本发明专利技术公开了一种层状结构，该层状结构具有被较好地分开的含较高表面自由能的区域和含较低表面自由能的区域，具有在底层和导电层之间的高粘着性，并且能够容易以低成本形成。所述层状结构包括润湿性可变层以及形成在所述润湿性可变层的第二表面自由能区域上的导电层，其中所述润湿性可变层包括第一膜厚度的第一表面自由能区域以及第二膜厚度的第二表面自由能区域。所述第二膜厚度小于所述第一膜厚度，并且通过将预定量的能量施加在所述第二表面自由能区域上，所述第二表面自由能区域的表面自由能被弄成高于所述第一表面自由能区域的表面自由能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种层状结构、采用该层状结构的电子器件、制造该层状结构和电子器件的方法，以及显示设备。
技术介绍
在这些年，正在对使用有机半导体材料的有机薄膜晶体管进行广泛的研究。在晶体管中使用有机半导体材料的优点包括晶体管的柔韧性和面积的增加、由于晶体管的简单的层状结构使制造工艺简化，以及可能使用便宜的制造装备。 另外，通过采用一种印制方法，与在相关技术的基于硅的半导体上使用的照相平版印制技术相比，能以更低的成本制造有机薄膜晶体管。另外，通过使用该印制方法、旋涂或浸渍，能够容易地形成薄膜或电路。 表示薄膜晶体管性能的参数之一是在"ON"状态下的电流和在"OFF"状态下的电流的比率，通常表示为1on/Ioff。在所述薄膜晶体管中，流过源电极和漏极的饱和电流Ids由以下公式(1)表示 Ids = ii Cin W(VG-Vth)2/2L. . . (1) 在公式(1)中，ii表示场效应迁移率，Cin表示每单位面积的栅极绝缘膜的电容，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Ve表示栅极电压，以及Vth表示阈电压。 另夕卜，Cin由以下的公式(2)表示: Cin = e e 0/d (2) 在公式(2)中，e表示栅极绝缘膜的介电常数比，e。表示真空下的介电常数比，以及d表示栅极绝缘膜的厚度。 从公式(1)中，显然为了增加"0N"状态下的电流Ion，有效的方法是 1.增加场效应迁移率y ， 2.縮短沟道长度L， 3.增加沟道宽度W。 场效应迁移率主要取决于材料特性，材料的研制正在广泛地进行以增加场效应迁移率。 沟道长度L由设备的结构决定，因此试图通过合适地改变设备结构来增加"ON"电路Ion。在相关技术中，众所周知可通过縮短源电极和漏极之间的距离来縮短沟道长度L。 对于有机半导体材料，与无机半导体材料相比，例如硅半导体，为了增加场效应迁移率y ，通常需要沟道长度L小于10 m，优选小于5 m。已知频繁地用于硅工艺的照相平版印制技术是能够精确縮短源电极和漏极之间的距离的方法之一。 通常，照相平版印制工艺包括以下步骤 1.将阻光层涂覆到具有薄膜层的衬底上(阻光涂覆步骤)， 2.通过加热移除溶剂(预先烘干步骤)， 3.使紫外线穿过硬膜，其是根据图案数据通过用激光束或电子束进行写入予以获得(曝光步骤)， 4.用碱溶液移除暴露区域中的阻光层(显影步骤)， 5.通过加热使非暴露区域(图案部分)中的阻光层硬化(凝固)(后烘干的步骤)， 6.将到目前为止制造的构件浸入到蚀刻溶液中或者使到目前为止制造的构件暴露在蚀刻气体中以将没有阻光层的区域中的薄膜层去除(蚀刻步骤)，以及 7.用碱溶液或氧气族去除阻光层(阻光层去除步骤)。 在形成所希望的薄膜之后，重复上述步骤以完成制造电设备。 然而，照相平版印制工艺需要昂贵的设备并且包括复杂的制作步骤，因此具有制造时间较长。这些导致制造成本较高。 为了减小制造成本，近来，已经尝试通过印刷，例如喷墨印刷形成电极图案。由于当使用喷墨印刷时能够直接写入电极图案，因此材料使用量较高，并能够简化制造工艺并且减小成本。然而，难于在喷墨印刷中减小喷墨量，如果进一步考虑墨水定位精度，其与机械公差有关，形成尺寸小于30微米的图案是较困难的。结果，仅用喷墨印刷难于制造高精度的设备，像具有较短的沟道长度的晶体管。因此，为了制造高精度的设备，需要研制新的方法，例如，可试图对其上喷射墨滴的衬底的表面进行处理。 例如，日本专利申请公开说明书第2006-278534号(以下被成为参考文献1)公开了一种利用由一些材料形成的膜将膜层叠到栅极绝缘膜上的技术，其中所述材料具有通过紫外线调节的不同的表面自由能级。根据该技术，在具有不同表面自由能级的区域通过紫外线得以形成之后通过喷墨印刷，电极图案形成在层叠膜上。 然而，由于具有较高表面自由能的区域和具有较低表面自由能的区域形成在相同的平面上并且通过相同平面上的边界被分开，例如，当喷墨的喷射速度较高时，墨水会超出边界扩散；这使得具有较高的表面自由能的区域和具有较低的表面自由能之间的边界起伏并且使得沟道长度不会被清楚地限定。结果，电子器件的特性会波动。 也就是说，在参考文献1中公开的技术中，例如，当喷墨的喷射速度较高时，由于具有较高表面自由能的区域和具有较低表面自由能的区域之间的边界在相同的平面上是一维的直线，因此墨水扩散过边界；这会使得沟道长度不会被清楚地限定，并且使得电子器件的特性会波动。 例如，日本专利申请公开说明书第2003-518332号(以下被称为参考文献2)公开了一种形成三维边界的技术，其可用来解决该问题。根据该技术，聚酰亚胺堤坝(polyimidebank)被形成为具有较低的表面自由能；因此，具有较高表面自由能的区域和具有较低表面自由能的区域不在同一平面上。结果，在具有较高表面自由能的区域中喷射的亲水性墨被所述聚酰亚胺堤坝阻挡，因此所述沟道长度得以很好地限定。 参考文献2中公开的技术的优点在于具有较高表面自由能的区域和具有较低表面自由能的区域之间的边界通过高度差得以很好地限定，并且具有较高表面自由能的区域和具有较低表面自由能的区域被明显地分开。然而，该技术包括形成所述堤坝，为了形成所述聚酰亚胺堤坝，需要使用照相平版印制技术，其包括复杂的制造步骤，并且制造成本较高；因此，用印刷工艺(例如，喷墨工艺)制造电子器件的优点降低了。 例如，日本专利申请公开说明书第2004-141856号(以下被称为参考文献3)公开了一种形成凹口而不是堤坝的方法。根据该技术，不需要通过喷墨喷射的墨滴被完美地挡住在表面上；过多的墨水会漫延到凹口部分，并且仍能形成很好限定的边界。 参考文献3中公开的技术的优点在于能够令人满意地挡住墨水的直线由凹口限定。然而，该技术包括形成凹口 ，为了形成该凹口 ，需要使用照相平版印制技术，其包括复杂的制造步骤，并且制造成本较高。因此，用印刷工艺(例如，喷墨工艺)制造电子器件的优点降低了。 如上所述，在相关的技术中，具有较高表面自由能的区域和具有较低表面自由能的区域被形成以縮短薄膜晶体管的沟道长度。然而，能够很好地分开具有较高表面自由能的区域和具有较低表面自由能的区域的边界不能予以获得，并且这会使得电子器件的特性波动。虽然建议了解决该问题的一些方法，但是这些方法需要照相平版印制技术，因此使得制造工艺复杂并且制造成本较高，其和用印刷工艺制造电子器件的技术的优点是相反的。 如上所述，在相关的技术中，照相平版印制技术被经常用来形成半导体设备和电子电路中的互连图案。由于照相平版印制技术需要昂贵的设备并且包括复杂的制造工艺，因此需要的制造时间较长，从而制造成本增加。 为了减小制造成本，近来，形成互连图案的另一技术已经引起注意，其中包括金属粒子的分散液体(以下该液体被称为"金属粒子分散液体")被直接施加于衬底。 例如，日本专利申请公开说明书第H03-281783号(以下被称为参考文献4)公开了一种技术，在该技术中直径为0. 001微米到0. 1微米的非常小的金属粒子被均匀地且大量地分散在有机溶剂中以形成金属浆料，该金属浆料被涂覆在衬底表面上，并被干燥和烘干，因此形成厚度为0. 01到1微米的金属膜。该种非常小的金属粒子还被称为"纳米金属墨水"。 然而，由通过将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种层状结构，包括：润湿性可变层，该润湿性可变层包括具有第一膜厚度的第一表面自由能区域，以及具有第二膜厚度的第二表面自由能区域，该第二膜厚度小于所述第一膜厚度，并且通过将预定量的能量施加在所述第二表面自由能区域上，所述第二表面自由能区域的表面自由能被形成为高于所述第一表面自由能区域的表面自由能；以及形成在所述润湿性可变层的第二表面自由能区域上的导电层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：田野隆德，小野寺敦，铃木幸荣，友野英纪，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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