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KR100961251B1 - 조성물, 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

조성물, 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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KR100961251B1
KR100961251B1 KR1020047004719A KR20047004719A KR100961251B1 KR 100961251 B1 KR100961251 B1 KR 100961251B1 KR 1020047004719 A KR1020047004719 A KR 1020047004719A KR 20047004719 A KR20047004719 A KR 20047004719A KR 100961251 B1 KR100961251 B1 KR 100961251B1
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KR
South Korea
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electronic device
active layer
composition
organic semiconductor
layer
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다고베르트 엠. 데레우브
게르빈 하. 게링크
바르트-헨드릭 휴이스만
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 전자 디바이스에 관한 것으로, 이는 전하 운반체가 없는 운반체 물질과 유기 반도체 물질을 포함한 활성층(5)을 구비한 박막 트랜지스터(10)를 포함한다. 운반체 물질은 전도성이 10-6 S/㎝ 이하이고, 바람직하게는 전기 절연성이다. 박막 트랜지스터(10)의 이동도는 유기 반도체 물질로 이루어진 활성층을 갖는 트랜지스터의 이동도와 유사하다. 바람직하게는, 유기 반도체 물질은 올리고머이다. 활성층을 도포하는데 사용된 조성물은 감광성 성분을 함유할 수 있다. 이러한 조성물을 사용해서, 활성층은 요철 구조를 가질 수 있고, 이를 통해 전자 디바이스에서 인접 트랜지스터 사이의 어떠한 누설 전류도 방지할 수 있다.

Description

조성물, 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 제조 방법 {COMPOSITION, ELECTRONIC DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은,
- 소스 전극 및 드레인 전극이 구비된 제 1 전극층과,
- 유기 반도체를 포함하는 활성층과,
- 유전체 물질을 포함하는 중간층과,
- 게이트 전극을 포함하는 제 2 전극층을
포함한 박막 트랜지스터가 장착된 전자 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 유기 반도체를 포함하는 활성층을 형성하기 위해, 액체 조성물을 기판에 도포하는 단계를 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 디바이스 및 상기 방법은 WO-A-99/10939로부터 공지되어 있다. 공지된 디바이스의 박막 트랜지스터의 활성층은 용액으로부터 도포된다. 이 용액은 유기 반도체의 선구물질을 함유한다. 유기 반도체와 비교해서 추가 곁 작용기 (side group)를 하나 이상 포함하는 선구물질은, 가열에 의해 유기 반도체로 전환된다. 이는 용액을 기판에 도포한 후에 발생한다.
공지된 방법의 결점은 선구물질의 이용 가능도가 단지 다수의 유기 반도체에만 한정된다는 점이다. 몇몇 반도체에서는, 선구물질을 사용하여 형성된 층의 품질이 불량하다. 즉, 이동도가 낮다.
따라서, 본 발명의 제 1 목적은 도입부에 언급한 유형의 전자 디바이스를 제공하는 것이고, 그 활성층은 용액으로부터 도포될 수 있고, 우수한 막 형성 특성을 나타낸다.
상기 제 1 목적은 박막 트래지스터의 활성층이, 도핑되지 않고 유기 반도체와 혼합된 유기 운반체 물질을 포함함으로써 달성된다. 상기 운반체 물질에 의해, 유기 반도체 및 운반체 물질의 용액은 용이하게 활성층으로 가공 처리될 수 있다. 운반체 물질에 부과된 조건이란 상기 운반체 물질에 전하 운반체가 없어야 한다는 것인데, 그 이유는 전하 운반체가 활성층을 통해 누설 전류를 형성시킴으로써 박막 트랜지스터의 변조에 상당한 역효과를 나타내기 때문이다. 운반체 물질이 도핑되지 않는다는 사실은 통상적으로, 도전율이 10-6 S/㎝ 이하임을 의미한다. 물론, 상기 운반체 물질이 예를 들면, 공기로부터 산소와 반응함으로써 우연히 약간 도핑될 수도 있다. 그러한 운반체 물질의 예는 전기 절연재 및 반도체 물질이다. 놀랍게도, 활성층이 감소된 유기 반도체 함량에도 불구하고 이동도는 양호한 것으로 밝혀졌다.
WO-A-91/21135로부터, 유기 도전 물질 및 운반체 물질의 조성물을 사용하여 기판 상에 층들을 제공할 수 있다는 것이 공지되었다. 이 조성물은 바람직하게는 섬유를 제조하기 위해 사용된다. 상기 조성물을 사용하여 섬유를 제조한 경우, 조성물을 도포한 후 도핑하여, 보다 큰 도전율을 얻게 된다. 그러나, 박막 트랜지스터의 활성층도 역시 상기한 방식으로 제조될 수 있다는 것은 공지되어 있지 않다. 공지의 조성물과는 달리, 본 발명에 따른 활성층은 도핑되지 않는다. 그 이유는 도핑으로 인해 소스 전극과 드레인 전극 사이에 보다 높은 누설 전류가 유도될 수 있기 때문이다. 활성층을 통한 그러한 누설 전류는 트랜지스터 기능에 역효과를 나타낸다.
본 발명에 따른 디바이스에서 사용할 수 있는 유기 반도체의 예는 특히, 폴리-3-알킬티오펜, 폴리티에닐렌비닐렌, 폴리피롤, 폴리퓨란일렌비닐렌, 폴리아릴아민, 펜타센, 올리고티오펜 및 폴리플루오렌이다.
본 발명에 따른 디바이스의 실시예에서, 유기 반도체는 올리고티오펜이다. 폴리-3-알킬티오펜 및 폴리티에닐렌비닐렌과 같은 올리고티오펜은 통상적으로, 중합체 반도체보다 높은 이동도를 나타낸다. 이 때문에, 적어도 대부분 용액으로부터 제조된 본 발명의 디바이스의 트랜지스터가 보다 고속으로 작동한다. 바람직한 예는 특히, 4 내지 12개의 티오펜 단위를 갖는 올리고티오펜 및 당업계로부터 공지된 바와 같이, 알콕시 또는 알킬기 치환 올리고티오펜 또는 할로겐 치환 올리고티오펜이다. 특히 바람직한 예는 디헥실 치환 섹시티오펜이다.
US-A 5,584,139에는 활성층이 올리고티오펜을 함유하는 박막 트랜지스터를 기재하고 있다. 이 반도체는 진공 증착(vacuum deposition)에 의해 제공된다. 공지된 디바이스의 결점은 활성층이 진공 증착에 의해서 제공되어야 한다는 데에 있다. 비결정질 실리콘을 갖는 박막 트랜지스터를 능가하는, 유기 반도체를 갖는 박막 트랜지스터의 장점 중 한 가지는 바로 용액으로부터, 예를 들면 스핀 코팅에 의해 층이 제공될 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 디바이스의 추가 실시예에서, 유기 반도체는 펜타센이다. 펜타센이 니트로벤젠 중에 극저 농도로만 용해될 수 있을 때, 펜타센 층은 관례상, 기상 또는 유기 용매 중의 선구물질 용액으로부터 도포된다. 이러한 선구물질은 예를 들면 문헌 {참조: Brown 등, Synth. Metals, 88(1997), 37-55}으로부터 공지되어 있다. 그러나, 용액을 스핀코팅으로써 기판에 도포하는 경우, 표면이 완전히 덮인 층이 얻어지지는 않는다. 이는 특히, 표면이 수 ㎠보다 큰 경우에 적용된다. 표면이 완전히 덮인 층은 선구물질 및 폴리스티렌 용액을 사용함으로써 얻어진다는 것이 밝혀졌다. 이 활성층은 150㎜ (6 인치) 웨이퍼 표면에 확장될 수 있다. 이렇게 형성된 층은 비결정질인 것을 특징으로 한다. 선구물질이 펜타센으로 전환될 때, 펜타센 미소결정이 형성된다. 운반체 물질과 펜타센을 혼합함으로써, 형성된 층의 표면 거칠기 정도는 저하되는 것으로 밝혀졌다. 결과적으로, 기타 층들을 활성층에 도포할 수 있다. 예를 들면, 펜타센을 함유하는 활성층을 갖는 트랜지스터는 액정 물질을 갖는 디스플레이 디바이스로 통합된다.
또 다른 실시예에서, 반도체는 폴리-3-알킬티오펜이다. 탄소원자가 홀수인 알킬 사슬을 포함한 폴리-3-알킬티오펜을 사용하는 것은 추가로 바람직하며, 폴리-3-펜틸티오펜 또는 폴리-3-헵틸티오펜을 사용하는 것도 여전히 추가로 바람직하다. 그 자체로 아직 공지되지 않은 폴리-3-펜틸티오펜의 이동도는 별 다른 동일 조건 하에서 폴리-3-헥실티오펜의 이동도의 2배, 즉 2.10-2 ㎠/Vs와 비교하여 4.10-2 ㎠/Vs인 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 디바이스의 장점은 기타 층들을 활성층에 도포할 수 있다는 것이다. 이러한 층의 특별한 예는 보호층이다. 공지된 층의 이질성으로 인해, 이는 지금까지 불가능했다. 이러한 보호층은 입사선에 대한 차폐를 제공한다. 산소의 존재시, 복사선의 입사가 반도체 도전성을 아주 크게 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 이는 트랜지스터가 더 이상 만족스럽게 작동하지 않는 정도로 트랜지스터의 변조에 역효과를 나타내기 때문에 바람직하지 않다. 정확히 이 복사선의 입사를 중단시킴으로써, 본 발명에 따른 전자 디바이스의 유효 수명이 연장될 수 있다. 채널에 위치하는 활성층의 그 일부에 특히 차폐가 필요한 것으로 또한 밝혀졌다. 활성층의 기타 부분에서, 산소의 존재는 복사선 입사시 또한 전하 운반체를 형성시킬 것이다. 그러나, 이는 변조를 실질적으로 저하시키지 않는다.
유기 운반체 물질은 전기 절연재 및 반도체 물질일 수 있다. 전기 절연재의 예는 폴리비닐 화합물, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌; 폴리이미드, 폴리에스테르, 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트; 폴리비닐알콜이다. 운반체 물질은 바람직하게는 유리 전이 온도가 100℃를 초과하며, 이 결과 운반체 물질이 안정성은 다양한 생산 및 작동 조건에서 보장된다. 반도체 물질의 예는 폴리티에닐렌비닐렌, 폴 리아닐린, 폴리피롤, 폴리퓨란일렌비닐렌이다.
바람직한 실시예에서, 활성층은 원하는 패턴에 따라 패턴화되어, 요철 구조를 얻는다. 박막 트랜지스터 사이의 누설 전류를 방지하기 위해 활성층을 패턴화하는 것이 바람직하다. 이는 특히, 액정 디스플레이 디바이스인 경우 적용되며, 활성 매트릭스형(AMLCD) 트랜지스터와 박막 트랜지스터를 사용하여 픽셀을 구동시킨다. 활성층은 감광성 성분을 활성층에 첨가한 다음, 활성층을 노출 및 현상시킴으로써 바람직한 방식으로 패턴화될 수 있다. 적합한 운반체 물질의 예는 특히, 아크릴레이트, 에폭시 화합물, 비닐에테르 및 티올렌 시스템이다. 아크릴레이트는 반도체도 용해될 수 있는 용매 중에 용이하게 용해될 수 있기 때문에, 특히 바람직한 운반체 물질이다. 대안적으로, 상업적으로 구입 가능한 포토레지스트 물질을 전기 절연 운반체 물질로 사용할 수 있다. 공지된 방법으로 노출 및 현상시킴으로써, 상기 포토레지스트 물질을 바람직한 방법으로 패턴화할 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 추가 실시예에서, 운반체 물질은 분자 배향이 가교에 의해 고정된 네트워크이다. 활성층은 상기 배향에 의해 배열된다. 이 배열로 인해 유기 반도체 분자 사슬이 직선화되고 두 개의 사슬 사이의 간격이 감소되는 것을 의미하는 것으로 받아들여질 것이다. 이를 통해, 반도체의 이동도가 향상된다.
이러한 네트워크는 통상적으로, 액정 단량체를 배향시킨 다음, 이들을 빛을 쪼여 중합시킴으로써 형성된다. 배향을 위해, 특히 추가 배향층과, 가해질 전기장 또는 자기장을 이용할 수 있다. 별법으로는, 단량체를 네마틱-대-이소트로픽 전이 온도보다 높은 온도, 즉 100℃까지 가열한 다음 다시 냉각시킨다. 이는 특히, 팽창 계수가 원하는 여러 방향으로 영향을 받을 수 있는 네트워크에 적용된다.
적합한 단량체의 예는 특히 아크릴레이트, 에폭시 화합물, 비닐에테르 및 티올렌 시스템이다. 특히 아크릴레이트가 바람직한데, 이들은 비 이온 방식으로, 즉 광개시제에 의해 중합될 수 있기 때문이다. 이러한 아크릴레이트의 예는 EP-A 261712에 기술되어 있다. 이러한 아크릴레이트는 유기 반도체도 용이하게 용해될 수 있는 유기 용매, 예를 들면 THF, 에테르, 예를 들면 디에틸렌글리콜디메틸에테르 및 디클로로메탄 중에 용해될 수 있다.
디바이스는 예를 들면 트랜지스터이거나, 또는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 집적 회로 및 플렉시블 디스플레이를 포함하는 식별표가 특히 바람직하다.
도입부에 언급한 유형의 방법은 US-A-5,584,139로부터 공지되어 있다. 제 1실시예에서, 활성층의 일부는 파장 195㎚의 레이저광 복사선에 노출시킴으로써 제거된다. 이의 결점은 자외선도 역시 디바이스 내의 기타 층을 부식시키는데 있다. 추가 결점은 반도체 자체도 부식될 수 있다는 것이다. 또한, 이러한 복사선은 작동에 많은 비용이 들어간다. 공지된 방법의 제 2 실시예에서, 반도체는 100W 수은 램프로부터의 복사선에 노출시킴으로써 전기 절연 중합체로 전환된다. 이의 결점은, 인접 트랜지스터가 영향을 받지 않도록 전기 절연 중합체가 불충분하게 절연된다는 점이다.
따라서, 본 발명의 제 2 목적은 도입부에 언급한 유형의 방법을 제공하는 것이며, 트랜지스터 특징에 역효과를 일으킬 위험 없이 활성층을 요철 구조로 패턴화 할 수 있다.
제 2 목적은, 유기 반도체를 포함하는 활성층을 형성하기 위해, 액체 조성물을 기판에 도포하는 단계를 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법을 통해 이루어지는데,
상기 조성물은 전기 절연, 유기 운반체 물질, 유기 반도체 및 감광성 성분을 포함하고,
상기 활성층은 원하는 패턴 또는 이 패턴의 음화에 따라 노출되며,
상기 활성층은 용매와 접촉하고, 여기에서 층 일부가 용해되어 원하는 패턴이 요철 구조로 뒤에 남는 것을 특징으로 한다.
활성층은 감광성 성분이 존재하는 경우 패턴화될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 운반체 물질의 존재 때문으로, 용해될 활성층의 일부는 실제로 용매에 용해된다.
바람직한 실시예에서, 조성물은 유기 반도체와 포토레지스트를 혼합함으로써 제조된다. 이러한 포토레지스트는 종종, 폴리이미드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐페놀, 폴리이소프렌, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐피롤리돈, p-히드록시스티렌 중합체, 폴리에폭시 수지, 폴리글루타르이미드를 주성분으로 한 조성물이며, 다수의 변형물로 상업적으로 구입이 가능하다.
본 발명에 따른 방법의 추가 실시예에서, 디바이스는 수소 또는 중수소 함유 대기 중 예를 들면, 약 60℃에서 1시간 동안 가열(어닐링)함으로써 후처리한다. 상기 후처리에 의해 양호한 변조가 얻어진다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법에서 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 디바이스를 제조하기 위해 사용할 수 있는 조성물에 관한 것이다.
이 때문에, 본 발명에 따른 제 1 조성물은 전기 절연, 유기 운반체 물질 및 올리고티오펜을 포함한다. 본 발명에 따른 제 2 조성물은 전기 절연, 유기 운반체 물질, 유기 반도체 및 감광성 성분을 포함한다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 제 1 조성물을 기판에 도포하는 것을 특징으로 하는, 도입부에 언급된 유형의 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발명, 방법 및 조성물의 상기 및 기타 국면은 도면 및 실시예를 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 디바이스의 제 1 실시예의 개략적인 횡단면도.
도 2는 디바이스의 제 2 실시예의 개략적인 횡단면도.
(실시예 1)
도 1에 도시한 박막 트랜지스터(10)는 상부에 제 1 전극층(2)을 갖는 전기 절연 기판(1)을 포함한다. 상기 층(2)에는 소스 전극(21) 및 드레인 전극(22)이 한정되며, 상기 전극(21,22)은 채널(23)에 의해 서로 분리된다. 게이트 전극(24)이 한정되는 제 2 전극층(3)은 또한 기판(1) 상에 존재한다. 게이트 전극(24)이 제 1 전극층(2)에 수직으로 투영될 경우, 게이트 전극(24)은 실질적으로 채널(23)과 중첩된다. 또한, 중간층(4)과 활성층(5)이 존재한다.
이러한 층들(2,3,4,5)은 기판(1) 상에 제 2 전극층(3), 중간층(4), 제 1 전극층(2) 및 활성층(5)의 순서로 존재한다. 기판을 평탄화하기 위해, 도시하지 않은 폴리비닐알콜의 격리 평탄층이 존재한다. 제 2 전극층(3)은 Au를 함유하며, 공지된 방식으로, 노출 및 현상된 감광성 레지스트에 의해 적절하게 패턴화된다. 제 2 전극층(3)과 중간층(4) 사이에서, 중간층(4) 중 핀홀을 배제하기 위해서는 도시하지 않은 CH3-(CH2)15-SH의 단일층을 제공한다. 중간층(4)은 광구조능 유기 유전체, 예를 들면 벤조시클로부텐, 폴리이미드, 폴리비닐페놀 또는 포토레지스트, 이 경우 포토레지스트 HPR504를 포함한다. 제 1 전극층(2)은, 이 경우, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌 술폰산을 포함한다. 제 1 전극층(2)은 스핀 코팅에 의해 제공되며 노출에 의해 구성된다.
활성층(5)은 50㎚의 두께로 제 1 전극층(2)에 스핀 코팅된다. 활성층(5)은 폴리메틸메타크릴레이트를 전기 절연성 유기 운반체 물질로 포함하고, 제네바 명이 4′-부틸-[2,2′;5′,2″;5″,2′″;5′″,2″″]퀸퀘티오펜인 펜타티오펜을 유기 반도체로 포함한다. 운반체 물질과 반도체의 중량비는 1이다. 반도체 층(5)의 적어도 일부는 채널(23)에 존재한다.
실험은 상이한 반도체 및 상이한 반도체 농도를 이용하여 반복하였다. 실험은 아래 표 1에 기재한다. 이렇게 제조된 트랜시스터는 이동도를 -20V의 게이트 전압(Vg)에서 측정하는 것을 특징으로 하고, 결과는 하기 표 2에 기재한다.
번호 운반체 물질
(a)		 반도체
(b)		 용매 중량비
{b/(a+b)}
1 PMMA T5C4 CH2Cl2 0.25
2 PMMA T5C4 CH2Cl2 0.32
3 PMMA T5C4 CH2Cl2 0.5
4 PMMA T5C4 CH2Cl2 0.8
5 - T5C4 CH2Cl2 1.0
6 폴리스티렌 설폭시-PTV CHCl3 0.67
7 폴리스티렌 설폭시-PTV PVDF 0.67
8 폴리스티렌 선구물질
펜타센		 CH2Cl2 0.99
9 폴리스티렌 선구물질
펜타센		 CH2Cl2 0.50

번호 이동도
(cm2/Vs)
1 2.7.10-4
2 6.0.10-6
3 1.1.10-3
4 1.7.10-3
5 1.9.10-3
6 4.0.10-3
7 1.4.10-3
8* 0.05
9* 0.005
* = 200℃에서 10초 동안 펜타센 선구물질을 펜타센으로 변환시킨 후 측정.
PVDF = 폴리비닐디플루어라이드
T5C4 = 4′-부틸-[2,2′;5′,2″;5″,2′″;5′″,2″″]퀸퀘티오펜
변조는 표로부터 예를 들어 3회 조사되었다. -20(V)의 일정한 드레인 전압(Vd)일 때 Vg = 0(V)과 Vg = -20(V)에서의 전류를 비교함으로써 변조를 측정했다. 후 처리 없이 변조는 26이었다. 순수한 수소에서 60℃에서 1시간 동안 후처리함으로써 변조는 154가 되었다. 순수한 수소에서 60℃에서 1시간 동안 후처리한 다음, 80℃에서 1시간 동안 후처리함으로써 변조는 896이 되었다. 이동도는 후처리에 의해 크게 변하지 않는 것으로 밝혀졌다.
(실시예 2)
도 2는 디바이스의 제 2 실시예를 도시한다. 디바이스는 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(10,110)를 포함한다. 폴리이미드 기판(1)에 Au의 제 2 전극층(3)을 원하는 패턴에 따라 제공한다. 상기 패턴은 게이트 전극(24)을 포함한다. 제 2 전극층(3)은 중간층(4)으로 덮이고, 이를 본 실시예에서는 평탄화시킨다. 본 실시예에서는 광학적으로 투명한 헥사메톡시메틸멜라민(HMMM)과 교차 결합된 폴리비닐페놀의 중간층(4)을 사용한다. 채널(23)로 서로 분리되고, 소스 전극(21)과 드레인 전극(22)을 갖는 제 1 전극층(2)은 중간층(4)에 존재한다. 드레인 전극(22)은 화상 전극(26)과 접촉한다. 활성층(5)은 제 1 전극층(2)에 제공되어 박막 트랜지스터(10,110)를 완성한다. 활성층(5)은 펜타센을 반도체로 포함하고 폴리에틸렌글리콜메틸에테르메타크릴레이트를 운반체 물질로 포함한다. 메타크릴레이트는 알드리찌(Aldrich) 사가 시판하고, 분자량은 330 g/몰이다. 활성층(5)은 디에틸렌글리콜디메틸에테르 중 펜타센 선구물질, 운반체 물질 및 이르가큐어(Irgacure) 광 개시제의 조성물을 제공함으로써 형성된다. 층은 360㎚ 복사선에 노출시킴으로써 원하는 패턴에 따라 구성된다. 이 공정에서, 원하는 패턴의 음화를 노출시킨다. 이어서, 패턴을 톨루엔으로 현상시킨다. 다음에, 펜타센 선구물질이 펜타센으로 전환된다. 활성층(5)은 절연층(6)으로 덮이고, 트랜지스터(10,110) 위치에서는 검은색의 보호층(13)으로 덮인다. 예를 들면, 산화주석인듐 이중층을 먼저 제공한 다음 이 층의 금속을 선택 에칭시킴으로써 접촉 및 전극(21,22,26)을 얻고, 이 결과 이중층은 접촉 및 전극(21,22,26) 위치에서 본래대로 남게 된다. 화상 전극(26)과는 별도로, 노출된 산화주석인듐은 완전하게 에칭된다. 디바이스는 추가로 제 2 기판(7)을 포함하며, 이 제 2 기판은 대응 전극(27)을 구비하고, 또한 통상적으로 공지된 방식으로 제공되는 배향층(14)과 액정 물질(15)을 구비하며, 상기 액정 물질은 필요한 경우 중합된다.
(실시예 3)
조성물은, 게이트 전극을 갖는 제 2 전극층과, 유전체 물질을 포함하는 중간층과, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖는 제 1 전극층을 구비한 기판에 도포된다. 조성물은 톨루엔 중 폴리트리아릴아민 및 폴리아크릴레이트 1% 용액을 함유한다. 아지드 4,4'-디아지도벤잘락톤-2,2'-디술폰산 이나트륨 염인 디아조늄 화합물 4.6㎎을 상기 조성물 3g에 첨가한다. 노출은 250 내지 360㎚의 복사선을 방출하는 광대역 램프, 즉 고압 수은 램프를 사용하여 수행한다. 원하는 패턴으로 노출한 후, 노출되지 않은 부분을 톨루엔 중에서 제거한다. 변조 500 및 이동도 2,0.10-5㎠/Vs의 트랜지스터를 얻는다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 활성층이 용액으로부터 도포될 수 있고 우수한 막 형성 특성을 나타내며 선구물질의 이용 가능도가 몇 가지 종류의 유기 반도체에만 한정되지 않은 전자 디바이스 제조에 사용할 수 있다.

Claims (12)

  1. - 소스 전극(21)과 드레인 전극(22)을 구비한 제 1 전극층(2)과,
    - 유기 반도체를 포함한 활성층(5)과,
    - 유전체 물질을 포함한 중간층(4)과,
    - 게이트 전극(24)을 포함한 제 2 전극층(3)
    을 포함한 박막 트랜지스터(10)가 장착된 전자 디바이스로서,
    상기 활성층(5)은, 전하 운반체가 없고 상기 유기 반도체와 혼합된 유기 운반체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 활성층(5)은 요철 구조를 형성하기 위해 원하는 패턴에 따라 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유기 반도체는 올리고티오펜인 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 유기 반도체는 펜타센인 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 펜타센은 결정 형태로 존재하는, 전자 디바이스.
  6. 전하 운반체가 없는 유기 운반체 물질과 올리고티오펜의 조성물.
  7. 전하 운반체가 없는 유기 운반체 물질과 펜타센의 선구물질의 조성물.
  8. 전하 운반체가 없는 유기 운반체 물질과, 유기 반도체, 또는 그 선구물질과 감광성 성분의 조성물.
  9. 제 6항, 제 7항 또는 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 운반체 물질은 폴리이미드, 폴리비닐 알콜, 폴리에스테르 및 폴리비닐 화합물의 군으로부터 선택되는, 조성물.
  10. 유기 반도체를 포함한 활성층(5)을 형성하기 위해, 액체 조성물을 기판(1)에 도포하는 단계를 포함하는, 제 1항에 따른 전자 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    - 제 7항에 기재된 조성물을 도포하는 단계와,
    - 활성층(5)을 원하는 패턴 또는 그 음화에 따라 노출시키는 단계와,
    - 활성층(5)을 용매와 접촉시켜, 층 일부가 용해되고, 원하는 패턴이 요철 구조로 뒤에 남는 단계를
    특징으로 하는, 전자 디바이스 제조 방법.
  11. 유기 반도체를 포함하는 활성층(5)을 형성하기 위해 액체 조성물을 기판(1)에 도포하는 단계를 포함하는, 제 1항에 따른 전자 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    상기 조성물을 제 6항 또는 제 7항에 기재된 조성물로서 도포하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스의 제조 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 수소 또는 중수소를 포함하는 대기에서 가열하는 후처리를 거치는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스의 제조 방법.
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