JP2002215065A - 有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法、並びに電子機器

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JP2002215065A
JP2002215065A JP2001336830A JP2001336830A JP2002215065A JP 2002215065 A JP2002215065 A JP 2002215065A JP 2001336830 A JP2001336830 A JP 2001336830A JP 2001336830 A JP2001336830 A JP 2001336830A JP 2002215065 A JP2002215065 A JP 2002215065A
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Masaya Ishida
方哉 石田
Masahiro Furusawa
昌宏 古沢
Katsuyuki Morii
克行 森井
Osamu Yokoyama
修 横山
Satoru Miyashita
悟 宮下
Tatsuya Shimoda
達也 下田
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    • H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より製造コストの低い有機エレクトロルミネ
ッセンス装置及び電子機器を実現する。 【解決手段】 透明基板１０上に、透明導電膜１１と、
発光層１３と及びその周りに設けられた絶縁膜１２と、
陰極層パターン１４と、層間絶縁膜２０と、互いに対向
して設けられたドレイン３１及びソース３０と、有機半
導体層３２と、ゲート絶縁膜３４と、ゲートライン３３
と、層間絶縁膜２０ａと、ソースライン３５と、が順に
積層された構造とする。そして、有機薄膜トランジスタ
を構成するゲートライン３３並びにドレイン３１及びソ
ース３０によって、発光層１３を含む有機エレクトロル
ミネッセンス素子部分を駆動する。 【効果】 有機薄膜トランジスタ素子によって有機エレ
クトロルミネッセンス素子を駆動する構成を採用するこ
とにより、真空チャンバー等の特別な装置を必要とせ
ず、インクジェットプロセス等を用いて製造することが
できるので、コストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネッセンス装置及びその製造方法、並びに電子機器に関
し、特に、各種情報の表示を行う有機エレクトロルミネ
ッセンス装置及びその製造方法、並びに電子機器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイや有機エレクトロルミ
ネッセンスディスプレイに代表されるフラットパネルデ
ィスプレイの各画素の駆動には薄膜トランジスタ（Ｔｈ
ｉｎｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）を用い
ることが主流となっているが、従来の薄膜トランジスタ
の能動層はシリコンなどに代表される無機半導体からな
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無機半導体薄膜トランジスタは柔軟性に乏しいため、任
意の形状を有するディスプレイを得ることが困難であっ
た。また、従来の薄膜トランジスタの作製には複雑な工
程と高真空装置などの高度な装置とが必要であった。そ
こで、本発明の第１の目的は柔軟性に富む有機半導体材
料を用いた薄膜トランジスタにより駆動される有機エレ
クトロルミネッセンス装置及び電子機器を提供すること
である。第２の目的は液相プロセスなどの簡便な手法を
用いて薄膜トランジスタ及び有機エレクトロルミネッセ
ンス素子を作製する方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による有機エレク
トロルミネッセンス装置は、少なくとも能動層が有機材
料で構成されている有機薄膜トランジスタ素子と、該有
機薄膜トランジスタ素子によって駆動される有機エレク
トロルミネッセンス素子とを含むことを特徴とする。有
機薄膜トランジスタを採用して有機エレクトロルミネッ
センス素子を駆動することにより、特別な装置を必要と
せず、全ての製造工程をインクジェットプロセスで行う
ことができ、製造コストを低減できる。
【０００５】なお、基板をさらに含み、前記有機エレク
トロルミネッセンス素子が前記基板と前記有機薄膜トラ
ンジスタ素子との間に設けられている構造にしても良い
し、前記有機薄膜トランジスタ素子が前記基板と前記有
機エレクトロルミネッセンス素子との間に設けられてい
る構造にしても良い。いずれの構造においても、基板、
有機エレクトロルミネッセンス素子、有機薄膜トランジ
スタ素子は、各部分がそれぞれ接しているものではな
い。
【０００６】また、１画素において、前記有機薄膜トラ
ンジスタ素子のソース領域の面積とドレイン領域の面積
とを加えた面積が、発光材料が配置された領域（例えば
図５中の発光層１３）の面積より大であるようにする。
また、前記有機薄膜トランジスタ素子を構成するソース
及びドレインは互いに一定距離を隔てて対向した状態で
屈曲した形状部分を有するように構成する。そして、前
記ソース及びドレインの屈曲した形状部分を覆うように
ゲートを設ける。このように構成すれば、ゲート幅をよ
り長くすることができ、有機薄膜トランジスタ素子でも
充分に有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動するこ
とができる。なお、前記ソース及びドレインの屈曲した
形状部分は、互いに一定距離を隔てて対向して設けられ
た櫛形状か、渦巻き形状とする。
【０００７】本発明による有機エレクトロルミネッセン
ス装置の製造方法は、基板の上方に所定の表示を行う有
機エレクトロルミネッセンス素子を形成するステップ
と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の上方に該
有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する有機薄膜
トランジスタ素子を形成するステップとを含むことを特
徴とする。本発明による他の有機エレクトロルミネッセ
ンス装置の製造方法は、基板の上方に有機薄膜トランジ
スタ素子を形成するステップと、前記有機薄膜トランジ
スタ素子の上方に該有機薄膜トランジスタ素子によって
駆動され所定の表示を行う有機エレクトロルミネッセン
ス素子を形成するステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】いずれの場合においても、前記表示を行う
際の１画素において、前記有機薄膜トランジスタ素子の
ソース領域の面積とドレイン領域の面積とを加えた面積
が、発光材料が配置された領域の面積より大であるよう
にし、前記有機薄膜トランジスタ素子を構成するソース
及びドレインは互いに一定距離を隔てて対向した状態で
屈曲した形状部分を有するように構成する。そして、前
記ソース及びドレインの屈曲した形状部分を覆うように
ゲートを設ける。このように構成すれば、ゲート幅をよ
り長くすることができ、有機薄膜トランジスタ素子でも
充分に有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動するこ
とができる。なお、前記ソース及びドレインの屈曲した
形状部分は、互いに一定距離を隔てて対向して設けられ
た櫛形状か、渦巻き形状とする。
【０００９】また、少なくとも、前記有機薄膜トランジ
スタの形成と前記有機エレクトロルミネッセンス素子の
有機発光層の形成とを、液相プロセスによって行う。こ
うすることにより、真空チャンバーを用いることなく、
有機エレクトロルミネッセンス装置を製造することがで
きる。すなわち、インクジェット法、スピンコート法、
ディッピング法など、周知の液相プロセスによって、有
機薄膜トランジスタと有機エレクトロルミネッセンス素
子の有機発光層とを形成すれば、真空チャンバーは不要
となり、製造コストを低く抑えることができる。
【００１０】要するに、有機薄膜トランジスタを採用し
て有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する構成を
採用すれば、特別な装置を必要とせず、インクジェット
プロセス等の液相プロセスを用いて製造することができ
るのである。本発明による電子機器は、本発明による有
機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴と
する。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によっ
て示されている。図１は本発明による有機エレクトロル
ミネッセンス装置の第１の実施形態の構成を示す断面図
であり、表示のための１画素分が示されている。同図に
示されているように、本実施形態による有機エレクトロ
ルミネッセンス装置は、透明基板１０上に、透明導電膜
１１と、発光層１３及びその周りに設けられた絶縁膜１
２と、陰極層パターン１４と、層間絶縁膜２０と、互い
に対向して設けられたドレイン３１及びソース３０と、
有機半導体層３２と、ゲート絶縁膜３４と、ゲートライ
ン３３と、層間絶縁膜２０ａと、ソースライン３５と、
が順に積層された構造になっている。なお、層間配線２
２ａはドレイン３１と陰極層パターン１４との間を電気
的に接続し、層間配線２２ｂはソース３０とソースライ
ン３５とを電気的に接続している。
【００１２】同図に示されている構造においては、透明
基板１０側が表示面となり、発光層１３による表示内容
を、透明導電膜１１と透明基板１０とを介して観察する
ことになる。すなわち、有機薄膜トランジスタを構成す
るゲートライン３３並びにドレイン３１及びソース３０
によって、発光層１３を含む有機エレクトロルミネッセ
ンス素子部分を駆動することにより、１画素分の表示を
行うことができる。また、図２は本発明による有機エレ
クトロルミネッセンス装置の第２の実施形態の構成を示
す断面図であり、表示のための１画素分が示されてい
る。同図に示されているように、本実施形態による有機
エレクトロルミネッセンス装置は、基板１０の上に、ソ
ースライン３５と、層間絶縁膜２０と、ゲートライン３
３と、ゲート絶縁膜３４と、有機半導体層３２と、互い
に対向して設けられたドレイン３１及びソース３０と、
層間絶縁膜２０ａと、層間配線２２と、陰極パターン１
４と、発光層１３と、透明導電膜１１と、が順に積層さ
れた構造になっている。なお、層間配線２２ａはドレイ
ン３１と陰極層パターン１４との間を電気的に接続し、
層間配線２２ｂはソース３０とソースライン３５とを電
気的に接続している。
【００１３】同図に示されている構造においては、透明
導電膜１１側が表示面となり、陰極パターン１４の形状
による発光層１３の表示内容を、透明導電膜１１を介し
て観察することになる。すなわち、有機薄膜トランジス
タを構成するゲートライン３３並びにドレイン３１及び
ソース３０によって、発光層１３を含む有機エレクトロ
ルミネッセンス素子部分を駆動することにより、１画素
分の表示を行うことができる。
【００１４】次に、本発明の第１の実施形態による有機
エレクトロルミネッセンス装置の製造手順について説明
する。図３〜図１９は、有機エレクトロルミネッセンス
装置の製造方法の各工程を示す図である。図３〜図８及
び図１４〜図１９において、図（ａ）は平面図、図
（ｂ）は図（ａ）中のＡ−Ａ部分の断面図である。図９
〜図１３は、断面図である。まず、図３において、基板
１０にはガラス、石英、プラスティック（合成樹脂）等
の透明な材料を用いる。また、透明導電膜１１として
は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が望
ましい。ただし、ＩＴＯ膜に限定されるものではなく、
透明で導電性が高ければ、他の構成でも良い。また、本
実施形態ではＩＴＯ付きガラスを用いるとする。
【００１５】図４において、絶縁膜１２は、陰極パター
ン１４と透明導電層１１とのリーク電流を防ぐために設
ける。本実施形態ではＳｉＯ2を用いている。絶縁性が
確保されれば材料はこれに限らない。有機材料であるポ
リイミド樹脂等も使用できる。本実施形態では、原料と
しては、キシレンにポリシラザンを溶解した液体原料を
用い、発光エリアとなる円筒形の孔以外の領域にのみイ
ンクジェット（Ｉ／Ｊ）法を用いて形成する。ポリシラ
ザン溶液をＩ／Ｊ法で塗布した後、２５０℃、１０分間
加熱して、所望の形状で、膜厚が１５０ｎｍのＳｉ０2
膜を形成した。
【００１６】図５において、発光層１３は正孔を注入す
るための正孔注入層と、発光する有機エレクトロルミネ
ッセンス層との２層から形成しても良い。いずれの材料
もＩ／Ｊ法で形成される。スピンコート、蒸着等を使用
して形成しても良い。発光層１３は絶縁膜１２の円筒状
の孔の内部に形成する。本実施形態では、有機エレクト
ロルミネッセンス層のみをＩ／Ｊ法により形成した。液
体原料は、ポリフルオレン系高分子をキシレン溶媒に溶
解した溶液をＩ／Ｊ法で塗布し、溶媒を乾燥・除去する
ことにより発光層１３を形成した。なお、発光層１３の
膜厚は約８０ｎｍである。この他、有機エレクトロルミ
ネッセンス層には、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰ
Ｖ）等の有機エレクトロルミネッセンス材料を用いるこ
とができる。
【００１７】図６において、陰極層パターン１４は、金
属にて形成する。材料は金、銀、銅等を用いる。Ｉ／Ｊ
法によるパターンニングで形成する。他にアルミニウム
等の金属を蒸着等の方法で形成しても良い。本実施形態
では、金錯体をエタノール溶液に溶解した溶液を用い
た。金錯体として、（ＣＨ3）3−Ｐ−Ａｕ−ＣＨ3で示
される材料を用い、その濃度は約２重量％とした。この
溶液をＩ／Ｊ法により塗布した後に８０℃で加熱し、膜
厚が５０ｎｍの良好な伝導特性を示す金膜パターンが得
られた。
【００１８】次に、図７に示されているように、層間絶
縁膜２０を形成する。層間絶縁膜２０には、高分子材料
であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド等
を用いる。他に ＳｉＯ2 等の無機材料を使用しても良
い。高分子材料の場合は、スピンコート、Ｉ／Ｊ法等で
成膜できる。本実施形態では、ＰＶＡ水溶液をスピンコ
ート法により、膜厚１．５μｍのＰＶＡ膜を形成した。
ここで、図８に示されているように、層間配線を行うた
めのビアホール２１ａを形成する。ビアホールを形成す
るための詳細なプロセスが、図９から図１３に示されて
いる。
【００１９】まず、図９に示されているように、直下の
層４０の表面全面に、層間絶縁膜２０を形成する。次
に、図１０に示されているように、層間絶縁膜２０上に
自己組織化膜４１を形成する。この自己組織化膜４１は
表面に撥水基であるフルオロアルキル基を有する有機単
分子膜である。ここに、図１１に示されているように、
フォトマスク４２を介して紫外光を照射すると、自己組
織化膜４１のうち紫外光が照射された領域のみが除去さ
れて、図１２に示されているように自己組織化膜パター
ン４３が形成され、層間絶縁膜２０が露出する。層間絶
縁膜２０をＰＶＡ等の可溶性の高分子で形成した場合に
は、図１３に示されているように、所望の溶媒に浸漬す
ることにより層間絶縁膜２０の一部を溶解・除去して層
間絶縁膜のパターン４４を形成することができる。本実
施形態では純水を用いてＰＶＡの一部を溶解・除去し
た。図には示されていないが、ＰＶＡの一部を除去した
後に、基板全面に紫外光を照射することにより、基板表
面に残る自己組織化膜を分解・除去した。紫外光を用い
て円形形状の自己組織化膜パターン４３を除去すること
で、ビアホールを層間絶縁膜に形成することができる。
これ以外のビアホール形成手段としては、フォトリソグ
ラフィーを用いたエッチングによる方法、Ｉ／Ｊ法で層
間絶縁膜が可溶な溶媒を吐出することによる方法等を用
いることができる。
【００２０】ビアホールの形成が完了したら、図１４に
おいて、ビアホール中へ液体金材料のトルエン溶液をＩ
／Ｊ法で塗布することにより層間配線２２ａを形成す
る。次に、図１５に示されているように、ソース３０及
びドレイン３１を形成する。 この場合、同図に示され
ているように、ソース３０とドレイン３１とは互いに一
定距離を隔てて対向した状態で屈曲した形状部分を有し
ている。つまり、ソース３０は、突出した形状部分３０
ａ〜３０ｄを有し、櫛形状になっている。ドレイン３１
も同様に、突出した形状部分３１ａ〜３１ｄを有し、櫛
形状になっている。そして、ソース３０の突出した形状
部分３０ａ〜３０ｄと、ドレイン３１の突出した形状部
分３１ａ〜３１ｄとが交互に配列され櫛形状が噛み合う
ように形成されている。このため、ソース３０の櫛形状
部分と、ドレイン３１の櫛形状部分とが、互いに一定距
離を隔てて対向して形成されていることになる。
【００２１】また、ドレイン３１は陰極層に接続するよ
うに形成する。ソース３０及びドレイン３１の材料には
金属、導電性高分子材料等を使用することができる。ソ
ース３０及びドレイン３１は、Ｉ／Ｊ法によりパターン
ニングできる。本実施形態では液体金材料のトルエン溶
液をＩ／Ｊ法により塗布した。これにより得られた金膜
の膜厚は、約５０ｎｍである。さらに、図１６に示され
ているように、有機半導体層３２を形成する。この有機
半導体層３２は、有機材料のスピンコート、蒸着、Ｉ／
Ｊ法等で形成できる。本実施形態では、アントラセンを
キシレン溶媒に溶解した液体原料をスピンコートして、
アントラセンからなる有機半導体膜を形成した。その膜
厚は、２００ｎｍである。他に、テトラセン、ベンタセ
ン、等の有機半導体材料を使用できる。
【００２２】次に、図１７に示されているように、ゲー
ト絶縁膜３４を形成する。このゲート絶縁膜３４には、
層間絶縁膜と同様な材料を用いることができる。本実施
形態ではＰＶＡ膜を用い、スピンコート法により１μｍ
の膜厚に形成した。さらに、図１７に示されているよう
に、ソース３０及びドレイン３１の屈曲した形状部分を
覆うようにゲートライン３３を形成する。つまり、ゲー
トライン３３は、ソース３０及びドレイン３１の互いに
一定距離を隔てて対向した状態で屈曲した形状部分を覆
うことになる。これにより、ゲート幅をより長くするこ
とができる。このゲートライン３３は、ソース３０及び
ドレイン３１と同様に、液体金材料のトルエン溶液を用
いて形成する。この液体金材料の溶媒には、トルエンを
用いた。得られた金膜の膜厚は約５０ｎｍである。
【００２３】次に、図１８に示されているように、層間
絶縁膜２０ａを形成し、その後先述したようにビアホー
ル２１ｂを形成する。ただし、今回は、ＰＶＡ膜の一部
を純水で溶解・除去した後に、キシレンで有機半導体層
の一部を溶解・除去して、ソースラインとソース３０と
の間が電気的に接続可能になるようにした。最後に、図
１９に示されているように、ソースライン３５を形成す
る。ソースライン３５はソース３０に接続するように層
間配線２２ｂも併せて形成する。材料は、ソース３０及
びドレイン３１と同様に液体金材料のトルエン溶液を用
いてＩ／Ｊ法により形成する。得られた金膜の膜厚は約
５０ｎｍである。以上で基本的なプロセスは終了であ
る。なお、ソースライン３５の上に保護膜等を形成して
も良い。
【００２４】以上のように構成された有機エレクトロル
ミネッセンス装置において、ソース３０及びドレイン３
１並びにゲートライン３３は薄膜トランジスタを構成し
ている。次に、本発明の第２の実施形態による有機エレ
クトロルミネッセンス装置の製造手順について説明す
る。図２０〜図２８は、有機エレクトロルミネッセンス
装置の製造方法の各工程を示す図である。図２０〜図２
８において、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は図（ａ）中
のＡ−Ａ部分の断面図である。
【００２５】まず、図２０に示されているように、基板
１０の上にソースライン３５を形成する。このソースラ
イン３５は、液体金材料のトルエン溶液を用いてＩ／Ｊ
法により形成する。得られた金膜の膜厚は約５０ｎｍで
ある。さらに、層間絶縁膜２０を形成する。この層間絶
縁膜２０は、ＰＶＡ膜を用い、Ｉ／Ｊ法により１μｍの
膜厚に形成した。なお、ここで、ソースライン３５上の
一部の領域にはＰＶＡ膜が形成されないようにＰＶＡ膜
の形成を行った。この層間絶縁膜２０には、先述したよ
うにビアホール２１ｂを形成する。
【００２６】次に、図２１に示されているように、ゲー
トライン３３を形成する。このゲートライン３３は、液
体金材料のトルエン溶液を用いてＩ／Ｊ法により形成す
る。得られた金膜の膜厚は約５０ｎｍである。さらに、
ゲート絶縁膜３４を形成する。ゲート絶縁膜３４につい
ては、Ｉ／Ｊ法により１μｍの膜厚にＰＶＡ膜を形成し
た。ここで、ソースライン３５上の一部の領域にはＰＶ
Ａ膜が形成されないようにＰＶＡ膜の形成を行った。
【００２７】さらに、図２２に示されているように、有
機半導体層３２を形成する。この有機半導体層３２に用
いる有機半導体材料は、上述した第１の実施形態の場合
と同様である。この有機半導体層３２は、Ｉ／Ｊ法によ
り２００ｎｍの膜厚に形成した。ここで、ソースライン
上の一部の領域には有機半導体膜が形成されないように
有機半導体膜の形成を行った。次に、図２３に示されて
いるように、液体金材料のトルエン溶液をＩ／Ｊ法で塗
布することにより層間配線２２ｂを形成する。この後、
図２４に示されているように、ソース３０及びドレイン
３１を形成する。
【００２８】この場合、同図に示されているように、ソ
ース３０とドレイン３１とは互いに一定距離を隔てて対
向した状態で屈曲した形状部分を有している。つまり、
ソース３０は、突出した形状部分３０ａ〜３０ｄを有
し、櫛形状になっている。ドレイン３１も同様に、突出
した形状部分３１ａ〜３１ｄを有し、櫛形状になってい
る。そして、ソース３０の突出した形状部分３０ａ〜３
０ｄと、ドレイン３１の突出した形状部分３１ａ〜３１
ｄとが交互に配列され櫛形状が噛み合うように形成され
ている。このため、ソース３０の櫛形状部分と、ドレイ
ン３１の櫛形状部分とが、互いに一定距離を隔てて対向
して形成されていることになる。この結果、ソース３０
及びドレイン３１の屈曲した形状部分をゲートライン３
３が覆うことになり、ゲート幅をより長くすることがで
きる。
【００２９】また、ソース３０はソースライン３５に接
続するように形成する。本実施形態では液体金材料をＩ
／Ｊ法によって塗布した。液体金材料の溶媒には、エタ
ノールを用いた。得られた金膜の膜厚は約５０ｎｍであ
る。次に、図２５に示されているように、層間絶縁膜２
０ａを形成する。層間絶縁膜２０ａにはＰＶＡ膜を用
い、Ｉ／Ｊ法により１μｍの膜厚に形成した。ここで、
ドレイン３１上の一部の領域にはＰＶＡ膜が形成されな
いようにＰＶＡ膜の形成を行った。この層間絶縁膜２０
ａには、先述したようにビアホール２１ａを形成する。
【００３０】また、図２６に示されているように、層間
配線２２ａを形成する。本実施形態では、液体金材料の
トルエン溶液をＩ／Ｊ法によって塗布した。続いて、同
図に示されているように、ドレイン３１と接続するよう
に陰極パターン１４を形成する。さらに、図２７に示さ
れているように、発光層１３を形成する。この発光層１
３はスピンコート法で形成する。この発光層１３の材料
は、第１の実施形態の場合と同様である。最後に、図２
８に示されているように、透明導電膜１１を全面に形成
する。この透明導電膜１１は、スパッタ法を用いて形成
した。その膜厚は１５０ｎｍである。以上でプロセスは
終了である。なお、透明導電膜１１の上に透明な保護膜
を形成しても良い。
【００３１】以上のように構成された有機エレクトロル
ミネッセンス装置において、ソース３０及びドレイン３
１並びにゲートライン３３は有機薄膜トランジスタを構
成している。上述した第１の実施形態及び第２の実施形
態で得られる有機エレクトロルミネッセンス装置におい
ては、有機薄膜トランジスタにより有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を制御することができる。
【００３２】上述した第１の実施形態及び第２の実施形
態においては、有機薄膜トランジスタ素子を構成するソ
ース及びドレインが、いずれも互いに一定距離を隔てて
対向して設けられた櫛形状になっている。ソース及びド
レインについては、互いに一定距離を隔てて対向させれ
ばゲート幅を長くすることができるので、櫛形状ではな
く、渦巻き形状とし、互いに一定距離を隔てて対向して
ソース及びドレインを設ければ良い。渦巻き形状にする
場合、渦巻き形状のソースと、その渦巻き形状と同じ方
向にかつソースとは一定距離を隔てて渦を巻く渦巻き形
状のドレインとを形成すれば良い。要するに、互いに一
定距離を隔てて対向した状態で屈曲した形状部分をソー
ス及びドレインに設ければ、ゲート幅をより長くするこ
とができ、有機薄膜トランジスタ素子でも充分に有機エ
レクトロルミネッセンス素子を駆動することができる。
【００３３】請求項の記載に関し、本発明は更に以下の
態様を採り得る。 （１）有機薄膜トランジスタ素子と有機エレクトロルミ
ネッセンス素子とを電気的に接続する層間配線を更に含
むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の有
機エレクトロルミネッセンス装置。 （２）有機薄膜トランジスタ素子と有機エレクトロルミ
ネッセンス素子とを電気的に接続する層間配線を設ける
ステップを更に含むことを特徴とする請求項９〜１６の
いずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の
製造方法。
【００３４】つぎに、上記の有機エレクトロルミネッセ
ンス装置を適用した電子機器のいくつかの事例について
説明する。図２９は前述の有機エレクトロルミネッセン
ス装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータ
の構成を示す斜視図である。この図において、パーソナ
ルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備え
た本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構
成され、この表示ユニット１１０６が前述の有機エレク
トロルミネッセンス装置１００を備えている。
【００３５】図３０は前述の有機エレクトロルミネッセ
ンス装置１００をその表示部に適用した携帯電話機の構
成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１
２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１
２０４、送話口１２０６とともに、前述の有機エレクト
ロルミネッセンス装置１００を備えている。図３１は前
述の有機エレクトロルミネッセンス装置１００を、その
ファインダに適用したディジタルスチルカメラの構成を
示す斜視図である。なお、この図には外部機器との接続
についても簡易的に示している。ここで通常のカメラ
は、被写体の光像によりフィルムを感光するのに対し、
ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣ
ＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により
光電変換して撮像信号を生成する。ディジタルスチルカ
メラ１３００におけるケース１３０２の背面には、前述
の有機エレクトロルミネッセンス装置１００が設けら
れ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成に
なっており、有機エレクトロルミネッセンス装置１００
は被写体を表示するファインダとして機能する。また、
ケース１３０２の観察側（図においては裏面側）には、
光学レンズやＣＣＤなどを含んだ受光ユニット１３０４
が設けられている。
【００３６】撮影者が有機エレクトロルミネッセンス装
置１００に表示された被写体像を確認しシャッタボタン
１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像
信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納され
る。また、このディジタルスチルカメラ１３００にあっ
ては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１
３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設け
られている。そして、図に示されるように、前者のビデ
オ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、
また、後者のデ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパ
ーソナルコンピュータ１４３０が、それぞれ必要に応じ
て接続される。さらに、所定の操作により回路基板１３
０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１
４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力され
る構成になっている。
【００３７】なお、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス装置１００が適用される電子機器としては、図２９
のパーソナルコンピュータや、図３０の携帯電話機、図
３１のディジタルスチルカメラの他にも、テレビや、ビ
ューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコー
ダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電
卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電
話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙
げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部とし
て、前述した有機エレクトロルミネッセンス装置１００
が適用可能なのは言うまでもない。
【００３８】さらに有機薄膜トランジスタの機械的に柔
軟であること、または、有機薄膜トランジスタの作製に
液相プロセスが利用可能であるなどの有利性を利用すれ
ば、例えば、プラスティック基板あるいは紙状の基板な
どの上に形成されたシート表示体にも利用可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、有機薄膜
トランジスタを採用して有機エレクトロルミネッセンス
素子を駆動することにより、特別な装置を必要とせず、
全ての製造工程をインクジェットプロセスで行うことが
でき、製造コストを低減できるという効果がある。ま
た、一画素において、有機エレクトロルミネッセンス素
子のサイズよりも有機薄膜トランジスタ素子のサイズの
方が大であるようにし、薄膜トランジスタ素子を構成す
るソース及びドレインは互いに一定距離を隔てて対向し
た状態で屈曲した形状部分を有するように構成し、ソー
ス及びドレインの屈曲した形状部分を覆うようにゲート
を設けることにより、ゲート幅をより長くすることがで
き、有機薄膜トランジスタ素子でも充分に有機エレクト
ロルミネッセンス素子を駆動することができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機エレクトロルミネッセンス装
置の実施の第１の形態を示す断面構成図である。
【図２】本発明による有機エレクトロルミネッセンス装
置の実施の第２の形態を示す断面構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造するための第１の工程を示す
図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図４】本発明の第１の実施形態による有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造するための第２の工程を示す
図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図５】本発明の第１の実施形態による有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造するための第３の工程を示す
図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図６】本発明の第１の実施形態による有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造するための第４の工程を示す
図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図７】本発明の第１の実施形態による有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造するための第５の工程を示す
図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図８】本発明の第１の実施形態による有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造するための第６の工程を示す
図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図９】ビアホール形成手順の第１の工程を示す図であ
る。
【図１０】ビアホール形成手順の第２の工程を示す図で
ある。
【図１１】ビアホール形成手順の第３の工程を示す図で
ある。
【図１２】ビアホール形成手順の第４の工程を示す図で
ある。
【図１３】ビアホール形成手順の第５の工程を示す図で
ある。
【図１４】本発明の第１の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第７の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図１５】本発明の第１の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第８の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図１６】本発明の第１の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第９の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図１７】本発明の第１の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第１０の工程を
示す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図で
ある。
【図１８】本発明の第１の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第１１の工程を
示す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図で
ある。
【図１９】本発明の第１の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第１２の工程を
示す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図で
ある。
【図２０】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第１の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２１】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第２の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２２】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第３の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２３】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第４の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２４】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第５の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２５】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第６の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２６】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第７の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２７】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第８の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２８】本発明の第２の実施形態による有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造するための第９の工程を示
す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は断面図であ
る。
【図２９】本発明の実施例の電子回路を備える有機エレ
クトロルミネッセンス装置が実装された、モバイル型の
パーソナルコンピュータに適用した場合の一例を示す図
である。
【図３０】本発明の電子回路を備える有機エレクトロル
ミネッセンス装置をその表示部に適用した携帯電話機の
一例を示す図である。
【図３１】本発明の電子回路を備える有機エレクトロル
ミネッセンス装置をファインダ部分に適用したディジタ
ルスチルカメラの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 基板 １１ 透明導電膜 １２ 絶縁膜 １３ 発光層 １４ 陰極パターン ２０，２０ａ 層間絶縁膜 ２１ ビアホール ２２ａ，２２ｂ 層間配線 ３０ ソース ３１ ドレイン ３２ 半導体層 ３３ ゲートライン ３４ ゲート絶縁膜 ３５ ソースライン ４１ 自己組織化膜 ４２ フォトマスク ４３ 自己組織化膜パターン ４４ 層間絶縁膜のパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１８Ｂ 33/26 ６１６Ｔ ６１７Ｋ 29/28 29/78 ６２６Ｃ (72)発明者 森井 克行 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 横山 修 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 宮下 悟 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 下田 達也 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB18 BA06 CB01 DA01 DB03 EB00 GA04 5C094 AA43 BA03 BA27 CA19 DA13 DB04 EA04 EA05 EB02 FA02 FB01 FB12 FB14 FB15 FB20 GB10 5F110 AA16 BB01 CC01 CC05 DD01 DD02 DD03 DD12 DD13 EE02 EE24 EE41 FF01 FF21 GG05 GG24 GG41 HK01 HK02 HK31 HL02 HL21 HM04 HM05 HM17 NN02 NN04 NN27 NN32 NN72

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも能動層が有機材料で構成され
    ている有機薄膜トランジスタ素子と、該有機薄膜トラン
    ジスタ素子によって駆動される有機エレクトロルミネッ
    センス素子とを含むことを特徴とする有機エレクトロル
    ミネッセンス装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の有機エレクトロルミネッ
    センス装置において、基板をさらに含み、前記有機エレ
    クトロルミネッセンス素子は前記基板と前記有機薄膜ト
    ランジスタ素子との間に設けられていることを特徴とす
    る有機エレクトロルミネッセンス装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の有機エレクトロルミネッ
    センス装置において、基板をさらに含み、前記有機薄膜
    トランジスタ素子は前記基板と前記有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子との間に設けられていることを特徴とす
    る有機エレクトロルミネッセンス装置。
  4. 【請求項４】 １画素において、前記有機薄膜トランジ
    スタ素子のソース領域の面積とドレイン領域の面積とを
    加えた面積が、発光材料が配置された領域の面積より大
    であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
    の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  5. 【請求項５】 前記有機薄膜トランジスタ素子を構成す
    るソース及びドレインは互いに一定距離を隔てて対向し
    た状態で屈曲した形状部分を有することを特徴とする請
    求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッ
    センス装置。
  6. 【請求項６】 前記ソース及びドレインの屈曲した形状
    部分を覆うようにゲートを設けたことを特徴とする請求
    項５記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  7. 【請求項７】 前記ソース及びドレインの屈曲した形状
    部分は、互いに一定距離を隔てて対向して設けられた櫛
    形状であることを特徴とする請求項５又は６記載の有機
    エレクトロルミネッセンス装置。
  8. 【請求項８】 前記ソース及びドレインの屈曲した形状
    部分は、互いに一定距離を隔てて対向して設けられた渦
    巻き形状であることを特徴とする請求項５又は６記載の
    有機エレクトロルミネッセンス装置。
  9. 【請求項９】 基板の上方に有機エレクトロルミネッセ
    ンス素子を形成するステップと、前記有機エレクトロル
    ミネッセンス素子の上方に該有機エレクトロルミネッセ
    ンス素子を駆動する有機薄膜トランジスタ素子を形成す
    るステップとを含むことを特徴とする有機エレクトロル
    ミネッセンス装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 基板の上方に有機薄膜トランジスタ素
    子を形成するステップと、前記有機薄膜トランジスタ素
    子の上方に該有機薄膜トランジスタ素子によって駆動さ
    れ所定の表示を行う有機エレクトロルミネッセンス素子
    を形成するステップとを含むことを特徴とする有機エレ
    クトロルミネッセンス装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 １画素において、前記有機薄膜トラン
    ジスタ素子のソース領域の面積とドレイン領域の面積と
    を加えた面積が、発光材料が配置された領域の面積より
    大であることを特徴とする請求項９又は１０記載の有機
    エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記有機薄膜トランジスタ素子を構成
    するソース及びドレインは互いに一定距離を隔てて対向
    した状態で屈曲した形状部分を有することを特徴とする
    請求項９〜１１のいずれかに記載の有機エレクトロルミ
    ネッセンス装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記ソース及びドレインの屈曲した形
    状部分を覆うようにゲートを設けたことを特徴とする請
    求項１２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製
    造方法。
  14. 【請求項１４】 前記ソース及びドレインの屈曲した形
    状部分は、互いに一定距離を隔てて対向して設けられた
    櫛形状であることを特徴とする請求項１２又は１３記載
    の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記ソース及びドレインの屈曲した形
    状部分は、互いに一定距離を隔てて対向して設けられた
    渦巻き形状であることを特徴とする請求項１２又は１３
    記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 少なくとも、前記有機薄膜トランジス
    タの形成と前記有機エレクトロルミネッセンス素子の有
    機発光層の形成とを、液相プロセスによって行うことを
    特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載の有機エレ
    クトロルミネッセンス装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１乃至８のいずれかに記載の有
    機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器。
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