專利名稱：薄膜晶體管、布線基板、顯示裝置以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管、布線基板、顯示裝置以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，人們進(jìn)行著使用了顯示半導(dǎo)體式電傳導(dǎo)性的有機材料(有機半導(dǎo)體材料)的薄膜晶體管的開發(fā)。該薄膜晶體管具有適于薄型輕量化、具備撓曲性、材料價格低廉等優(yōu)點，因此被期待著作為柔性顯示器等的開關(guān)元件的應(yīng)用。
作為該薄膜晶體管，人們已提出了在基板上形成源電極、漏電極，且在這些電極上依次疊層有機半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、柵電極，并通過蒸鍍法或者涂敷法在大氣中制造的薄膜晶體管(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2、3、4)。
然而，能夠在大氣中制造該薄膜晶體管，并不意味著在大氣中肯定能穩(wěn)定的工作。即，在大氣中氧和水摻雜到有機半導(dǎo)體層，從而阻斷電流增加、或者相反地阱增加，從而引起閾值下振動(S值)或者閾值電壓(Vth)的惡化。
作為防止在該大氣中氧或者水摻雜到有機半導(dǎo)體層的方法，人們已提出了如非專利文獻(xiàn)1中記載的方法那樣的對薄膜晶體管密封的方法。
即，在玻璃基板上制作薄膜晶體管，以覆蓋該薄膜晶體管的方式，在真空中成膜形成密封膜，并由此密封薄膜晶體管。由此，防止氧或者水摻雜到有機半導(dǎo)體層，使薄膜晶體管的特性穩(wěn)定化。另外，人們還提出了以下方法，即，通過作為密封膜使用交替疊層無機膜和高分子模的密封膜，進(jìn)一步提高密封性。
但是，在該薄膜晶體管密封方法中，由于必須真空處理以及加熱處理，因此存在薄膜晶體管需要高成本的問題。
而且，在作為基板使用塑料基板的情況下，由于塑料材料阻氣性低，因此在塑料基板側(cè)也需要形成密封膜，進(jìn)一步提高了成本。
另外，在作為密封膜使用不具備撓曲性的構(gòu)成材料(例如，氧化硅、氮化硅)的情況下，還會出現(xiàn)薄膜晶體管具有的撓曲性被損害問題。即使在這些薄膜非常薄的情況下，在基板彎曲或者溫度·濕度變化時，也容易在薄膜中產(chǎn)生裂縫，從而很難獲得高可靠性。
鑒于此，作為以低價格對薄膜晶體管進(jìn)行密封的方法，人們己提出了例如將柵電極由通過蒸鍍法形成的金屬膜構(gòu)成的方案。
通過蒸鍍法形成的金屬的是致密的膜，因此對水和氧顯示比較高的阻擋性，且如果將該金屬膜以作為柵電極覆蓋溝道部的方式形成，則可以發(fā)揮密封膜的作用。
但是，通過這樣的方式制作的薄膜晶體管雖然能發(fā)揮比較高的密封性，但無法獲得完全密封性。因此，將薄膜晶體管暴露在高溫多濕的環(huán)境中，且氧和水一旦進(jìn)入到其內(nèi)部，則其高密封性就會起相反作用，即使返回低溫低濕的環(huán)境中，這些都不會排出到薄膜晶體管外，且經(jīng)長時間都仍留在其內(nèi)部。
從而，這樣的薄膜晶體管存在著由引進(jìn)到其內(nèi)部的氧或者水分而降低其特性的問題。
US6150191[專利文獻(xiàn)2]US5574291[專利文獻(xiàn)3]WO0147043[專利文獻(xiàn)4]WO0147045[非專利文獻(xiàn)1]アン·キウ(Yong Qiu)等五人、“H2O對于有機薄膜場效應(yīng)的穩(wěn)定性的作用(H2O effect on the stability of organic thin-filmfield-effect transistors)”、應(yīng)用物理學(xué)(APPLIED PHYSICS LETTERS)、(美國)、美國物理學(xué)學(xué)會(American Institute of Physics)、2003年8月25日、第83卷、8號、p.1644-1646發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于以上的事實，其目的在于提供一種即使在高溫多濕的環(huán)境中暴露了之后，也能維持高特性的薄膜晶體管、配置有該薄膜晶體管的布線基板、顯示裝置以及電子設(shè)備。
根據(jù)以下的本發(fā)明，達(dá)到這樣的目的。
本發(fā)明的薄膜晶體管的特征如下，即備有，源電極和漏電極、以接觸該源電極和漏電極的方式設(shè)置的有機半導(dǎo)體層、以接觸到該有機半導(dǎo)體層的方式設(shè)置的柵極絕緣層、經(jīng)由該柵極絕緣層而處于相對所述源電極和漏電極呈絕緣狀態(tài)的柵電極；而且，該柵電極、所述源電極以及漏電極中的至少一個，由主要由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多孔膜構(gòu)成。
由此，即使在高溫多濕的環(huán)境下暴露之后，也能很好地維持所述薄膜晶體管的高的特性。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述薄膜晶體管具有頂柵極結(jié)構(gòu)，且所述柵電極由所述多孔膜構(gòu)成。
由此，即使在高溫多濕的環(huán)境下暴露之后，也能很好地維持所述薄膜晶體管的高的特性。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述多孔膜的空孔率是20～85％。
由此，不僅可以確切地排出浸入到內(nèi)部的氧或者水分，還可以很好地防止多孔膜的導(dǎo)電性的降低。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述多孔膜在其空孔內(nèi)具有碳原子或者碳系化合物。
由此，可以在該空孔內(nèi)面賦予防水性，從而在水分等通過該空孔內(nèi)時，可以防止結(jié)露(滯留)的產(chǎn)生，進(jìn)而能有效防止多孔膜的變質(zhì)·劣化。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述多孔膜是使用含有導(dǎo)電性粒子的液狀材料而形成。
由此，可以很容易地形成具有目標(biāo)空孔率的多孔膜。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述導(dǎo)電性粒子將選自由Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ni以及包含它們的合金構(gòu)成的物質(zhì)組中的至少一種作為主成分。
以上這些由于具有高導(dǎo)電性，因此是理想的。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述液狀材料是包含所述導(dǎo)電性粒子、以及含有水的分散劑而構(gòu)成。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述多孔膜是使用涂敷法形成的。
由此，可以更加容易地形成多孔膜。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述涂敷法是噴墨法。
通過采用噴墨法，能夠以高尺寸精度形成多孔膜。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選經(jīng)熱處理工序而獲得所述多孔膜。
由此，可以容器且確切地去除包含在液狀材料中的應(yīng)去除的物質(zhì)。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述熱處理工序的加熱溫度優(yōu)選200℃以下。
由此，可以確切防止空孔率降低。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述導(dǎo)電性材料優(yōu)選將金屬材料和/或金屬氧化物材料作為主成分。
由此，可以獲得具備高導(dǎo)電性的多孔膜。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述有機半導(dǎo)體層優(yōu)選由主要包含芳基胺的聚合物或者其衍生物構(gòu)成。
由這樣的有機半導(dǎo)體材料構(gòu)成的有機半導(dǎo)體層，即使暴露在高溫多濕的環(huán)境下一段時間，也由于其耐水性和耐氧化性高而可以防止品質(zhì)劣化，從而可以獲得化學(xué)性特別穩(wěn)定的有機半導(dǎo)體層。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述有機半導(dǎo)體層優(yōu)選由主要包含芴和聯(lián)二噻酚的共聚物或者其衍生物構(gòu)成。
由這樣的有機半導(dǎo)體材料構(gòu)成的有機半導(dǎo)體層，即使暴露在高溫多濕的環(huán)境下一段時間，也由于其耐水性和耐氧化性高而可以防止品質(zhì)劣化，從而可以獲得化學(xué)性特別穩(wěn)定的有機半導(dǎo)體層。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述有機半導(dǎo)體層優(yōu)選使用噴墨法形成。
通過使用噴墨法，能以高的尺寸精度形成目標(biāo)形狀的有機半導(dǎo)體層。
在本發(fā)明的薄膜晶體管中，優(yōu)選所述源電極和所述漏電極的雙方都形成梳齒狀，且以該齒相互咬合的方式形成。
由此，可以防止柵電極、源電極以及漏電極的重合部分的面積增大，提高薄膜晶體管的特性。
本發(fā)明的布線基板的特征在于具備多個本發(fā)明的薄膜晶體管。
由此，可以獲得高可靠性的布線基板。
在本發(fā)明的布線基板中，優(yōu)選在多個所述薄膜晶體管具備的所述柵電極中，至少一部分由共用電極構(gòu)成。
由此，可以容易地形成柵電極，從而謀求縮短布線基板的制作時間。
在本發(fā)明的布線基板中，優(yōu)選所述共用電極構(gòu)成大致直線狀。
本發(fā)明的顯示裝置的特征是，具備，本發(fā)明的布線基板、分別與各所述薄膜晶體管連接的像素電極、以與所述像素電極相對的方式設(shè)置的對置電極、介于該對置電極和所述像素電極之間的顯示介質(zhì)。
由此，可以獲得高可靠性的顯示裝置。
在本發(fā)明的顯示裝置中，優(yōu)選還具備設(shè)置在與所述顯示介質(zhì)相比更靠近所述布線基板側(cè)、且以覆蓋所述薄膜晶體管以及所述像素電極的方式設(shè)置的保護膜。
由此，可以很好地防止例如向薄膜晶體管或者顯示介質(zhì)等施加切斷應(yīng)力等。
在本發(fā)明的顯示裝置中，優(yōu)選所述顯示介質(zhì)含有對構(gòu)成所述有機半導(dǎo)體層的材料進(jìn)行溶解或者膨潤的親油性液體。
在本發(fā)明的顯示裝置中，優(yōu)選所述保護膜具有防止所述親油性液體向所述布線基板側(cè)擴散的功能。
由此，可以防止有機半導(dǎo)體層被溶解或者膨潤，并可以很好地防止薄膜晶體管的特性的下降。
在本發(fā)明的顯示裝置中，優(yōu)選所述保護膜主要由具有親水性的高分子材料構(gòu)成。
由此，即使在親油性液體從顯示介質(zhì)流出的情況下，也可以防止該液體通過保護膜向布線基板側(cè)流入。
在本發(fā)明的顯示裝置中，優(yōu)選所述高分子材料以含有乙烯醇的聚合物作為主成分。
這些物質(zhì)由于具有特別高的親水性，因此即使親油性液體從顯示介質(zhì)流出的情況下，也可以特別有效地防止它通過保護膜而向布線基板側(cè)流入。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于具備本發(fā)明的顯示裝置。
由此，可以獲得高可靠性的電子設(shè)備。


圖1是表示本發(fā)明的薄膜晶體管的圖，其中，(a)表示縱截面圖、(b)表示俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明的布線基板的實施方式的俯視圖。
圖3是用于說明形成本發(fā)明的布線基板的薄膜晶體管部分(圖1中的A-A線)的方法的圖(縱截面圖)。
圖4是用于說明形成本發(fā)明的布線基板的薄膜晶體管部分(圖1中的A-A線)的方法的圖(縱截面圖)。
圖5是表示將本發(fā)明的布線基板適用于電泳顯示裝置的情況下的實施方式的縱截面圖。
圖6是表示將本發(fā)明的顯示裝置適用于電子紙的情況下的實施方式的立體圖。
圖7是表示將本發(fā)明的顯示裝置適用于顯示器的情況的實施方式的圖。
圖中1-薄膜晶體管，2-基板，3-源電極，3a-電極指，4-漏電極，4a-電極指，41-像素電極，5-有機半導(dǎo)體層，51-溝道區(qū)域，6-柵極絕緣層，7-柵電極，8-連接端子，81-第一端子，82-第二端子，9-布線，91-第一布線，92-第二布線，10-布線基板，11-鍍膜，12-抗蝕層，12’-抗蝕材料，13-鍍液，20-電泳顯示裝置，25-電泳顯示部，251-對置基板，252-對置電極，30-保護膜，40-微囊，400-電泳分散液，401、402-電泳粒子，45-粘合材料，600-電子紙，601-主體，602-顯示單元，800-顯示器，801-主體部，802a、802b-運送輥對，803-孔部，804-透明玻璃板，805-插入口，806-端子部，807-承口，808-控制器，809-操作部。
具體實施例方式
(薄膜晶體管)首先，關(guān)于本發(fā)明的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行說明。
圖1是表示具有第一結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的薄膜晶體管的圖，其中，(a)表示縱截面圖、(b)表示俯視圖。另外，在以下說明中，將圖1(a)中的上側(cè)稱為“上”、將下側(cè)稱為“下”。
圖1所示的薄膜晶體管1設(shè)置于基板2上，且具有以下結(jié)構(gòu)，即，由源電極3(源電極指3a)以及漏電極4(漏電極指4a)、和有機半導(dǎo)體層(有機層)5、和柵極絕緣層6、柵電極7，按該順序從基板2側(cè)疊層而構(gòu)成。
具體地說，在薄膜晶體管1中，在基板2上，源電極3和漏電極4的雙方都形成有梳齒狀，且以該齒相互咬合的方式形成，另外，有機半導(dǎo)體層5以覆蓋該電極3、4的方式進(jìn)行接觸而設(shè)置。接下來，在有機半導(dǎo)體層5上以接觸的方式設(shè)置柵極絕緣層6。然后，再在這之上，在源電極3和漏電極4的齒相互咬合的區(qū)域，經(jīng)由柵極絕緣層6，以重合的方式設(shè)置柵電極7。
更具體地說，柵電極3和漏電極4分別具有以規(guī)定間隔并列排列的多個電極指3a、4a，且作為整體形成梳齒狀。而且，這些源電極3和漏電極4，以分別的電極指3a、4a相互交替排列的方式設(shè)置。
這樣的薄膜晶體管1就是具有源電極3以及漏電極4經(jīng)由柵極絕緣層6而設(shè)置于與柵電極7相比更靠近基板2側(cè)的結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，即，具有頂柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。
下面，對構(gòu)成薄膜晶體管1的各部分，依次進(jìn)行說明。
基板2是支撐構(gòu)成薄膜晶體管1的各層(各部分)的部件。作為基板2可以使用例如玻璃基板、由聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、萘二酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、芳香族聚酯(液晶聚合物)等構(gòu)成的塑料基板(樹脂基板)、石英基板、硅基板、砷化鎵基板等。需要向薄膜晶體管1賦予撓曲性時，基板2選擇樹脂基板。
在基板2上還可以設(shè)置基底層。設(shè)置基底層的目的是例如為了防止離子從基板2表面擴散過來、或者、為了提高源電極3和漏電極4與基板2之間的密合性(接合性)等。
基底層的構(gòu)成材料沒有特別的限定，可以很好地使用的有氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、聚酰亞胺、聚酰胺、或者被交聯(lián)而不溶解的高分子等。
在基板2上，柵電極3和漏電極4以各自的電極指3a、4a交替排列的方式，沿溝道長L方向，按一定間隔而并列設(shè)置。
在該薄膜晶體管1中，在有機半導(dǎo)體層5，源電極3的各電極指3a和漏電極4的各電極指4a之間的區(qū)域，成為了供載流子移動的溝道區(qū)域。另外，源電極3的各電極指3a和漏電極4的各電極指4a之間的區(qū)域的，載流子移動方向的長度，即各電極指3a、4a間的距離就相當(dāng)于溝道長L，從而與溝道長L方向正交的方向的長度ω×電極指3a和電極指4a之間的間隔(間隙)數(shù)N，就是溝道寬W。
另外，將源電極3和漏電極4形成為梳齒狀且各電極指3a、4a間的區(qū)域成為溝道區(qū)域的薄膜晶體管1，根據(jù)電極指3a、4a的寬度A，決定源電極3和漏電極4與柵電極7的重合的部分的大小。
如后所述，在本實施方式中，將通過光刻法形成的抗蝕層作為掩膜，形成源電極3和漏電極4。從而，電極指3a、4a的寬度A依賴光刻法的精度，而由于光刻法的精度極高，因此可以進(jìn)行狹窄化。
因此，與后面要講述的一樣，即使是使用噴墨法而形成柵電極7的寬度比較大的柵電極7的時候，也可以防止該柵電極7與源電極3和漏電極4的重合部分的面積增大。由此，對于薄膜晶體管1，可以將柵極電容抑制為很小，其結(jié)果，使其發(fā)揮良好的特性(開關(guān)特性)。
就這樣，在本實施方式中，由于不要求將柵極電極7形成為微細(xì)形狀，因此其形成方法的選擇余地很大，即使使用各種涂敷法(特別是噴墨法)形成柵電極7時，也可以獲得具備良好特性的薄膜晶體管1。
構(gòu)成這些源電極3和漏電極4的構(gòu)成材料，只要具有導(dǎo)電性，就沒有特別限定，例如可以使用Pd、Pt、Au、W、Ta、Mo、Al、Cr、Ti、Cu或者包含這些的合金等導(dǎo)電性材料；ITO、FTO、ATO、SnO2等的導(dǎo)電性氧化物；碳黑、碳納米管、富勒烯等碳系材料；聚乙炔、聚吡咯、PEDOT(poly-ethylenedioxy thiophene)等聚噻吩、聚苯胺、聚(p-亞苯基)、聚芴、聚咔唑、聚硅烷或者它們的衍生物等的導(dǎo)電性高分子材料，或者可以組合以上這些中的一種或者兩種以上而使用。另外，所述導(dǎo)電性高分子材料是通過摻雜氧化鐵、碘、無機酸、有機酸、聚苯乙烯磺酸等高分子，從而賦予導(dǎo)電性再使用。其中，作為源電極3和漏電極4的構(gòu)成材料，分別可以很好地使用以Ni、Cu、Co、Au、Pd或者含有這些的合金為主的材料。通過使用這些金屬材料而形成源電極3和漏電極4，可以在后述的電極3、4的形成工序中，采用非電解鍍敷法，容易且低廉價格地形成成膜精度高的電極3、4，因此可以獲得具有高特性的薄膜晶體管1。
源電極3和漏電極4的厚度(平均)沒有特別限定，分別可以是30～300nm左右，更優(yōu)選50～150nm左右。
各電極指3a、4a的寬度A優(yōu)選20μm以下、更優(yōu)選10μm以下。
另外，源電極指3a和漏電極指4a之間的距離(隔離距離)，即，溝道長L是優(yōu)選2～20μm左右，更優(yōu)選3～10μm左右。溝道長L越小，可以控制越大的漏電流，且可以進(jìn)一步縮小柵電極的電容。然而，如果將溝道長L設(shè)置為小于所述下限值，則基于電極的圖形化高精度的光刻技術(shù)成為必須的，招致成本提高。另外，即使使溝道長L很小，也常常由于源電極和有機半導(dǎo)體層之間的接觸電阻的影響而達(dá)不到期望的效果。另一方面，如果溝道長L大于所述上限值，則漏電流值就會變小，從而產(chǎn)生薄膜晶體管1的特性不充分的擔(dān)憂。
溝道寬W優(yōu)選0.1～5mm左右，更優(yōu)選0.3～3mm左右。如果溝道寬W小于所述下限值，則漏電流的值就會變小，從而產(chǎn)生薄膜晶體管1的特性不充分的擔(dān)憂。另一方面，如果溝道寬W大于所述上限值，則在導(dǎo)致薄膜晶體管1大型化的同時，還可能導(dǎo)致寄生電容的增大、或者經(jīng)由柵極絕緣層6的向柵極電極7的漏電流的增大。
另外，在基板2上，以覆蓋源電極3和漏電極4的方式，接觸而設(shè)置有機半導(dǎo)體層5。
有機半導(dǎo)體層5以有機半導(dǎo)體材料(顯示半導(dǎo)體性的電傳導(dǎo)特性的有機材料)作為主材料構(gòu)成。
該有機半導(dǎo)體5最好以至少在溝道區(qū)域51上沿溝道長L方向大致平行的方式取向。由此，溝道區(qū)域51的載流子遷移率就會提高，其結(jié)果，薄膜晶體管1的動作速度變得更快。
作為有機半導(dǎo)體材料，可以舉出例如萘、蒽、丁省、戊省、己省、酞菁、紫蘇烯、腙、三苯甲烷、二苯甲烷、芪、芳基乙烯、吡唑啉、三苯胺、三芳基胺、寡噻吩、酞菁或它們的衍生物的低分子有機半導(dǎo)體材料，聚-N-聚乙烯基咔唑、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、聚噻吩、聚己基噻吩、聚(對亞苯基亞乙烯)、聚亞硫?；鶃喴蚁?、聚芳基胺、芘甲醛樹脂、乙基咔唑甲醛樹脂、芴-聯(lián)二噻吩共聚物、芴-芳基胺共聚物或它們的衍生物的高分子有機半導(dǎo)體材料(共軛系高分子材料)，能使用其中的一種，也能組合2種以上使用，但特別優(yōu)選使用以高分子有機半導(dǎo)體材料(共軛系高分子材料)為主成分的材料。共軛系高分子材料通過其特有的電子云分散，載流子的遷移率特別高。這樣的高分子有機半導(dǎo)體材料，不僅能通過簡單的方法進(jìn)行成膜，還可以比較容易地進(jìn)行取向。
另外，這些物質(zhì)當(dāng)中，有機半導(dǎo)體材料更優(yōu)選以芴-聯(lián)二噻酚共聚物等含有芴和聯(lián)二噻酚的共聚物、聚芳香胺、芴-芳香胺共聚物等含有芳香胺的共聚物或者它們的衍生物當(dāng)中的至少一種作為主成分，尤其優(yōu)選以聚芳香胺、芴-聯(lián)二噻酚共聚物或者它們的衍生物當(dāng)中的至少一種作為主成分。對于由這樣的有機半導(dǎo)體材料構(gòu)成的有機半導(dǎo)體層5，即使在高溫多濕的環(huán)境下暴露一段時間，也由于它具備高的耐水性和耐氧化性，從而可以防止品質(zhì)劣化，化學(xué)性特別穩(wěn)定。
另外，將高分子有機半導(dǎo)體材料作為主材料構(gòu)成的有機半導(dǎo)體層5，可以實現(xiàn)薄型化·輕量化，且撓曲性也好，因此可很好地作為柔性顯示器的開關(guān)元件等而使用的薄膜晶體管使用。
有機半導(dǎo)體層5的厚度(平均)優(yōu)選0.1～1000nm左右、更優(yōu)選1～500nm左右、尤其優(yōu)選10～100nm左右。
另外，有機半導(dǎo)體層5并不一定要以覆蓋源電極3和漏電極4的方式設(shè)置，而只要至少在源電極3和漏電極4之間的區(qū)域(溝道區(qū)域51)設(shè)置即可。
在有機半導(dǎo)體層5上，柵極絕緣層6以與有機半導(dǎo)體層5接觸的方式設(shè)置。
該柵極絕緣層6發(fā)揮將柵極電極7對于源電極3和漏電極4進(jìn)行絕緣的作用。
柵極絕緣層6優(yōu)選主要由有機材料(特別是有機高分子材料)構(gòu)成。將有機高分子作為主材料的柵極絕緣層6，不僅其形成很容易，而且還可以謀求提高與有機半導(dǎo)體層5之間的密合性。
這樣的有機高分子材料可以舉出例如聚苯乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚乙烯基亞苯基、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)等氟系樹脂、聚乙烯基苯酚或者酚醛清漆樹脂等酚系樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚丁烯等烯烴系樹脂等，且可以對它們的一種或者兩種以上進(jìn)行組合使用。
柵極絕緣層6的厚度(平均)沒有特別限定，優(yōu)選10～5000nm左右、更優(yōu)選100～1000nm左右。通過使柵極絕緣層6的厚度處于所述范圍，可以將電極7確切地與源電極3和漏電極4進(jìn)行絕緣，且還可以防止薄膜晶體管1的大型化(尤其可以防止厚度的增大)。
另外，柵極絕緣層6并不僅限于單層結(jié)構(gòu)，還可以具有包含多層的疊層結(jié)構(gòu)。
另外，作為柵極絕緣層6的構(gòu)成材料，還可以使用例如SiO2等無機絕緣材料。在這種情況下，關(guān)于柵極絕緣層6，可以通過涂敷聚硅酸鹽、聚硅氧烷、聚硅氮烷等溶液，并在存在氧或水蒸氣的條件下加熱涂敷膜，從而從溶液材料獲得SiO2。另外，在涂敷金屬醇鹽溶液之后，通過在氧氣氛下對其進(jìn)行加熱，獲得無機絕緣材料(已知有溶膠·凝膠法)。
在柵極絕緣層6上，設(shè)置有經(jīng)由該柵極絕緣層6而與源電極3和漏電極4處于絕緣狀態(tài)的柵極電極7。
在本實施方式中，柵極電極7由主要由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多孔膜構(gòu)成。
在這里，假定在由通過蒸鍍法形成的金屬膜構(gòu)成柵電極的情況下，如前所述，由于柵電極發(fā)揮比較高的密封性，因此不能成為最終的制品。因此，這樣的薄膜晶體管的內(nèi)部中一端浸入了氧或者水分，則這些就無法排出到薄膜晶體管之外，而經(jīng)長時間留在其內(nèi)部。從而這樣的薄膜晶體管會產(chǎn)生由貯存在其內(nèi)部的氧或者水分而降低其特性的問題。
與此相對，在本發(fā)明中，柵電極、所述源電極以及漏電極中的至少一個(在本實施方式中是柵電極7)由主要由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多孔膜構(gòu)成，從而柵電極7具有高透氣性。其結(jié)果，假定即使將薄膜晶體管1在高溫多濕環(huán)境中暴露一端時間，在返回低溫低濕環(huán)境時，浸入到該內(nèi)部的氧或者水分都能迅速排出到薄膜晶體管1的外部。因此，可以防止氧或者水駐留在本發(fā)明的薄膜晶體管1的內(nèi)部，很好地維持其特性。
該多孔膜的空孔率沒有特別的限定，但優(yōu)選20～85％左右、更優(yōu)選40～85％左右、尤其優(yōu)選60～75％左右。由此，可以確切地排出浸入到薄膜晶體管1內(nèi)的氧或者水分。如果空孔率超過所述上限值，則根據(jù)導(dǎo)電性材料的種類的不同等，多孔膜的導(dǎo)電性有可能極端下降。
構(gòu)成多孔膜的導(dǎo)電性材料(金屬材料或者金屬氧化物材料)，可以舉出例如Ag、Pd、Pt、Au、W、Ta、Mo、Al、Cr、Ti、Cu以及Ni或者包含它們的合金、氧化銦錫(ITO)、氧化銦(IO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銻錫(ATO)以及氧化錫(SnO2)等，且可以使用其中的一種或者組合兩種以上使用。另外，作為導(dǎo)電性材料，可以使用例如源電極3和漏電極4中舉出的導(dǎo)電性高分子材料。
其中，優(yōu)選將Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ni或者包含它們的合金中的至少一種作為主成分。優(yōu)選它們的原因是它們都具有高導(dǎo)電性。
多孔膜(柵電極7)的厚度(平均)沒有特別限定，但優(yōu)選0.1～5000nm左右，更優(yōu)選1～5000nm左右，尤其優(yōu)選10～5000nm左右。
另外，該多孔膜的空孔內(nèi)可以是實質(zhì)上不存在其他物質(zhì)的狀態(tài)，但優(yōu)選存在碳原子或者碳系化合物。由此，可以在該空孔內(nèi)面賦予防水性，從而在水分等通過該空孔內(nèi)時，可以防止結(jié)露(滯留)的產(chǎn)生，進(jìn)而能有效防止多孔膜的變質(zhì)·劣化。
在這里，作為碳系化合物可以舉出例如石墨和碳?xì)浠衔?。該碳?xì)浠衔锟梢允抢缭诤笫龅牡谝徊季€91(柵電極7)的形成工序中產(chǎn)生(生成)的物質(zhì)，也可以是在形成多孔膜之后，賦予到空孔內(nèi)的物質(zhì)等等。
以上的薄膜晶體管1，通過改變外加到柵電極7的電壓，控制流動在源電極3和漏電極4之間的電流量。
即，在沒有在柵電極7外加電壓的OFF狀態(tài)下，即使在源電極3(源電極指3a)和漏電極4(漏電極指4)之間外加電壓，由于有機半導(dǎo)體層5中幾乎不存在載流子，因此僅流過微小電流。另一方面，在柵電極7上外加電壓的ON狀態(tài)下，有機半導(dǎo)體層5的面向柵極絕緣層6的部分感應(yīng)出活動電荷(載流子)，在溝道區(qū)域51形成流路。在該狀態(tài)下，將電壓外加到源電極3和漏電極4之間，則電流通過溝道區(qū)域51而流動。
另外，在本實施方式中，對源電極3和漏電極4的雙方都構(gòu)成梳齒狀、且以這些齒相互咬合的方式形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但這些電極3、4的形狀并不僅限于此，例如，電極3、4的雙方都形成為大致長方形狀，且構(gòu)成為以相互隔離規(guī)定距離而并列設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
另外，在本實施方式中，對薄膜晶體管1的柵電極7由多孔膜構(gòu)成的情況進(jìn)行了說明，但也可以采用源電極、漏電極以及柵電極中的至少一種構(gòu)成為多孔膜結(jié)構(gòu)的形式。
另外，本發(fā)明的薄膜晶體管除了可以適用于頂柵極結(jié)構(gòu)，還可以適用于底柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。
<布線基板>
下面，對具備多個所述薄膜晶體管1的布線基板的結(jié)構(gòu)的一例進(jìn)行說明。
圖2是表示本發(fā)明的撓曲性布線基板的實施方式的俯視圖。其中，在以下的說明中，將圖2中的紙面面向側(cè)稱為“上”、紙面后面?zhèn)确Q為“下”。
圖2所示的布線基板10由基板2、像素電極41、薄膜晶體管1、連接端子8、布線9構(gòu)成，且所述各部分41、1、8以及9都設(shè)置在基板2上。
基板2是用于支撐設(shè)置在其上的所述各部41、1、8以及9的支撐體。
各像素電極41分別連接以矩陣狀排列的各薄膜晶體管1所具備的漏電極4。從而，通過控制薄膜晶體管1動作，可以在后述的電泳顯示裝置20中控制各像素的驅(qū)動。
連接端子8由多個第一端子81和多個第二端子82構(gòu)成。
各第一端子81和各第二端子82分別構(gòu)成用于與驅(qū)動用IC連接的端子。
另外，布線9由多個第一布線91和以與各布線91大致正交的方式設(shè)置的多個第二布線92構(gòu)成。
在本實施方式中，配置成一列的薄膜晶體管1的柵電極7成為共用電極，且通過該公用電極，構(gòu)成第一布線91。由此，第一布線91構(gòu)成大致直線狀。而且，各第一布線91的各自的一端部連接到第一端子81。
通過使第一布線91具備該結(jié)構(gòu)，可以一次形成規(guī)定數(shù)量的柵電極7。其結(jié)果，可以謀求縮短布線基板10的制作時間。
另外，各第二布線92的一端部分別連接到第二端子82，且在其途中連接到多個薄膜晶體管1的源電極3。
作為像素電極41、連接端8(第一端子81和第二端82)以及第二布線92的構(gòu)成材料，只要是具有導(dǎo)電性，可以使用任何材料，例如可以使用與作為所述的源電極3和漏電極4的構(gòu)成材料舉出的材料相同的材料。由此，在后述的布線基板制造工序中，可以在同一工序內(nèi)，同時形成這些源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92。
作為第一布線91的構(gòu)成材料，除了可以使用作為柵電極7的構(gòu)成材料列舉過的材料，還可以使用作為源電極3和漏電極4的構(gòu)成材料所列舉的材料相同的材料。
可以通過例如以下方法，制造具備多個薄膜晶體管1的如以上的布線基板10。
<布線基板的制造方法>
圖3和圖4分別是用于說明形成布線基板10的薄膜晶體管1的部分(圖1中的A-A線)的方法的圖(縱截面圖)。在以下的說明中，將圖3和圖4中的上側(cè)稱為“上”、將下側(cè)稱為“下”。
布線基板10的制造工序包括“A1”源電極、漏電極、像素電極、布線以及連接端子形成工序；“A2”有機物去除工序；“A3”有機半導(dǎo)體層形成工序；“A4”柵極絕緣層形成工序；“A5”布線(柵電極)形成工序。下面對這些工序依次進(jìn)行說明。
“A1”源電極、漏電極、像素電極、布線以及連接端子形成工序源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92可通過以下方式形成，即，根據(jù)等離子CVD、熱CVD、激光CVD等化學(xué)蒸鍍法(CVD)，真空蒸鍍、濺射、離子電鍍等干式電鍍法，電鍍、浸漬電鍍、非電解鍍敷等濕式電鍍法，噴鍍法、溶膠·凝膠法以及MOD法等方法，形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜(導(dǎo)電膜)之后，去除不需要的部分而形成。特別優(yōu)選導(dǎo)電膜通過非電解鍍敷法形成。通過采用電鍍法，可以不需要真空裝置等大規(guī)模裝置，并能夠容易且低價格地形成高成膜精度的源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92。
下面，對將非電解鍍敷法適用于源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的形成的情況的一例，進(jìn)行說明。
“A1-I”首先，準(zhǔn)備圖2(a)所示的基板2，并用例如單獨的水(純水等)、有機溶劑等或者它們的適當(dāng)組合，清洗該基板2。由此，提高基板2對水的潤濕性，使其處于與以下的各種處理液容易接觸的狀態(tài)。
在這里，在作為基板2使用聚酰亞胺等樹脂基板的時候，最好在本工序“A1-I”(工序“A1”)之前對基板2的形成源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的面進(jìn)行用于提高其密合性的密合性提高處理。
該密合性提高工序(粗糙面加工)可通過使用蝕刻液對基板2的表面進(jìn)行蝕刻處理后、使用含有還原劑的處理液進(jìn)行處理而進(jìn)行。
蝕刻液可以使用含有例如CrO3、MnO2等過渡金屬氧化物和硫酸、鹽酸等無機酸的液體。
另一方面，使用于處理液的還原劑沒有特別的限定，但優(yōu)選實質(zhì)上不含有堿金屬元素的還原劑。由此，可以不在基板2的表面引進(jìn)堿金屬離子，從而能防止堿金屬離子向在后工序中形成的有機半導(dǎo)體層5擴散(混入)，其結(jié)果可以防止有機半導(dǎo)體層5的特性下降。
作為這樣的還原劑可以舉出亞硫酸銨水合物、次磷酸銨等銨化合物、肼等，其中優(yōu)選以將銨化合物作為主成分的還原劑。更優(yōu)選將亞硫酸銨水合物作為主成分的還原劑。由于銨化合物(特別是亞硫酸銨水合物)的還原作用優(yōu)良，所以成為優(yōu)選物質(zhì)。
“A1-II”接著，進(jìn)行為在基板2上形成鍍膜11而進(jìn)行的前處理。
該前處理是例如在基板2上接觸含有陽離子性表面活性劑或者陰離子性表面活性劑的溶液(表面活性劑)。由此，在基板2的表面附著陽離子性表面活性劑或者陰離子性表面活性劑。
基板2的表面，通過附著陽離子性表面活性劑帶正電，而通過附著陰離子性表面活性劑帶負(fù)電。針對這些帶電，當(dāng)在非電解鍍敷中使用的催化劑的帶電極性與前者的帶電極性相反的情況下，催化劑的吸附就變得更加容易，其結(jié)果，提高了形成的鍍膜11(源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92)和基板2之間的密合性。
作為將表面活性劑溶液向基板2接觸的方法，可以舉出例如在表面活性劑溶液中浸漬基板2的方法(浸漬法)、將表面活性劑溶液噴淋(噴霧)在基板2上的方法等，其中，特別優(yōu)選使用浸漬法。根據(jù)浸漬法，可以容易地處理大量基板2。
如上所述，將液體接觸到基板2的方法有很多種，但在以下的各工序中，作為接觸液體的方法，將采用浸漬法的情況作為代表，進(jìn)行了說明。
作為陽離子性表面活性劑可以舉出例如氯化烷基銨、殺藻胺、氯化芐乙氧銨、硬脂酸等，并可以使用其中的一種或者組合兩種以上使用。
進(jìn)行處理時的表面活性劑溶液的溫度優(yōu)選0～70℃左右，更優(yōu)選10～40℃左右。
另外，在表面活性劑溶液中的基板2的處理時間是優(yōu)選10～90秒左右，更優(yōu)選30～60秒左右。
對于通過以上方法進(jìn)行前處理的基板2，使用例如純水(超純水)、離子交換水、蒸餾水、RO水等進(jìn)行清洗。
“A1-III”接著，在基板2的表面吸附催化劑。
作為催化劑，可以舉出例如Au、Ag、Pd、Pt、Ni等，且可以使用其中的一種或者組合其中兩種以上使用。
其中，在作為催化劑使用Pd的情況下，通過在Sn-Pd等Pd合金的膠體液體、或者氯化鈀等離子系Pd催化劑的溶液中浸漬基板2，可以將Pd合金或者離子系Pd催化劑吸附在基板2的表面。此后，將不參與催化的元素去除，將Pd露出在基板2的表面。
例如，在使用Sn-Pd膠體液的情況下，將基板2浸漬在膠體液中后，再浸漬在酸溶液中。通過這樣的處理，溶解去除與Pd配位結(jié)合的Sn，使基板2處于其表面露出Pd的狀態(tài)。
作為酸溶液可以使用例如含有HBF4等酸和葡萄糖等還原劑的溶液，或者再添加硫酸的溶液等。
進(jìn)行處理時含有催化劑的溶液的溫度優(yōu)選0～70℃左右，更優(yōu)選10～40℃左右。
在含有催化劑的溶液中處理基板2的時間是優(yōu)選10秒～5分鐘左右，更優(yōu)選20秒～3分鐘左右。
另一方面，進(jìn)行處理時酸溶液的溫度優(yōu)選0～70℃左右，更優(yōu)選10～40℃左右。
在酸溶液中處理基板2的時間是優(yōu)選10秒～5分鐘左右，更優(yōu)選30秒～3分鐘左右。
對于通過以上方法進(jìn)行催化劑吸附的基板2，使用例如純水(超純水)、離子交換水、蒸餾水、RO水等進(jìn)行清洗。
“A1-IV”接著，如圖2(b)所示，將該基板2浸漬在鍍液13中，在基板2的表面析出金屬元素(金屬單體)，形成鍍膜11。
在這里，作為在非電解鍍敷中使用的鍍液13，優(yōu)選使用含有用于形成鍍膜11(源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92)的金屬的金屬鹽和還原劑、且實質(zhì)上不含有堿金屬離子的鍍液。
即，鍍液13優(yōu)選使用至少將金屬鹽或者還原劑溶解于溶劑并調(diào)制，且作為該組成物不將堿金屬作為構(gòu)成元素含有的鍍液。
由此，防止了堿金屬離子混入到形成的鍍膜11中。其結(jié)果，防止了堿金屬離子向在后工序中形成的有機半導(dǎo)體層5擴散(混入)，進(jìn)而防止了有機半導(dǎo)體層5的特性下降。
作為金屬鹽，可以很好地適用例如硫酸鹽、硝酸鹽等。
作為還原劑，可以舉出例如肼、次磷酸銨等，其中，優(yōu)選將肼或者次磷酸銨中的至少一方作為主成分的還原劑。通過在適當(dāng)?shù)腻円簻囟?、鍍液pH下作為還原劑使用這些物質(zhì)，可以使鍍膜11的成膜速度變得適當(dāng)，且可以容易地將源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的膜厚控制在期望獲得的最佳膜厚范圍。另外，形成的鍍膜11也可以很均勻且具有良好表面性(膜表面幾何形狀高)。
鍍液13中的金屬鹽的含有量(向溶劑添加的金屬鹽添加量)優(yōu)選1～50g/L左右，更優(yōu)選5～25g/L左右。如果金屬鹽的含有量過少，則形成鍍膜11有可能需要長時間。另一方面，即使金屬鹽的含有量超過所述上限值而變得很多，也無法期待獲得其以上效果的增大。
另外，鍍液13中的還原劑的含有量(向溶劑添加的還原劑的量)優(yōu)選10～200g/L左右，更優(yōu)選50～150g/L左右。如果還原劑的含有量過少，則根據(jù)還原劑的種類等，很難獲得金屬離子的有效的還原。另一方面，即使還原劑的含有量超過所述上限值而變得很多，也無法期待獲得其以上效果的增大。
在這樣的鍍液13中，優(yōu)選再混合(添加)pH調(diào)整劑(pH緩沖劑)。由此，可以抑制伴隨著非電解鍍敷的進(jìn)行而使鍍液13的pH下降，其結(jié)果，可以有效防止成膜速度的下降、鍍膜11的組成、性狀的變化。
作為這樣的pH調(diào)整劑可以舉出很多，但優(yōu)選至少將由氨水、氫化三甲銨以及硫化銨組成的物質(zhì)組中的一種作為主成分。這些物質(zhì)由于具有良好的緩沖作用，因此通過將它們作為pH調(diào)整劑使用，可以更好地發(fā)揮所述效果。
在以上的鍍液13中浸漬處于已吸附催化劑的狀態(tài)的基板2，則可促進(jìn)以催化劑為核的非電解鍍敷反應(yīng)，形成鍍膜11。
進(jìn)行處理時的鍍液13的pH值優(yōu)選5～12左右，更優(yōu)選6～10左右。
進(jìn)行處理時的鍍液13的溫度優(yōu)選30～90℃左右，更優(yōu)選40～80℃左右。
在鍍液13中處理基板2的時間是優(yōu)選10秒～5分鐘左右，更優(yōu)選20秒～3分鐘左右。
通過將鍍液13的pH值、溫度、基于鍍液13的處理時間分別設(shè)定在所述范圍，可以使成膜速度處于特別恰當(dāng)?shù)闹?，并能以高精度形成具備均勻膜厚的鍍?1。
另外，通過設(shè)定工作溫度(鍍液的溫度)、工作時間(鍍敷時間)、鍍液的量、鍍液的pH、鍍敷次數(shù)(轉(zhuǎn)換次數(shù))等鍍敷條件，可以調(diào)整形成的鍍膜11的厚度。
另外，在鍍液13中還可以適當(dāng)加入例如絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑等添加物。
作為絡(luò)合劑可以舉出例如乙二胺四乙酸、乙酸等羧酸類；酒石酸、檸檬酸等羥基羧酸類；甘氨酸等氨基羧酸類；乙醇胺等胺類；甘油、山梨糖醇等多元醇類等。
作為穩(wěn)定劑可以舉出例如2、2’-聯(lián)二吡啶、氰化合物、亞鐵氰化物、鄰二氮雜菲、硫脲、巰基苯并噻唑、巰基乙酸等。
對于通過以上方法形成鍍膜11的基板2，使用例如純水(超純水)、離子交換水、蒸餾水、RO水等進(jìn)行清洗。
“A1-V”接著，在該鍍膜11上形成對應(yīng)于源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的形狀的抗蝕層12。
首先，如圖2(c)所示，在鍍膜11上涂敷(供給)抗蝕材料12’。接著，借助對應(yīng)于源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的形狀的光掩膜進(jìn)行曝光之后，使用顯影液進(jìn)行顯影。由此，可以獲得圖案化為對應(yīng)于如圖3(d)所示的源電極3、漏電極4、第二布線92、以及圖中未示出的像素電極41和連接端子8的形狀的抗蝕層12。
“A1-VI”接著，將該抗蝕層12作為掩膜，如圖3(e)所示，通過蝕刻方法去除鍍膜11的不要的部分。
作為該蝕刻方法，可以使用例如等離子蝕刻、反應(yīng)性蝕刻、光束蝕刻、光輔助蝕刻等物理蝕刻法、或者濕式蝕刻等化學(xué)蝕刻法等中的一種或者組合其中兩種以上使用。其中，優(yōu)選使用濕式蝕刻。由此，可以不使用真空裝置等大規(guī)模的裝置，就能以簡便的裝置和工序，進(jìn)行蝕刻。
濕式蝕刻中使用的蝕刻液可以使用例如含有氯化鐵的溶液、含有硫酸、硝酸、乙酸的溶液等。
“A1-VII”接著，通過去除抗蝕層12，獲得如圖3(f)所示的源電極3、漏電極4、第二布線92、以及圖中未示出的像素電極41和連接端子8。
在這里，去除抗蝕層12時，優(yōu)選使用抗蝕層剝離液，但除此之外還可以采用所述的物理蝕刻法。
如上所述，通過組合使用光刻法和蝕刻法，可以容易且確切地形成高尺寸精度的源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92。
從而，可以將源電極指3a和漏電極指4a的寬度A、以及源電極指3a和漏電極指4a之間的距離(溝道長L)設(shè)定為比較短，并由此能夠獲得閾值電壓的絕對值低、漏電流大、即作為開關(guān)元件的特性優(yōu)良的薄膜晶體管1。
另外，光刻法中使用的抗蝕劑材料可以是正型抗蝕劑材料也可以是負(fù)型抗蝕劑材料。
另外，在本實施方式中作為源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的形成方法，采用了在供給到基板上的鍍膜11上形成抗蝕層12之后、通過蝕刻法去除鍍膜11的不需要的部分的方法，但也可以采用以下要介紹的方法替代該方法而形成所述各部分3、4、41、8以及92。
即，在基板2上形成具有對應(yīng)于所述各部3、4、41、8以及92的形狀的開口部的抗蝕層12，并使形成有該抗蝕層12的基板2浸漬在鍍液13中。由此形成對應(yīng)于所述各部3、4、41、8以及92的形狀的鍍膜。之后，通過剝離抗蝕層12而可以獲得所述各部3、4、41、8以及92。
“A2”有機物去除工序接著，對于形成有源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的基板2，單獨或者組合使用例如水(純水等)、有機溶劑等而進(jìn)行清洗。
此后，去除存在于基板2的形成有有機半導(dǎo)體層5的面?zhèn)鹊挠袡C物。由此，可以去除針對在后工序中形成的有機半導(dǎo)體層5與源電極3和漏電極4之間的界面的載流子的阻擋層，從而可以謀求薄膜晶體管1的特性的提高。
作為這樣的有機物去除方法，可以舉出例如等離子體處理方法、基于臭氧水的處理方法、基于酸·堿的蝕刻法、機械式表面層去除法、UV(特別是deep UV)照射法等，且可以單獨使用其中的一種或者組合其中兩種以上使用。其中，作為有機物的除去方法，優(yōu)選等離子處理法，根據(jù)等離子體處理可以在短時間內(nèi)確實地除去有機物。
在采用等離子體處理方法的情況下，可以基于以下方法進(jìn)行處理在具備減壓機構(gòu)和等離子體發(fā)生機構(gòu)的腔室內(nèi)放入基板2，并在處于減壓狀態(tài)的腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體；或者，使用具有等離子體噴出口的噴頭，向基板表面噴出等離子體。
由于在采用后者方法的情況下，能夠在大氣壓下進(jìn)行等離子體處理(大氣壓等離子體處理)，因此不需要使用腔室或者減壓機構(gòu)等，從而可以降低制造成本且縮短制造時間，所以是有利方法。
在采用大氣壓等離子體處理的情況下，是在例如氣體流量10～300sccm左右、RF功率0.005～0.2W/cm2左右的條件下進(jìn)行。
作為在等離子體發(fā)生中使用的氣體，沒有特別的限定，但優(yōu)選使用將氧、氮、氬、氦、氟化碳中的至少一種作為主成分的氣體。通過將氬或者氦混合到主成分，可以在真空度比較低的氣氛或者大氣壓下產(chǎn)生等離子體，因此可以期待裝置的簡易化。
另外根據(jù)需要，還可以省略本工序“A2”。
“A3”有機半導(dǎo)體層形成工序接著，如圖4(g)所示，在形成有源電極3、漏電極4、像素電極41、連接端子8以及第二布線92的基板2上，以覆蓋源電極3和漏電極4的方式形成有機半導(dǎo)體層5。
此時，在源電極指3a和漏電極指4a之間的區(qū)域，形成溝道區(qū)域51。
有機半導(dǎo)體層5可通過例如將含有有機高分子材料或者其前體的溶液采用涂敷法以覆蓋源電極3和漏電極4的方式涂敷(供給)在基板2上之后，根據(jù)需要對該涂敷膜進(jìn)行后處理(例如加熱、紅外線照射、超聲波賦予等)而形成。
在這里作為涂敷法，可以舉出例如旋涂法、澆注法、微型凹版涂敷法、凹板涂敷法、棒涂法、輥涂法、拉絲錠涂敷法、浸漬涂敷法、噴涂法、網(wǎng)版印刷法、苯胺印刷法、膠板印刷法、噴墨法、微觸點印刷法等，且可以使用其中的一種或者組合其中兩種以上使用。
其中，優(yōu)選使用噴墨法形成有機半導(dǎo)體層5。根據(jù)噴墨法，可以不向像素電極41、連接端子8以及第二布線92供給抗蝕層等，就能以僅覆蓋源電極3和漏電極4的方式，選擇性地形成有機半導(dǎo)體層5。由此，可以削減有機半導(dǎo)體材料的使用量，且可以期待制造成本的降低。
另外，有機半導(dǎo)體層5的形成區(qū)域并不僅限于圖示的構(gòu)成，還可以僅在源電極指3a和漏電極指4a之間的區(qū)域(溝道區(qū)域51)形成。由此，在同一基板上排列設(shè)置多個薄膜晶體管1(元件)的情況下，可通過獨立形成各元件的有機半導(dǎo)體層5，抑制漏電流、各元件之間的串?dāng)_。僅在溝道區(qū)域51形成有機半導(dǎo)體層5的情況下，采用噴墨法也是特別好的選擇。另外，必要的清晰度5～100μm也適合于噴墨法的清晰度。就這樣，采用噴墨法而獨立形成各元件的有機半導(dǎo)體層5，不使用光刻膠或者顯影液、剝離液等化學(xué)藥品、或者不進(jìn)行氧等離子體、CF4等離子體等的等離子體處理，也沒有問題。因此，不必?fù)?dān)心有機半導(dǎo)體材料特性變化(例如被摻雜質(zhì))或者劣化。
此時，溶解有機半導(dǎo)體材料的溶劑可以使用以下溶劑例如，硝酸、硫酸、氨水、過氧化氫、水、二硫化碳、四氯化碳、碳酸乙二酯等無機溶劑；甲基乙基酮(MEK)、丙酮、二乙基酮、甲基異丁基酮(MIBK)、甲基異丙基酮(MIPK)、環(huán)己酮等酮系溶劑；甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、二甘醇(DEG)、丙三醇等醇系溶劑；乙醚、異丙醚、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、1，4-二氧雜環(huán)己烷、四氫呋喃(THF)、四氫吡喃(THP)、苯甲醚、二甘醇二甲醚(diglyme)、二甘醇乙醚(carbitol)等醚系溶劑；甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、苯基溶纖劑等溶纖劑系溶劑；己烷、戊烷、庚烷、環(huán)己烷等脂肪族烴系溶劑；甲苯、二甲苯、苯等芳香族烴系溶劑；吡啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、甲基吡咯烷酮等芳香族雜環(huán)化合物系溶劑；N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基丙酰胺(DMA)等酰胺系溶劑；二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷等鹵化化合物系溶劑；乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯等酯類；二甲基亞砜(DMSO)、砜等的硫磺化合物系溶劑；乙腈、丙腈、丙烯氰等腈系溶劑；甲酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等有機酸系溶劑等各種溶劑，或者包含它們的混合溶劑等。
有機半導(dǎo)體材料由于含有芳香族烴基、雜環(huán)基等共軛系，因此一般不溶于芳香族碳?xì)湎等軇?。特別適合的溶劑有甲苯、二甲苯、三甲基苯、四甲基苯、環(huán)己基苯等。
“A4”柵極絕緣層形成工序接著如圖4(h)所示，以覆蓋有機半導(dǎo)體層5和第二布線92以及圖中未示出的像素電極41的方式形成柵極絕緣層6。
柵極絕緣層6可通過例如以下方式形成，即，將含有絕緣材料或者其前體的溶液通過涂敷法涂敷(供給)在有機半導(dǎo)體層5上之后，根據(jù)需要對該涂敷膜進(jìn)行后處理(例如加熱、紅外線照射、超聲波賦予等)而形成。
另外，涂敷法可以使用與所述的一樣的方法。在有機半導(dǎo)體層5由可溶性有機半導(dǎo)體材料構(gòu)成的情況下，絕緣材料用溶劑優(yōu)選不對有機半導(dǎo)體層5進(jìn)行膨潤或者溶解的溶劑。如前所述，由于有機半導(dǎo)體材料容易溶解于芳香族烴溶劑中，因此在涂敷絕緣材料時最好避開它。即，優(yōu)選使用水系溶劑、醇系溶劑、酮系溶劑、醚系溶劑、酯系溶劑、脂肪烴系溶劑、氟系溶劑。
另外，在本實施方式中，柵極絕緣層6以覆蓋有機半導(dǎo)體層5、像素電極41以及第二布線92的方式構(gòu)成，但并不僅限于這樣的結(jié)構(gòu)，柵極絕緣層還可以僅在有機半導(dǎo)體層5上形成。制作前者結(jié)構(gòu)時適合使用旋涂法，而制作后者適合使用噴墨法。通過旋涂法形成柵極絕緣層6，則它還可以覆蓋連接端子8。由于這對于接下來要說明的布線形成工序是不希望看到的情況，因此有必要去除連接端子8上、特別是連接第一布線91的第一端子81上的柵極絕緣層6。為此，可以使用以下說明的方法。
在通過旋涂法進(jìn)行涂敷之前，使用樹脂制的粘著帶預(yù)先覆蓋(遮蔽)連接端子8。接著，在進(jìn)行旋涂之后剝離粘著帶，使連接端子8上不形成柵極絕緣層6，使連接端子8處于露出狀態(tài)。
另外，對于通過旋涂法全面形成的柵極絕緣層6，用噴墨法滴下溶劑，從而可以去除柵極絕緣層6的一部分。此時，以柵極絕緣層6的對應(yīng)于連接端子8的部分形成孔的方式，滴下溶劑。滴下的溶劑在溶解柵極絕緣層6之后，再次干燥。此時，暫時溶解在溶劑中的絕緣層材料再析出到溶劑液滴的周邊部，從而在中央附近形成孔。在通過一次的液滴沒能使孔貫通到連接端子8的情況下，通過在同一地點反復(fù)進(jìn)行溶劑的滴下·干燥，從而使孔的底部到達(dá)連接端子8。
另外，采用將溶劑以噴射狀散布而去除柵極絕緣層6的方法，替代在連接端子8上對齊并通過噴墨法滴下溶劑的方法，也非常有效。該方法與噴墨法相比，其裝置更簡便，且能獲得更高的生產(chǎn)性。為了限定液滴散布的區(qū)域，最好在噴嘴和設(shè)備(布線基板10)之間插入縫狀的節(jié)流孔。
另外，使用針狀的工具在柵極絕緣層6上打開孔的方法也同樣有效。在柵極絕緣層6是高分子、基板2是玻璃這樣的硬質(zhì)材料、連接端子8是由金屬形成的情況下，特別容易形成孔。即，由于柵極絕緣層6比基板2和連接端子8更軟，因此通過用金屬制的觸針貫通柵極絕緣層6、并進(jìn)行刮涂，可以部分地剝離柵極絕緣層6。由于基底由硬質(zhì)材料構(gòu)成，因此此時的觸針壓力最好控制在觸針自身不受損傷的程度。
另一方面，在基板2是塑料基板的情況下，必須要將力控制在觸針不貫通連接端子8的程度。如果連接端子8的厚度很大(200nm以上)，則觸針的控制就變得容易。因此，僅增大連接端子8部分的金屬層的膜厚時很有效。最適合于該目的的方法是非電解鍍敷或者電鍍。通過僅露出連接端子8而進(jìn)行鍍敷，或者僅將連接端子8浸漬在鍍液中，可以部分地增大金屬層的膜厚。
另外，還可以采用對于通過旋涂法全面形成的柵極絕緣層6，通過暴露在等離子體中而去除柵極絕緣層6的方法。在柵極絕緣層6由本實施例中所述的高分子形成的情況下，還可以通過在氧氣中的等離子體、或者氧和CF4的混合氣體中的等離子體中置入裝置(布線基板10)，部分地去除柵極絕緣層6。但是，由于在這種情況下有必要僅部分地去除連接端子8，因此必須遮蔽其他部分。通過用金屬制的板狀掩膜覆蓋有機晶體管部、且暴露在等離子體中，可以去除連接端子8上的柵極絕緣層6。其他部分由于被金屬制的掩膜覆蓋，因此不受等離子體的影響。
或者，在連接端子8位于基板2的邊緣的情況下，還可以采用僅將邊緣浸漬在溶劑中而去除柵極絕緣層6的方法。
“A5”布線(柵電極)形成工序接著如圖4(i)所示，在柵極絕緣層6上形成第一布線91(柵極電極7)。
第一布線91可以按以下方式形成。
首先，以形成配置成一列的薄膜晶體管1的柵極電極7的方式，采用涂敷法以大致直線狀供給含有導(dǎo)電性粒子的液狀材料，形成涂敷膜。
該導(dǎo)電性粒子由如所述的導(dǎo)電性材料(金屬材料或者金屬氧化物材料)構(gòu)成。
其中，涂敷法可以使用與所述的一樣的方法，但特別優(yōu)選噴墨法。根據(jù)噴墨法，能以高精度對應(yīng)第一布線91供給所述液狀材料。由此，能以高的尺寸精度形成第一布線91。
此后，通過對該涂敷膜(液狀材料)進(jìn)行后處理(例如加熱、紅外線照射、超聲波的賦予等)，可以形成第一布線91。
下面，對采用噴墨法形成第一布線91的情況，代表性地進(jìn)行說明。
在噴墨法中，是通過將含有導(dǎo)電性粒子的液狀材料(以下稱為“墨水”)的液滴從液滴噴頭的噴嘴噴出而進(jìn)行圖案化。
在這里，墨水的粘度(常溫)沒有特別的限定，通常是2～20cps程度，優(yōu)選4～8cps左右。通過使墨水的粘度處于這些范圍，可以更加穩(wěn)定地從噴嘴噴出液滴。在墨水的粘度小于所述范圍的情況下，由于噴出時被位移的壓電元件的振動很難衰減，因此噴出很容易變得不穩(wěn)定。另外，在墨水粘度比所述范圍大的情況下，由于墨水的流路阻力過大，因此在進(jìn)行高速印刷時墨水很難趕上供給，從而同樣不穩(wěn)定。
另外，一滴墨水的量(平均)也沒有特別限定，通常是0.1～40pL左右，優(yōu)選1～30pL左右。通過使一滴液滴的量(平均)處于所述范圍，可以形成更加精密的形狀。如果墨滴的體積過小，則必須以高速噴出墨滴，從而與之對應(yīng)的噴墨頭也成為高價。另外，也很難獲得必要的膜厚，必須進(jìn)行反復(fù)地印刷，從而降低了生產(chǎn)性。另外，如果墨滴過大，則當(dāng)然印刷的清晰度就會降低，無法顯示出噴墨法的特征。
墨水可以適用例如以下的<A>和<B>。
<A>
在用金屬材料或者金屬氧化物材料構(gòu)成第一布線91(柵極電極7)的情況下，作為墨水(液狀材料)可以含有導(dǎo)電性粒子(金屬粒子或者金屬氧化物粒子)的分散液。
此時，墨水中的導(dǎo)電性粒子的含有量沒有特別的限定，但優(yōu)選1～40wt％左右，更優(yōu)選10～30％左右。
另外，使用的導(dǎo)電性粒子的平均粒徑也沒有特別的限定，但優(yōu)選1～100nm左右，更優(yōu)選2～30nm左右。
另外，導(dǎo)電性粒子優(yōu)選使用覆蓋有用于防止常溫下的凝聚的防凝聚劑(分散劑)的導(dǎo)電性粒子。該防凝聚劑可以使用例如烷基胺等具有含氮原子基的化合物；鏈烷二醇等具有含氧原子基的化合物；烷基硫醇、鏈烷基二硫醇等具有含硫磺原子基的化合物等。作為鏈烷二醇適合使用丙二醇、丙撐二醇、乙二醇、丁烯二醇等。
在這種情況下，在墨水中添加通過規(guī)定的處理(例如加熱等)能去除防凝聚劑的去除劑。作為該去除劑可以使用以下物質(zhì)例如，甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸等碳數(shù)為1～10的直鏈狀或者分支狀的飽和羧酸；丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、桂皮酸、安息香酸、山梨酸等不飽和羧酸；乙二酸、丙二酸、癸二酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸等二元酸等各種羧酸類，以及，將這些羧酸類的羧基置換成磷酸基或者磺?；母鞣N磷酸類或者各種磺酸類等有機酸，或者這些有機酸酯，此外，鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四酸二酐、二苯甲酮四酸二酐、乙二醇雙(偏苯三酸酐)、丙三醇三(偏苯三酸酐)等芳香族酸酐；馬來酸酐、琥珀酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基降冰片烯二酸酐、鏈烯基琥珀酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基環(huán)己烯四羧酸酐等環(huán)狀脂肪族酸酐；聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐等脂肪族酸酐等。
分散劑可以使用例如松油醇、礦油精、二甲苯、甲苯、乙基苯、1，3，5-三甲苯、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、環(huán)己烷、環(huán)辛烷、乙醇、異丙醇(IPA)、水或者包含它們的混合液，但其中特別優(yōu)選含有水的分散劑。
另外，在墨水中還可以添加(混合)酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯樹脂、低聚酯丙烯酸酯樹脂、二甲苯樹脂、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂、呋喃樹脂、尿素樹脂、尿烷樹脂、三聚氰胺樹脂、硅樹脂等各種熱固化性樹脂的前體。
另外，通過適當(dāng)設(shè)置例如導(dǎo)電性粒子的含有量、分散劑的種類和組成、添加物的有無和種類等，可以調(diào)整墨水的粘度。
<B>
在用金屬材料構(gòu)成第一布線91(柵極電極7)的情況下，作為墨水可以使用含有由通過還原成為金屬材料的金屬氧化物材料構(gòu)成的金屬氧化物粒子、以及還原劑的分散液。
在這種情況下，包含在墨水中的金屬氧化物粒子的含有量沒有特別限定，但優(yōu)選1～40wt％左右，更優(yōu)選10～30wt％左右。
另外，使用的金屬氧化物粒子的平均粒徑?jīng)]有特別限定，但最好是100nm以下，更優(yōu)選30nm以下。
另外，作為還原劑可以使用例如抗壞血酸、硫化氫、草酸、一氧化碳等。
分散劑可以使用例如丁基溶纖劑、聚乙二醇等低粘度油脂類、2-丙醇等醇類或者包含它們的混合液。
其中，通過例如適當(dāng)設(shè)定金屬氧化物粒子的含有量、分散劑的種類或者組成等，可以調(diào)整墨水的粘度。
接著，通過在柵極絕緣層6上，對于與第一布線91的形狀相應(yīng)而供給的涂敷膜(液狀材料)進(jìn)行后處理(例如熱處理、紅外線照射、超聲波的賦予等)而形成第一布線91。
作為后處理的方法，只要是能去除包含在液狀材料的應(yīng)去除的物質(zhì)(例如分散劑、防凝聚劑、去除劑等)的方法就沒有特別的限定，但優(yōu)選使用實施熱處理的方法。通過熱處理，可以容易且確切地去除這樣的物質(zhì)。其結(jié)果，可以獲得具有更高空孔率的多孔膜(第一布線91)。
在實施該熱處理時的加熱溫度是優(yōu)選200℃以下，更優(yōu)選150℃以下、尤其優(yōu)選120℃以下。由此可以防止多孔膜過度致密化而使空孔率降低。
另外，通過將加熱溫度設(shè)定成以上范圍，所述應(yīng)去除的物質(zhì)的一部分就會變化為如上所述的碳原子或者碳系化合物，并殘留在多孔膜(第一布線91)的空孔內(nèi)。從而，該方法與形成多孔膜之后再將這樣的碳原子或者碳系化合物賦予到空孔內(nèi)的方法相比，可以期待削減工序，因此是更有利的方法。
經(jīng)過以上的工序，可獲得具備多個如圖2所示的薄膜晶體管1的布線基板10。
在該制造方法中，作為源電極3和漏電極4的形成方法使用了非電解鍍敷法，其通過涂敷法形成了有機半導(dǎo)體層5、柵極絕緣層6以及柵極電極7等各層，因此不需要使用像真空裝置等那樣的大規(guī)模的裝置，從而能以簡易方法和低成本制造薄膜晶體管1。
另外，通過作為源電極3和漏電極4的形成方法使用非電解鍍敷法，能以高的尺寸精度形成，使薄膜晶體管1成為特性(開關(guān)特性)優(yōu)良的薄膜晶體管。
另外，通過在使用于該非電解鍍敷的鍍液13中使用實質(zhì)上不含有堿金屬離子的鍍液，可以防止堿金屬離子混入到源電極3和漏電極4，防止堿金屬離子向有機半導(dǎo)體層5擴散。由此，可以防止有機半導(dǎo)體層5的特性的下降，其結(jié)果可以制造出作為開關(guān)元件的特性優(yōu)良的薄膜晶體管1。
另外，通過設(shè)置所述工序“A2”的有機物去除工序，進(jìn)一步提高了薄膜晶體管1的特性。
另外，通過作為所述工序“A2”中的有機物去除方法使用大氣壓等離子體處理方法，且作為所述工序“A1”中的鍍膜11的去除方法使用濕式蝕刻方法，可以使薄膜晶體管1的整個制造工序都在大氣壓下進(jìn)行，從而可以期待削減制造成本并縮短制造時間。
(顯示裝置)接著，關(guān)于組裝所述布線基板10的顯示裝置，將電泳顯示裝置作為一例進(jìn)行說明。
圖5是表示將本發(fā)明的布線基板10適用于電泳顯示裝置時的實施方式的縱截面圖。
如圖5所示的電泳顯示裝置20由布線基板10和設(shè)置于該布線基板10上的電泳顯示部25構(gòu)成。
如圖5所示，電泳顯示部25具備對置基板251、對置電極252、微囊40、粘合材料45。
在對置基板251上疊層有對置電極252，且微囊40(顯示介質(zhì))通過粘合材料45，固定在對置電極252上。
另外，布線基板10所具備的像素電極41以矩陣狀即以縱橫規(guī)則地排列的方式分割，并與薄膜晶體管1具備的漏電極4連接，且被柵極絕緣層6所覆蓋。
另外，該電泳顯示部25和布線基板10經(jīng)由以覆蓋薄膜晶體管1和像素電極41的方式設(shè)置在比微囊40(顯示介質(zhì))更靠近布線基板10側(cè)的保護膜30，接合在一起。
該保護膜30不僅能機械性地保護薄膜晶體管1，還具有如后所述的防止親油性液體向布線基板10側(cè)擴散的功能。
另外，在各微囊40內(nèi)分別封入了特性不同的各種電泳粒子、具體地說，在本實施方式中是封入了含有電荷和顏色(色相)不同的兩種電泳粒子401、402的電泳分散液400。
另外，布線基板10所具備的連接端子8(端子81～82)連接驅(qū)動用IC的端子，并由此進(jìn)行布線基板10所具備的薄膜晶體管1(開關(guān)元件)的ON/OFF切換。
即，在這樣的電泳顯示裝置20中，向一根或者多根布線91供給選擇信號(選擇電壓)，則連接到被供給該選擇信號(選擇電壓)的布線91的薄膜晶體管1就成為ON狀態(tài)。
由此，連接到該薄膜晶體管1的布線92和像素電極41就能實質(zhì)上導(dǎo)通。此時，如果處于向布線92供給期望的數(shù)據(jù)(電壓)的狀態(tài)，則該數(shù)據(jù)(電壓)就供給到像素電極41。
此時，像素電極41和對置電極252之間就會產(chǎn)生電場，并根據(jù)該電場的方向、強度、以及電泳粒子401、402的特性等，電泳粒子401、402朝向某個電極的方向進(jìn)行電泳。
另一方面，如果從該狀態(tài)停止向布線91供給選擇信號(選擇電壓)，則薄膜晶體管1就成為OFF狀態(tài)，并使連接到相關(guān)薄膜晶體管1的布線92與像素電極41處于非導(dǎo)通狀態(tài)。
從而，通過適當(dāng)組合向布線91的選擇信號的供給以及停止、或者向布線92的數(shù)據(jù)的供給以及停止，可以在電泳顯示裝置20的顯示面?zhèn)?對置基板)顯示期望的圖像(信息)。
特別是，在本實施方式的電泳顯示裝置20中，通過使電泳粒子401、402的顏色不同，可以顯示多層次的圖像。
另外，本實施方式的電泳顯示裝置20通過具備本發(fā)明的布線基板10，可以對連接到特定布線91的薄膜晶體管1進(jìn)行選擇性地ON/OFF，因此不容易產(chǎn)生串?dāng)_的問題，而且，還由于能夠進(jìn)行電路工作的高速化，因此可以獲得高品質(zhì)的圖像(信息)。
另外，由于本實施方式的電泳顯示裝置20在低驅(qū)動電壓下工作，因此可以省電。
這樣的電泳顯示裝置20可以通過例如以下的方法制造。
首先，預(yù)先制作布線基板和電泳顯示部25。
接著，在布線基板10的柵極絕緣膜6側(cè)的面，或者在電泳顯示部25的微囊40側(cè)的面的至少一方，形成保護膜30。
然后，以經(jīng)由保護膜30將布線基板10的柵極絕緣膜6和電泳顯示部25的微囊40進(jìn)行接觸的狀態(tài)下，例如一邊以以布線基板10和電泳顯示部25接近的方式加壓的同時，進(jìn)行加熱。由此，保護膜30就發(fā)揮粘合劑的功能而接合布線基板10和電泳顯示部25，完成電泳顯示裝置20的制造。
在這里，在封入到各微囊40(顯示介質(zhì))內(nèi)的電泳分散液400中，作為分散劑使用了所述的芳香族烴。這些化合物是親油性(脂溶性)高的液體。
假設(shè)省略保護膜30而制造電泳顯示裝置20時，向布線基板10和電泳顯示部25施加壓力，則薄膜晶體管1和微囊40等就會直接受到壓力或者切斷應(yīng)力。此時，如果微囊40破裂(破損)，則微囊40內(nèi)的電泳分散液400就會流出。
由于包含在電泳分散液400中的分散劑的親油性(脂溶性)高，因此如果電泳分散液400流到微囊40之外，則會浸潤(擴散)到柵極絕緣層6或者有機半導(dǎo)體層5，溶解和膨潤它們的構(gòu)成材料。由此，特別是當(dāng)有機半導(dǎo)體層5的構(gòu)成材料(有機半導(dǎo)體材料)被溶解或者膨潤時，其結(jié)果薄膜晶體管1的特性就會下降。
與此相對，電泳顯示裝置20由于具有保護膜30，因此例如即使微囊40破裂而電泳分散液400流出，也由于存在保護膜30，可以防止有機半導(dǎo)體層5被溶解或者膨潤。就這樣可以很好地防止薄膜晶體管1的特性的下降。
作為保護膜30的構(gòu)成材料，優(yōu)選使用親水性材料、特別是優(yōu)選以具有親水性的高分子材料為主的材料。通過使用這樣的高分子材料，不僅能容易地形成保護膜30，還能很好地防止或者抑制薄膜晶體管1或者微囊40等接受切斷應(yīng)力，可以確切地防止薄膜晶體管1或微囊40等被破壞。
作為具有親水性的高分子材料優(yōu)選使用例如將聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、氯乙烯-乙烯醇共聚物或者乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物等含有乙烯醇的聚合物作為主成分的高分子材料。這些材料具有特別高的親水性，從而可以進(jìn)一步確切地防止所述親油性液體通過保護膜30而向布線基板10側(cè)流入。
在作為基板2使用塑料材料的情況下，可以使基板2的所述親油性液體的透過率高于保護膜30的所述親油性液體的透過率。在這種情況下，可以不用太擔(dān)心在有機半導(dǎo)體層5上滯留所述親油性液體蒸汽。這是因為透過保護膜30的少量的所述親油性液體蒸汽，雖然在通過多孔性柵極電極之后能到達(dá)有機半導(dǎo)體層5，但很快就從基板2側(cè)排出。
另外，在本實施方式的電泳顯示裝置20是具備了在像素電極41和對置電極252之間介入安裝多個封入了電泳分散液400的微囊40的結(jié)構(gòu)，但是電泳顯示裝置20還可以具備由隔壁區(qū)劃多個空間(單元)，并在各空間內(nèi)封入所述電泳分散液400的結(jié)構(gòu)。即使是該結(jié)構(gòu)的電泳顯示裝置20，也可以很好地發(fā)揮所述的作用·效果。
在這里，本發(fā)明的顯示裝置的使用并不限定在用于電泳顯示裝置20，還可以適用于液晶顯示裝置、有機或者無機EL顯示裝置等。
<電子設(shè)備>
這樣的電泳顯示裝置20可以組裝到各種電子設(shè)備中。下面對具備電泳顯示裝置20的本發(fā)明的電子設(shè)備進(jìn)行說明。
<電子紙>
首先，對將本發(fā)明的電子設(shè)備應(yīng)用于電子紙的情況的實施方式進(jìn)行說明。
圖6是表示將本發(fā)明的電子設(shè)備適用于電子紙的情況的立體圖。
該圖中表示的電子紙600具備由具有與紙相同的質(zhì)感和柔軟性的可重寫片材構(gòu)成的主體601、和顯示單元602構(gòu)成。
<顯示器>
接著，對將本發(fā)明的電子設(shè)備應(yīng)用于顯示器的情況的實施方式進(jìn)行說明。
圖7是表示將本發(fā)明的電子設(shè)備適用于顯示器的情況的圖，其中(a)表示截面圖，(b)表示俯視圖。
該圖中表示的顯示器800具備主體部801、對于該主體部801以裝卸自由的方式設(shè)置的電子紙600。其中，該電子紙600具有所述的結(jié)構(gòu)，即具有與如圖6所述的同樣的結(jié)構(gòu)。
主體部801在其側(cè)部形成有能(圖中的右側(cè))插入電子紙600的插入口805，且在其內(nèi)部設(shè)置有兩組運送輥對802a、802b。電子紙600經(jīng)由插入口805插入到主體部801內(nèi)，則電子紙600就會以由運送輥對802a、802b夾持的狀態(tài)設(shè)置在主體部801上。
另外，在主體部801的顯示面?zhèn)?下圖(b)中的紙面朝上側(cè))形成矩形狀的孔部803，且在該孔部803中嵌入了透明玻璃板804。由此，可以從主體部801的外部目視確認(rèn)處于設(shè)置在主體部801的狀態(tài)的電子紙600。即，在該顯示器800中，通過從透明玻璃板804目視確認(rèn)處于設(shè)置在主體部801的狀態(tài)的電子紙600，構(gòu)稱顯示面。
另外，在電子紙600的插入方向前端部(其中的左側(cè))設(shè)置有端子部806，且在主體部801內(nèi)部設(shè)置有以將電子紙600設(shè)置在主體部801的狀態(tài)連接端子部806的承口807。該承口807上電連接了控制部808和操作部809。
在具有以上結(jié)構(gòu)的顯示器800中，由于電子紙600以裝卸自由的方式設(shè)置在主體部801上，因此能以從主體部801取下的狀態(tài)攜帶使用。
另外，在這樣的顯示器800中，電子紙600由如前所述的電泳顯示裝置20構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的電子設(shè)備并不僅限適用于以上情況，還可以適用于例如電視機、取景器型、監(jiān)控直視型的磁帶錄像機、汽車導(dǎo)向裝置、尋呼機、電子筆記本、臺式電子計算器、電子新聞、文字處理器、個人用電腦、工作站、可視電話、POS終端、具備觸摸面板的設(shè)備等，且對于這些各種電子設(shè)備的顯示部，可以適用電泳顯示裝置20。
以上對本發(fā)明的薄膜晶體管、布線基板、顯示裝置以及電子設(shè)備進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅限于此。
例如，在所述實施方式中的薄膜晶體管是以頂柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管為代表進(jìn)行了說明，但本發(fā)明還可以適用于底柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。
另外，本發(fā)明的薄膜晶體管、布線基板、顯示裝置以及電子設(shè)備的各部分的結(jié)構(gòu)可以置換成能夠發(fā)揮同樣功能的任意的部件，或者可以附加任意結(jié)構(gòu)的部件。
(實施例)下面，說明本發(fā)明具體的實施例。
在具體的實施例中，在制造布線基板之前使用所述的布線基板的制造方法，制造了薄膜晶體管。
1.薄膜晶體管的制造以下，只要沒有特別說明，作為水使用了純水。
(實施例1)首先準(zhǔn)備平均厚度1mm的玻璃基板，并用水(清洗液)進(jìn)行清洗。
接著，在氯化二硬脂基二甲基銨(陽離子性表面活性劑)的水溶液(25℃)中將玻璃基板浸漬60秒鐘。通過該工序，在玻璃基板的表面吸附氯化二硬脂基二甲基銨。此后，用水清洗玻璃基板。
接著，在Sn-Pd膠體液(25℃)中將玻璃基板浸漬60秒鐘。通過該工序，在玻璃基板的表面吸附Sn-Pd。此后，用水清洗玻璃基板。
接著，在含有HBF4和葡萄糖的水溶液(25℃)中將玻璃基板浸漬60秒鐘。通過該工序，從玻璃基板表面去除Sn，使Pd露出玻璃基板表面。此后，用水清洗玻璃基板。
接著，在Ni鍍液(80℃、pH8.5)中將玻璃基板浸漬60秒鐘。通過該工序，在玻璃基板的表面形成平均厚度100nm的Ni鍍膜。
其中，Ni鍍液是通過將硫酸鎳10g、肼(還原劑)100g、硫化銨(pH調(diào)整劑)5g分別溶解于1L的水并進(jìn)行調(diào)制而獲得。
接著，在該Ni鍍膜上，根據(jù)光刻法形成對應(yīng)于源電極和漏電極的圖案的抗蝕層。
其中，作為抗蝕材料使用了東京應(yīng)化工業(yè)社制的“OPR800”。
接著，在氯化鐵水溶液(25℃)中浸漬玻璃基板。通過該工序，去除未被抗蝕層覆蓋的部分的鍍膜，形成源電極和漏電極。
其中，源電極指和漏電極指之間的距離(溝道長L)是10μm，溝道寬W是1mm。
接著，使用抗蝕劑剝離液去除抗蝕層之后，依次用水和甲醇清洗形成有源電極和漏電極的玻璃基板。
接著，對于形成有源電極和漏電極的玻璃基板，在大氣壓下進(jìn)行氧等離子體處理(大氣壓氧等離子體處理)。
其中，大氣壓等離子體處理的條件是RF功率0.05W/cm2、氣體流量80sccm。
接著，在玻璃基板上將聚苯胺的1.5％wt/vol三甲基苯溶液通過噴墨法(液滴1滴的量20pL)進(jìn)行涂敷后，在60℃×10分鐘條件下進(jìn)行了干燥。由此形成了平均厚度50nm的有機半導(dǎo)體層。
接著，在該有機半導(dǎo)體層上將聚苯乙烯的6％wt/vol乙酸丁酯溶液通過旋涂法(2400rpm)涂敷之后，在60℃×10分鐘條件下進(jìn)行了干燥。由此形成了平均厚度400nm的柵極絕緣層。
接著，在柵極絕緣層上，以重合到對應(yīng)于源電極指和漏電極指相互咬合的區(qū)域的部分的方式，將Ag微粒的水分散液(粘度(常溫)6cps)通過噴墨法(液滴1滴的量20pL)進(jìn)行涂敷后，在大氣中120℃×10分鐘條件下進(jìn)行了干燥。由此形成了平均厚度810nm(空孔率61％)的柵極電極。
通過以上工序，制造了如圖1所示的薄膜晶體管。
(實施例2～5)除了將供給到柵極絕緣層上的Ag微粒的水分散液的燒結(jié)條件以及形成的柵極電極的平均厚度變更為如表1所示的以外，其他與所述實施例1相同，制造了如圖1所示的薄膜晶體管。
(實施例6)除了用平均厚度35μm的聚酰亞胺基板替代玻璃基板之外，其他與實施例1相同，在形成源電極、漏電極之后，在聚酰亞胺基板上將芴-聯(lián)二噻酚共聚物的1％wt/vol甲苯溶液通過噴墨法(液滴1滴的量20pL)進(jìn)行涂敷后，在60℃×10分鐘條件下進(jìn)行了干燥。由此形成了平均厚度50nm的有機半導(dǎo)體層。
此后，與所述實施例1一樣，形成柵極絕緣層和柵極電極，制造了如圖1所示的薄膜晶體管。
(實施例7～10)除了將供給到柵極絕緣層上的Ag微粒的水分散液的燒結(jié)條件以及形成的柵極電極的平均厚度變更為如表1所示的以外，其他與所述實施例6相同，制造了如圖1所示的薄膜晶體管。
(比較例1)
與在所述實施例1一樣，制造了源電極、漏電極、有機半導(dǎo)體層、柵極絕緣層。此后，在柵極絕緣層上通過光刻法形成了對應(yīng)于未形成柵極電極的區(qū)域的圖案的抗蝕層。
其中，作為抗蝕材料使用了東京應(yīng)化工業(yè)社制的“OPR800”。
接著，在柵極絕緣層上的未形成抗蝕層的區(qū)域，即在對應(yīng)于源電極指和漏電極指相互咬合的區(qū)域的部分，通過真空蒸鍍法(腔室內(nèi)壓力1×10-3Torr、基板的加熱溫度100℃)形成Ag膜(柵極電極)。
接著，使用抗蝕層剝離液去除抗蝕層之后，依次用水和甲醇清洗形成有源電極和漏電極的玻璃基板。由此獲得平均厚度800nm的柵極電極。
通過以上工序，制造了如圖1所示的薄膜晶體管。
(比較例2)除了用平均厚度35μm的聚酰亞胺基板替代玻璃基板之外，其他與實施例1相同，在形成源電極、漏電極之后，在聚酰亞胺基板上將芴-聯(lián)二噻酚共聚物的1％wt/vol甲苯溶液通過噴墨法(液滴1滴的量20pL)進(jìn)行涂敷后，在60℃×10分鐘條件下進(jìn)行了干燥。由此形成了平均厚度50nm的有機半導(dǎo)體層。
此后，與所述比較例1一樣，形成柵極絕緣層和柵極電極，制造了如圖1所示的薄膜晶體管。
表1

2.評價將各實施例和各比較例中制造的薄膜晶體管在I低溫低濕環(huán)境下(20℃、30％RH)放置1小時；接著在II高溫多濕環(huán)境(80℃、80％RH)下放置30分；此后在III低溫低濕環(huán)境(20℃、30％RH)下放置5小時。
對于暴露在這樣的環(huán)境的各實施例和各比較例中制造的薄膜晶體管，分別在所述三個測點上進(jìn)行了測定。
在這里，所謂斷開電流是指未在柵極電極上外加電壓時，流過源電極和漏電極之間的電流。
因此斷開電流越接近零，越說明薄膜晶體管具備良好的特性。
表2表示了它們的斷開電流。
表2

如表2所示，在各實施例和各比較例中制造的薄膜晶體管的任一個在I低溫低濕環(huán)境下(20℃、30％RH)放置了1小時的時點，其斷開電流都很小，是特性良好的薄膜晶體管。
此后，通過在II高溫多濕環(huán)境(80℃、80％RH)下放置30分，各實施例的薄膜晶體管的斷開電流增加，特性下降了，而通過再次在III低溫低濕環(huán)境(20℃、30％RH)下放置5小時，大致恢復(fù)了在I中測定的斷開電流。這是表明引進(jìn)到薄膜晶體管的氧和水分被順暢排出了的結(jié)果。從而可推測通過排出它們，薄膜晶體管的特性迅速地回復(fù)了。
與此相對，在各比較例中制造的薄膜晶體管中的任一個，在II高溫多濕環(huán)境(80℃、80％RH)下放置30分，雖然其斷開電流的增加與各實施例相比要少，但即使再次在III低溫低濕環(huán)境(20℃、30％RH)下放置5小時，斷開電流也不僅不會減少(回復(fù))，而且相反還有增加的傾向。這暗示著氧或者水分駐留在薄膜晶體管內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，其特征在于，備有源電極和漏電極、接觸該源電極和漏電極而設(shè)置的有機半導(dǎo)體層、接觸該有機半導(dǎo)體層而設(shè)置的柵極絕緣層、夾持該柵極絕緣層而相對于所述源電極和所述漏電極絕緣的柵電極；其中，該柵電極、所述源電極以及漏電極中的至少一個，由主要由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多孔膜構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管具有頂柵極結(jié)構(gòu)，且所述柵電極由所述多孔膜構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述多孔膜的空孔率是20～85％。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述多孔膜在其空孔內(nèi)具有碳原子或者碳系化合物。
5.如權(quán)利要求1～4中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述多孔膜使用含有導(dǎo)電性粒子的液狀材料而形成。
6.如權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述導(dǎo)電性粒子將選自由Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ni以及包含它們的合金構(gòu)成的物質(zhì)組中的至少一種作為主成分。
7.如權(quán)利要求5或者6所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述液狀材料含有所述導(dǎo)電性粒子、以及含有水的分散劑。
8.如權(quán)利要求所述的5～7中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述多孔膜是使用涂敷法形成的。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述涂敷法是噴墨法。
10.如權(quán)利要求1～9中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述多孔膜是經(jīng)熱處理工序而獲得的。
11.如權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述熱處理工序的加熱溫度是200℃以下。
12.如權(quán)利要求1～11中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述導(dǎo)電性材料將金屬材料和/或金屬氧化物材料作為主成分。
13.如權(quán)利要求1～12中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述有機半導(dǎo)體層主要由包含芳基胺的聚合物或者其衍生物構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1～13中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述有機半導(dǎo)體層主要由包含芴和聯(lián)二噻酚的共聚物或者其衍生物構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1～14中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述有機半導(dǎo)體層是使用噴墨法形成的。
16.如權(quán)利要求1～15中任何一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源電極和所述漏電極的雙方都形成梳齒狀，且以其齒相互咬合的方式形成。
17.一種布線基板，其特征在于，具備多個如權(quán)利要求1～16中任何一項所述的薄膜晶體管。
18.如權(quán)利要求17所述的布線基板，其特征在于，在多個所述薄膜晶體管具備的所述柵電極中，至少一部分由共用電極構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求18所述的布線基板，其特征在于，所述共用電極大致呈直線狀。
20.一種顯示裝置，其特征在于，具備如權(quán)利要求17～19中任何一項所述布線基板、與各所述薄膜晶體管分別連接的像素電極、與所述像素電極對置而設(shè)置的對置電極、以及介于該對置電極和所述像素電極之間的顯示介質(zhì)。
21.如權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于，具備設(shè)置在與所述顯示介質(zhì)相比更靠近所述布線基板側(cè)、且以覆蓋所述薄膜晶體管以及所述像素電極的方式設(shè)置的保護膜。
22.如權(quán)利要求20或者21所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示介質(zhì)含有使構(gòu)成所述有機半導(dǎo)體層的材料溶解或者膨潤的親油性液體。
23.如權(quán)利要求22所述的顯示裝置，其特征在于，所述保護膜具備防止所述親油性液體向所述布線基板側(cè)擴散的功能。
24.如權(quán)利要求22或者23所述的顯示裝置，其特征在于，所述保護膜主要由具有親水性的高分子材料構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求24所述的顯示裝置，其特征在于，所述高分子材料以含有乙烯醇的聚合物作為主成分。
26.一種電子設(shè)備，其特征在于，具備如權(quán)利要求20～25中任何一項所述的顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管、布線基板、顯示裝置以及電子設(shè)備。本發(fā)明的薄膜晶體管備有源電極(3)和漏電極(4)、以接觸該源電極(3)和漏電極(4)的方式設(shè)置的有機半導(dǎo)體層(5)、以接觸到該半導(dǎo)體層(5)的方式設(shè)置的柵極絕緣層(6)、經(jīng)由該柵極絕緣層(6)而相對所述源電極(3)和漏電極(4)處于絕緣狀態(tài)的柵電極(7)；而且，該柵電極(7)、所述源電極(3)以及漏電極(4)中的至少一個，由主要由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多孔膜構(gòu)成。由此，本發(fā)明能夠提供一種即使在高溫多濕的環(huán)境中暴露了之后，也能維持高的特性的薄膜晶體管、配置有該薄膜晶體管的布線基板、顯示裝置以及電子設(shè)備。
文檔編號H01L51/00GK1655377SQ200510003698
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者川瀨健夫, 守谷壯一, 原田光明 申請人:精工愛普生株式會社