导体晶体管具有底部栅极结构。即，本实施方式
的有机半导体晶体管具有形成在后述的基板上的栅极、形成在上述栅极上 的栅极绝缘层、形成在上述栅极绝缘层上的作为多孔质体的源极和漏极、 仅形成在上述源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半导体层。这样的本实施方式的有机半导体晶体管，如用图1 (a)已所述，有机 半导体晶体管10A具有形成在后述的基板20上的栅极1、形成在上述栅 极1上的栅极绝缘层2、形成在上述栅极绝缘层2上的作为多孔质体的源 极3和漏极4、仅形成在上述源极3和漏极4的由有机半导体材料构成的 有机半导体层5。根据本实施方式，通过使上述有机半导体层仅形成在上述源极和漏极 之间，从而能够使关闭时的漏极电流量、即关闭电流形成得低。本实施方式的有机半导体晶体管至少具有栅极、栅极绝缘层、源极和 漏极、以及有机半导体层。以下，顺次说明这样的本实施方式的有机半导体晶体管采用的各结构。(a)有机半导体层首先，说明本实施方式的有机半导体层。本实施方式采用的有机半导 体层由有机半导体材料构成，仅形成在后述的以及和漏极之间。作为本实施方式中使用的有机半导体材料，只要是可以根据本发明的 有机半导体元件的用途等形成具有期望的半导体特性的有机半导体层的 材料即可，没有特别的限定，可以使用通常使用于有机半导体晶体管的有 机半导体材料。作为这样的有机半导体材料，可以举出，例如，n电子共 轭类芳香族化合物、链式化合物、有机颜料、有机硅化合物等。更为具体 地，可以举出，并五苯等低分子类有机半导体材料；以及聚吡咯、聚(N-取代吡咯)、聚(3-取代吡咯)、聚(3,4-二取代吡咯)等聚吡咯类；聚苯并噻吩等聚噻吩类；聚异硫茚等聚异硫茚类；聚(噻嗯乙炔)(求!J (于 工二l/y匕、二ky))等聚(噻嗯乙炔)类；聚(对苯乙炔)(求y (7工 二l/ytf二^乂))等聚(对苯乙炔)类；聚苯胺、聚(N-取代苯胺)等 聚苯胺类；聚乙炔等聚乙炔类；聚联乙炔、聚奠等聚奠类高分子类有机半 导体材料。其中，本实施方式中，优选具有可溶液化的材料。因为，利用后述的
添加法可形成有机半导体层，故容易仅在后述的源极和漏极之间形成有机 半导体层。其中，本实施方式采用的有机半导体层的厚度，根据上述有机半导体 材料的种类等，只要是能够出现具有所需半导体特性的有机半导体层的范围即可，不作特别限定。其中，本实施方式中，优选lnm 1000nm，其中 更优选lnm 300nm的范围内，特别是lnm 100nm的范围内。若比上述 范围厚，则即使在关闭时，由于转向(回0込*)而产生漏极电流，使闭 电流变大。另外，若比上述范围薄，则可能产生后述不与源极和漏极接触 的部位。本实施方式采用的有机半导体层的形成方法，只要是仅形成在源极和 漏极之间即可，不作特别限定。作为这样的形成方法可以例举添加法、光 刻法等。其中，上述源极和漏极优选作为隔离壁使用，由添加法形成。另外，以往情况下，为了采用上述添加法构图有机半导体层，需要通 过树脂等形成隔离壁，但是通过采用上述源极和漏极作为隔离壁使用，则 由于能够直接构图有机半导体层，所以能够得到生产性优良的产品。另外，本发明中，由于上述源极和漏极是多孔质体，所以在用添加法 形成有机半导体层的情况下，上述源极和漏极吸收由添加法施加的有机半 导体材料，能够稳定将其保持在上述源极漏极之间，所以稳定形成有机半 导体层变得容易。在此，添加法是能够仅在源极和漏极之间添加有机半导体材料、且仅在源极和漏极之间仅以图案状形成有机半导体层的方式有选择地施加有 机半导体材料的方法。具体地，可以例举喷射法、网印法、柔性印刷法等印刷法。本实施方式中，其中优选由喷射法形成。上述添加法采用喷射法， 能够位置精确度高地施加所需量的有机半导体材料，所以例如制造本发明 有机半导体元件之时，仅在上述源极和例举之间形成有机半导体层变得更加容易。(b)源极和漏极接着，说明本实施方式采用的源极和漏极。本实施方式采用的源极和 漏极只要是多孔质体、由具有所需导电性的材料构成的即可，不作特别限 定，通常采用金属材料构成。这样的金属材料采用通常有机半导体晶体管 采用的金属材料。作为本实施方式采用的金属材料的实施例，例如采用 Ag、 Au、 Ta、 Ti、 Al、 Zr、 Cr、 Nb、 Hf、 Mo、 Mo—Ta合金、ITO、 IZO 以及PEDOT/PSS等导电性高分子。其中，本实施方式优选采用Ag。在此，如上所述，本实施方式采用的源极和漏极是多孔质体，但是本 发明的"多孔质体"是指具有能够包含有机半导体材料这样程度的孔径的 空孔。另外，本实施方式采用的源极和漏极的厚度，只要是在比上述有机半 导体层的厚度厚、且能够仅在源极和漏极之间形成有机半导体层的范围内 即可，不作特别限定。本实施方式中优选50nm 10000nm，其中，特别优 选100nm 2000nm的范围内，特别是优选200nm 2000nm的范围内。若 比上述范围厚，则可能妨碍相对电极和后述的钝化层等的形成，若比上述 范围薄则为了形成上述有机半导体层，例如，由添加法施加有机半导体材 料时，有机半导体材料会从源极和漏极之间溢出，难以仅在源极和漏极之 间形成有机半导体层。另外，本实施方式采用的源极和漏极是多孔质体，由此，例如，制造 本发明的有机半导体元件之时，上述的有机半导体层用添加法形成的情况 下，能够容易稳定形成有机半导体层。在此，通过使上述源极和漏极是多孔质体，从而仅在源极和漏极间稳 定形成有机半导体层变得容易的理由未阐明，对此考虑有以下的方面。艮口，上述源极和漏极通过形成为多孔质体，用添加法施加上述有机半 导体材料时，有机半导体材料吸收在其多孔内，而能够稳定保持在源极漏 极之间。由此，能够稳定在上述源极漏极间形成有机半导体层。根据这样的效果，例如，添加法中，即使采用通常施加比源极和漏极 厚度大的液滴状态的有机半导体材料的喷射法的情况下，也不会从源极漏 极间溢出而仅在上述电极之间形成有机半导体层。相对于此，在上述源极 和漏极波不是多孔质体的情况下，若上述源极漏极的厚度形成得不高，则 通过喷射法施加的液滴状态的有机半导体材料从上述电极间溢出，仅在上 述电极间形成有机半导体层变得困难。因 此，通过使上述源极和漏极形成多孔质体，能够使上述源极和漏极 的高度形成得低，由此，能够使上述源极和漏极的形成变得容易。再者， 由于能够使本发明的有机半导体元件的表面形成得平坦，所以能够使后述 的钝化层、相对电极的形成等变得容易。本实施方式采用的源极漏极是多孔质体的情况下，作为上述多孔质体 的平均细孔径，只要使源极漏极具有所需的导电性即可，不作特别限定， 根据采用的金属纳米粒子的大小决定。另外，本实施方式中，优选上述源极和漏极所具有的多孔中含有有机 半导体材料。由此，能够可靠地提高源极和漏极的接触面积，所以提高本 实施方式的有机半导体晶体管的性能。另外，这样地，以使有机半导体材 料含于源极和漏极的方式形成有机半导体层，从而仅在上述源极漏极间形 成有机半导体层变得容易。 (C)栅极接着，说明本实施方式采用的栅极。本发明采用的栅极只要是由具有 所需导电性的材料构成的即可，不作特别限定。本实施方式中， 一般可以采用有机半导体晶体管采用的金属材料，这样的金属材料例如Ag、 Au、 Ta、 Ti、 Al、 Zr、 Cr、 Nb、 Hf、 Mo、 Mo—Ta合金、ITO、 IZO以及PEDOT/PSS等导电性高分子。另外，本实施方式采用的栅极可以是多孔质体，也可以不是多孔质体。 (d)栅极绝缘层接着，说明本实施方式采用的栅极绝缘层。本实施方式采用的栅极绝 缘层的材料可以采用有机半导体晶体管一般采用的材料相同的绝缘性材 料。这样的绝缘性材料可采用例如丙烯酸类树脂、酚醛类树脂、氟类树脂、 环氧树脂、卡鲁特(力A卜')类树脂、乙烯类树脂、酰亚胺类树脂、酚醛 清漆(乂水，'7夕)类树脂等有机材料、或Si02、 SiNx、 Al203等无机材料。另外，本实施方式使用的栅极绝缘层优选表面具有疏液性的材料。特 别是，本实施方式采用的有机半导体层通过添加法形成的情况下，优选具 有相对于本实施方式采用的栅极绝缘层通过该添加法涂敷的有机半导体 层形成用涂工液的疏液性。栅极绝缘层具有这样的疏液性，则当制造本实 施方式的有机半导体晶体管的过程中形成有机半导体层时，就能够防止上 述有机半导体层形成用涂工液浸散到上述源极和漏极间以外的区域，所 以，仅在上述源极和漏极间形成有机半导体层变得容易。另外，在上述栅 极绝缘层上形成的有机半导体层的半导体特性能够提高。在此，所谓上述有机半导体层形成用涂工液是指利用添加法形成上 述有机半导体层的情况下涂敷在上述源极和漏极间的、含有有机半导体材 料的涂工液。另外，本实施方式中，上述"相对于有机半导体层形成用涂 工液的疏液性"意味着相对于针对栅极绝缘层的表面的上述有机半导体层 形成用涂工液的接触角为40°以上。另外，上述接触角采用协和界面科学社制(協和界面科学社製)Drop Master 700在室温(23°C)下测定的值。本实施方式采用的栅极绝缘层采用表面具有疏液性的材料的情况下， 作为其疏液性的程度不作特别限定。其中，作为形成上述有机半导体层的 方法采用上述添加法的情况下，利用该添加法涂敷的有机半导体层形成用 涂工液优选具有不会溢散到上述源极和漏极间以外的区域的程度的疏液 性。这样程度的疏液性能够容易仅在上述源极和漏极间形成有机半导体 层。在此，具体的疏液性根据上述有机半导体形成用涂工液的组成、源极 和漏极的实施方式等进行适当调整，但是，上述源极和漏极采用多孔质体 的情况下，上述疏液性的程度优选相对于上述有机半导体层形成用涂工液 的接触角为40°以上，其中40° 60°的范围内更优选，特别是优选 40° 45。的范围。上述接触角的范围是上述范围内，则制造本实施方式的有机半导体晶体管的过程中形成有机半导体层时，能够防止浸入上述源极和漏极的上述 有机半导体层形成用涂工液浸入到电极之外，因此，能够防止上述源极和漏极间以外的区域形成有机半导体层。另一方面，上述源极和漏极不采用多孔质体的情况下，上述疏液性的 程度优选相对于上述有机半导体层形成用涂工液的接触角为50°以上，其 中50° 60°的范围内更加优选，特别是55° 60°的范围内最优选。另外，上述接触角采用根据上述测定方法和测定条件测定6^i。本实施方式采用的栅极绝缘层采用表面具有疏液性的情况1^，作为栅 极绝缘层具有疏液性的实施方式，只要是能够出现所需的疏液性的实施方
式即可，不作特别限定。作为这样的实施方式，例如栅极绝缘层的表面进 行疏液化处理的实施方式、栅极绝缘层表面具有含有疏液性材料的疏液层 的实施方式、栅极绝缘层含有疏液性材料的实施方式、以及作为栅极绝缘 层的构成材料采用具有所需疏液性的材料的实施方式等。本实施方式中， 可适当采用这些实施方式的任意方式的栅极绝缘层，其中优选作为栅极绝 缘层的构成材料具有所需疏液性的材料的实施方式。(2) 第二实施方式的有机半导体晶体管 本实施方式的有机半导体晶体管具有顶部结构。g卩，本实施方式的有机半导体晶体管具有基板和形成在基板上的作为多孔质体的源极和漏极； 仅形成在该源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半导体层；形 成在该有机半导体层上的栅极绝缘层；形成在该栅极绝缘层上的栅极。这样的实施方式的有机半导体晶体管，用图1 (b)已述，顶部栅极结 构的有机半导体晶体管10B具有形成在基板20上的作为多孔质体的源极 3'和漏极4';仅形成在该源极和漏极3'和漏极4'之间的由有机半导 体材料构成的有机半导体层5';形成在该有机半导体层5'上的栅极绝 缘层2';形成在该栅极绝缘层2'上的栅极l'。根据本实施方式，通过使上述有机半导体层仅形成在上述已经和漏极 之间，从而能够使关闭时的漏极电流量即关闭电流形成得低。本实施方式采用的有机半导体晶体管至少具有上述栅极、栅极绝缘 层、有机半导体层、源极和漏极。在此，本实施方式采用的各结构与上述 "(1)第一实施方式的有机半导体晶体管"项中说明的相同，因此在此不 再赘述。另外，本实施方式采用的有机半导体晶体管也可以具有上述栅极、栅 极绝缘层、有机半导体层、源极和漏极以外的其他结构。这样的其他结构 也与"(1)第一实施方式的有机半导体晶体管"项中说明的相同，因此在 此不再赘述。(3) 其他本发明使用的有机半导体晶体管具有上述结构，只要是底部栅极结构 或顶部栅极的即可，不作特别限定，也可以是其他结构。 . 作为其他结构，只要是对本发明的有机半导体元件给以所需功能的即
可，不作特别限定。其中，作为上述其他结构适用于本发明的，例如覆盖 上述有机半导体层而形成的、能够防止上述有机半导体层暴露于空气中含 有的水分等中的钝化层。通过设置这样的钝化层，能够使本发明使用的有 机半导体晶体管的晶体管性能的时效性劣化减少。图2是表示本发明使用的有机半导体晶体管具有上述钝化层的情况的 例子的概略图。如图2所示，本发明使用的有机半导体晶体管IOA也可以 覆盖上述有机半导体层5而形成钝化层6。另外，图2是上述有机半导体晶体管具有底部栅极结构的，但是也可 以同具有底部栅极结构的情况相同地，形成钝化层。构成本发明使用的钝化层的材料，只要是能够以所需程度防止上述有 机半导体层暴露于空气中含有的水分等中即可，不作特别限定。作为这样 的材料例如丙烯酸类树脂、酚醛类树脂、氟类树脂、环氧树脂、卡鲁特(力 》卜")类树脂、乙烯类树脂、酰亚胺类树脂、酚醛清漆(7水，夕)类 树脂等树脂材料。另外，本发明的有机半导体元件通常具有在后述的基板上配置多个有 机半导体晶体管的结构。在此，上述多个有机半导体晶体管配置在基板上 的实施方式不作特别限定，可以根据本发明的有机半导体元件的用途等以 所需的方式进行配置。2.基板接着，说明本发明的有机半导体元件使用的基板。本发明可使用根据 本发明的有机半导体元件的用途等具有任意功能的基板。这样的基板也可 以是不具有玻璃基板等的可挠性的刚性，或者由塑料树脂构成的薄膜等具 有可挠性的柔性基板。本发明中，这样的刚性基板和柔性基板任一个都是 适用的，但是其中柔性基板是优选的。这样的柔性基板可以用Roll to Roll 工序制造本发明的有机半导体元件，所以能够提高本发明的有机半导体元 件的生产性。在此，作为上述塑料树脂例如PET、 PEN、 PES、 PI、 PEEK、 PC、 PPS 和PEI等。另外，本发明使用的基板也可以是单一层构成的，或者具有多个层层 叠的结构。作为具有上述多个层层叠的结构的基板，例如在由上述塑料树
脂构成的基板上具有由金属材料构成的势垒层层叠的结构。在此，上述塑 料树脂构成的基板具有能够将本发明的有机半导体元件形成具有可挠性 的柔性结构的优点，但是也被指出具有形成上述源极和漏极时表面任意受 伤的缺点。但是，使用上述势垒层层叠的基板，有使用上述塑料树脂构成 的基材的情况下也能够消除上述缺点的优点。另外，本发明使用的基板的厚度通常优选lmm以下，其中50微米 700微米的范围更优选。在此，本发明使用的基板具有多层层叠的结构的情况下，上述厚度意 味各层厚度的综和。另外，作为上述有机半导体晶体管使用上述第二实施方式的有机半导 体晶体管的情况下，优选本发明使用的基板具有疏液性。特别是，上述第 二实施方式的有机半导体晶体管使用的有机半导体层通过上述添加法形 成的情况下，优选本发明使用的基板具有相对于通过该添加法涂敷的有机 半导体层形成用涂工液的疏液性。通过使基板具有这样的疏液性，能够在 制造上述第二方式的有机半导体晶体管的工序中，能够防止上述有机半导 体层形成用涂工液浸散到上述源极和漏极之间以外的区域，所以能够容易 仅在上述源极和漏极间消除有机半导体层。另外，能够提高上述基板上形 成的有机半导体层的半导体特性。在此，上述有机半导体层形成用涂工液以及上述"具有对有机半导体 层形成用涂工液的疏液性"的意思与上述"第一实施方式的有机半导体晶 体管"项说明的内容一样，所以在此省略。本实施方式使用的基板采用表面具有疏液性的基板的情况下，作为该 疏液性的程度不作特别限定。其中，作为形成上述第二实施方式的有机半 导体晶体管使用的有机半导体层的方法，使用上述添加法的情况下，优选用上述添加法涂敷的有机半导体层形成用涂工液具有不会浸散到上述源 极和漏极间以外区域的程度。通过具备这样程度的疏液性，能够容易仅在 上述源极和漏极间形成有机半导体层。在此，具体的疏液性根据上述有机半导体层形成用涂工液的组成、或 源极和漏极的实施方式等适当调整，但是上述源极和漏极使用多孔质体的 情况下，优选上述疏液性的程度是相对于上述有机半导体层形成用涂工液
的接触角为40°以上，其中更优选40。 60°的范围内，特别是40° 45°的范围内更理想。上述接触角的范围在上述范围内，则当制造上述第 二实施方式的有机半导体晶体管的过程中形成有机半导体层之时，能够防 止浸入上述源极和漏极的上述有机半导体层形成用涂工液浸散到电极外， 所以能够防止有机半导体层形成在上述源极和漏极间以外的区域。另一方面，上述源极和漏极不使用多孔质体的情况下，优选上述疏液 性的程度是相对于上述有机半导体层形成用涂工液的接触角为50°以上， 其中更优选50。 60°的范围内，特别是55° 60°的范围内更理想。 另外，上述接触角使用根据上述测定方法和测定条件而测定的值。 本实施方式使用的基板使用表面具有疏液性的情况下，基板具有疏液 性的实施方式只要是能够出现所需疏液性的实施方式即可，不作特别限 定。这样的实施方式例如，基板表面被疏液处理的实施方式、基板表面具 有含有疏液性材料的疏液层的实施方式、基板含有疏液性材料的实施方 式、以及作为基板的构成材料使用具有所需疏液性的材料的实施方式等。 本实施方式可以适当选择上述这些实施方式中的任意方式，但是它们中， 优选作为基板的构成材料使用具有所需疏液性的材料。3. 有机半导体元件的用途本发明的有机半导体元件的用途例如作为使用TFT方式的显示装置 的TFT矩阵基板使用。这样的显示装置例如液晶显示装置、电泳显示装 置、以及有机电致(EL)显示装置等。4. 有机半导体元件的制造方法本发明的有机半导体元件的制造方法例如后述的"B.有机半导体元 件的制造方法"的项中说明的方法。 B.有机半导体元件的制造方法接着，说明本发明的有机半导体元件的制造方法。本发明的有机半导 体元件的制造方法制造具有基板和在该基板上形成的有机半导体晶体管 的有机半导体元件。在此，本发明的有机半导体元件的制造方法按照上述 有机半导体晶体管的结构分为两个实施方式。即，本发明的有机半导体元 件的制造方法大致分为制造具有底部栅极结构的有机半导体晶体管的有 机半导体元件的第一实施方式；制造具有顶部底部栅极结构的有机半导体 晶体管的有机半导体元件的第一实施方式。B—l:第一实施方式的有机半导体元件的制造方法首先，说明本发明的第一实施方式的有机半导体元件的制造方法。本 实施方式的有机半导体元件的制造方法是制造具有底部栅极结构的有机 半导体晶体管的有机半导体元件的方法。g卩，本实施方式的有机半导体元件的制造方法具有利用基板而在该基板上形成栅极的栅极形成工序；在 所述栅极上形成栅极绝缘层的栅极绝缘层形成工序；在所述栅极绝缘层上 形成作为多孔质体的源极和漏极的源极漏极形成工序；仅在所述源极和漏 极之间形成由有机半导体材料构成的有机半导体层的有机半导体层形成 工序。参照

这样的本实施方式的有机半导体元件的制造方法。图3 是本实施方式的有机半导体元件的制造方法的例子的概略图。如图3所示， 本实施方式的有机半导体元件的制造方法具有利用基板20 (图3 (a)) 而在该基板20上形成栅极1的栅极形成工序(图3 (b));在所述栅极1 上形成栅极绝缘层2的栅极绝缘层形成工序(图3 (c));在所述栅极绝缘 层2上形成作为多孔质体的源极3和漏极4的源极漏极形成工序(图3 (d));仅在所述源极3和漏极4之间形成由有机半导体材料构成的有机 半导体层5的有机半导体层形成工序(图3 (e))，制造在上述基板20上 形成底部栅极结构的有机半导体晶体管10A的有机半导体元件30A。根据本实施方式的有机半导体元件的制造方法，上述有机半导体层形 成工序通过仅在上述源极和漏极间形成有机半导体材料构成的有机半导 体层，从而能够制造开闭比优良的有机半导体元件。另外，根据本实施方式，上述源极漏极形成工序通过形成作为多孔质 体的源极和漏极，例如上述有机半导体层形成工序中用添加法形成有机半 导体层的情况下，上述源极和漏极吸收由添加法添加的有机半导体材料， 稳定保持上述源极漏极间，所以容易形成有机半导体层。另外，如上所述，通过在上述电极间稳定保持有机半导体材料，从而 能够使上述源极和漏极的高度形成得低，由此，能够容易形成上述源极和 漏极。进而，由于能够使本实施方式的有机半导体元件的表面形成得平坦， 所以能够使钝化层、相对电极的形成等变得容易。
本实施方式的有机半导体元件的制造方法至少具有上述栅极形成工 序、上述栅极绝缘层形成工序、上述源极漏极形成工序、上述有机半导体 层形成工序，根据需要—也可以具有其他工序。1. 栅极形成工序首先，说明本实施方式的栅极形成工序。本工序是使用基板，在基板 上形成栅极的方法。本工序中，作为在上述基板上形成上述栅极的方法，只要是能够根据 构成栅极的材料形成所需的实施方式的栅极的方法即可，不作特别限定。 作为这样的方法例如真空蒸镀法或涂敷烧结形成金属纳米粒子的涂敷法 等。另外，本工序中，通常在上述基板上形成图案状的栅极，作为以图案 状形成栅极绝缘层的实施方式，可是是根据上述方法在基板上的整个面上 形成栅极后将其构图的实施方式，或者是在基板上直接形成图案状的栅极 的实施方式。在此，作为构图上述栅极的方法，通常使用光刻法，其中，用光致抗 蚀剂的光刻法被适用。另一方面，直接形成上述图案状的栅极的方法适用网印法、喷射法等 印刷法或掩模蒸镀法等。另外，构成本工序使用的基板和栅极的金属材料与上述"A.有机半 导体元件"项说明的相同，在此省略其说明。2. 栅极绝缘层形成工序接着，说明本实施方式使用的栅极绝缘层形成工序。本工序是在上述 栅极上形成绝缘性材料的工序。本工序中，作为形成上述栅极绝缘层的方法只要是能够形成含有具有 绝缘性的绝缘性材料的具有所需绝缘性的栅极绝缘层的方法即可，不作特 别限定。作为这样的方法例如在使用有机材料作为绝缘性材料的情况下将 有机材料溶解在溶剂中而调质成栅极绝缘层形成用涂工液，将其覆盖上述 栅极而进行涂工的方法。作为涂工上述栅极绝缘层形成用涂工液的涂敷方式，只要是根据上述 栅极绝缘层形成用涂工液的粘度等可形成厚度均匀的涂膜的方式即可，不
作特别限定。作为这样的涂敷方式例如采用旋涂法(7匕。y〕一卜法)、模涂法(^v〕一卜法)、辊涂法(口一少一〕一卜法)、杆涂法(/《一〕一卜法)、LB法、滴涂法(fV 、;/7°〕一卜法)、喷涂法(7:/^—〕一 卜法)、板涂法(7'P—K3—卜法)以及投射法(年亇7卜法)等涂敷 方法，或者采用喷射法y夕-二:y卜法)、网印法(7夕y—y印刷 法)、轧染印刷(八°、乂 K印刷法)、多功能印刷法(7k年乂印刷法)、微接触印刷法(7一夕口〕:/夕夕卜:/y y亍^y夕、、法)、凹版印刷(夕'，匕'7印刷)、偏移印刷法(才7ir、;/卜印刷法)以及凹版偏移印刷法(夕'，1f7 才7ir 、乂卜印刷法)等印刷方法等。另外，作为绝缘性材料使用无机材料的情况下使用CVD法等。 另外，上述栅极绝缘层使用的绝缘性材料与上述"A.有机半导体元件"项中说明的相同，在此省略说明。 3.源极漏极形成工序接着，说明本实施方式使用的源极漏极形成工序。本工序是在上述栅 极绝缘层上形成作为多孔质体的源极漏极的工序。本工序中，形成上述源极漏极的方法只要能以所需的距离形成作为多 孔质体的源极和漏极的间隔(沟道)即可，不作特别限定。作为这样的形 成方法例如涂敷烧结形成含有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法等。本发明中，上述源极漏极形成工序优选用涂敷烧结含有金属纳米粒子 的涂工液的涂敷法来形成源极漏极。用这样的涂敷烧结含有金属纳米粒子 的涂工液的涂敷法形成源极漏极，，能够容易使源极漏极形成多孔质体。 由此，后述的有机半导体层形成工序，在用添加法形成有机半导体层的情 况下，源极漏极能够吸收被施加的有机半导体材料，并稳定将其保持，所 以能够容易稳定地仅在上述源极漏极间形成有机半导体层。另外，上述所示那样，由于能够在上述源极漏极间稳定保持有机半 导体材料，从而能够使上述源极漏极的高度形成得低，由此，能够使上述 源极漏极的形成容易。进而，由于能够使本发明的有机半导体元件的表面 形成得平坦，从而能够使钝化层、相对电极的形成等变得容易。。涂敷烧结具有上述金属纳米粒子的涂敷法是涂敷含有金属纳米粒子 的涂工液，接着进行烧结的方法，具体地，至少具有以下工序将金属纳2
米粒子分散到溶剂中，调质金属纳米粒子涂工液的金属纳米粒子涂工液形 成工序；将金属纳米粒子涂工液涂工在上述栅极绝缘层上形成涂膜的涂工 工序；将形成的金属纳米粒子的涂膜烧结的烧结工序。以下，说明这样的 涂敷和烧结具有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法。 (金属纳米粒子涂工液形成工序)首先，说明用于上述涂敷烧结含有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法中 使用的金属纳米粒子涂工液形成工序。本工序是将金属纳米粒子分散到溶 剂中调质金属纳米粒子涂工液的工序。本工序使用的金属纳米粒子的平均粒径只要能够形成多孔质体即可， 不作特别限定。本工序中，根据后述的有机半导体层形成工序使用的有机 半导体层形成方法等而不同，优选0.5nm 500nm的范围内，其中，更优 选lnm 400nm的范围内，特别优选lnm 300nm的范围内。若在上述范 围内，例如即使后述有机半导体层形成工序用添加法形成有机半导体层， 也能够具有充分的吸收性。另外，若比上述范围大，则源极漏极的保持能 力降低，被施加的有机半导体材料回从源极粒径渗出，使强度不足而破损， 会后述的烧结工序的烧结温度高。在此，金属纳米粒子使用的金属纳米粒子的平均粒径采用由激光法测 定的值。所谓平均粒径是指一般表示粒子的粒度使用的粒径，所谓激光法 是指将粒子分散到溶剂中，将该分散溶剂中射入激光光线而得到的散乱光 进行细化运算而测得平均粒径、粒度分布等的方法。另外，上述平均粒径 是采用黎姿诺斯特拉普(u —文'& / 一 7 ， 7 7' (Leeds&Northrup))公司产粒度分析计7 <夕a卜，'7夕UPAMode 1—9239作为激光法粒径测 量机侧得的值。作为上述涂敷烧结具有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法使用的溶剂， 只要能够使上述金属纳米粒子均匀分散的即可，不作特别限定。本工序中， 可根据使用的金属纳米粒子适当选择，例如，可以列举甲醇、乙醇、丙醇、 异丙醇、丁醇、己醇、庚醇、辛醇、癸醇、环己醇、萜品醇等醇类；乙二 醇、丙二醇等二醇类；丙酮、甲基乙基甲酮、二乙基甲酮等酮类;醋酸乙 基酯、醋酸丁基酯、醋酸苄基酯等酯类；甲氧基乙醇、乙氧基乙醇等醚醇 类；二噁烷四氢呋喃等醚类；N， N-二甲基甲酰胺等酸酰胺类；苯、甲苯、二甲苯、三甲基苯、十二烷基苯等芳香族烃类；己垸、庚垸、辛烷、壬烷、 癸烷、十一垸、十二垸、十三垸、十四垸、十五烷、十六烷、十八烷、十 九垸、廿烷、三甲基戊垸等长链状垸烃；环己烷、环庚垸、环辛垸等环状 链状烷烃等。进而，还可以使用水。这些可以单独使用，也可以作为混合溶剂使用。例如也可以使用作为 长链状烷烃的混合物的矿物油精($冬，& ^ 7' U '7卜)。另外，作为上述将金属纳米粒子分散到溶剂中的金属纳米粒子涂工液 中含有的金属纳米粒子的浓度也根据溶剂的种类等不同，但优选20质 量％ 90质量％的范围，其中更优选60质量％ 90质量％的范围内。上 述范围能够在后述的涂工工序中得到厚薄精度良好的涂膜。 (涂工工序)接着，说明上述涂敷烧结含有金属纳米粒子的涂工液的涂敷法使用的 涂工工序，其为上述金属纳米粒子涂工液形成工序形成的金属纳米粒子涂 工液涂工到上述栅极绝缘层上的工序。本工序中的上述金属纳米粒子的涂工方法只要能够形成厚度均匀的涂膜的方式即可，不作特别限定。作为这样的涂工方法例如采用旋涂法(7 匕。:/〕一卜法)、模涂法(^V〕一卜法)、辊涂法(口一少一〕一 卜法)、杆涂法(/《一〕一卜法)、LB法、滴涂法(于V 、乂:/〕一卜法)、喷涂法(7:/^—3—卜法)、板涂法(:/^一K〕一卜法)以及投射法(年亇7卜法)等涂敷方法，或者采用喷射法(O夕-工:y卜法)、网印法(7夕y—y印刷法)、轧染印刷(八°、乂 K印刷法)、多功能印刷法(7 1/年y 印刷法)、微接触印刷法(7一夕口〕y夕夕卜7。i; y于一y夕'法)、凹版印刷(夕'，tf7印刷)、偏移印刷法(才7七、乂卜印刷法)以及凹版偏移 印刷法(夕'，匕、7 才7ir:y卜印刷法)等印刷方法等。其中，本工序中 优选使用网印或微接触法。这时因为能够容易地将上述金属纳米粒子精度 良好地涂工成图案状。即，能够容易且精度良好地将源极和漏极形成图案 状。另外，本工序中，涂工金属纳米粒子厚，可以立即进行烧结工序，但 优选在进行烧结工序前除去金属纳米粒子的溶剂的干燥工序。通过干燥工 序能够抑制烧结体的膜厚不均。(烧结工序)接着，说明上述涂敷烧结金属纳米粒子的涂工液的涂敷法使用的烧结 工序。本工序为将上述栅极绝缘层上形成的金属纳米粒子的涂膜烧结，形 成作为多孔质体的源极和漏极的工序。本工序中，烧结上述金属纳米粒子的温度只要能够将金属纳米粒子粘固的温度即可而不作特别限定，但是本工序中优选100'C 35(TC的范围 内，其中更优选100'C 25(TC的范围内，特别优选100。C 220。C的范围 内。若比上述范围低，则上述金属纳米粒子不能充分粘固，若比上述范围 高，则形成源极和漏极的上述栅极绝缘层、栅极、基板等其他部件有收到 损坏的危险。另外，本工序中，使用蒸镀法形成源极和漏极的情况下，作为上述蒸 镀法使用公知的方法。另外，也可以使用经由掩模进行蒸镀的蒸镀法。因 为，可以将上述源极和漏极直接形成图案状。另外，关于构成上述源极和漏极的金属材料与上述"A.有机半导体 元件"项所说明的一样，在此省略其说明。4.有机半导体层形成工序接着，说明本实施方式使用的有机半导体层形成工序。本工序是仅在 上述源极漏极形成工序中形成的源极和漏极之间形成有机半导体材料构 成的有机半导体层的工序。本工序中作为有机半导体层形成的方法，只要能够仅在源极和漏极之 间形成所需厚度的有机半导体层的方法即可，不作特别限定。作为这样的方法，可以例举添加法、掩模蒸镀法、光刻法等。其中， 作为使用上述源极和漏极作为隔离壁使用并利用添加法形成的方法是优 选的。因为其能够容易地在上述源极和漏极之间稳定形成有机半导体材料 构成的有机半导体层。另外，以往中，为了用上述添加法构图有机半导体层需要用树脂等作 为隔离壁，但是使用上述源极和漏极作为隔离壁能够直接将有机半导体层 形成图案状，在生产性上是优越的。 (在此，作为添加法是指能够将有机半导体材料仅附在源极和漏极间、 在源极和漏极间有选择地施加有机半导体材料以形成图案状的有机半导
体层，具体地可例举喷射法、网印法、多功能印刷等印刷法。本实施方式 中，其中由喷射法形成的是优选的。上述添加法通过采用喷射法，能够位 置精度良好地施加所需量的有机半导体材料，所以例如制造本发明的有机 半导体元件的时候，能够更加容易地仅在上述源极和漏极间形成有机半导 体层。另外，作为本工序形成有机半导体层的方法，使用上述添加法的情况 下，优选使上述栅极绝缘层形成工序中形成的栅极绝缘层的表面具有相对 于利用上述添加法涂敷的有机半导体层形成用涂工液具有疏液性。由此， 能够防止本工序中形成有机半导体层之时，上述有机半导体层形成用涂工 液浸散到上述源极漏极间以外的区域，所以能够容易地仅在上述源极漏极 间形成有机半导体层。另外，上述栅极绝缘层上形成的有机半导体层的半 导体特性能够得以提高。在此，上述有机半导体层形成用涂工液以及上述"具有相对于有机半导体层形成用涂工液的疏液性"的意思与上述"A.有机半导体元件"项 说明的相同，在此省略说明。上述栅极绝缘层的疏液性的程度，只要是不会使添加法涂敷的有机半 导体层形成用涂工液不会浸散到上述源极漏极间以外的区域的程度即可， 不作特别限定，可根据上述有机半导体形成用涂工液的组成、源极和漏极 的实施方式等进行适当调整。在此，上述源极和漏极采用多孔质体的情况 下，上述疏液性的程度优选相对于上述有机半导体层形成用涂工液的接触 角为40°以上，其中40° 60°的范围内更优选，特别优选40。 45° 的范围。接触角的范围是上述范围内，则制造本实施方式的有机半导体晶 体管的过程中形成有机半导体层时，能够防止浸入上述源极和漏极的上述 有机半导体层形成用涂工液浸入到电极之外，因此，能够防止上述源极和 漏极间以外的区域形成有机半导体层。另一方面，上述源极和漏极不采用多孔质体的情况下，上述疏液性的 程度优选相对于上述有机半导体层形成用涂工液的接触角为50°以上，其 中50° 60°的范围内更加优选，特别优选55。 60°的范围内。另外，上述接触角采用根据上述测定方法和测定条件测定的值。在此，上述有机半导体材料与上述"A.有机半导体元件"项说明的 相同，在此省略说明。5.其他工序本实施方式的有机半导体元件的制造方法除了上述工序外，也可以使 用其他工序。作为这样的其他工序，只要是能够给由本实施方式的有机半 导体元件的制造方法制造的有机半导体元件带来所需的能够即可，不作特 别限定。其中，作为上述其他工序，作为适用于本实施方式的，例如覆盖 上述有机半导体层而形成钝化层的钝化层形成工序。通过设置这样的钝化 层形成工序，使本实施方式的有机半导体形成工序制造的有机半导体元件 的晶体管特性上的时效性劣化少。上述钝化层形成工序中，作为形成钝化层的方法只要是能够形成具有 所需的保护功能的钝化层的方法即可，不作特别限定。其中，本工序中， 使用将树脂材料溶解在溶剂中的钝化层形成用涂工液，将其涂工在上述有 机半导体层上的方法是适用的。作为这样的方法例如使用印刷法，在上述有机半导体层上印刷图案状的上述钝化层形成用涂工液的方法；以及、 将上述钝化层形成用涂工液涂工在上述有机半导体层的整个面上，从而形 成没有图案化的钝化层的方法。本工序中，上述任意方法都是适用的。另外，上述树脂材料与上述"A.有机半导体元件"项说明的相同， 在此省略说明。B-2:第二实施方式的有机半导体元件的制造方法接着，说明本发明的第二实施方式的有机半导体元件的制造方法。本实施方式的有机半导体元件的制造方法是具有顶部栅极结构的有机半导 体晶体管的有机半导体元件的方法。即，本实施方式的有机半导体元件的制造方法具有利用基板而在该基板上形成作为多孔质体的源极和漏极的 源极漏极形成工序；仅在所述源极和漏极之间形成由有机半导体材料构成 的有机半导体层的有机半导体层形成工序；在所述有机半导体层上形成栅 极绝缘层的栅极绝缘层形成工序；在所述栅极绝缘层上形成栅极的栅极形 成工序。参照

这样的本实施方式的有机半导体元件的制造方法。图4 是表示本实施方式的有机半导体元件的制造方法的概略图。如图4所示， 本实施方式的有机半导体元件的制造方法中，利用基板20 (图4 (a))而
利用基板20而在该基板上形成作为多孔质体的源极3'和漏极4'的源极 漏极形成工序(图4 (b));仅在所述源极3'和漏极4'之间形成由有机 半导体材料构成的有机半导体层5'的有机半导体层形成工序(图4 (c)); 在所述有机半导体层5'上形成栅极绝缘层2'的栅极绝缘层形成工序(图 4(d));在所述栅极绝缘层2'上形成栅极l'的栅极形成工序(图4(e))， 在上述基板20上形成顶部栅极结构的有机半导体晶体管IOB，而制造有 机半导体元件30B。根据本实施方式的有机半导体元件的制造方法，上述有机半导体层形 成工序通过仅在上述源极和漏极间形成有机半导体材料构成的有机半导 体层，从而能够制造开闭比优良的有机半导体元件。另外，根据本实施方式，上述源极漏极形成工序通过形成作为多孔质 体的源极和漏极，例如上述有机半导体层形成工序中用添加法形成有机半 导体层的情况下，上述源极和漏极吸收由添加法添加的有机半导体材料， 稳定保持上述源极漏极间，所以容易形成有机半导体层。另外，如上所述，通过在上述电极间稳定保持有机半导体材料，从而 能够使上述源极和漏极的高度形成得低，由此，能够容易形成上述源极和 漏极。进而，由于能够使本实施方式的有机半导体元件的表面形成得平坦， 所以能够使钝化层、相对电极的形成等变得容易。本实施方式的有机半导体元件的制造方法至少具有上述栅极形成工 序、上述栅极绝缘层形成工序、上述源极漏极形成工序、上述有机半导体 层形成工序，根据需要还可以具有其他工序。以下，本实施方式的有机半导体层形成工序，与上述"B — 1:第一实 施方式的有机半导体元件的制造方法"项说明相同，所以在此省略说明。1. 源极漏极形成工序接着，说明本实施方式使用的源极漏极形成工序。本工序是利用基板 而在该基板上形成作为多孔质体的源极和漏极的源极漏极形成工序。在此，本实施方式使用的源极漏极形成工序除了在上述基板上形成上 述源极漏极外与上述"B —l:第一实施方式的有机半导体元件的制造方法" 项说明相同，所以在此省略说明。2. 栅极绝缘层形成工序 本实施方式使用的栅极绝缘层形成工序是在上述有机半导体层上形 成栅极绝缘层的工序。在此，本实施方式使用的栅极绝缘层形成工序除了在上述有机半导体 层上形成栅极绝缘层以外，与上述"B—1:第一实施方式的有机半导体元 件的制造方法"项说明相同，所以在此省略说明。3. 栅极形成工序本实施方式使用的栅极形成工序是在上述栅极绝缘层形成工序中形 成的栅极绝缘层上形成栅极的工序。在此，本实施方式使用的栅极形成工序除了在上述栅极绝缘层形成工 序中形成的栅极绝缘层上形成栅极外，与上述"B—1:第一实施方式的有 机半导体元件的制造方法"项说明相同，所以在此省略说明。4. 其他工序本实施方式的有机半导体元件的制造方法中，可以采用上述工序以外 的其他工序。作为这样的其他工序，只要能够通过本实施方式的有机半导 体元件的制造方法能够使制造出的有机半导体元件具有所需的功能即可，不做特别限定。关于这样的工序,与上述"B—1:第一实施方式的有机半 导体元件的制造方法"项说明的一样，在此省略说明。5. 其他作为上述有机半导体形成工序形成有机半导体层的方法，使用上述添 加法的情况下，优选使本发明使用的基板的表面具有相对于利用上述添加 法涂敷的有机半导体层形成用涂工液具有疏液性。由此，能够防止本工序 中形成有机半导体层之时，上述有机半导体层形成用涂工液浸散到上述源 极漏极间以外的区域，所以能够容易地仅在上述源极漏极间形成有机半导 体层。另外，上述栅极绝缘层上形成的有机半导体层的半导体特性能够得 以提高。在此，上述有机半导体层形成用涂工液以及上述"具有相对于有机半 导体层形成用涂工液的疏液性"的意思与上述"A.有机半导体元件"项 说明的相同，在此省略说明。上述栅极绝缘层的疏液性的程度，只要是不会使添加法涂敷的有机半 导体层形成用涂工液不会浸散到上述源极漏极间以外的区域的程度即可，
不作特别限定，可根据上述有机半导体形成用涂工液的组成、源极和漏极 的实施方式等进行适当调整。在此，上述源极和漏极采用多孔质体的情况 下，上述疏液性的程度优选相对于上述有机半导体层形成用涂工液的接触角为40°以上，其中40° 60°的范围内更优选，特别优选40。 45° 的范围。接触角的范围是上述范围内，则制造本实施方式的有机半导体晶 体管的过程中形成有机半导体层时，能够防止浸入上述源极和漏极的上述 有机半导体层形成用涂工液浸入到电极之外，因此，能够防止上述源极和 漏极间以外的区域形成有机半导体层。另一方面，上述源极和漏极不采用多孔质体的情况下，上述疏液性的 程度优选相对于上述有机半导体层形成用涂工液的接触角为50°以上，其 中50° 60°的范围内更加优选，特别优选55。 60°的范围内。另外，上述接触角采用根据上述测定方法和测定条件测定的值。C. 有机晶体管阵列接着，说明本发明的有机晶体管阵列。如上所述，本发明的有机晶体 管阵列采用上述本发明的有机半导体元件，在上述基板上形成多个上述有 机半导体晶体管。本发明的有机晶体管阵列由于采用上述本发明的有机半 导体元件，所以具有关闭比优良的优点。本发明的有机晶体管阵列，在上述本发明的有机半导体元件中，在基 板上形成多个有机半导体晶体管。本发明中，作为形成多个上述有机半导 体晶体管的实施方式，可根据本发明的有机晶体管阵列的用途等进行适当 决定，不做特别限定。另外，本发明的有机晶体管阵列适用的有机半导体晶体管与上述 "A.有机半导体元件"项说明的一样，在此省略详细说明。D. 显示器接着，说明本发明的显示器。如上所述，本发明的显示器采用上述本 发明的有机晶体管阵列。由于本发明的显示器采用上述本发明的有机晶体 管阵列，所以具有显示性能优良的优点。本发明的显示器采用上述本发明的有机晶体管阵列，用予图像显示的 各像素具有根据上述有机晶体管阵列具有的各有机半导体晶体管进行开 关的结构即可，不做特别限定。具有这样结构的显示器例如液晶显示装
置、电泳显示装置以及有机EL显示装置等。另外，这样的例子中的显示 装置，除了代替以往的TFT阵列而采用上述本发明的有机晶体管阵列这一 点以外，与一般公知的技术相同，在此省略详细说明。另外，本发明采用的有机晶体管阵列，与上述"C.有机晶体管阵列" 项说明相同，在此省略其说明。另外，本发明不限定于上述实施方式。上述实施方式是例示，与本发 明的权利要求书中记载的技术思想具有实质上相同的结构、起到同样效果 的，也包含在本发明的技术范围内。 (实施例)接着，举出实施例和比较例，来对本发明进一步具体进行说明。 (实施例1)本实施例中，制造具有包括顶部栅极型结构的有机半导体晶体管的有 机半导体元件。(1) 源极漏极的形成首先，在150mmX 150mmX0.7mm的玻璃基板上用网印法将银膏(固 态量浓度90%)构图成源极和漏极形状。构图厚在20(TC加热炉中烧制。 烧制后的源极漏极的膜厚为1.8pm。形成的源极漏极用反射型光学显微镜 观察，发现源极和漏极间的电极间距(沟道长)为50ym。(2) 有机半导体层的形成有机半导体材料聚噻吩(水。'J *才7 二 以固态量浓度0.2wt^溶 解于三氯苯(卜U夕口 口《 >七 溶剂而得的涂工液，用喷射法施加在 上述源极漏极间，从而仅在源极漏极间(沟道形成部位)上涂敷成图案。 之后，在N2气体环境下用热板以200'C下干燥IO分钟，从而形成有机半 导体层。形成的有机半导体层的膜厚为0.1um。(3) 栅极绝缘层的形成将卡鲁特(力&卜')类树脂溶液(固态量浓度20wt%)旋涂在上述 基板上。此时的旋涂以800rpm保持10sec。之后，将基板在120'C干燥2 分钟后，以350mJ/ci^进行图案状曝光。接着，进行曝光部分的抗馎剂现 像，之后在200'C的加热炉中干燥30分钟。栅极绝缘层形成在有机半导体 层(沟道形成部)上和源极漏极上。另外，形成的栅极绝缘层的膜厚为1li m。(4) 栅极的形成用喷射法将Ag纳米胶体(t / - 口 <卜")溶液图案状涂敷在上述栅 极绝缘层上。之后，用热板(* 7卜7' ^ —卜)以150。C加热30分钟。(5) 评价测定制造的有机半导体元件的有机半导体晶体管的晶体管特性的结 果，可知可以作为晶体管驱动。这时，有机半导体晶体管的ON电流为1 X10—5A、 OFF电流为2X1—13A。 (实施例2)本实施例中，制造具有包含底部型结构的有机半导体晶体管的有机半 导体元件。(1) 栅极的形成准备用溅射法在整个面形成300nrn的Cr的膜的大小150mmX 150mm X0.7mm的玻璃基板。上述基板上旋涂光致抗蚀剂(阳型)。这时的旋涂 在1800rpm下保持10sec。之后，将基板在IO(TC下干燥1分钟后，在50 mJ/cn^进行图案状曝光。接着，进行曝光部分的抗蚀剂现像，之后在20(TC的加热炉中干燥60 分钟。接着，进行没有抗蚀剂的部位的Cr的蚀刻，形成栅极。(2) 栅极绝缘层的形成将卡鲁特(力》卜')类树脂溶液(固态量浓度20wt%)旋涂在上述 基板上。此时的旋涂以800rpm保持10sec。之后，将基板在12(TC干燥2 分钟后，以350mJ/cr^进行图案状曝光。接着，进行曝光部分的抗蚀剂现 像，之后在200'C的加热炉中干燥30分钟。栅极绝缘层形成在栅极上。另 外，形成的栅极绝缘层的膜厚为lPm。(3) 源极漏极的形成首先，在栅极绝缘层上用网印法将银膏(固态量浓度90%)构图成源 极和漏极形状。构图厚在20(TC加热炉中烧制。烧制后的源极漏极的膜厚 为1.8pm。形成的源极漏极用反射型光学显微镜观察，发现源极和漏极间 的电极间距(沟道长)为50um。(4) 有机半导体层的形成 有机半导体材料聚噻吩(水y ^才7 -以固态量浓度0.2wtx溶解于三氯苯(卜U夕a a《 >七 溶剂而得的涂工液，用喷射法施加在 上述源极漏极间，从而仅在源极漏极间(沟道形成部位)上涂敷成图案。 之后，在N2气体环境下用热板以20(TC下干燥IO分钟，从而形成有机半 导体层。形成的有机半导体层的膜厚为O.lym。 (5)评价测定制造的有机半导体元件的有机半导体晶体管的晶体管特性的结 果，可知可以作为晶体管驱动。这时，有机半导体晶体管的ON电流为8 X10—6A、 OFF电流为4X1—13A。2.〔比较例l)本实施例中，制造具有包括顶部栅极型结构的有机半导体晶体管的有 机半导体元件。(1) 源极漏极的形成首先，在150mmXI50mmX0.7mm的玻璃基板上用真空镀敷法形成 源极和漏极。另外，使用的材料以金做掩模，使用金属掩模。源极漏极的 膜厚为1.8pm。形成的源极漏极用反射型光学显微镜观察，发现源极和漏 极间的电极间距(沟道长)为50nm。(2) 有机半导体层的形成有机半导体材料聚噻吩(水'J *才7 二 以固态量浓度0.2wt^溶 解于三氯苯(卜'J夕口 a《 >七 溶剂而得的涂工液，用喷射法施加在 上述源极漏极间，从而仅在源极漏极间(沟道形成部位)上涂敷成图案。 之后，在N2气体环境下用热板以20(TC下干燥IO分钟，从而形成有机半 导体层。形成的有机半导体层的膜厚为0.1 um，在沟道形成部位以外的区 域上也形成有机半导体层。(3) 栅极绝缘层的形成将卡鲁特(力A卜')类树脂溶液(固态量浓度20wt%)旋涂在上述 基板上。此时的旋涂以800rpm保持10sec。之后，将基板在120。C干燥2 分钟后，以350mJ/ci^进行图案状曝光。接着，进行曝光部分&f抗蚀剂现 像，之后在20(TC的加热炉中干燥30分钟。栅极绝缘层形成在有机半导体 层(沟道形成部)上和源极漏极上。另外，形成的栅极绝缘层的膜厚为1
li m。(4) 栅极的形成用喷射法将Ag纳米胶体(于/ - d 4卜")溶液图案状涂敷在上述栅 极绝缘层上。之后，用热板(* 7卜"—卜)以150。C加热30分钟。(5) 评价测定制造的有机半导体元件的有机半导体晶体管的晶体管特性的结 果，可知可以作为晶体管驱动。但是，有机半导体晶体管的ON电流为2 X10—5A、 OFF电流为3X厂1GA，与实施例1相比，开关比降低2位程度。3.实施例2本实施例中，制造具有包含底部型结构的有机半导体晶体管的有机半 导体元件。(1) 栅极的形成准备用溅射法在整个面形成300nm的Cr的膜的大小150mmX 150mm X0.7mm的玻璃基板。上述基板上旋涂光致抗蚀剂(阳型)。这时的旋涂 在1800rpm下保持10sec。之后，将基板在IO(TC下干燥1分钟后，在50 mJ/cn^进行图案状曝光。接着，进行曝光部分的抗蚀剂现像，之后在20(TC的加热炉中干燥60 分钟。接着，进行没有抗蚀剂的部位的Cr的蚀刻，形成栅极。(2) 栅极绝缘层的形成将卡鲁特(力A卜')类树脂溶液(固态量浓度20wt%)旋涂在上述 基板上。此时的旋涂以800rpm保持10sec。之后，将基板在120。C干燥2 分钟后，以350mJ/ci^进行图案状曝光。接着，进行曝光部分的抗蚀剂现 像，之后在200'C的加热炉中干燥30分钟。栅极绝缘层形成在栅极上。另 外，形成的栅极绝缘层的膜厚为lum。(3) 源极漏极的形成首先，在栅极绝缘层上用真空蒸镀法形成源极和漏极。另外，使用的 材料以金做掩模，使用金属掩模。源极漏极的膜厚为1.8pm。形成的源极 漏极用反射型光学显微镜观察，发现源极和漏极间的电极间距(沟道长) 为50um。(4) 有机半导体层的形成
有机半导体材料聚噻吩(水。'J f"才7 - 以固态量浓度0.2wtX溶 解于三氯苯(卜'J夕a a《 >七 溶剂而得的涂工液，用喷射法施加在 上述源极漏极间，从而仅在源极漏极间(沟道形成部位)上涂敷成图案。 之后，在N2气体环境下用热板以20(TC下干燥IO分钟，从而形成有机半 导体层。形成的有机半导体层的膜厚为0.1 y m。 (5)评价测定制造的有机半导体元件的有机半导体晶体管的晶体管特性的结 果，可知可以作为晶体管驱动。但是，有机半导体晶体管的ON电流为4 X 10—5A、 OFF电流为5X r1QA，与实施例1相比，开关比降低2位程度。
权利要求
1、一种有机半导体元件，其特征在于，具有有机半导体晶体管，该有机半导体晶体管包括基板和形成在基板上的栅极；形成在该栅极上的栅极绝缘层；形成在该栅极绝缘层上的作为多孔质体的源极和漏极；仅形成在该源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半导体层。
2、 一种有机半导体元件，其特征在于， 具有有机半导体晶体管，该有机半导体晶体管包括 基板和形成在基板上的作为多孔质体的源极和漏极； 仅形成在该源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半导体层；形成在该有机半导体层上的栅极绝缘层； 形成在该栅极绝缘层上的栅极。
3、 如权利要求1或2所述的有机半导体元件，其特征在于， 所述源极和漏极所具有的多孔中含有有机半导体材料。
4、 如权利要求1 3任一项所述的有机半导体元件，其特征在于， 所述有机半导体层用所述源极和漏极作为隔离壁而利用添加法形成。
5、 如权利要求4所述的有机半导体元件，其特征在于， 所述添加法是喷射法。
6、 如权利要求1所述的有机半导体元件，其特征在于， 所述有机半导体层用所述源极和漏极作为隔离壁而利用添加法形成，并且，所述栅极绝缘层的表面相对于所述添加法所采用的有机半导体层形 成用涂工液具有疏液性。
7、 如权利要求2所述的有机半导体元件，其特征在于，所述有机半导体层用所述源极和漏极作为隔离壁而利用添加法形成，并且，所述基板的表面相对于所述添加法所采用的有机半导体层形成用涂 工液具有疏液性。
8、 如权利要求6或7所述的有机半导体元件，其特征在于， 所述疏液性设定为相对于所述有机半导体层形成用涂工液的接触角为40°以上的程度。
9、 一种有机半导体元件的制造方法，其特征在于，具有 利用基板而在该基板上形成栅极的栅极形成工序； 在所述栅极上形成栅极绝缘层的栅极绝缘层形成工序； 在所述栅极绝缘层上形成作为多孔质体的源极和漏极的源极漏极形成工序；仅在所述源极和漏极之间形成由有机半导体材料构成的有机半导体 层的有机半导体层形成工序。
10、 一种有机半导体元件的制造方法，其特征在于，具有 利用基板而在该基板上形成作为多孔质体的源极和漏极的源极漏极形成工序；仅在所述源极和漏极之间形成由有机半导体材料构成的有机半导体 层的有机半导体层形成工序；在所述有机半导体层上形成栅极绝缘层的栅极绝缘层形成工序； 在所述栅极绝缘层上形成栅极的栅极形成工序。
11、 如权利要求9或11所述的有机半导体元件的制造方法，其特征 在于，所述有机半导体层形成工序用所述源极和漏极作为隔离壁而利用添 加法形成所述由有机半导体材料构成的所述有机半导体层。
12、 如权利要求ll所述的有机半导体元件的制造方法，其特征在于， 所述添加法是喷射法。
13、 如权利要求9 12任一项所述的有机半导体元件的制造方法，其 特征在于，所述源极漏极形成工序中，利用涂敷并烧结含有金属纳米粒子的涂工 液的涂敷法而形成源极和漏极。
14、 如权利要求9所述的有机半导体元件，其特征在于，所述有机半 导体形成工序中，用所述源极和漏极作为隔离壁而利用添加法形成有机半 导体层，并且，所述栅极绝缘层形成工序中使形成的栅极绝缘层的表面相 对于所述添加法所采用的有机半导体层形成用涂工液具有疏液性。
15、 如权利要求10所述的有机半导体元件，其特征在于，所述有机 半导体形成工序中，用所述源极和漏极作为隔离壁而利用添加法形成有机 半导体层，并且，所述基板的表面相对于所述添加法所采用的有机半导体 层形成用涂工液具有疏液性。
16、 如权利要求14或15所述的有机半导体元件，其特征在于，所述 源极漏极形成工序中，利用涂敷并烧结含有金属纳米粒子的涂工液的涂敷 法而形成源极和漏极，并且，所述疏液性设定为相对于所述有机半导体层 形成用涂工液的接触角为40。以上的程度。
17、 一种有机晶体管阵列，其特征在于，采用权利要求1 8任一项 所述的有机半导体元件，在所述基板上形成多个所述有机半导体晶体管。
18、 一种显示器，其特征在于，采用权利要求17所述的有机晶体管 阵列。
全文摘要
本发明涉及使用有机半导体晶体管的有机半导体元件及其制造方法、有机晶体管阵列及显示器。该有机半导体元件，具有有机半导体晶体管，该有机半导体晶体管包括基板和形成在基板上的栅极；形成在该栅极上的栅极绝缘层；形成在该栅极绝缘层上的作为多孔质体的源极和漏极；仅形成在该源极和漏极之间的由有机半导体材料构成的有机半导体层。
文档编号H01L51/05GK101154714SQ200710162408
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者小林弘典, 本多浩之, 松冈雅尚, 永江充孝 申请人:大日本印刷株式会社