JP2003282256A - 有機薄膜発光トランジスタ及びそれを用いた発光輝度制御方法 - Google Patents
有機薄膜発光トランジスタ及びそれを用いた発光輝度制御方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/481—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate conductors
-
- H—ELECTRICITY
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- H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/30—Organic light-emitting transistors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 有機ＥＬ素子と有機トランジスタを一体化
し、特性を向上させる。基板上に占める発光部の比占有
面積を改良した有機薄膜発光トランジスタを提供し、ゲ
ート電圧を変化させるだけで素子の発光輝度を変調する
ことができる発光輝度制御方法を提供する。 【解決手段】 基板２と、基板２の一方の面に設けられ
たゲート電極３と、基板２のゲート電極３側の面に、少
なくともゲート電極３を含む領域を覆うよう設けられた
ゲート絶縁薄膜層４と、ゲート絶縁薄膜層４の表面に形
成された有機トランジスタ活性薄膜層５と、活性薄膜層
５の表面に設けられた電極Ｂ７と、活性薄膜層５の表面
に電極Ｂ７を包囲するように設けられたソース電極６
と、少なくとも電極Ｂ７の一部を覆うように設けられた
有機エレクトロルミネッセンス薄膜層８と、有機エレク
トロルミネッセンス薄膜層８の表面に形成された電極Ａ
９とを具備することを特徴とする有機薄膜発光トランジ
スタ。
し、特性を向上させる。基板上に占める発光部の比占有
面積を改良した有機薄膜発光トランジスタを提供し、ゲ
ート電圧を変化させるだけで素子の発光輝度を変調する
ことができる発光輝度制御方法を提供する。 【解決手段】 基板２と、基板２の一方の面に設けられ
たゲート電極３と、基板２のゲート電極３側の面に、少
なくともゲート電極３を含む領域を覆うよう設けられた
ゲート絶縁薄膜層４と、ゲート絶縁薄膜層４の表面に形
成された有機トランジスタ活性薄膜層５と、活性薄膜層
５の表面に設けられた電極Ｂ７と、活性薄膜層５の表面
に電極Ｂ７を包囲するように設けられたソース電極６
と、少なくとも電極Ｂ７の一部を覆うように設けられた
有機エレクトロルミネッセンス薄膜層８と、有機エレク
トロルミネッセンス薄膜層８の表面に形成された電極Ａ
９とを具備することを特徴とする有機薄膜発光トランジ
スタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機薄膜に電流を
流して面状発光を取り出す有機薄膜エレクトロルミネッ
センス素子（以下、有機ＥＬ素子という）を用いた有機
薄膜発光トランジスタ及びそれを用いた発光輝度制御方
法に関する。
流して面状発光を取り出す有機薄膜エレクトロルミネッ
センス素子（以下、有機ＥＬ素子という）を用いた有機
薄膜発光トランジスタ及びそれを用いた発光輝度制御方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機薄膜ＥＬ素子は、電圧の印加によっ
て両面の電極から有機薄膜中に注入される電子と正孔の
再結合による発光を利用する電流駆動型の面状自発光素
子である。従って、有機ＥＬ素子が発光する時間は、印
加した電圧により電子と正孔が注入されている時間中だ
けに限られ、素子が発光状態であるか非発光状態かは、
駆動電圧印加のＯＮ、ＯＦＦ状態にのみ対応している。
即ち、駆動のための電気エネルギーの供給と発光、非発
光の駆動情報の付与とを切り離すことが不可能である。
このため、有機ＥＬ素子を多数のピクセルから構成され
る面状表示素子として利用する場合に、各ピクセルの発
光にメモリー効果がないので、単純マトリックス方式に
よる直接駆動か、アクティブマトリックス薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）を用いる駆動方式かを採用しなければ画
像表示はできない。
て両面の電極から有機薄膜中に注入される電子と正孔の
再結合による発光を利用する電流駆動型の面状自発光素
子である。従って、有機ＥＬ素子が発光する時間は、印
加した電圧により電子と正孔が注入されている時間中だ
けに限られ、素子が発光状態であるか非発光状態かは、
駆動電圧印加のＯＮ、ＯＦＦ状態にのみ対応している。
即ち、駆動のための電気エネルギーの供給と発光、非発
光の駆動情報の付与とを切り離すことが不可能である。
このため、有機ＥＬ素子を多数のピクセルから構成され
る面状表示素子として利用する場合に、各ピクセルの発
光にメモリー効果がないので、単純マトリックス方式に
よる直接駆動か、アクティブマトリックス薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）を用いる駆動方式かを採用しなければ画
像表示はできない。
【０００３】しかしながら、単純マトリックス方式によ
る直接駆動方式には、クロストークや、階調付与の困難
性等の問題があり、アクティブマトリックス駆動方式に
は、作製コストが高い、大面積表示が困難である等の問
題がある。有機ＥＬ素子をＳｉ−ＴＦＴでアクティブマ
トリックス駆動する場合は、基板上に通常の方法でＳｉ
−ＴＦＴを作成後に、これとは全く異なる製造プロセス
でその上部に有機ＥＬ素子部を形成しなければならな
い。もし、基板上に有機ＴＦＴ部と有機ＥＬ素子部を作
成することにすれば、同一の乾式ないしは湿式製膜方式
でアクティブマトリックス駆動の有機ＥＬディスプレイ
を作製できる可能性があり、その例が報告されている
（A. Dodabalapur, Z. Bao, A. Makhija, J. g.Laquind
anum, V. R. Raju, Y. Feng, H. E. Kats, J. Rogers;
“Organic smartpixels”, Applied Physcs Letter, 73
(2), 142-144 (1998)）。しかしながら、上記従来の有
機ＥＬ素子と有機トランジスタを基板上に並列に配置す
る方式は、駆動トランジスタと発光部を別々のプロセス
で作製するという煩雑さと、駆動部が基板上で占める面
積が大きいため発光部が基板上で占める比面積が小さく
なるという問題を有していた。
る直接駆動方式には、クロストークや、階調付与の困難
性等の問題があり、アクティブマトリックス駆動方式に
は、作製コストが高い、大面積表示が困難である等の問
題がある。有機ＥＬ素子をＳｉ−ＴＦＴでアクティブマ
トリックス駆動する場合は、基板上に通常の方法でＳｉ
−ＴＦＴを作成後に、これとは全く異なる製造プロセス
でその上部に有機ＥＬ素子部を形成しなければならな
い。もし、基板上に有機ＴＦＴ部と有機ＥＬ素子部を作
成することにすれば、同一の乾式ないしは湿式製膜方式
でアクティブマトリックス駆動の有機ＥＬディスプレイ
を作製できる可能性があり、その例が報告されている
（A. Dodabalapur, Z. Bao, A. Makhija, J. g.Laquind
anum, V. R. Raju, Y. Feng, H. E. Kats, J. Rogers;
“Organic smartpixels”, Applied Physcs Letter, 73
(2), 142-144 (1998)）。しかしながら、上記従来の有
機ＥＬ素子と有機トランジスタを基板上に並列に配置す
る方式は、駆動トランジスタと発光部を別々のプロセス
で作製するという煩雑さと、駆動部が基板上で占める面
積が大きいため発光部が基板上で占める比面積が小さく
なるという問題を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、有機
ＥＬ素子と有機トランジスタを一体化し、有機薄膜発光
トランジスタを容易に作製することができるとともに、
トランジスタで制御する有機ＥＬ素子の特性を画期的に
向上させ、基板上に占める発光部の比占有面積を格段に
改良した有機薄膜発光トランジスタを提供すること、及
びゲート電圧を変化させるだけで有機ＥＬ素子の発光輝
度を変調することができる発光輝度制御方法を提供する
ことにある。
ＥＬ素子と有機トランジスタを一体化し、有機薄膜発光
トランジスタを容易に作製することができるとともに、
トランジスタで制御する有機ＥＬ素子の特性を画期的に
向上させ、基板上に占める発光部の比占有面積を格段に
改良した有機薄膜発光トランジスタを提供すること、及
びゲート電圧を変化させるだけで有機ＥＬ素子の発光輝
度を変調することができる発光輝度制御方法を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、有機ＥＬ素子は電流駆動素子である
ので、ディスプレイを構成するピクセルの発光輝度はピ
クセルに流す電流量に比例する。一方、一個の電界効果
トランジスタで制御できる飽和電流の量は、用いる活性
層材料のキャリヤ移動度とチャンネル幅に比例し、チャ
ンネル長に逆比例する。有機薄膜材料のキャリヤ移動度
は、大きいもので１０−２ ｃｍ２／Ｖｓ 程度であるの
で、チャンネル長を数ミクロン以下にしても、チャンネ
ル幅をチャンネル長と同程度のサイズにしたのでは有機
ＥＬ素子のピクセルを明るく発光させるに足る電流を流
すことはできない。
を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、有機ＥＬ素子は電流駆動素子である
ので、ディスプレイを構成するピクセルの発光輝度はピ
クセルに流す電流量に比例する。一方、一個の電界効果
トランジスタで制御できる飽和電流の量は、用いる活性
層材料のキャリヤ移動度とチャンネル幅に比例し、チャ
ンネル長に逆比例する。有機薄膜材料のキャリヤ移動度
は、大きいもので１０−２ ｃｍ２／Ｖｓ 程度であるの
で、チャンネル長を数ミクロン以下にしても、チャンネ
ル幅をチャンネル長と同程度のサイズにしたのでは有機
ＥＬ素子のピクセルを明るく発光させるに足る電流を流
すことはできない。
【０００６】ところが、チャンネル幅が発光素子のピク
セルサイズより大きなトランジスタを用いたのでは、基
板上で駆動トランジスタ部分が発光素子の発光面積より
広い面積を占有することになってしまう。この矛盾点を
解決する手段としては、チャンネル幅を大きくするた
め、発光素子の周辺部に線状の長いチャンネルを形成す
る方法がある。この方法を一歩すすめて、発光素子の電
極の周りに一体的にトランジスタのソース−ドレイン電
極を作りこめば、素子構成も一挙に簡素化できるという
新しい発想に至った。
セルサイズより大きなトランジスタを用いたのでは、基
板上で駆動トランジスタ部分が発光素子の発光面積より
広い面積を占有することになってしまう。この矛盾点を
解決する手段としては、チャンネル幅を大きくするた
め、発光素子の周辺部に線状の長いチャンネルを形成す
る方法がある。この方法を一歩すすめて、発光素子の電
極の周りに一体的にトランジスタのソース−ドレイン電
極を作りこめば、素子構成も一挙に簡素化できるという
新しい発想に至った。
【０００７】すなわち、本発明は、以下の［１］〜
［３］に記載した事項により特定される。 〔１〕基板と、基板の一方の面に設けられたゲート電極
と、基板のゲート電極が形成された側の面に、少なくと
もゲート電極を含む領域を覆うよう設けられたゲート絶
縁薄膜層と、ゲート絶縁薄膜層の表面に形成された有機
トランジスタ活性薄膜層と、有機トランジスタ活性薄膜
層の表面に設けられた電極Ｂと、有機トランジスタ活性
薄膜層の表面に電極Ｂを包囲するように設けられたソー
ス電極と、少なくとも電極Ｂの一部を覆うように設けら
れた有機エレクトロルミネッセンス薄膜層と、有機エレ
クトロルミネッセンス薄膜層の表面に形成された電極Ａ
とを具備することを特徴とする有機薄膜発光トランジス
タ。
［３］に記載した事項により特定される。 〔１〕基板と、基板の一方の面に設けられたゲート電極
と、基板のゲート電極が形成された側の面に、少なくと
もゲート電極を含む領域を覆うよう設けられたゲート絶
縁薄膜層と、ゲート絶縁薄膜層の表面に形成された有機
トランジスタ活性薄膜層と、有機トランジスタ活性薄膜
層の表面に設けられた電極Ｂと、有機トランジスタ活性
薄膜層の表面に電極Ｂを包囲するように設けられたソー
ス電極と、少なくとも電極Ｂの一部を覆うように設けら
れた有機エレクトロルミネッセンス薄膜層と、有機エレ
クトロルミネッセンス薄膜層の表面に形成された電極Ａ
とを具備することを特徴とする有機薄膜発光トランジス
タ。
【０００８】〔２〕基板と、基板の一方の面に設けられ
たゲート電極と、基板のゲート電極が形成された側の面
に、少なくともゲート電極を含む領域を覆うよう設けら
れたゲート絶縁薄膜層と、ゲート絶縁薄膜層の表面に設
けられた電極Ｂと、ゲート絶縁薄膜層の表面に電極Ｂを
包囲するように設けられたソース電極と、少なくとも電
極Ｂの一部を覆うように設けられた有機薄膜層と、有機
薄膜層の表面に形成された電極Ａとを具備することを特
徴とする有機薄膜発光トランジスタ。
たゲート電極と、基板のゲート電極が形成された側の面
に、少なくともゲート電極を含む領域を覆うよう設けら
れたゲート絶縁薄膜層と、ゲート絶縁薄膜層の表面に設
けられた電極Ｂと、ゲート絶縁薄膜層の表面に電極Ｂを
包囲するように設けられたソース電極と、少なくとも電
極Ｂの一部を覆うように設けられた有機薄膜層と、有機
薄膜層の表面に形成された電極Ａとを具備することを特
徴とする有機薄膜発光トランジスタ。
【０００９】〔３〕［１］又は［２］に記載の有機薄膜
発光トランジスタのソース電極と電極Ａとの間に電圧を
印加し、ゲート電極に印加する電圧の変化により電極Ａ
と電極Ｂ間を流れる電流量を調節し発光輝度を制御す
る、発光輝度制御方法。
発光トランジスタのソース電極と電極Ａとの間に電圧を
印加し、ゲート電極に印加する電圧の変化により電極Ａ
と電極Ｂ間を流れる電流量を調節し発光輝度を制御す
る、発光輝度制御方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
有機ＥＬ素子で一辺の長さがＷの正方形のピクセルを考
え、そのピクセルを流れる電流をＩとするとき、面発光
輝度はＩ／Ｗ２に比例する。一方、この一辺の長さがＷ
の正方形のピクセルの外周をチャンネル長に取ったトラ
ンジスタで取り囲むとすると、トランジスタを流れるソ
ース−ドレイン電流Ｉは４Ｗに比例する。トランジスタ
に流すことができる単位チャンネル幅当たりの電流をＩ
ｌｉｍとすると、この発光素子の外周に沿ってトランジ
スタを作り込んだ素子では、ピクセルの面発光輝度は４
ＩｌｉｍＷ／Ｗ２ = ４Ｉｌｉｍ／Ｗに比例する。即
ち、同じ材料を用いたチャンネル長が同一のトランジス
タで比較すると、ピクセルのサイズに逆比例して、最大
面発光輝度は大きくなることがわかる。従って、この発
光素子とトランジスタが一体化した素子は、ピクセルサ
イズが大きなディスプレイには適さないが、小さなピク
セルサイズを集積して構成する高解像度のディスプレイ
でより有効性が大きいことがわかる。
有機ＥＬ素子で一辺の長さがＷの正方形のピクセルを考
え、そのピクセルを流れる電流をＩとするとき、面発光
輝度はＩ／Ｗ２に比例する。一方、この一辺の長さがＷ
の正方形のピクセルの外周をチャンネル長に取ったトラ
ンジスタで取り囲むとすると、トランジスタを流れるソ
ース−ドレイン電流Ｉは４Ｗに比例する。トランジスタ
に流すことができる単位チャンネル幅当たりの電流をＩ
ｌｉｍとすると、この発光素子の外周に沿ってトランジ
スタを作り込んだ素子では、ピクセルの面発光輝度は４
ＩｌｉｍＷ／Ｗ２ = ４Ｉｌｉｍ／Ｗに比例する。即
ち、同じ材料を用いたチャンネル長が同一のトランジス
タで比較すると、ピクセルのサイズに逆比例して、最大
面発光輝度は大きくなることがわかる。従って、この発
光素子とトランジスタが一体化した素子は、ピクセルサ
イズが大きなディスプレイには適さないが、小さなピク
セルサイズを集積して構成する高解像度のディスプレイ
でより有効性が大きいことがわかる。
【００１１】表１（表１）に、キャリヤ移動度が０．０
２０ｃｍ２／Ｖｓ（有機薄膜トランジスタで報告されて
いる典型的な値）で、チャンネル長が０．１ｍｍの場合
の飽和電流の値とその時の発光効率１．５ｃｄ／ｍ
２（有機ＥＬ素子の典型的な発光効率）の発光素子を組
み込んだ場合の発光輝度の値をピクセルサイズを１００
μｍから１０ｍｍまで変えた場合の例を示した。
２０ｃｍ２／Ｖｓ（有機薄膜トランジスタで報告されて
いる典型的な値）で、チャンネル長が０．１ｍｍの場合
の飽和電流の値とその時の発光効率１．５ｃｄ／ｍ
２（有機ＥＬ素子の典型的な発光効率）の発光素子を組
み込んだ場合の発光輝度の値をピクセルサイズを１００
μｍから１０ｍｍまで変えた場合の例を示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】電流は、ＦＥＴの飽和電流の下記式（１）
（数１）を用いて計算した。
（数１）を用いて計算した。
【００１４】
【数１】
Ｉｓａｔ＝Ｗ／２Ｌ（Ｃｉμ（ＶＧ−ＶＴ）２） （１）
（式中、Ｗはチャンネル幅、Ｌはチャンネル長、Ｃｉは
素子のキャパシタンス、μはキャリヤ移動度、ＶＧはゲ
ート電圧、ＶＴはしきい電圧をそれぞれ表す）表１か
ら、ピクセルサイズが１ｍｍ以下であれば、現在開発さ
れている材料を用いても１９ｃｄ／ｍ２以上の明るい発
光が実現できることがわかる。
素子のキャパシタンス、μはキャリヤ移動度、ＶＧはゲ
ート電圧、ＶＴはしきい電圧をそれぞれ表す）表１か
ら、ピクセルサイズが１ｍｍ以下であれば、現在開発さ
れている材料を用いても１９ｃｄ／ｍ２以上の明るい発
光が実現できることがわかる。
【００１５】以下、有機薄膜発光トランジスタ及びその
製造方法並びに発光輝度制御方法について、図面を参照
しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
有機薄膜発光トランジスタの構造の一例であり、図２は
図１のＡ−Ａにおける断面図であり、図３は図１のＢ−
Ｂにおける断面図である。図中１は有機薄膜発光トラン
ジスタ、２は基板、３は基板２の一方の面に設けられた
ゲート電極、４は基板のゲート電極３が形成された側の
面に、少なくともゲート電極３を含む領域を覆うように
設けられたゲート絶縁薄膜層、５はゲート絶縁薄膜層４
の表面に形成された有機トランジスタ活性薄膜層、６は
有機トランジスタ活性薄膜層５の表面に設けられた面状
の電極Ｂ、７は電極Ｂ６を包囲するように設けられたソ
ース電極、８は少なくとも電極Ｂ６とソース電極７を含
む領域を覆うように設けられた有機エレクトロルミネッ
センス薄膜層（以下、有機ＥＬ薄膜層という）、９は有
機ＥＬ薄膜層８の表面に形成された面状の電極Ａ、１
０、１１は電極の取出口である。
製造方法並びに発光輝度制御方法について、図面を参照
しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
有機薄膜発光トランジスタの構造の一例であり、図２は
図１のＡ−Ａにおける断面図であり、図３は図１のＢ−
Ｂにおける断面図である。図中１は有機薄膜発光トラン
ジスタ、２は基板、３は基板２の一方の面に設けられた
ゲート電極、４は基板のゲート電極３が形成された側の
面に、少なくともゲート電極３を含む領域を覆うように
設けられたゲート絶縁薄膜層、５はゲート絶縁薄膜層４
の表面に形成された有機トランジスタ活性薄膜層、６は
有機トランジスタ活性薄膜層５の表面に設けられた面状
の電極Ｂ、７は電極Ｂ６を包囲するように設けられたソ
ース電極、８は少なくとも電極Ｂ６とソース電極７を含
む領域を覆うように設けられた有機エレクトロルミネッ
センス薄膜層（以下、有機ＥＬ薄膜層という）、９は有
機ＥＬ薄膜層８の表面に形成された面状の電極Ａ、１
０、１１は電極の取出口である。
【００１６】ここで、有機ＥＬ薄膜層からの発光は、電
極Ｂを通して基板側から取り出す場合と、電極Ａを通し
て基板側と反対方向に取り出す場合とがある。有機ＥＬ
薄膜層からの発光を電極Ｂを通して基板側から取り出す
場合には、透明電極、半透明電極等の各種可視光を通過
する電極材料、具体的には、ＩＴＯ薄膜、酸化亜鉛薄
膜、インジウム亜鉛酸化物薄膜、半透明金薄膜、半透明
アルミニウム薄膜、半透明白金薄膜、ＣｕＩ薄膜等と
し、ゲート電極を、図２に示すような形状の光通過部を
有する電極、あるいは透明電極、半透明電極等の各種可
視光を通過する電極材料、具体的には、ＩＴＯ薄膜、酸
化亜鉛薄膜、インジウム亜鉛酸化物薄膜、半透明金薄
膜、半透明アルミニウム薄膜、半透明白金薄膜、ＣｕＩ
薄膜等にする。また、有機ＥＬ薄膜層からの発光を電極
Ａを通して基板側と反対方向に取り出す場合には、電極
Ａを透明電極、半透明電極等の各種可視光を通過する電
極材料、具体的には、ＩＴＯ薄膜、酸化亜鉛薄膜、イン
ジウム亜鉛酸化物薄膜、半透明金薄膜、半透明アルミニ
ウム薄膜、半透明白金薄膜、ＣｕＩ薄膜等にする。
極Ｂを通して基板側から取り出す場合と、電極Ａを通し
て基板側と反対方向に取り出す場合とがある。有機ＥＬ
薄膜層からの発光を電極Ｂを通して基板側から取り出す
場合には、透明電極、半透明電極等の各種可視光を通過
する電極材料、具体的には、ＩＴＯ薄膜、酸化亜鉛薄
膜、インジウム亜鉛酸化物薄膜、半透明金薄膜、半透明
アルミニウム薄膜、半透明白金薄膜、ＣｕＩ薄膜等と
し、ゲート電極を、図２に示すような形状の光通過部を
有する電極、あるいは透明電極、半透明電極等の各種可
視光を通過する電極材料、具体的には、ＩＴＯ薄膜、酸
化亜鉛薄膜、インジウム亜鉛酸化物薄膜、半透明金薄
膜、半透明アルミニウム薄膜、半透明白金薄膜、ＣｕＩ
薄膜等にする。また、有機ＥＬ薄膜層からの発光を電極
Ａを通して基板側と反対方向に取り出す場合には、電極
Ａを透明電極、半透明電極等の各種可視光を通過する電
極材料、具体的には、ＩＴＯ薄膜、酸化亜鉛薄膜、イン
ジウム亜鉛酸化物薄膜、半透明金薄膜、半透明アルミニ
ウム薄膜、半透明白金薄膜、ＣｕＩ薄膜等にする。
【００１７】基板の材質は、シリコンウェハ、ガラス、
錫インジウム酸化物、雲母、グラファイト、硫化モリブ
デンの他、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグ
ネシウム、鉄、ニッケル、金、銀等の金属、ポリイミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂等
のプラスチックフィルム等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。
錫インジウム酸化物、雲母、グラファイト、硫化モリブ
デンの他、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグ
ネシウム、鉄、ニッケル、金、銀等の金属、ポリイミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂等
のプラスチックフィルム等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。
【００１８】ゲート電極の形状の一例を図２に示した
が、形状は必ずしもこれに限定されるものではなく、円
形、長方形等の他、基板上に多数の発光部を集積し、面
状発光部を最大化する形状とすることができる。
が、形状は必ずしもこれに限定されるものではなく、円
形、長方形等の他、基板上に多数の発光部を集積し、面
状発光部を最大化する形状とすることができる。
【００１９】ゲート絶縁薄膜層の材質としては、ポリビ
ニルフェノール、ポリパラキシリレンやその誘導体、ポ
リイミドやその誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリフェノール誘導
体、ポリ尿素、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポ
リフッ化ビニリデン、アセチルセルロースやその誘導体
等のポリマー薄膜、アルミナなどの金属酸化物薄膜、シ
リカなどの無機酸化物薄膜、シリコン窒化物薄膜等が用
いられ、スピンコートにより形成する湿式法、パリレン
薄膜（パリレン：商品名；日本パリレン社（株）製）を
真空蒸着で形成する乾式法、電解酸化による薄膜形成
法、電解重合法、シリカやアルミナの薄膜をスパッタで
形成する方法等が用いられるが、これらに限定されるも
のではない。ゲート絶縁薄膜層は、少なくともゲート電
極を含む領域を覆うように形成されていれば足り、基板
の全面を覆うように形成される必要はない。
ニルフェノール、ポリパラキシリレンやその誘導体、ポ
リイミドやその誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリフェノール誘導
体、ポリ尿素、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポ
リフッ化ビニリデン、アセチルセルロースやその誘導体
等のポリマー薄膜、アルミナなどの金属酸化物薄膜、シ
リカなどの無機酸化物薄膜、シリコン窒化物薄膜等が用
いられ、スピンコートにより形成する湿式法、パリレン
薄膜（パリレン：商品名；日本パリレン社（株）製）を
真空蒸着で形成する乾式法、電解酸化による薄膜形成
法、電解重合法、シリカやアルミナの薄膜をスパッタで
形成する方法等が用いられるが、これらに限定されるも
のではない。ゲート絶縁薄膜層は、少なくともゲート電
極を含む領域を覆うように形成されていれば足り、基板
の全面を覆うように形成される必要はない。
【００２０】有機トランジスタ活性薄膜層の材質として
は、共役ポリマーで代表されるポリマーないしはオリゴ
マー、例えば、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフ
ルオレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレ
ン誘導体およびこれらの共重合体、オリゴフェニレン、
オリゴチオフェン、オリゴフェニレンビニレン等の芳香
族炭化水素オリゴマー等が挙げられ、この場合にはスピ
ンコート法、ディップコーティング法、インクジェット
プリント法、スクリーンプリント法、スプレイコーティ
ング法等の湿式法が用いられる。また、低分子物質、例
えば、ペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、フ
ッ素置換フタロシアニン、ペリレン誘導体等の場合には
主に真空蒸着法が用いられるが、電解重合法、電解析出
法等の手法も用いることができる。
は、共役ポリマーで代表されるポリマーないしはオリゴ
マー、例えば、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフ
ルオレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレ
ン誘導体およびこれらの共重合体、オリゴフェニレン、
オリゴチオフェン、オリゴフェニレンビニレン等の芳香
族炭化水素オリゴマー等が挙げられ、この場合にはスピ
ンコート法、ディップコーティング法、インクジェット
プリント法、スクリーンプリント法、スプレイコーティ
ング法等の湿式法が用いられる。また、低分子物質、例
えば、ペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、フ
ッ素置換フタロシアニン、ペリレン誘導体等の場合には
主に真空蒸着法が用いられるが、電解重合法、電解析出
法等の手法も用いることができる。
【００２１】ソース電極、電極Ｂの形状の一例を図３に
示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、円
形、長方形等の他、基板上に多数の発光部を集積し、面
状発光部を最大化する形状とすることができる。
示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、円
形、長方形等の他、基板上に多数の発光部を集積し、面
状発光部を最大化する形状とすることができる。
【００２２】有機ＥＬ薄膜層としては、単層有機薄膜、
ないしは２層以上の有機薄膜を積層して形成される。こ
こで、有機薄膜には低分子化合物（具体的には、ホール
輸送層としてのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（ビ
ス−３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−
４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等の芳香族アミン類の薄
膜と電子輸送性発光層としての８−オキシキノリノアル
ミニウム錯体等の薄膜との積層薄膜等）から成るもの、
高分子化合物（具体的には、ポリパラフェニレンビニレ
ン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導
体等）から成るもの、両者の混合物から成るもの等が含
まれる。
ないしは２層以上の有機薄膜を積層して形成される。こ
こで、有機薄膜には低分子化合物（具体的には、ホール
輸送層としてのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（ビ
ス−３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−
４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等の芳香族アミン類の薄
膜と電子輸送性発光層としての８−オキシキノリノアル
ミニウム錯体等の薄膜との積層薄膜等）から成るもの、
高分子化合物（具体的には、ポリパラフェニレンビニレ
ン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導
体等）から成るもの、両者の混合物から成るもの等が含
まれる。
【００２３】有機ＥＬ薄膜層を挟む上電極Ａと電極Ｂの
表面は、バッファー層と呼ばれるキャリヤ注入を促進し
駆動電圧を低下させる役目のリチウム、マグネシウム等
の金属、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ等の無機化合物、フ
タロシアニン等の有機化合物、あるいはそれらの混合物
の薄膜で覆われている場合もある。電極Ｂの上面に有機
ＥＬ薄膜層を形成する場合、電極Ｂを陽極として利用す
るので、まず陽極バッファー層として、陽極を保護し、
正孔の注入特性を改良する目的で、フタロシアニン、芳
香族ポリアミン類等の蒸着薄膜や、ポリアニリン、ポリ
チオフェンおよびその誘導体、ポリピロール等の導電性
高分子薄膜を形成して用いる。
表面は、バッファー層と呼ばれるキャリヤ注入を促進し
駆動電圧を低下させる役目のリチウム、マグネシウム等
の金属、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ等の無機化合物、フ
タロシアニン等の有機化合物、あるいはそれらの混合物
の薄膜で覆われている場合もある。電極Ｂの上面に有機
ＥＬ薄膜層を形成する場合、電極Ｂを陽極として利用す
るので、まず陽極バッファー層として、陽極を保護し、
正孔の注入特性を改良する目的で、フタロシアニン、芳
香族ポリアミン類等の蒸着薄膜や、ポリアニリン、ポリ
チオフェンおよびその誘導体、ポリピロール等の導電性
高分子薄膜を形成して用いる。
【００２４】電極Ａと有機ＥＬ薄膜層の間には陰極バッ
ファー層としてＬｉＦ等の無機誘電体薄膜、Ｌｉ酸化物
等の金属酸化物、アルカリ金属やアルカリ土類金属イオ
ンを含む有機物薄膜層等が挿入される場合がある。明細
書中、陽極、陰極で用いる電極には、このようなバッフ
ァー層を付加した場合を含む。有機ＥＬ薄膜層を形成す
る方法としては、真空蒸着法、スピンコート法、ディッ
プコート法、シルクスクリーン法、スプレイ法、インク
ジェットプリント法等、溶液からの各種湿式製膜法等が
用いられる。有機ＥＬ薄膜層は、少なくとも電極Ｂの一
部を含む領域を覆うように形成されていれば足りる。
ファー層としてＬｉＦ等の無機誘電体薄膜、Ｌｉ酸化物
等の金属酸化物、アルカリ金属やアルカリ土類金属イオ
ンを含む有機物薄膜層等が挿入される場合がある。明細
書中、陽極、陰極で用いる電極には、このようなバッフ
ァー層を付加した場合を含む。有機ＥＬ薄膜層を形成す
る方法としては、真空蒸着法、スピンコート法、ディッ
プコート法、シルクスクリーン法、スプレイ法、インク
ジェットプリント法等、溶液からの各種湿式製膜法等が
用いられる。有機ＥＬ薄膜層は、少なくとも電極Ｂの一
部を含む領域を覆うように形成されていれば足りる。
【００２５】陰極としての電極Ａには、具体的にはアル
ミニウム、アルミニウム−リチウム合金、カルシウム、
マグネシウム−銀合金等の金属電極等が用いられる。電
極Ａの形状は、特に限定されるものではないが、ソース
電極からの漏れ電流を防止し、発光部の面積を最大にす
る点から、電極Ｂとほぼ同一の形状とするのが好まし
い。
ミニウム、アルミニウム−リチウム合金、カルシウム、
マグネシウム−銀合金等の金属電極等が用いられる。電
極Ａの形状は、特に限定されるものではないが、ソース
電極からの漏れ電流を防止し、発光部の面積を最大にす
る点から、電極Ｂとほぼ同一の形状とするのが好まし
い。
【００２６】ゲート電極、ソース電極、電極Ｂ（ドレイ
ン電極）及び電極Ａの電極材料としては、金、銅、アル
ミニウム、白金、クロム、パラジウム、インジウム、ニ
ッケル、マグネシウム、銀、ガリウム等の金属やこれら
の合金、スズ・インジウム酸化物、ポリシリコン、アモ
ルファスシリコン、スズ酸化物、酸化インジウム、酸化
チタン等の酸化物半導体、ガリウム砒素、窒化ガリウム
等の化合物半導体等の１種又は２種以上が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
ン電極）及び電極Ａの電極材料としては、金、銅、アル
ミニウム、白金、クロム、パラジウム、インジウム、ニ
ッケル、マグネシウム、銀、ガリウム等の金属やこれら
の合金、スズ・インジウム酸化物、ポリシリコン、アモ
ルファスシリコン、スズ酸化物、酸化インジウム、酸化
チタン等の酸化物半導体、ガリウム砒素、窒化ガリウム
等の化合物半導体等の１種又は２種以上が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
【００２７】以下、本実施の形態における有機薄膜発光
トランジスタの製造方法を説明する。まず、有機ＥＬ薄
膜層からの発光を電極Ｂを通して基板側から取り出し、
電極Ｂを有機ＥＬ素子部の陽極として、電極Ａを陰極と
して用いる場合について説明する。基板上に、図２に示
した形状のゲート電極としての金薄膜を形成する。ここ
で、パターン形成にはマスク蒸着、フォトレジストを用
いた方法等が用いられる。
トランジスタの製造方法を説明する。まず、有機ＥＬ薄
膜層からの発光を電極Ｂを通して基板側から取り出し、
電極Ｂを有機ＥＬ素子部の陽極として、電極Ａを陰極と
して用いる場合について説明する。基板上に、図２に示
した形状のゲート電極としての金薄膜を形成する。ここ
で、パターン形成にはマスク蒸着、フォトレジストを用
いた方法等が用いられる。
【００２８】次に、基板全面にゲート絶縁薄膜層を形成
する。ゲート絶縁薄膜層としてポリマー薄膜を用い、ス
ピンコートによる湿式法等により形成する。その後、ゲ
ート絶縁薄膜層の上部に有機トランジスタ活性薄膜層を
基板全面に形成する。ここで、有機トランジスタ活性薄
膜層が共役ポリマーで代表されるポリマーないしはオリ
ゴマーである場合、スピンコート等の湿式法が利用でき
るが、低分子物質の場合は主に真空蒸着法を用いる。
する。ゲート絶縁薄膜層としてポリマー薄膜を用い、ス
ピンコートによる湿式法等により形成する。その後、ゲ
ート絶縁薄膜層の上部に有機トランジスタ活性薄膜層を
基板全面に形成する。ここで、有機トランジスタ活性薄
膜層が共役ポリマーで代表されるポリマーないしはオリ
ゴマーである場合、スピンコート等の湿式法が利用でき
るが、低分子物質の場合は主に真空蒸着法を用いる。
【００２９】有機トランジスタ活性薄膜層の上部に、光
透過性がある電極Ｂ（ドレイン電極）とソース電極を、
図３に示した形状に形成する。透過率が５０％以上ある
ような厚さの金電極をマスク蒸着する、有機トランジス
タ活性薄膜層にダメージを与えない条件を選んでインジ
ウム錫酸化物透明導電性薄膜（ＩＴＯ透明電極）をスパ
ッタで形成する等の方法が用いられる。ソース電極と電
極Ｂを形成した後、電極Ｂの上部全面に有機ＥＬ薄膜層
を形成し、最後に陰極電極Ａを形成して有機薄膜発光ト
ランジスタが完成する。
透過性がある電極Ｂ（ドレイン電極）とソース電極を、
図３に示した形状に形成する。透過率が５０％以上ある
ような厚さの金電極をマスク蒸着する、有機トランジス
タ活性薄膜層にダメージを与えない条件を選んでインジ
ウム錫酸化物透明導電性薄膜（ＩＴＯ透明電極）をスパ
ッタで形成する等の方法が用いられる。ソース電極と電
極Ｂを形成した後、電極Ｂの上部全面に有機ＥＬ薄膜層
を形成し、最後に陰極電極Ａを形成して有機薄膜発光ト
ランジスタが完成する。
【００３０】このように形成された有機薄膜発光トラン
ジスタにおいて、電極Ａが陰極である場合の駆動法とし
ては、予めソース電極（接地）に対して電極Ａをマイナ
スにバイアスする。例えば −１５Ｖを印加した状態で
は、印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ドレイン
電極（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陰極（電極Ａ）−電極
Ｂ（陽極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わってい
ないため、主に電圧はトランジスタ部にかかっている。
ジスタにおいて、電極Ａが陰極である場合の駆動法とし
ては、予めソース電極（接地）に対して電極Ａをマイナ
スにバイアスする。例えば −１５Ｖを印加した状態で
は、印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ドレイン
電極（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陰極（電極Ａ）−電極
Ｂ（陽極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わってい
ないため、主に電圧はトランジスタ部にかかっている。
【００３１】この状態で、ゲート電極に加えるマイナス
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態では、ソース電極と電極Ａ
間の電圧は主に陰極（電極Ａ）−電極Ｂ（陽極）間に加
わるので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちソース電極
−ドレイン電極間を移動したホールは陽極に到達後陽極
の面全体に広がり、面状の電極Ｂ（陽極）全面からホー
ルが有機ＥＬ薄膜層に均一に注入され、一方、陰極（電
極Ａ）から電子が有機ＥＬ薄膜層に注入され、注入され
たホールと電子が再結合して面状発光に至る。発光は透
明性の電極Ｂ（陽極）を通して基板側から取り出され
る。このように、ソース電極−ドレイン電極間には一定
の電圧を印加したままで、ゲート電圧を変化させること
で発光輝度を変調することができる。
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態では、ソース電極と電極Ａ
間の電圧は主に陰極（電極Ａ）−電極Ｂ（陽極）間に加
わるので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちソース電極
−ドレイン電極間を移動したホールは陽極に到達後陽極
の面全体に広がり、面状の電極Ｂ（陽極）全面からホー
ルが有機ＥＬ薄膜層に均一に注入され、一方、陰極（電
極Ａ）から電子が有機ＥＬ薄膜層に注入され、注入され
たホールと電子が再結合して面状発光に至る。発光は透
明性の電極Ｂ（陽極）を通して基板側から取り出され
る。このように、ソース電極−ドレイン電極間には一定
の電圧を印加したままで、ゲート電圧を変化させること
で発光輝度を変調することができる。
【００３２】次に、電極Ａが陽極である場合の駆動法と
しては、ソース電極に対して電極Ａ（陽極）をプラスに
バイアスする。例えば 、＋１５Ｖを印加した状態で
は、印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ドレイン
電極（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陽極（電極Ａ）−電極
Ｂ（陰極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わってい
ないため、主に電圧はトランジスタ部にかかっている。
しては、ソース電極に対して電極Ａ（陽極）をプラスに
バイアスする。例えば 、＋１５Ｖを印加した状態で
は、印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ドレイン
電極（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陽極（電極Ａ）−電極
Ｂ（陰極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わってい
ないため、主に電圧はトランジスタ部にかかっている。
【００３３】この状態で、ゲート電極に加えるマイナス
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態ではソース電極と電極Ａ間
の電圧は主に陽極（電極Ａ）−電極Ｂ（陰極）間に加わ
るので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちホールはドレ
イン電極（電極Ｂ）からソース電極に向けて移動し、陰
極である電極Ｂ全面から電子が有機ＥＬ薄膜層に注入さ
れ、一方、陽極（電極Ａ）からホールが有機ＥＬ薄膜層
に注入され、注入されたホールと電子が再結合して面状
発光に至る。発光は透明性の電極Ｂ（陰極）を通して基
板側から取り出される。
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態ではソース電極と電極Ａ間
の電圧は主に陽極（電極Ａ）−電極Ｂ（陰極）間に加わ
るので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちホールはドレ
イン電極（電極Ｂ）からソース電極に向けて移動し、陰
極である電極Ｂ全面から電子が有機ＥＬ薄膜層に注入さ
れ、一方、陽極（電極Ａ）からホールが有機ＥＬ薄膜層
に注入され、注入されたホールと電子が再結合して面状
発光に至る。発光は透明性の電極Ｂ（陰極）を通して基
板側から取り出される。
【００３４】このように、ソース電極−ドレイン電極間
には一定の電圧を印加したままで、ゲート電圧を変化さ
せることで発光輝度を変調することができる。一方、発
光を基板側と反対方向の電極Ａを通して取り出す場合に
は、電極ＡにＩＴＯ薄膜、半透明金電極等の各種可視光
を通過する電極材料等を用いることができるが、ＩＴＯ
薄膜が好適である。
には一定の電圧を印加したままで、ゲート電圧を変化さ
せることで発光輝度を変調することができる。一方、発
光を基板側と反対方向の電極Ａを通して取り出す場合に
は、電極ＡにＩＴＯ薄膜、半透明金電極等の各種可視光
を通過する電極材料等を用いることができるが、ＩＴＯ
薄膜が好適である。
【００３５】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２における有機薄膜発光トランジスタの構造の一例で
ある。図中１ａは有機薄膜発光トランジスタ、２ａは基
板、３ａは基板２ａの一方の面に設けられたゲート電
極、４ａは基板のゲート電極３ａが形成された側の面
に、少なくともゲート電極３ａを含む領域を覆うように
設けられたゲート絶縁薄膜層、６ａはゲート絶縁薄膜層
４ａの表面に形成された面状の電極Ｂ、７ａは電極Ｂ６
ａを包囲するように設けられたソース電極、８ａは少な
くとも電極Ｂ６ａとソース電極７ａを含む領域を覆うよ
うに設けられた有機薄膜層、９ａは有機薄膜層８ａの表
面に形成された面状の電極Ａである。
態２における有機薄膜発光トランジスタの構造の一例で
ある。図中１ａは有機薄膜発光トランジスタ、２ａは基
板、３ａは基板２ａの一方の面に設けられたゲート電
極、４ａは基板のゲート電極３ａが形成された側の面
に、少なくともゲート電極３ａを含む領域を覆うように
設けられたゲート絶縁薄膜層、６ａはゲート絶縁薄膜層
４ａの表面に形成された面状の電極Ｂ、７ａは電極Ｂ６
ａを包囲するように設けられたソース電極、８ａは少な
くとも電極Ｂ６ａとソース電極７ａを含む領域を覆うよ
うに設けられた有機薄膜層、９ａは有機薄膜層８ａの表
面に形成された面状の電極Ａである。
【００３６】本実施の形態における有機薄膜発光トラン
ジスタは、有機トランジスタ活性薄膜層の役割と有機Ｅ
Ｌ活性薄膜層の全部ないし一部の役割を有機薄膜層が担
っている。
ジスタは、有機トランジスタ活性薄膜層の役割と有機Ｅ
Ｌ活性薄膜層の全部ないし一部の役割を有機薄膜層が担
っている。
【００３７】ここで、有機トランジスタ活性薄膜層と有
機ＥＬ活性薄膜層の両方の機能を兼ね備えた有機薄膜層
の材料としては、具体的には、フェニレンビニレンオリ
ゴマー、フェニレンオリゴマー、ペンタセン、アントラ
セン、テトラセン等の芳香族炭化水素の真空蒸着薄膜、
チオフェンオリゴマー等のヘテロ原子を含む芳香族化合
物の真空蒸着薄膜、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニ
レンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリフェ
ニレン誘導体等の主鎖π共役ポリマーの薄膜等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。有機薄膜層
を作製する方法としては、真空蒸着法、スピンコート
法、ディップコート法、シルクスクリーン法、スプレイ
法、インクジェットプリント法等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
機ＥＬ活性薄膜層の両方の機能を兼ね備えた有機薄膜層
の材料としては、具体的には、フェニレンビニレンオリ
ゴマー、フェニレンオリゴマー、ペンタセン、アントラ
セン、テトラセン等の芳香族炭化水素の真空蒸着薄膜、
チオフェンオリゴマー等のヘテロ原子を含む芳香族化合
物の真空蒸着薄膜、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニ
レンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリフェ
ニレン誘導体等の主鎖π共役ポリマーの薄膜等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。有機薄膜層
を作製する方法としては、真空蒸着法、スピンコート
法、ディップコート法、シルクスクリーン法、スプレイ
法、インクジェットプリント法等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
【００３８】基板、ゲート電極、ゲート絶縁薄膜層、電
極Ｂ、ソース電極及び電極Ａについては、実施の形態１
と同様である。本実施の形態における有機薄膜発光トラ
ンジスタは、有機トランジスタ活性薄膜層と有機ＥＬ薄
膜層を別々に形成する必要が無くなり、プロセスをより
簡素化でき、製造コストを低減することができる。
極Ｂ、ソース電極及び電極Ａについては、実施の形態１
と同様である。本実施の形態における有機薄膜発光トラ
ンジスタは、有機トランジスタ活性薄膜層と有機ＥＬ薄
膜層を別々に形成する必要が無くなり、プロセスをより
簡素化でき、製造コストを低減することができる。
【００３９】以下、本実施の形態における有機薄膜発光
トランジスタの製造方法を説明する。実施の形態１と同
様にして、基板上にゲート電極、ゲート絶縁薄膜層を形
成する。その上部に直接ソース電極とドレイン電極（電
極Ｂ）を形成する。この上に有機トランジスタ活性薄膜
層と有機ＥＬ薄膜層の一部を兼ねる有機薄膜層を形成
し、この上に電極Ａを形成する。
トランジスタの製造方法を説明する。実施の形態１と同
様にして、基板上にゲート電極、ゲート絶縁薄膜層を形
成する。その上部に直接ソース電極とドレイン電極（電
極Ｂ）を形成する。この上に有機トランジスタ活性薄膜
層と有機ＥＬ薄膜層の一部を兼ねる有機薄膜層を形成
し、この上に電極Ａを形成する。
【００４０】ここで、有機トランジスタ活性薄膜層と有
機ＥＬ薄膜層を兼ねる層として、単層膜を用いる場合
と、有機トランジスタ活性薄膜層と有機ＥＬ薄膜層の一
部（電子輸送層ないしはホール輸送層）を兼ねる層を形
成した上部に、更にホール輸送性発光層なしは電子輸送
性発光層を形成した２層積層構造とする場合とがある。
機ＥＬ薄膜層を兼ねる層として、単層膜を用いる場合
と、有機トランジスタ活性薄膜層と有機ＥＬ薄膜層の一
部（電子輸送層ないしはホール輸送層）を兼ねる層を形
成した上部に、更にホール輸送性発光層なしは電子輸送
性発光層を形成した２層積層構造とする場合とがある。
【００４１】このように形成された有機薄膜発光トラン
ジスタにおいて、電極Ａが陰極である場合の駆動法とし
ては、予めソース電極（アース電位）に対して電極Ａを
マイナスにバイアスする。例えば −１５Ｖを印加した
状態では、印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ド
レイン電極（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陰極（電極Ａ）
−電極Ｂ（陽極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わ
っていないため、主に電圧はトランジスタ部にかかって
いる。
ジスタにおいて、電極Ａが陰極である場合の駆動法とし
ては、予めソース電極（アース電位）に対して電極Ａを
マイナスにバイアスする。例えば −１５Ｖを印加した
状態では、印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ド
レイン電極（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陰極（電極Ａ）
−電極Ｂ（陽極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わ
っていないため、主に電圧はトランジスタ部にかかって
いる。
【００４２】この状態で、ゲート電極に加えるマイナス
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態ではソース電極と電極Ａ間
の電圧は主に陰極（電極Ａ）−電極Ｂ（陽極）間に加わ
るので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちソース電極−
ドレイン電極間を移動したホールは陽極に到達後は一旦
陽極の面全体に広がり、面状の電極Ｂ（陽極）全面から
ホールが有機トランジスタ活性薄膜層を兼ねる有機ＥＬ
薄膜層に再度均一に注入され、一方、陰極（電極Ａ）か
ら電子が有機ＥＬ薄膜層に注入され、注入されたホール
と電子が再結合して面状発光に至る。発光は透明性の電
極Ｂ（陽極）を通して基板側から取り出される。このよ
うに、ソース電極−ドレイン電極間には一定の電圧を印
加したままで、ゲート電圧を変化させることで発光輝度
を変調することができる。
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態ではソース電極と電極Ａ間
の電圧は主に陰極（電極Ａ）−電極Ｂ（陽極）間に加わ
るので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちソース電極−
ドレイン電極間を移動したホールは陽極に到達後は一旦
陽極の面全体に広がり、面状の電極Ｂ（陽極）全面から
ホールが有機トランジスタ活性薄膜層を兼ねる有機ＥＬ
薄膜層に再度均一に注入され、一方、陰極（電極Ａ）か
ら電子が有機ＥＬ薄膜層に注入され、注入されたホール
と電子が再結合して面状発光に至る。発光は透明性の電
極Ｂ（陽極）を通して基板側から取り出される。このよ
うに、ソース電極−ドレイン電極間には一定の電圧を印
加したままで、ゲート電圧を変化させることで発光輝度
を変調することができる。
【００４３】次に、電極Ａが陽極である場合の駆動法と
しては、ソース電極に対して電極Ａ（陽極）をプラスに
バイアスする。例えば ＋１５Ｖを印加した状態では、
印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極
（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陽極（電極Ａ）−電極Ｂ
（陰極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わっていな
いため、主に電圧はトランジスタ部にかかっている。
しては、ソース電極に対して電極Ａ（陽極）をプラスに
バイアスする。例えば ＋１５Ｖを印加した状態では、
印加電圧はトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極
（電極Ｂ）間と有機ＥＬ部の陽極（電極Ａ）−電極Ｂ
（陰極）間に分配されるが、ゲート電圧が加わっていな
いため、主に電圧はトランジスタ部にかかっている。
【００４４】この状態で、ゲート電極に加えるマイナス
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態ではソース電極と電極Ａ間
の電圧は主に陽極（電極Ａ）−電極Ｂ（陰極）間に加わ
るので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちホールはドレ
イン電極（電極Ｂ）からソース電極に向けて移動し、陰
極である電極Ｂ全面からホールでなく電子が有機ＥＬ薄
膜層に注入され、一方、陽極（電極Ａ）からホールが有
機ＥＬ薄膜層に注入され、注入されたホールと電子が再
結合して面状発光に至る。発光は透明性の電極Ｂ（陰
極）を通して基板側から取り出される。
電圧を増加させると電界効果が働き、しきい電圧以上に
なるとトランジスタ部のソース電極−ドレイン電極間に
電流が流れ始める。この状態ではソース電極と電極Ａ間
の電圧は主に陽極（電極Ａ）−電極Ｂ（陰極）間に加わ
るので、有機ＥＬ部にも電流が流れ、即ちホールはドレ
イン電極（電極Ｂ）からソース電極に向けて移動し、陰
極である電極Ｂ全面からホールでなく電子が有機ＥＬ薄
膜層に注入され、一方、陽極（電極Ａ）からホールが有
機ＥＬ薄膜層に注入され、注入されたホールと電子が再
結合して面状発光に至る。発光は透明性の電極Ｂ（陰
極）を通して基板側から取り出される。
【００４５】このように、ソース電極−ドレイン電極間
には一定の電圧を印加したままで、ゲート電圧を変化さ
せることで発光輝度を変調することができる。以上、有
機トランジスタ活性薄膜層がホール輸送型（ｐ−型）で
ある場合を例として説明したが、電子輸送型（ｎ−型）
の場合も同様の駆動方法と動作原理が該当する。また、
発光を基板側と反対方向の電極Ａを通して取り出す場合
には、電極ＡにＩＴＯ薄膜、半透明金電極等の各種可視
光を通過する電極材料等を用いることができるが、ＩＴ
Ｏ薄膜が好適である。
には一定の電圧を印加したままで、ゲート電圧を変化さ
せることで発光輝度を変調することができる。以上、有
機トランジスタ活性薄膜層がホール輸送型（ｐ−型）で
ある場合を例として説明したが、電子輸送型（ｎ−型）
の場合も同様の駆動方法と動作原理が該当する。また、
発光を基板側と反対方向の電極Ａを通して取り出す場合
には、電極ＡにＩＴＯ薄膜、半透明金電極等の各種可視
光を通過する電極材料等を用いることができるが、ＩＴ
Ｏ薄膜が好適である。
【００４６】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ ガラス基板上に、図２に示した電極のパターンのマスク
を介して金を真空蒸着法により厚さ３０ｎｍ製膜し、一
辺の長さが０．２ｍｍのゲート金電極を作製する。この
ガラス基板を化学蒸着装置へ移す。減圧下でキシリレン
ダイマー（商品名：パリレン，日本パリレン（株）製）
を加熱蒸発させ、６８０℃に加熱した加熱管を通して熱
分解して、ジラジカルモノマーを発生させる。室温に保
持した当該基板上へ、発生させたジラジカルモノマー導
入し、厚さ３００ｎｍのポリパラキシリレン薄膜を作製
する。基板を真空蒸着機に移し、有機トランジスタ活性
薄膜層としてペンタセン薄膜５０ｎｍを真空蒸着により
形成する。図３に示した形状のソース電極とドレイン電
極を形成するためのマスクパターンを設けて、真空蒸着
により厚さ２０ｎｍの半透明金薄膜電極を形成する。こ
れにより、チャンネル長が０．１ｍｍでチャンネル幅が
約０．８ｍｍのトランジスタと一辺の長さが０．２ｍｍ
の矩形の電極Ｂ（陽極を兼ねる）が形成される。この上
に基板全面を覆うように有機ＥＬバーッファー層として
の銅フタロシアニンを１０ｎｍ真空蒸着により形成す
る。この上に正孔輸送層としてのＮ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−（ビス−３−メチルフェニル）−１，１’
−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、電子輸
送／発光層としての８−オキシキノリノアルミニウム錯
体（Ａｌｑ３）を真空蒸着により、それぞれ５０ｎｍの
膜厚に形成する。更に、電極Ａ（陰極）として２００ｎ
ｍの膜厚のＭｇＡｇ合金薄膜（重量比１０：１）を形成
する。作製した素子を石英窓を有する測定容器に移し、
容器を真空にして後、素子特性の測定を行う。素子のソ
ース電極を接地し、電極Ａ（陰極）にマイナス１００Ｖ
の直流電圧を印加する。この状態では発光は全く観測さ
れない。次に、ゲート電極にマイナス電圧を印加し、電
圧を増加させると、−３０Ｖで発光が観測される。更に
電圧を増加させると発光輝度はほぼゲート電圧の増加に
従って増加し、ゲート電圧の値を減らすと輝度は減少す
る。図５にドレイン電流と発光輝度のゲート電圧依存性
を示す。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ ガラス基板上に、図２に示した電極のパターンのマスク
を介して金を真空蒸着法により厚さ３０ｎｍ製膜し、一
辺の長さが０．２ｍｍのゲート金電極を作製する。この
ガラス基板を化学蒸着装置へ移す。減圧下でキシリレン
ダイマー（商品名：パリレン，日本パリレン（株）製）
を加熱蒸発させ、６８０℃に加熱した加熱管を通して熱
分解して、ジラジカルモノマーを発生させる。室温に保
持した当該基板上へ、発生させたジラジカルモノマー導
入し、厚さ３００ｎｍのポリパラキシリレン薄膜を作製
する。基板を真空蒸着機に移し、有機トランジスタ活性
薄膜層としてペンタセン薄膜５０ｎｍを真空蒸着により
形成する。図３に示した形状のソース電極とドレイン電
極を形成するためのマスクパターンを設けて、真空蒸着
により厚さ２０ｎｍの半透明金薄膜電極を形成する。こ
れにより、チャンネル長が０．１ｍｍでチャンネル幅が
約０．８ｍｍのトランジスタと一辺の長さが０．２ｍｍ
の矩形の電極Ｂ（陽極を兼ねる）が形成される。この上
に基板全面を覆うように有機ＥＬバーッファー層として
の銅フタロシアニンを１０ｎｍ真空蒸着により形成す
る。この上に正孔輸送層としてのＮ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−（ビス−３−メチルフェニル）−１，１’
−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、電子輸
送／発光層としての８−オキシキノリノアルミニウム錯
体（Ａｌｑ３）を真空蒸着により、それぞれ５０ｎｍの
膜厚に形成する。更に、電極Ａ（陰極）として２００ｎ
ｍの膜厚のＭｇＡｇ合金薄膜（重量比１０：１）を形成
する。作製した素子を石英窓を有する測定容器に移し、
容器を真空にして後、素子特性の測定を行う。素子のソ
ース電極を接地し、電極Ａ（陰極）にマイナス１００Ｖ
の直流電圧を印加する。この状態では発光は全く観測さ
れない。次に、ゲート電極にマイナス電圧を印加し、電
圧を増加させると、−３０Ｖで発光が観測される。更に
電圧を増加させると発光輝度はほぼゲート電圧の増加に
従って増加し、ゲート電圧の値を減らすと輝度は減少す
る。図５にドレイン電流と発光輝度のゲート電圧依存性
を示す。
【００４７】実施例２
ガラス基板上に、図２に示した電極のパターンのマスク
を介して金を真空蒸着法により厚さ３０ｎｍ製膜し、一
辺の長さが０．２ｍｍのゲート金電極を作製する。この
ガラス基板を化学蒸着装置へ移す。減圧下でキシリレン
ダイマー（商品名：パリレン，日本パリレン（株）製）
を加熱蒸発させ、６８０℃に加熱した加熱管を通して熱
分解して、ジラジカルモノマーを発生させる。室温に保
持した当該基板上へ発生させた、ジラジカルモノマー導
入し、厚さ３００ｎｍのポリパラキシリレン薄膜を作製
する。レジオレギュラーポリ（３−オクチルチオフェン
−２，５−ジイル）（Ｐ３０Ｔ）のクロロフォルム溶液
からスピンコートにより、１００ｎｍの膜厚のトランジ
スタ活性層を形成する。図１に例示した形状のソース電
極とドレイン電極を形成するためのマスクパターンを設
けて、真空蒸着により厚さ２０ｎｍの半透明金薄膜電極
を形成する。これにより、チャンネル長が０．１ｍｍで
チャンネル幅が約０．８ｍｍのトランジスタと一辺の長
さが０．２ｍｍの矩形の電極Ｂ（陽極を兼ねる）が形成
される。この上面に基板を全面被覆する形状で、陽極バ
ーファー層としてのポリエチレンジオキシチオフェン/
ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）薄膜
を1００ｎｍ、有機ＥＬ活性薄膜層としてのポリ（２−
メトキシ−５−（２−エチルヘキソキシ）−１，４−フ
ェニレンビニレン（ＭＥＨ−ＰＰＶ）のトルエン溶液か
らスピンコートして１００ｎｍの薄膜とする。更に、電
極Ａ（陰極）としてカルシウム薄膜１５０ｎｍとカルシ
ウムの酸化を防止するキャップとしてＡｌを１５０ｎｍ
蒸着する。作製した素子を石英窓を有する測定容器に移
し、容器を真空にして後、素子特性の測定を行う。素子
のソース電極を接地し、電極Ａ（陰極）にマイナス１０
０Ｖの直流電圧を印加する。この状態では発光は全く観
測されない。次に、ゲート電極にマイナス電圧を印加
し、電圧を増加させると、−２０Ｖで発光が観測され
る。更に電圧を増加させると発光輝度はほぼゲート電圧
の増加に比例して増加し、ゲート電圧の値を減らすと輝
度は減少する。図６にドレイン電流と発光輝度のゲート
電圧依存性を示す。
を介して金を真空蒸着法により厚さ３０ｎｍ製膜し、一
辺の長さが０．２ｍｍのゲート金電極を作製する。この
ガラス基板を化学蒸着装置へ移す。減圧下でキシリレン
ダイマー（商品名：パリレン，日本パリレン（株）製）
を加熱蒸発させ、６８０℃に加熱した加熱管を通して熱
分解して、ジラジカルモノマーを発生させる。室温に保
持した当該基板上へ発生させた、ジラジカルモノマー導
入し、厚さ３００ｎｍのポリパラキシリレン薄膜を作製
する。レジオレギュラーポリ（３−オクチルチオフェン
−２，５−ジイル）（Ｐ３０Ｔ）のクロロフォルム溶液
からスピンコートにより、１００ｎｍの膜厚のトランジ
スタ活性層を形成する。図１に例示した形状のソース電
極とドレイン電極を形成するためのマスクパターンを設
けて、真空蒸着により厚さ２０ｎｍの半透明金薄膜電極
を形成する。これにより、チャンネル長が０．１ｍｍで
チャンネル幅が約０．８ｍｍのトランジスタと一辺の長
さが０．２ｍｍの矩形の電極Ｂ（陽極を兼ねる）が形成
される。この上面に基板を全面被覆する形状で、陽極バ
ーファー層としてのポリエチレンジオキシチオフェン/
ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）薄膜
を1００ｎｍ、有機ＥＬ活性薄膜層としてのポリ（２−
メトキシ−５−（２−エチルヘキソキシ）−１，４−フ
ェニレンビニレン（ＭＥＨ−ＰＰＶ）のトルエン溶液か
らスピンコートして１００ｎｍの薄膜とする。更に、電
極Ａ（陰極）としてカルシウム薄膜１５０ｎｍとカルシ
ウムの酸化を防止するキャップとしてＡｌを１５０ｎｍ
蒸着する。作製した素子を石英窓を有する測定容器に移
し、容器を真空にして後、素子特性の測定を行う。素子
のソース電極を接地し、電極Ａ（陰極）にマイナス１０
０Ｖの直流電圧を印加する。この状態では発光は全く観
測されない。次に、ゲート電極にマイナス電圧を印加
し、電圧を増加させると、−２０Ｖで発光が観測され
る。更に電圧を増加させると発光輝度はほぼゲート電圧
の増加に比例して増加し、ゲート電圧の値を減らすと輝
度は減少する。図６にドレイン電流と発光輝度のゲート
電圧依存性を示す。
【００４８】実施例３
ガラス基板上に、図２に示した電極のパターンのマスク
を介して金を真空蒸着法により厚さ３０ｎｍ製膜し、一
辺の長さが０．２ｍｍのゲート金電極を作製する。この
ガラス基板を化学蒸着装置へ移す。減圧下でキシリレン
ダイマー（商品名：パリレン，日本パリレン（株）製）
を加熱蒸発させ、６８０℃に加熱した加熱管を通して熱
分解して、ジラジカルモノマーを発生させる。室温に保
持した当該基板上へ発生させた、ジラジカルモノマー導
入し、厚さ３００ｎｍのポリパラキシリレン薄膜を作製
する。次に図３に示した形状のソース電極とドレイン電
極を形成するためのマスクパターンを設けて、真空蒸着
により厚さ２０ｎｍの半透明金薄膜電極を形成する。こ
れにより、チャンネル長が０．１ｍｍでチャンネル幅が
約０．８ｍｍのトランジスタと一辺の長さが０．２ｍｍ
の矩形の電極Ｂ（陽極を兼ねる）が形成される。トラン
ジスタ活性層と有機ＥＬ活性層とを兼ねる薄膜層として
ポリ（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキソキシ）−
１，４−フェニレンビニレン（ＭＥＨ−ＰＰＶ）のトル
エン溶液からスピンコートして１００ｎｍの薄膜とす
る。更に、電極Ａ（陰極）としてカルシウム薄膜１５０
ｎｍとカルシウムの酸化を防止するキャップとしてＡｌ
を１５０ｎｍ蒸着する。作製した素子を石英窓を有する
測定容器に移し、容器を真空にして後、素子特性の測定
を行う。素子のソース電極を接地し、電極Ａ（陰極）に
マイナス１００Ｖの直流電圧を印加する。この状態では
発光は全く観測されない。次に、ゲート電極にマイナス
電圧を印加し、電圧を増加させると、−６０Ｖで発光が
観測される。更に、電圧を増加させると発光輝度はほぼ
ゲート電圧の増加に比例して増加し、ゲート電圧の値を
減らすと輝度は減少する。
を介して金を真空蒸着法により厚さ３０ｎｍ製膜し、一
辺の長さが０．２ｍｍのゲート金電極を作製する。この
ガラス基板を化学蒸着装置へ移す。減圧下でキシリレン
ダイマー（商品名：パリレン，日本パリレン（株）製）
を加熱蒸発させ、６８０℃に加熱した加熱管を通して熱
分解して、ジラジカルモノマーを発生させる。室温に保
持した当該基板上へ発生させた、ジラジカルモノマー導
入し、厚さ３００ｎｍのポリパラキシリレン薄膜を作製
する。次に図３に示した形状のソース電極とドレイン電
極を形成するためのマスクパターンを設けて、真空蒸着
により厚さ２０ｎｍの半透明金薄膜電極を形成する。こ
れにより、チャンネル長が０．１ｍｍでチャンネル幅が
約０．８ｍｍのトランジスタと一辺の長さが０．２ｍｍ
の矩形の電極Ｂ（陽極を兼ねる）が形成される。トラン
ジスタ活性層と有機ＥＬ活性層とを兼ねる薄膜層として
ポリ（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキソキシ）−
１，４−フェニレンビニレン（ＭＥＨ−ＰＰＶ）のトル
エン溶液からスピンコートして１００ｎｍの薄膜とす
る。更に、電極Ａ（陰極）としてカルシウム薄膜１５０
ｎｍとカルシウムの酸化を防止するキャップとしてＡｌ
を１５０ｎｍ蒸着する。作製した素子を石英窓を有する
測定容器に移し、容器を真空にして後、素子特性の測定
を行う。素子のソース電極を接地し、電極Ａ（陰極）に
マイナス１００Ｖの直流電圧を印加する。この状態では
発光は全く観測されない。次に、ゲート電極にマイナス
電圧を印加し、電圧を増加させると、−６０Ｖで発光が
観測される。更に、電圧を増加させると発光輝度はほぼ
ゲート電圧の増加に比例して増加し、ゲート電圧の値を
減らすと輝度は減少する。
【００４９】
【発明の効果】本発明の有機薄膜発光トランジスタによ
れば、有機ＥＬ素子と有機トランジスタを一体化し、極
めて容易に作製することができるとともに、トランジス
タで制御する有機ＥＬ素子の特性を画期的に向上させる
ことができ、基板上に占める発光部の比占有面積を格段
に改良することができる。更に、この発光トランジスタ
をピクセルとしてマトリックスに組み込んだ面状ディス
プレイを用いれば、すべてのピクセルに一定の駆動電圧
を印加した状態で、ピクセルのゲート電圧のみをアドレ
スすることで高い解像度で階調性を持つ画像表示が可能
となる。本発明の発光輝度制御方法によれば、ゲート電
圧を変化させるだけで有機ＥＬ素子の発光輝度を変調す
ることができる。
れば、有機ＥＬ素子と有機トランジスタを一体化し、極
めて容易に作製することができるとともに、トランジス
タで制御する有機ＥＬ素子の特性を画期的に向上させる
ことができ、基板上に占める発光部の比占有面積を格段
に改良することができる。更に、この発光トランジスタ
をピクセルとしてマトリックスに組み込んだ面状ディス
プレイを用いれば、すべてのピクセルに一定の駆動電圧
を印加した状態で、ピクセルのゲート電圧のみをアドレ
スすることで高い解像度で階調性を持つ画像表示が可能
となる。本発明の発光輝度制御方法によれば、ゲート電
圧を変化させるだけで有機ＥＬ素子の発光輝度を変調す
ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態における有機薄膜発光ト
ランジスタの断面図
ランジスタの断面図
【図２】図１のＡ−Ａにおける断面図であり、ゲート電
極の形状の一例を示す図
極の形状の一例を示す図
【図３】図１のＢ−Ｂにおける断面図であり、ソース電
極と電極Ｂの形状の一例を示す図
極と電極Ｂの形状の一例を示す図
【図４】本発明の一実施の形態における有機薄膜発光ト
ランジスタの断面図
ランジスタの断面図
【図５】ドレイン電流と発光輝度のゲート電圧依存性を
示すグラフ
示すグラフ
【図６】ドレイン電流と発光輝度のゲート電圧依存性を
示すグラフ
示すグラフ
１，１ａ 有機薄膜発光トランジスタ
２，２ａ 基板
３，３ａ ゲート電極
４，４ａ ゲート絶縁薄膜層
５ 有機トランジスタ活性薄膜層
５ａ 有機薄膜層
６，６ａ ソース電極
７，７ａ 電極Ｂ
８，８ａ 有機ＥＬ薄膜層
９，９ａ 電極Ａ
１０ 電極の取出口
１１ 電極の取出口
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｄ
3/30 3/30 Ｋ
Ｈ０５Ｂ 33/08 Ｈ０５Ｂ 33/08
33/26 33/26 Ｚ
Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB18 DB03 GA00 GA04
5C080 AA06 BB05 DD05 DD07 DD10
DD25 DD28 EE29 FF11 HH09
JJ05 JJ06
5C094 AA10 AA43 BA03 BA27 CA19
CA20 DA14 EA04 FA01 FB01
FB14
Claims (3)
- 【請求項１】 基板と、基板の一方の面に設けられたゲ
ート電極と、基板のゲート電極が形成された側の面に、
少なくともゲート電極を含む領域を覆うよう設けられた
ゲート絶縁薄膜層と、ゲート絶縁薄膜層の表面に形成さ
れた有機トランジスタ活性薄膜層と、有機トランジスタ
活性薄膜層の表面に設けられた電極Ｂと、有機トランジ
スタ活性薄膜層の表面に電極Ｂを包囲するように設けら
れたソース電極と、少なくとも電極Ｂの一部を覆うよう
に設けられた有機エレクトロルミネッセンス薄膜層と、
有機エレクトロルミネッセンス薄膜層の表面に形成され
た電極Ａとを具備することを特徴とする有機薄膜発光ト
ランジスタ。 - 【請求項２】 基板と、基板の一方の面に設けられたゲ
ート電極と、基板のゲート電極が形成された側の面に、
少なくともゲート電極を含む領域を覆うよう設けられた
ゲート絶縁薄膜層と、ゲート絶縁薄膜層の表面に設けら
れた電極Ｂと、ゲート絶縁薄膜層の表面に電極Ｂを包囲
するように設けられたソース電極と、少なくとも電極Ｂ
の一部を覆うように設けられた有機薄膜層と、有機薄膜
層の表面に形成された電極Ａとを具備することを特徴と
する有機薄膜発光トランジスタ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の有機薄膜発光ト
ランジスタのソース電極と電極Ａとの間に電圧を印加
し、ゲート電極に印加する電圧の変化により電極Ａと電
極Ｂ間を流れる電流量を調節し発光輝度を制御すること
を特徴とする発光輝度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002082848A JP4246949B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 有機薄膜発光トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002082848A JP4246949B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 有機薄膜発光トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003282256A true JP2003282256A (ja) | 2003-10-03 |
| JP4246949B2 JP4246949B2 (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=29230877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002082848A Expired - Fee Related JP4246949B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 有機薄膜発光トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4246949B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2005209455A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Kyoto Univ | 有機半導体装置、ならびにそれを用いた表示装置および撮像装置 |
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