有机半导体膜及其制造方法、薄膜晶体管、有源矩阵装置、电光学装置及电子设备的制造方法

有机半导体膜及其制造方法、薄膜晶体管、有源矩阵装置、电光学装置及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机半导体膜的制造方法、有机半导体膜、薄膜晶体管、有源矩阵装 置、电光学装置及电子设备。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为可替代使用了无机半导体材料的薄膜晶体管的器件，使用了有机半 导体材料的薄膜晶体管受到关注（例如参照专利文献1)。
[0003] 该薄膜晶体管可以通过不需要高温和高真空的液相工艺来形成有机半导体层。
[0004] 但是，在现有技术中，存在液相工艺中所使用的有机半导体材料的溶液的稳定性 低这样的问题。因此，在保存时等情况下，有时在溶液中会产生固体成分的沉淀或凝集，所 制造的有机半导体膜会产生不期望的特性偏差等。特别是在通过喷墨法排出溶液的情况 下，经常会发生喷嘴堵塞，上述那样的问题变得显著，并且存在有机半导体膜的生产性和成 品率显著降低这样的问题。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2004-6782号公报

【发明内容】

[0008] 发明要解决的课题
[0009] 本发明的目的在于，提供一种有机半导体膜的制造方法，所述方法可长期稳定地 制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜；提供一种载流子迀移率等特性优异的有机 半导体膜；提供一种具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的薄膜晶体管；提供一 种具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的有源矩阵装置；提供一种具备载流子迀 移率等特性优异的有机半导体膜的电光学装置；另外，提供一种具备载流子迀移率等特性 优异的有机半导体膜的电子设备。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 这样的目的通过下述本发明来实现。
[0012] 本发明的有机半导体膜的制造方法的特征在于，具有以下工序：
[0013] 液状组合物施与工序，在基材上以规定的图案施与液状组合物，所述液状组合物 是使有机半导体材料溶解或分散在第1溶剂中而成的，
[0014] 第2溶剂施与工序，在所述基材的被施与了所述液状组合物的区域施与第2溶剂， 所述第2溶剂对所述有机半导体材料的溶解性比所述第1溶剂低，以及
[0015] 第2溶剂除去工序，将所述第2溶剂除去。
[0016] 由此，可以提供能够长期稳定地制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的 有机半导体膜的制造方法。
[0017] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述有机半导体材料优选为聚合物。
[0018]由此，可以进一步减小所制造的有机半导体膜的个体间在各部位的特性偏差。
[0019] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，在所述液状组合物施与工序和所述第2 溶剂施与工序之间优选还具有将所述第1溶剂除去的第1溶剂除去工序。
[0020] 由此，可以更好地防止基材上的液体发生不期望的润扩，可以更可靠地制造期望 形状的有机半导体膜。另外，在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有机半导体材料 的分子的取向成为更合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。另外，通过在第2 溶剂施与工序之前先除去第1溶剂，可以更可靠地防止第1溶剂残留在最终获得的有机半 导体膜中。
[0021] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第2溶剂施与工序优选通过以下方 式进行：在被施与了所述液状组合物的所述基材上施与所述第2溶剂的液滴。
[0022] 由此，可以抑制再溶解了的半导体发生扩展，可以实现仅在设计上需要的位置形 成半导体膜。
[0023] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第2溶剂施与工序优选通过以下方 式进行：将被施与了所述液状组合物的所述基材暴露在含有气化状态的所述第2溶剂的气 氛中。
[0024] 由此，可抑制再溶解了的半导体发生扩展，可以实现仅在设计上需要的位置形成 半导体膜。
[0025] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，优选在25°C下所述第1溶剂相对于所述 有机半导体材料的第二维里系数为正值，在25°C下所述第2溶剂相对于所述有机半导体材 料的第二维里系数为负值。
[0026]由此，可以使含有有机半导体材料的液状组合物的保存稳定性特别优异，可以在 更长期间稳定地制造有机半导体膜，并且在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有 机半导体材料的分子的取向成为合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。
[0027] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，相对于lg所述有机半导体材料，所述第 2溶剂的施与量优选为10g以上10000g以下。
[0028]由此，在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有机半导体材料的分子的取 向成为更合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。另外，可以使有机半导体膜的 生产性特别优异。
[0029] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述有机半导体材料优选为选自聚噻 吩、聚己基噻吩、芴-联噻吩共聚物等具有噻吩环的类型，以及聚对苯乙炔、聚噻吩乙炔、聚 芳胺、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛树脂、芴-芳胺共聚物及它们的衍生物中的1种或2种以 上。
[0030] 由此，可以使含有第1溶剂的液状组合物的稳定性特别优异，并且，所制造的有机 半导体膜的载流子迀移率等特性变得特别优异。另外，可以更有效地防止所制造的有机半 导体膜的个体间在各部位产生特性偏差，可以使特性的稳定性特别优异。
[0031] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第1溶剂优选为选自十氢萘、均三 甲苯、三甲基苯、环己烷、甲苯、十六烷、对二甲苯、十二烷、四氢萘、癸烷、辛烷、庚烷、三氯乙 烷、四氢萘、氯苯、氯仿中的1种或2种以上。
[0032]由此，可以使含有有机半导体材料的液状组合物的稳定性（保存稳定性）特别优 异，可以在更长期间稳定地制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜。另外，这些溶剂 由于具有适度的挥发性，所以在实现进一步提高有机半导体膜的生产性方面也是有利的。 另外，可以更可靠地防止因第1溶剂残留在所制造的有机半导体膜中而产生的不良影响的 发生。
[0033] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第2溶剂优选为选自环己酮、 1，4-二T恶烷、甲基萘、二氯苯、二氯甲烷、四氢呋喃（THF)、丁烷、苯甲醚和乙酸丁酯中的1 种或2种以上。
[0034]由此，在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有机半导体材料的分子的取 向成为更合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。另外，这些溶剂由于具有适度 的挥发性，所以在实现进一步提高有机半导体膜的生产性方面也是有利的。
[0035] 本发明的有机半导体膜的特征在于，是使用本发明的方法制造的。
[0036]由此，可以提供载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜。
[0037] 本发明的薄膜晶体管的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0038]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的薄 膜晶体管。
[0039] 本发明的有源矩阵装置的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0040]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的有 源矩阵装置。
[0041] 本发明的电光学装置的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0042]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的电 光学装置。
[0043] 本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0044]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的电 子设备。
【附图说明】
[0045] 图1是示意性示出本发明的有机半导体膜的制造方法的优选实施方式的纵截面 图。
[0046] 图2是示出本发明的薄膜晶体管的优选实施方式的概略图。
[0047] 图3是用于说明图2所示的薄膜晶体管的制造方法的图（纵截面图）。
[0048] 图4是示出电泳显示装置的实施方式的纵截面图。
[0049] 图5是示出图4所示的电泳显示装置所具备的有源矩阵装置的结构的框图。
[0050] 图6是示出将本发明的电子设备应用于电子纸的情况下的实施方式的立体图。
[0051] 图7是示出将本发明的电子设备应用于显示器的情况下的实施方式的图。
[0052] 附图标记说明
[0053] 1…薄膜晶体管10…基材（基板）20a…源电极20b…漏电极30'…液状组合物 (有机半导体膜用组合物）31…有机半导体膜材料32…第1溶剂33…第2溶剂30…有机 半导体膜（有机半导体层）40…栅绝缘层50…栅电极200…电泳显示装置300…有源矩 阵装置301…数据线302…扫描线400…电泳显示部401…像素电极402…微胶囊420… 电泳分散液421、422…电泳粒子403…透明电极404…透明基板405…粘合剂材料500… 基板600…电子纸601…本体602…显示单元800…显示器801…本体部802a、802b…输 送辊对803…孔部804…透明玻璃板805…插入口 806…端子部807…插座808…控制器 809…操作部
【具体实施方式】
[0054] 下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
[0055]《有机半导体膜的制造方法》
[0056] 首先，对本发明的有机半导体膜的制造方法进行说明。
[0057] 图1是示意性示出本发明的有机半导体膜的制造方法的优选实施方式的纵截面 图。
[0058] 如图1所示，本实施方式的有机半导体膜的制造方法具有以下工序：液状组合物 施与工序（la)，在基材10上以规定的图案施与液状组合物（有机半导体膜用组合物）30'， 所述液状组合物30'是使有机半导体材料31溶解或分散在第1溶剂32中而成的；第1溶 剂除去工序（lb)，将液状组合物30'中所含的第1溶剂32除去；第2溶剂施与工序（lc)， 在基材10的被施与了液状组合物30'的区域施与第2溶剂33,所述第2溶剂33对有机半 导体材料31的溶解性比第1溶剂32低；以及第2溶剂除去工序（Id)，将第2溶剂33除去。
[0059] <液状组合物施与工序>
[0060] 在本工序中，在基材10上施与液状组合物（有机半导体膜用组合物）30'（la)。[0061]第1溶剂32与后面详述的第2溶剂33相比，对有机半导体材料31的溶解性高。 因此 ，在液状组合物30'中，有机半导体材料31形成完全溶解的状态（例如在有机半导体 材料31为聚合物的情况下，侧链充分伸展的状态）（参照图1 (la))，在溶剂中成为稳定的状 态。因此，在保存液状组合物30'时等情况下，有效地防止产生固体成分的沉淀或凝集。像 这样，通过含有第1溶剂32,可以使液状组合物30'的保存稳定性优异，因此，可以长期稳定 地使用液状组合物30'进行有机半导体膜30的制造，作为结果，可以获得提高有机半导体 膜30的生产性和成品率、降低有机半导体膜30的生产成本等效果。
[0062] 作为在基材10上施与液状组合物（有机半导体膜用组合物）30'的方法，例如可举 出：诸如旋涂法、流延法（Casting Method)、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、棍涂法、线 棒涂法、浸涂法、喷涂法之类的涂布法，诸如丝网印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、 微接触印刷法之类的印刷法等，可以使用它们中的1种或组合2种以上使用。其中，从可以 精确且高效地形成微细图案等方面出发，优选喷墨法。另外，在现有技术中，在将含有有机 半导体材料的溶液（液状组合物）应用于喷墨法的情况下，由于在溶液保存时等情况下固 体成分发生沉淀或凝集，从而发生喷嘴堵塞等情况，导致排出量或施与位置（命中位置）的 精度降低，在制造的有机半导体膜中更容易产生不期望的特性的偏差等这样的问题，但根 据本发明，即使在应用于喷墨法的情况下，也可以可靠地防止这种问题的发生。即，在通过 喷墨法施与液状组合物的情况下，可以更显著地发挥本发明的效果。
[0063] 下面，对液状组合物（有机半导体膜用组合物）30'的组成进行说明。
[0064] 如上所述，液状组合物30'是使有机半导体材料31溶解或分散在第1溶剂32中 而成的。
[0065] 有机半导体材料31也可以是低分子材料，但优选为聚合物。由此，可以更有效地 防止所制造的有机半导体膜30的个体间在各部位产生特性偏差，可以使特性的稳定性特 别优异。另外，在有机半导体材料为聚合物的情况下，在现有技术中，在保存有机半导体膜 用组合物时等情况下，特别容易产生固体成分发生沉淀或凝集、所制造的有机半导体膜产 生不期望的特性偏差等问题，但根据本发明，即使有机半导体材料为聚合物，也可以有效地 防止发生上述那样的问题。即，在有机半导体材料为聚合物的情况下，可以更显著地发挥本 发明的效果。
[0066] 在有机半导体材料31为聚合物的情况下，其重均分子量优选为100以上且 10000000以下，更优选为1000以上且1000000以下。由此，可以更有效地防止所制造的有 机半导体膜30的个体间在各部位存在特性偏差，可以使特性的稳定性更优异，并且可以使 液状组合物30'的保存稳定性等特别优异，可以在更长期间稳定地制造有机半导体膜。另 外，有机半导体材料31的重均分子量可通过使用Prominence GPC(凝胶渗透色谱）系统 (岛津制作所社制）进行测定而求得。后述的实施例所示的有机半导体材料31的重均分子 量也是通过使用该装置测定而获得的值。
[0067] 作为有机半导体材料31的具体例，例如可举出聚噻吩、聚己基噻吩、聚对苯乙炔、 聚噻吩乙炔、聚芳胺、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛树脂、芴-联噻吩共聚物、芴-芳胺共聚物 及它们的衍生物等，可以使用它们之中的1种或组合2种以上使用。通过使用这样的材料， 所制造的有机半导体膜30成为载流子迀移率等特性特别优异的有机半导体膜。另外，可以 更有效地防止所制造的有机半导体膜30的个体间在各部位存在特性偏差，可以使特性的 稳定性特别优异。另外，具有噻吩环的有机半导体材料溶解于有机溶剂时的经时稳定性特 别低，特别容易产生由于发生固体成分的沉淀或凝集而导致的问题，但根据本发明，可以更 可靠地防止上述那样的问题的发生。即，在有机半导体材料31为分子内具有噻吩环的材料 的情况下，可以更显著地发挥本发明的效果。
[0068] 液状组合物30'中有机半导体材料31的含有率优选为0. 1质量％以上且5质量％ 以下，更优选为〇. 5质量％以上且2质量％以下。由此，可以使液状组合物30'的保存稳定 性特别优异，可以可靠地防止保存时等情况下发生不期望的有机半导体材料31的析出，并 且可以容易地形成具有充分膜厚的有机半导体层。另外，在有机半导体膜30的制造工序 中，可以顺畅地除去第1溶剂32,可以使有机半导体膜30的制造效率特别优异。
[0069] 第1溶剂32与后面详述的第2溶剂33相比，对有机半导体材料31的溶解性高。
[0070] 有机半导体材料31在第1溶剂32中的溶解性（有机半导体材料31在第2溶剂 33中的溶解性也是同样）例如可以通过溶解度（在100g溶剂中可溶解的有机半导体材料 的量）规定，但例如在有机半导体材料为高分子材料（聚合物）等情况下，存在难以判断是 溶解状态还是分散状态的情况。在此类等情况下，有机半导体材料的溶解性可以使用第二 维里系数来进行评价，第二维里系数是表示溶质即有机半导体材料在溶剂中的相互作用的 程度的指标。具体而言，可以说相对于有机半导体材料的第二维里系数越大的溶剂，对有机 半导体材料的溶解性越高。
[0071] 在本发明中，优选在25°C下第1溶剂32相对于有机半导体材料31的第二维里系 数为正值，在25°C下第2溶剂33相对于有机半导体材料31的第二维里系数为负值。通过 满足这样的条件，可以使液状组合物的保存稳定性等特别优异，可以长期稳定地制造有机 半导体膜，并且所制造的有机半导体膜的载流子迀移率等特性变得特别优异。
[0072] 另外，这里，将温度规定为25°C是因为，由各种实验可以确认，通过在25°C下满足 上述那样的关系，可以在包括假定的液状组合物的保存温度（例如液状组合物不发生冻结 的温度，第1溶剂的蒸发速度变得非常高或有机半导体材料的变性、分解实质上不会成为 问题的温度）、假定的有机半导体膜的制造工序中的处理温度（可以防止因溶剂的急剧蒸 发而在形成的有机半导体膜中产生缺陷的温度）的充分宽的温度范围获得上述那样的效 果。因此，并不是指需要将实际上制造半导体膜时的温度控制在25°C。
[0073] 25°C下第1溶剂32相对于有机半导体材料31的第二维里系数优选为0cm 3 ?mol/g2 以上且 30X lCT4cm3 .mol/g2以下，更优选为 0? 1 X 10 -4cm3 .mol/g2以上且 20X 10 -4cm3 .mol/ g2以下。由此，可以更显著地发挥上述那样的效果。
[0074] 作为第1溶剂32,例如可以举出十氢萘、均三甲苯、三甲基苯、环己烷、甲苯、十六 烷、对二甲苯、十二烷、四氢萘、癸烷、辛烷、庚烷、三氯乙烷、四氢萘、氯苯、氯仿等，可以使用 它们之中的1种或组合2种以上使用。通过使用这样的溶剂，可以使液状组合物30'的保 存稳定性特别优异，可以在更长期间稳定地制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜 30。另外，在有机半导体膜30的制造过程中，由于可以容易且可靠地使第1溶剂32蒸发， 所以可以使有机半导体膜30的生产性优异，另外，可以更可靠地防止因第1溶剂32残留在 有机半导体膜30中而带来的不良影响的发生。
[0075] 液状组合物30'中的第1溶剂32的含有率优选为95质量％以上且99. 9质量％以 下，更优选为98质量％以上且99. 5质量％以下。由此，可以使液状组合物30'的保存稳定 性特别优异，可以可靠地防止在保存时等情况下发生不期望的有机半导体材料31的析出， 并且可以容易地形成具有充分膜厚的有机半导体层。另外，在有机半导体膜30的制造工序 中，可以顺畅地除去第1溶剂32,可以使有机半导体膜30的制造效率特别优异。
[0076] 液状组合物30'也可以含有上述以外的成分。作为这样的成分，例如可以举出： 后述那样的红外线能量射线吸收剂，碳黑等碳材料，至少含有Cu和/或P的没有氧化物微 晶的近红外线吸收剂（例如IT0(In203-Ti02* )、AT0(Zn0-Ti02* )、硼化镧等无机材料）， 酞菁系、偶氮系、硫代酰胺系等有机金属络合物，二亚铵系、蒽醌系、多次甲基（polyethine) 系、甘菊鐵（azulenium)系、角g镇（squalelium)系、噻喃错（thiopyrylium)系等有机 系红外线吸收剂等。
[0077] <第1溶剂除去工序>
[0078] 然后，从被施与在基材10上的液状组合物30'中将第1溶剂32 (lb)除去。这样， 在本实施方式中，在液状组合物施与工序（la)和第2溶剂施与工序（lc)之间还具有将第1 溶剂32除去的第1溶剂除去工序。由此，由有机半导体材料31构成的图案的形状稳定性 提高，例如在后面详述的第2溶剂施与工序中，在施与第2溶剂33时等情况下，可以更可靠 地防止在液状组合物施与工序中所施与的液状组合物30'的图案产生不期望的混乱。其结 果，可以更可靠地形成期望形状的有机半导体膜30。另外，通过在第2溶剂施与工序之前 先将第1溶剂32除去，可以更可靠地防止第1溶剂32残留在最终得到的有机半导体膜30 中。通过以上方式，可以使最终得到的有机半导体膜30的可靠性特别优异。
[0079] 在本工序中，作为除去第1溶剂32的方法，例如可举出：对被施与在基材10上的 液状组合物30'进行加热的方法、对基材10上的液状组合物30'照射能量射线（例如红外 线等）的方法、将被施与了液状组合物30'的基材10置于减压环境下的方法、将被施与了液 状组合物30'的基材10置于第1溶剂32的非饱和蒸气压下的环境下的方法、对被施与在 基材10上的液状组合物30'吹附空气等气体（以非饱和蒸气压含有第1溶剂32的气体） 的方法等，也可以将选自这些方法中的2种以上的方法组合。
[0080] 在通过对被施与在基材10上的液状组合物30'进行加热的方法来进行本工序的 情况下，虽然加热温度也取决于第1溶剂32的组成等，但优选为30°C以上且250°C以下，更 优选为50°C以上且150°C以下。由此，可以更可靠地防止有机半导体材料31发生不期望的 变性、分解等情况、第1溶剂32发生急剧蒸发（暴沸等）的情况，可以更可靠地将最终得到 的有机半导体膜30形成为具有期望的形状、且可靠性优异的有机半导体膜，并且可以使有 机半导体膜30的生产性特别优异。
[0081]另外，在通过照射能量射线来进行本工序的情况下，作为该能量射线，例如可使用 红外线、近红外线、可见光、紫外线等，但优选为红外线。由此，可以更可靠地防止有机半导 体材料31等发生不期望的劣化、变质等，并且可以使有机半导体膜30的生产性特别优异。 另外，可以有效防止有机半导体膜30的制造所使用的装置的大型化等。
[0082] 在本工序中，在照射能量射线的 情况下，在液状组合物30'中、基材10的被施与了 液状组合物30'的部位也可以含有能量射线吸收剂。由此，可以更有效地吸收能量射线，且 使第1溶剂32的挥发更好地进行，可以使有机半导体膜30的生产性特别优异。
[0083]对于能量射线吸收剂，虽然根据照射的能量射线的种类而有所不同，但在能量射 线为红外线的情况下，作为能量射线吸收剂（红外线吸收剂），例如可举出：碳黑等碳材料， 至少含有Cu和/或P的没有氧化物微晶的近红外线吸收剂（例如IT0(In 203-Ti02* )、 AT0(Zn0-Ti02* )、硼化镧等无机材料），酞菁系、偶氮系、硫代酰胺系等有机金属络合物，二 亚铵系、蒽醌系、多次甲基系、甘菊备言系、角鲨榻'系、噻喃镇系等有机系红外线吸收剂等。
[0084]另外，作为紫外线吸收剂（吸收紫外线的能量射线吸收剂），例如可举出：氧化锌、 氧化钛、氧化铺、氧化错、云母、高岭土、絹云母等无机材料，水杨酸苯醋、水杨酸对叔丁基苯 酯和水杨酸对辛基苯酯等水杨酸系紫外线吸收剂，2, 4-二羟基二苯甲酮、2-羟基二苯甲 酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2, 2' -二羟基-4-甲 氧基二苯甲酮、2, 2' -二羟基-4, 4' -二甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二 苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂，2-(2' -羟基-5' -甲基苯基）苯并三唑、2-(2' -羟 基-5' -叔丁基苯基）苯并三唑、2-(2' -羟基-3' -叔丁基-5' -甲基苯基）苯并三唑和 2_(2' -羟基-3'，5' -二叔戊基苯基）苯并三唑等苯并三唑系紫外线吸收剂，2-乙基己 基-2-氰基-3, 3' -二苯基丙酸酯和乙基-2-氰基-3, 3-二苯基丙酸酯等氰基丙酸酯系紫 外线吸收剂等。
[0085] 作为市售的红外线吸收剂，例如可举出NIR-IM1 ? NIR-AM1 (于力'七亇 社制）、KP Deeper NR Paste (日本化药社制）、彳一工夕只力歹一（日本触媒社制）等。
[0086]另外，在本工序中，只要将第1溶剂32中的至少一部分（优选为被施与在基材10 上的第1溶剂32的90%以上）除去即可，也可以不将其全部除去。即使在这样的情况下， 也可以在后面的工序中将第1溶剂32充分除去。
[0087]<第2溶剂施与工序>
[0088] 然后，在基材10的被施与了液状组合物30'的区域施与第2溶剂33 (lc)。
[0089] 对于第2溶剂33,由于与第1溶剂32相比，其对有机半导体材料31的溶解性低， 所以在本工序中通过施与第2溶剂33,有机半导体材料31会通过收缩侧链而形成主链的平 面性提高的状态，成为分子之间容易堆积的状态（参照图1 (lc))。因此，在后面的第2溶剂 除去工序中将溶剂（第2溶剂33)除去时，可以获得有机半导体材料31的分子取向性提高 了的状态（例如在有机半导体材料31为聚合物的情况下，为分子链收缩了的状态，在有机 半导体材料31为可形成结晶状态的材料的情况下，为结晶粒径大的状态）的膜（有机半导 体膜30)，可获得载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜30。
[0090] 像这样，在本发明中，通过使用使有机半导体材料溶解或分散于第1溶剂（对有 机半导体材料的溶解性比第2溶剂高的溶剂）而成的液状组合物，并且在对基材施与了液 状组合物之后，在对应的区域施与第2溶剂（对有机半导体材料的溶解性比第1溶剂低的 溶剂），可以使液状组合物的保存稳定性优异，并且可以使所制造的有机半导体膜的特性优 异。即，根据本发明，可以长期稳定地制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜。
[0091] 另外，在未并用第1溶剂和第2溶剂的情况下，不能获得上述那样优异的效果。
[0092]例如，在未使用第1溶剂的情况下，在液状组合物的保存时或在形成半导体膜时 等，有时会产生固体成分的沉淀或凝集，所制造的有机半导体膜产生不期望的特性偏差。这 样的问题在液状组合物的保存期间变长，或液状组合物的保存状态过于严苛（例如条件） 的情况下变得特别显著。
[0093] 在仅使用含有有机半导体材料和第1溶剂的液状组合物，未使用第2溶剂的情况 下，不能获得有机半导体材料的分子取向性提高了的状态（例如在有机半导体材料为聚合 物的情况下，为侧链收缩了的状态，在主链的平面性变高且有机半导体材料为可形成结晶 状态的材料的情况下，为结晶粒径大的状态）的膜（有机半导体膜），所获得的有机半导体 膜的特性（载流子迀移率等）差。
[0094] 在25 °C下第2溶剂33相对于有机半导体材料31的第二维里系数优选 为-5X lCT4cm3 ? mol/g2以上且 0cm 3 ? mol/g2以下，更优选为-4X 10 -4cm3 ? mol/g2以上 且-0. lXKTW ? m〇l/g2以下。由此，可以更显著地发挥上述那样的效果。
[0095] 作为第2溶剂33,例如可以举出环己酮、1，4-二5恶,烷、甲基萘、二氯苯、二氯甲烷、 四氢呋喃（THF)、丁烷、苯甲醚和乙酸丁酯等，可以使用它们中的1种或组合2种以上使用。 通过使用这样的溶剂，在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有机半导体材料31的 分子取向成为更合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。另外，这些溶剂由于具 有适度的挥发性，所以在实现进一步提高有机半导体膜的生产性方面也是有利的。
[0096] 在本工序中，只要至少在基材10的被施与了液状组合物30'的区域施与第2溶剂 33即可，例如，也可以在基材10整体施与第2溶剂33,也可以仅在其一部分中选择性地施 与第2溶剂33。
[0097] 对于施与第2溶剂33的方法并没有特别限定，例如可以举出：使第2溶剂33的液 滴附着在被施与了液状组合物30'的基材10上的方法（例如通过喷墨法等各种印刷法或 喷雾法等方式使第2溶剂33的液滴附着的方法、使第2溶剂33的雾附着的方法等）、使被 施与了液状组合物30'的基材10暴露在含有气化状态的第2溶剂33的气氛中的方法、将 被施与了液状组合物30'的基材10在第2溶剂33中浸渍的方法、通过刷涂等方法使第2 溶剂33附着于被施与了液状组合物30'的基材10的方法等，可以选择它们中的1种或组 合2种以上来进行。
[0098] 其中，本工序优选通过以下方式来进行：使第2溶剂33的液滴附着在被施与了液 状组合物30'的基材10上。由此，可以抑制再溶解时半导体膜发生扩展，从而可以仅在设 计上需要的位置形成半导体膜。
[0099] 另外，在通过使施与了液状组合物30'的基材10暴露在含有气化状态的第2溶剂 33的气氛中来进行本工序的情况下，可以抑制再溶解时半导体膜发生扩展，从而可以仅在 设计上需要的位置形成半导体膜。
[0100] 相对于lg有机半导体材料31，第2溶剂33在基材10上的施与量优选为10g以 上且10000g以下，更优选为100g以上且1000g以下。由此，在所制造的有机半导体膜30 中，可以更可靠地使有机半导体材料31的分子取向成为更合适的状态，可以使载流子迀移 率等特性特别优异。另外，可以使有机半导体膜30的生产性特别优异。
[0101] 另外，在本工序中，第2溶剂33可以单独施与，也可以与其它成分一同施与。例如， 也可以在基材被施与了液状组合物的区域施与含有第2溶剂33和其它成分的混合物。
[0102] <第2溶剂除去工序>
[0103] 然后，使基材10上的第2溶剂33蒸发（Id)。由此，可以获得固体状的有机半导 体膜30。如上所述，有机半导体材料31通过形成更低的溶解状态（与溶剂的相互作用低 的状态），侧链发生收缩，从而形成主链的平面性提高的状态，成为分子之间容易堆积的状 态（参照图l(lc))，因此，通过在本工序中除去溶剂（第2溶剂33)，可以在有机半导体材 料31的分子的取向性变高的状态（例如在有机半导体材料31为聚合物的情况下，为主链 的平面性提高了的状态，在有机半导体材料31为可形成结晶状态的材料的情况下，为结晶 粒径大的状态）下获得有机半导体膜30。其结果，所获得的有机半导体膜30的载流子迀移 率等特性变得优异。
[0104] 作为使第2溶剂33蒸发的方法，可以采用作为使第1溶剂32蒸发的方法所列举 的方法。
[0105] 在通过对被施与基材10上的液状组合物30'进行加热来进行本工序的情况下， 虽然加热温度也取决于第2溶剂33的组成等，但优选为20°C以上且250°C以下，更优选为 60°C以上且150°C以下。由此，可以更可靠地防止有机半导体材料31发生不期望的变性、 分解等或第2溶剂33发生急剧蒸发（暴沸等），可以更可靠地将最终获得的有机半导体膜 30形成为具有期望的形状、且可靠性优异的有机半导体膜，并且可以使有机半导体膜30的 生产性特别优异。另外，通过将本工序中的加热温度设为上述范围内的值，可以以有机半导 体材料31的分子取向性更高的状态获得有机半导体膜30,因此，载流子迀移率等特性变得 特别优异。另外，通过将本工序中的加热温度设为上述范围内的值，可以更可靠地防止第2 溶剂33残留在最终获得的有机半导体膜30中。另外，即使在前述工序中第1溶剂32未被 除尽的情况下，也可以在本工序中可靠地除去，可以更可靠地防止第1溶剂32残留在最终 获得的有机半导体膜30中。因此，可以使有机半导体膜30的可靠性特别优异。
[0106] 另外，使第2溶剂33蒸发的方法可以是与使第1溶剂32蒸发的方法相同的方法， 也可以是不同的方法。
[0107]《有机半导体膜》
[0108] 本发明的有机半导体膜是使用上述那样的本发明的方法制造的。由此，可以提供 载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜。
[0109] 本发明的有机半导体膜的平均厚度并没有特别限定，但优选为0. lnm以上且 lOOOnm以下，更优选为lnm以上且500nm以下，进一步优选为2nm以上且lOOnm以下。
[0110] 《薄膜晶体管》
[0111] 下面，对本发明的薄膜晶体管进行说明。
[0112] 图2是示出本发明的薄膜晶体管的优选实施方式的概略图（图2中（a)为纵截面 图，（b)为平面图）。
[0113] 另外，在以下的说明中，将图2中的上侧称为"上"，将下侧称为"下"。
[0114] 本发明的薄膜晶体管的特征在于，具备上述的本发明的有机半导体膜。由此，可以 提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的薄膜晶体管。
[0115]图2所示的薄膜晶体管1为顶栅底接触型的薄膜晶体管，相对于栅电极50,源电极 20a和漏电极20b隔着有机半导体层30 和栅绝缘层40而位于基板（基材）1(H则。
[0116] 下面，依次对各部的构成进行说明。
[0117] 基板（基材）10用于支持构成薄膜晶体管1的各层（各部）。
[0118] 对于基板10,例如可以使用玻璃基板、由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲 酸乙二醇酯（PEN)、聚醚砜（PES)、芳香族聚酯（液晶聚合物）、聚酰亚胺（PI)等构成的塑料 基板（树脂基板）、石英基板、硅基板、金属基板、砷化镓基板等。
[0119] 在赋予薄膜晶体管1挠性的情况下，可以选择塑料基板或薄的（膜厚较薄的）金 属基板作为基板10。
[0120] 基板10的平均厚度并没有特别限定，但优选为0. 5 ym以上且500 ym以下，更优 选为10 ym以上且300 ym以下。
[0121] 在基板10上设置有源电极20a和漏电极20b (-对电极）。即，源电极20a和漏电 极20b被设置在大致同一平面上。
[0122] 作为源电极20a和漏电极20b的构成材料，只要是公知的电极材料，对种类就没有 特别限定。具体而言，可以使用诸如Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pd、In、Ni、Nd、Co或含 有它们的合金之类的金属材料、以及它们的氧化物等。
[0123] 另外，源电极20a、漏电极20b也可以由导电性有机材料构成。
[0124] 另外，在有机半导体层30为P型的情况下，作为源电极20a和漏电极20b的构成 材料，分别优选以Au、Ag、Cu、Pt或含有它们的合金为主。对于这些材料，由于功函数大，所 以通过由这些材料构成源电极20a，可以提高空穴（载流子）向有机半导体层30的注入效 率。
[0125] 另外，源电极20a和漏电极20b的平均厚度并没有特别限定，分别优选为10nm以 上且2000nm以下，更优选为50nm以上且lOOOnm以下。
[0126] 源电极20a和漏电极20b的距离，即图2所示的沟道长度L优选为2 y m以上且 30 ym以下，更优选为2 ym以上且20 ym以下。通过将沟道长度L的值设定在这样的范围 内，可以实现提高薄膜晶体管1的特性（特别是0N电流值的上升）。
[0127] 另外，源电极20a和漏电极20b的长度，即图2所示的沟道宽度W优选为0. 1mm以 上且5mm以下，更优选为0. 3mm以上且3mm以下。通过将沟道宽度W的值设定在这样的范 围内，可以降低寄生电容，可以防止薄膜晶体管1的特性发生劣化。另外，也可以防止薄膜 晶体管1的大型化。
[0128] 在含有源电极20a和漏电极20b的基板10上，以覆盖源电极20a和漏电极20b的 方式设置有机半导体层（有机半导体膜）30,以与源电极20a和漏电极20b接触。该有机半 导体层30具有通过由栅电极50施加的电场使电流从源电极20a流向漏电极20b的功能。
[0129] 另外，有机半导体层30也可以不以覆盖源电极20a和漏电极20b的方式设置，只 要至少设置在源电极20a和漏电极20b之间的区域（沟道区域）即可。
[0130] 在有机半导体层30的上面（栅电极50与源电极20a和漏电极20b之间）形成有 栅绝缘层40。
[0131] 该栅绝缘层40是使栅电极50相对于源电极20a和漏电极20b绝缘的层。
[0132] 作为栅绝缘层40的构成材料，只要是公知的栅绝缘体材料，对种类就没有特别限 定，可以使用有机材料或无机材料。
[0133] 作为有机材料，可以举出：聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基苯酚、聚酰亚胺、聚苯乙 烯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基苯酚等，可以使用它们中的1种或组合2种以上使 用。
[0134] 另一方面，作为无机材料，可以举出：二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钽等金属氧 化物，钛酸锶钡、锆钛酸铅等金属复合氧化物，可以使用它们中的1种或组合2种以上使用。
[0135] 栅绝缘层40的平均厚度并没有特别限定，但优选为10nm以上且5000nm以下，更 优选为l〇〇nm以上且2000nm以下。通过将栅绝缘层40的厚度设为上述范围，可以使源电 极20a和漏电极20b与栅电极50可靠地绝缘，并且可以降低薄膜晶体管1的工作电压。
[0136] 另外，栅绝缘层40并不限于单层结构，也可以是多个层的层叠结构。
[0137] 在栅绝缘层40的与源电极20a和漏电极20b之间的区域对应的位置设置有栅电 极50。
[0138] 作为该栅电极50的构成材料，可以使用与上述源电极20a和漏电极20b中列举的 材料同样的材料。
[0139] 栅电极50的平均厚度并没有特别限定，但优选为0. lnm以上且2000nm以下，更优 选为lnm以上且lOOOnm以下。
[0140] 另外，也可以在栅电极50上设置由聚乙烯基苯酚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、 聚乙稀醇等聚稀径系聚合物构成的受容层（absorbinglayer)(未图示出）。
[0141] 在这样的薄膜晶体管1中，在对源电极20a和漏电极20b之间施加了电压的状态 下，如果对栅电极50施加栅电压，则在有机半导体层30的与栅绝缘层40的界面附近形成 沟道，载流子（空穴）在沟道区域移动，从而电流在源电极20a和漏电极20b之间流通。
[0142] 即，在未对栅电极50施加电压的OFF状态下，即使在源电极20a和漏电极20b之 间施加电压，由于有机半导体层30中几乎不存在载流子，所以也仅有微小的电流流通。
[0143] 另一方面，在对栅电极50施加了电压的0N状态下，在有机半导体层30的面向栅 绝缘层40的部分诱导产生电荷，形成沟道（载流子的流路）。如果在该状态下在源电极20a 和漏电极20b之间施加电压，则通过沟道区域电流流通。
[0144] 这样的薄膜晶体管1例如可以通过以下方式制造。下面对薄膜晶体管1的制造方 法进行说明。
[0145] 图3是用于说明图2所示的薄膜晶体管的制造方法的图（纵截面图）。
[0146] 图3所示的薄膜晶体管1的制造方法具有以下工序：在基板10上形成源电极20a 和漏电极20b的工序（源电极和漏电极形成工序）[A1];以覆盖源电极20a和漏电极20b的 方式在基板10上以规定的图案施与液状组合物（有机半导体膜用组合物）30'的工序（液 状组合物施与工序）[A2]，所述液状组合物30'是使有机半导体材料31溶解或分散在溶剂 中而成的；使构成液状组合物30'的第1溶剂32挥发的工序（第1溶剂除去工序）[A3];在 基板10的被施与了液状组合物30'的区域施与第2溶剂33的工序（第2溶剂施与工序） [A4];将第2溶剂33除去的工序（第2溶剂除去工序）[A5];在有机半导体层30的与基板 10相反的一侧形成栅绝缘层40的工序（栅绝缘层形成工序）[A6];以及在栅绝缘层40上 形成栅电极50的工序（栅电极形成工序）[A7]。
[0147] [A1]源电极和漏电极形成工序
[0148] 首先，如图3(a)所示，在基板10的上面形成源电极20a和漏电极20b。
[0149] 源电极20a和漏电极20b例如可以通过诸如等离子体CVD、热CVD、激光CVD之类 的化学蒸镀法（CVD)，真空蒸镀、电子束蒸镀、脉冲激光蒸镀、溅射（低温溅射）、离子镀等干 式镀法，电解镀、浸渍镀、无电解镀等湿式镀法，热喷涂法、溶胶?凝胶法、MOD法、金属箔的 接合、光刻法等来形成。
[0150] 另外，源电极20a和漏电极20b也可以通过以下方式来形成：在基板10上涂布（供 给）含有例如导电性粒子、导电性有机材料的导电性材料而形成涂膜，然后根据需要对该 涂膜实施后处理（例如加热、红外线照射、超声波施与等）。
[0151] 作为含有导电性粒子的导电性材料，可以举出：使金属微粒分散了的分散液、含有 导电性粒子的聚合物混合物等。
[0152]另外，作为含有导电性有机材料的导电性材料，可举出导电性有机材料的溶液或 分散液。
[0153] 作为在基板10上涂布（供给）导电性材料的方法，例如可以举出：诸如旋涂法、 流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、线棒涂法、浸涂法、喷涂法之类的涂布 法，诸如丝网印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、微接触印刷法之类的印刷法等，可 以使用它们中的1种或组合2种以上使用。
[0154] [A2]液状组合物施与工序
[0155] 然后，如图3(b)所示，以覆盖源电极20a和漏电极20b的方式在基板10的上面施 与液状组合物30'。
[0156] 本工序可以通过上述的《有机半导体膜的制造方法》中说明的方法来进行。
[0157] 另外，液状组合物30'的施与区域不限于图示的构成，也可以仅在源电极20a和漏 电极20b之间的区域（沟道区域）形成。由此，在同一基板上并设多个薄膜晶体管1的情 况下，通过独立地形成各薄膜晶体管1的有机半导体层30,可以抑制漏电流、各元件间的串 扰。另外，可以减少有机半导体材料31的使用量，也可以实现降低制造成本。
[0158] [A3]第1溶剂除去工序
[0159] 然后，使第1溶剂32从液状组合物30'中挥发。
[0160] 本工序可以通过上述的《有机半导体膜的制造方法》中说明的方法来进行。
[0161] [A4]第2溶剂施与工序
[0162] 然后，在基板10的被施与了液状组合物30'的区域施与第2溶剂33。
[0163] 本工序可以通过上述的《有机半导体膜的制造方法》中说明的方法来进行。
[0164] [A5]第2溶剂除去工序
[0165] 然后，使第2溶剂33挥发。由此可以获得有机半导体层（有机半导体膜）30。
[0166] 本工序可以通过上述的《有机半导体膜的制造方法》中说明的方法来进行。
[0167] [A6]栅绝缘层形成工序
[0168] 然后，如图3(f)所示，在有机半导体层30上形成栅绝缘层40。
[0169] 例如，在由有机高分子材料构成栅绝缘层40的情况下，栅绝缘层40可以通过以下 方式形成：以覆盖在有机半导体层30上的方式涂布（供给）含有有机高分子材料或其前体 的液体，然后根据需要对该涂膜实施后处理（例如加热、红外线照射、超声波施与等）。
[0170] 作为在栅电极50上涂布（供给）含有有机高分子材料或其前体的液体的方法，例 如可以使用诸如旋涂法、浸涂法之类的涂布法，诸如喷墨印刷法（液滴喷出法）、丝网印刷 法之类的印刷法等。
[0171] 另外，也可以通过使用CVD法使前体 发生反应，来形成聚对二甲苯等聚合物。
[0172] 另外，在由无机材料构成栅绝缘层40的情况下，栅绝缘层40例如可以通过热氧化 法、CVD法、S0G法来形成。另外，通过使用聚硅氮烷作为原材料，可以通过湿式工艺形成二 氧化硅膜、氮化硅膜作为栅绝缘层40。
[0173] [A7]栅电极形成工序
[0174] 最后，如图3(g)所示，在栅绝缘层40上形成栅电极50。
[0175] 栅电极50可通过与[A1]中形成源电极20a和漏电极20b同样的方法来形成。
[0176] 经由以上那样的工序，可以获得图2所示的薄膜晶体管1。
[0177]《有源矩阵装置、电光学装置》
[0178] 然后，对本发明的有源矩阵装置、电光学装置进行说明。
[0179] 本发明的有源矩阵装置的特征在于，具备上述的本发明的有机半导体膜。由此，可 以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的有源矩阵装置。
[0180]另外，本发明的电光学装置的特征在于，具备上述的本发明的有机半导体膜。由 此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的电光学装置。
[0181] 在以下说明中，以电泳显示装置作为一例，对安装有上述那样的具备薄膜晶体管1 的有源矩阵装置（基板上形成有上述的电子器件的装置）的本发明的电光学装置进行说 明。另外，有源矩阵装置是通过在基板上形成多个上述的电子器件而制造的。
[0182] 图4是示出电泳显示装置的实施方式的纵截面图，图5是示出图4所示的电泳显 示装置所具备的有源矩阵装置的结构的框图。
[0183] 图4所示的电泳显示装置200由设置在基板500上的有源矩阵装置300、和与该有 源矩阵装置300电连接的电泳显示部400构成。
[0184] 如图5所示，有源矩阵装置300具有：相互正交的多个数据线301、多个扫描线 302、设置在这些数据线301和扫描线302的各交点附近的薄膜晶体管1。
[0185] 而且，薄膜晶体管1所具有的栅电极50与扫描线302连接，源电极20a与数据线 301连接，漏电极20b与后述的像素电极（独立电极）401连接。
[0186] 如图4所示，电泳显示部400具有依次层叠在基板500上的、像素电极401、微胶囊 402、透明电极（共通电极）403和透明基板404。
[0187] 而且，微胶囊402通过粘合剂材料405固定在像素电极401和透明电极403之间。
[0188] 像素电极401以矩阵状，即在纵横方向上以有规则排列的方式被分割。
[0189] 在各微胶囊402内分别封入了特性不同的多种的电泳粒子，在本实施方式中封入 了含有电荷和颜色（色相）不同的2种电泳粒子421、422的电泳分散液420。
[0190] 在这样的电泳显示装置200中，如果向一条或多条扫描线302供给选择信号（选 择电压），则与被供给了该选择信号（选择电压）的扫描线302连接的薄膜晶体管1成为 0N〇
[0191] 由此，与所述薄膜晶体管1连接的数据线301和像素电极401实质上导通。此时， 只要是向数据线301供给了期望的数据（电压）的状态，该数据（电压）就会被供给至像 素电极401。
[0192] 由此，在像素电极401和透明电极403之间产生电场，根据该电场的方向、强度、电 泳粒子421、422的特性等，电泳粒子421、422向某一电极进行电泳。
[0193] 另一方面，如果从该状态停止向扫描线302供给选择信号（选择电压），则薄膜晶 体管1成为0FF，与所述薄膜晶体管1连接的数据线301和像素电极401成为非导通状态。
[0194] 因此，通过合适地组合而进行选择信号向扫描线302的供给和停止、或数据向数 据线301的供给和停止，可以使电泳显示装置200的显示面侧（透明基板404侧）显示所 希望的图像（信息）。
[0195] 特别是，在本实施方式的电泳显示装置200中，通过使电泳粒子421、422的颜色不 同，可以显示多灰度等级的图像。
[0196] 另外，本实施方式的电泳显示装置200,通过具有有源矩阵装置300,从而可以使 与特定的扫描线302连接的薄膜晶体管1选择性地0N/0FF，因此，难以产生串扰的问题，另 外，可以实现电路动作的高速化，因此，可以获得高品质的图像（信息）。
[0197] 另外，本实施方式的电泳显示装置200由于以低驱动电压工作，所以可以实现省 电化。
[0198] 另外，组装有具备上述那样的薄膜晶体管1的有源矩阵装置的电光学装置，并不 限于对这样的电泳显示装置200的应用，例如也可以应用于液晶装置、有机或无机EL装置 等显示装置或发光装置。
[0199] 该电光学装置的制造方法，例如在上述的电泳显示装置的制造方法的情况下，具 有如下制造工序：使有源矩阵装置贴合于所谓的电泳显示片，所述电泳显示片是通过上述 粘合剂材料405将微胶囊402固定在上述的透明电极403上而成的。另外，例如在液晶装 置的情况下，虽然未图示出，但包含以下制造工序：使有源矩阵装置贴合于对向基板并向其 间注入液晶材料。
[0200] 《电子设备》
[0201] 下面，对本发明的电子设备进行说明。
[0202] 本发明的电子设备的特征在于，具备上述的本发明的有机半导体膜。由此，可以提 供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的电子设备。
[0203] 但是，上述那样的电泳显示装置200可以组装到各种电子设备中。以下，对具备电 泳显示装置200的本发明的电子设备进行说明。
[0204] <电子纸>
[0205] 首先，对将本发明的电子设备应用于电子纸的情况的实施方式进行说明。
[0206] 图6是示出将本发明的电子设备应用于电子纸的情况的实施方式的立体图。
[0207] 该图所示电子纸600具备由与纸具有同样质感和柔软性的可重复书写片构成的 本体601、和显示单元602。
[0208] 在这样的电子纸600中，显示单元602由上述那样的电泳显示装置200构成。
[0209] <显示器>
[0210] 下面，对将本发明的电子设备应用于显示器的情况的实施方式进行说明。
[0211] 图7是示出将本发明的电子设备应用于显示器的情况的实施方式的图，（a)是截 面图，（b)是平面图。
[0212] 该图所示的显示器800具备本体部801、和以自由拆卸安装的方式设置在该本体 部801中的电子纸600。另外，该电子纸600为上述那样的结构，即与图5所示的结构同样 的结构。
[0213] 本体部801在其侧部（图中右侧）形成有可插入电子纸600的插入口 805,另外， 在内部设置有两组输送辊对802a、802b。如果将电子纸600经由插入口 805插入本体部801 内，则电子纸600在由输送辊对802a、802b夹持的状态下设置在本体部801中。
[0214] 另外，在本体部801的显示面侧（下图（b)中为纸面的前侧）形成有矩形状的孔 部803,在该孔部803中嵌入有透明玻璃板804。由此，可以从本体部801的外部目视到设 置在本体部801中的状态的电子纸600。即，在该显示器800中，通过隔着透明玻璃板804 目视设置在本体部801中的状态的电子纸600而构成显示面。
[0215] 另外，在电子纸600的插入方向前端部（图中左侧）设置有端子部806，在本体部 801的内部设置有插座807,所述插座807在将电子纸600设置在本体部801中的状态下与 端子部806连接。在该插座807中控制器808和操作部809被电连接。
[0216] 在这样的显示器800中，电子纸600被以自由拆卸安装的方式设置于本体部801， 其也可以以从本体部801取下的状态携带而使用。
[0217] 另外，在这样的显示器800中，电子纸600由上述那样的电泳显示装置200构成。
[0218] 另外，本发明的电子设备并不限于对以上那样的设备的应用，例如可举出电视、取 景器型摄像机、监视器直视型摄像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子计算器、电 子报纸、文档处理机、个人电脑、工作站、电视电话、P0S终端、具备触摸面板的设备等，在这 些各种电子设备的显示部可以应用电泳显示装置200。另外，本发明的电子设备只要具备本 发明的有机半导体膜即可，并不限于具备电光学装置的电子设备。
[0219] 以上，虽然基于优选的实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于这些实施 方式。
[0220] 例如，本发明的有机半导体膜的制造方法只要具有液状组合物施与工序、第2溶 剂施与工序、第2溶剂除去工序即可，也可以进一步具有其它工序。
[0221] 另外，在上述的实施方式中，虽然对在液状组合物施与工序和第2溶剂除去工序 之间还具有将第1溶剂除去的第1溶剂除去工序的情况进行了说明，但也可以不具有第1 溶剂除去工序。即使在这种情况下，在第2溶剂除去工序中也可以将第1溶剂与第2溶剂 一同除去。在液状组合物施与工序和第2溶剂除去工序之间不具有第1溶剂除去工序的情 况下，优选第1溶剂为比第2溶剂挥发性高的溶剂（沸点低和/或蒸气压高）。由此，可以 更显著地发挥上述的效果。
[0222] 另外，本发明的薄膜晶体管、有源矩阵装置、电光学装置和电子设备的各部的构成 可以替换为可发挥同样的功能的任意的构成，或者也可以附加任意的构成。
[0223] 例如，在上述的实施方式中，作为薄膜晶体管，虽然对顶栅底接触结构的晶体管进 行了代表性说明，但本发明也可以应用于其它结构（例如底栅底接触结构、底栅顶接触结 构、顶栅顶接触结构等）的薄膜晶体管。
[0224] 实施例
[0225] 下面，对本发明的具体的实施例进行说明。
[0226] 1.半导体装置的制造
[0227] <半导体装置的制造>
[0228] (实施例1)
[0229] < 1 >源电极和漏电极形成工序
[0230] 首先，准备塑料基板，通过使用乙醇进行清洗来进行表面的脱脂处理。
[0231] 在该塑料基板上，通过蒸镀金来形成源电极和漏电极。在形成源电极和漏电极之 后，将形成有源电极和漏电极的塑料基板浸渍于异丙醇中并进行5分钟超声波清洗。清洗 后，在60°C下干燥10分钟。
[0232] < 2 >液状组合物施与工序
[0233] 然后，通过 喷墨法在源电极、漏电极和基板上施与液状组合物，所述液状组合物是 使作为有机半导体材料的聚（3-己基噻吩）（P3HT)(重均分子量：30000)分散在作为第1溶 剂的二甲苯中而成的。液状组合物的施与量以有机半导体膜的设计膜厚成为20nm的方式 确定。作为液状组合物，以作为第1溶剂的二甲苯的含有率为99质量％、作为有机半导体 材料的聚（3-己基噻吩）（P3HT)的含有率为1质量％的方式将它们混合，从而调制成组合 物，将调制好的组合物在调制后马上使用。
[0234] < 3 >第1溶剂除去工序
[0235] 然后，在100°C X 10分钟这样的条件下对被施与在源电极、漏电极和基板上的液 状组合物实施加热处理，使第1溶剂从液状组合物中挥发。
[0236] < 4 >第2溶剂施与工序
[0237] 然后，通过喷墨法，在基板的被施与了液状组合物的区域（干燥状态的有机半导 体材料存在的部位）选择性地施与作为第2溶剂的苯甲醚。由此，有机半导体材料溶解于 第2溶剂。
[0238] < 5 >第2溶剂除去工序
[0239] 然后，在80°C X 10分钟这样的条件下实施加热处理，使第2溶剂挥发。由此，在源 电极、漏电极和基板上形成由有机半导体材料构成的有机半导体膜。
[0240] < 6 >栅绝缘层形成工序
[0241] 然后，通过旋转流延（spin cast)法在有机半导体膜上涂布含有环稀径聚合物的 涂布液。另外，旋转流延法在倾斜1秒-2000rpm60秒-倾斜2秒的条件下进行。涂布后， 将环烯烃聚合物膜在60°C下干燥10分钟。由此，形成膜厚500nm的含有环烯烃聚合物的栅 绝缘层。
[0242] 对于含有环烯烃聚合物的涂布液，使用以如下方式调制出的涂布液。首先，将环烯 烃聚合物（日本七'才 > (株）制、ZE0NEX330R)(Tgl23°C、吸水率0.01%、折射率1.509)以 成为5质量％的浓度的方式溶解在辛烷中。另外，环烯烃聚合物在辛烷中的溶解，通过实施 80°C X 1小时的加热处理来进行。溶解后，降至室温，然后用0. 2 ym的过滤器进行过滤。由 此，获得含有环烯烃聚合物的涂布液。
[0243] <7>受容层形成工序
[0244] 通过旋转流延法在栅绝缘层上涂布该聚乙烯基苯酚溶液。另外，作为聚乙烯基苯 酚溶液，使用将聚乙烯基苯酚以成为0.5质量％的浓度的方式溶解于异丙醇而调制成的溶 液。另外，旋转流延法的条件与上述同样。
[0245] 涂布后，通过60°C X5分钟的加热处理将异丙醇除去，获得由聚乙烯基苯酚构成 的受容层（厚度l〇nm)。
[0246] < 8 >栅电极形成工序
[0247] 最后，通过喷墨法在栅绝缘层上涂布银胶体墨，图案化出栅电极。图案化之后，在 80°C下烧成10分钟。由此，获得以银为构成材料的栅电极。
[0248] 通过以上工序获得图2所示那样的半导体装置。另外，半导体装置的沟道宽度为 1000 y m，沟道长度为10 y m。
[0249] 另外，在液状组合物施与工序中，作为液状组合物，使用在刚调制好后收纳于密闭 容器中在25°C的环境下保存了 3天的组合物，除此之外，以与上述同样的方式制造了半导 体装置。
[0250] (实施例2)
[0251] 除了以表1所示的那样变更液状组合物和第2溶剂的构成之外，以与上述实施例 1同样的方式制造了半导体装置。
[0252] (实施例3)
[0253] 通过将被施与了液状组合物的基材暴露在含有气化状态的第2溶剂的气氛中来 进行第2溶剂施与工序，除此之外，以与上述实施例1同样的方式制造了半导体装置。在第 2溶剂施与工序中，将气氛的温度调节至25 °C，将气氛中的第2溶剂的含量调节为22g/m3。
[0254] (实施例4)
[0255] 除了以表1所示那样变更液状组合物和第2溶剂的构成之外，以与上述实施例3 同样的方式制造了半导体装置。
[0256] (比较例1)
[0257] 除了省略了第2溶剂施与工序和第2溶剂除去工序之外，以与上述实施例1同样 的方式制造了半导体装置。
[0258] (比较例2)
[0259] 除了使用苯甲醚作为构成液状组合物的溶剂之外，以与上述比较例1同样的方式 制造了半导体装置。
[0260] (比较例3)
[0261] 使用苯甲醚作为构成液状组合物的溶剂，使用二甲苯作为第2溶剂施与工序中使 用的溶剂，除此之外，以与上述实施例1同样的方式制造了半导体装置。
[0262] 表1中汇总示出了上述各实施例和各比较例的制造条件。另外，表1中，第1溶剂 的第二维里系数的栏示出了 25°C下第1溶剂相对于有机半导体材料的第二维里系数，第2 溶剂的第二维里系数的栏示出了 25°C下第2溶剂相对于有机半导体材料的第二维里系数。 另外，在第2溶剂的施与量的栏示出了相对于基材上的lg有机半导体材料的第2溶剂施与 量。另外，在第2溶剂的施与方法的栏中，将通过使第2溶剂的液滴附着在被施与了液状组 合物的基材上而进行的方法记为"液滴附着"，将通过使被施与了液状组合物的基材暴露在 含有气化状态的第2溶剂的气氛中而进行的方法记为"气氛暴露"。
[0263]表1
[0264]
[0265] 2.半导体特性评价
[0266] 使用半导体参数分析器（ア'フレy卜?テクy口'一社制：4156C)对各实施例和 各比较例中得到的半导体装置（使用刚调制好的液状组合物制造的半导体装置、以及使用 调制后在25°C的环境下保存了 3天的液状组合物制造的半导体装置）的传递特性进行测 定。
[0267] 至于测定条件，在大气中施加-40V的漏电压、施加+-40V的栅电压的情况下测定 漏电流。
[0268] 3.液状组合物的保存稳定性评价
[0269] 将上述各实施例和各比较例中使用的液状组合物（含有有机半导体材料的液状 的组合物）在25°C的环境下静置90天。然后，目视观察液状组合物的状态，并根据以下的 评价基准进行评价。
[0270] A:在溶液中完全看不到固体成分的沉淀和凝集。
[0271] B:在溶液中几乎看不到固体成分的沉淀和凝集。
[0272] C:在溶液中看到少许固体成分的沉淀和凝集。
[0273] D:在溶液中清楚地看到固体成分的沉淀和凝集。
[0274] E :在溶液中显著看到固体成分的沉淀和凝集。
[0275] 这些结果在表2中示出。
[0276] 表2
[0277]
[0278] 由表1可知，本发明的半导体装置的半导体特性优异。另外，可以看出，在本发明 中，由于液状组合物的保存稳定性优异，所以可以长期进行稳定制造有机半导体膜。相对于 此，在各比较例中，不能获得令人满意的结果。
【主权项】
1. 一种有机半导体膜的制造方法，其特征在于，具有以下工序： 液状组合物施与工序，在基材上以规定的图案施与液状组合物，所述液状组合物是使 有机半导体材料溶解或分散在第1溶剂中而成的， 第2溶剂施与工序，在所述基材的被施与了所述液状组合物的区域施与第2溶剂，所述 第2溶剂对所述有机半导体材料的溶解性比所述第1溶剂低，以及 第2溶剂除去工序，将所述第2溶剂除去。2. 根据权利要求1所述的有机半导体膜的制造方法，所述有机半导体材料为聚合物。3. 根据权利要求1或2所述的有机半导体膜的制造方法，在所述液状组合物施与工序 和所述第2溶剂施与工序之间，还具有将所述第1溶剂除去的第1溶剂除去工序。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的有机半导体膜的制造方法，所述第2溶剂施与 工序通过以下方式进行：在被施与了所述液状组合物的所述基材上施与所述第2溶剂的液 滴。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的有机半导体膜的制造方法，所述第2溶剂施与 工序通过以下方式进行：将被施与了所述液状组合物的所述基材暴露在含有气化状态的所 述第2溶剂的气氛中。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的有机半导体膜的制造方法，在25°C下所述第1 溶剂相对于所述有机半导体材料的第二维里系数为正值，在25°C下所述第2溶剂相对于所 述有机半导体材料的第二维里系数为负值。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的有机半导体膜的制造方法，相对于Ig所述有机 半导体材料，所述第2溶剂的施与量为IOg以上且1000 Og以下。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的有机半导体膜的制造方法， 所述有机半导体材料为选自具有噻吩环的聚合物、以及聚对苯乙炔、聚噻吩乙炔、聚芳 胺、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛树脂、芴-芳胺共聚物及它们的衍生物中的1种或2种以上。9. 根据权利要求1~8中任一项所述的有机半导体膜的制造方法，所述第1溶剂为选 自十氢萘、三甲基苯、环己烷、甲苯、十六烷、对二甲苯、十二烷、四氢萘、癸烷、辛烷、庚烷、三 氯乙烷、氯苯、氯仿中的1种或2种以上。10. 根据权利要求1~9中任一项所述的有机半导体膜的制造方法， 所述第2溶剂为选自环己酮、1，4-二嘴、烷、甲基萘、二氯苯、二氯甲烷、四氢呋喃、丁 烷、苯甲醚及乙酸丁酯中的1种或2种以上。11. 一种有机半导体膜，其特征在于，是使用权利要求1~10中任一项所述的方法制造 的。12. -种薄膜晶体管，其特征在于，具备权利要求11所述的有机半导体膜。13. -种有源矩阵装置，其特征在于，具备权利要求11所述的有机半导体膜。14. 一种电光学装置，其特征在于，具备权利要求11所述的有机半导体膜。15. -种电子设备，其特征在于，具备权利要求11所述的有机半导体膜。
【专利摘要】本发明的有机半导体膜的制造方法的特征在于，具有以下工序：液状组合物施与工序，在基材上以规定的图案施与液状组合物，所述液状组合物是使有机半导体材料溶解或分散在第1溶剂中而成的；第2溶剂施与工序，在所述基材的被施与了所述液状组合物的区域施与第2溶剂，所述第2溶剂对所述有机半导体材料的溶解性比所述第1溶剂低；第2溶剂除去工序，将所述第2溶剂除去。
【IPC分类】H01L51/30, H01L51/05, H01L51/00, H01L51/40
【公开号】CN104882539
【申请号】CN201510088686
【发明人】守谷壮一
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月26日
【公告号】US20150249216