JP2008112962A - 薄膜トランジスタ、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施形態に係る薄膜トランジスタ1は、平面的に対向して配置されたソース電極3およびドレイン電極4と、少なくともソース電極3およびドレイン電極4の間に設けられた有機半導体層5と、ソース電極3、有機半導体層5およびドレイン電極4に跨って延在する複数本のゲート線7と、ソース電極3、ドレイン電極4および有機半導体層5と、各ゲート線7との間に介在するゲート絶縁層と、を有する。
【選択図】図1
Description
つまり、有機薄膜トランジスタには、電圧の繰り返しによって、トランジスタ特性が変化してしまい、信頼性に乏しく、換言すると寿命が短いという問題があった。
まず、本実施形態に係る薄膜トランジスタの構成について説明する。
図1は、本実施形態に係る薄膜トランジスタの平面図である。図2は、図1のA−A’線の断面図である。
基板2は、薄膜トランジスタ1を構成する各層(各部)を支持するものである。基板2には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスルホン(PES)、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)等で構成されるプラスチック基板(樹脂基板)、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタ1に可撓性を付与する場合には、基板2には、樹脂基板が選択される。
図3は、薄膜トランジスタ1の製造方法を説明するための工程断面図である。
図3(a)に示すように、基板2上に、導電膜を形成した後、導電膜をパターニングすることにより、ソース電極3およびドレイン電極4を形成する。
以上により、図2に示す薄膜トランジスタ1が得られる。
図5は、第2実施形態に係る薄膜トランジスタ1の断面図である。
図5に示す薄膜トランジスタ1は、基板2上に設けられたゲート線7と、ゲート線7上に設けられたゲート絶縁層6と、ゲート絶縁層6上に設けられたソース電極3およびドレイン電極4と、ソース電極3およびドレイン電極4の間に設けられた有機半導体層5とを有する。
図6は、第3実施形態に係る薄膜トランジスタ1の平面図である。
図6に示すように、ソース電極3およびドレイン電極4の双方が略長方形状に形成され、チャネル方向Cに沿って並んで配置されている。また、チャネル方向Cに伸びるゲート線7が、チャネル方向Cと交差する方向に3本並んでいる。
図7は、第4実施形態に係る薄膜トランジスタの平面図である。
図7に示すように、互いに対向するソース電極3およびドレイン電極4が、ゲート線7と複数回交差している。具体的には、ソース電極3およびドレイン電極4は、渦巻状に形成されている。
図8は、第5実施形態に係る薄膜トランジスタの平面図である。図8では、1つの薄膜トランジスタにおけるゲート線7、ソース電極3およびドレイン電極4の位置関係を示している。
また、図8においては、テーパ状をなした突起部であるソース電極3は2つ設けられているが、これに限定するものではなく、複数であれば良い。また、ドレイン電極の本数もソース電極3の数と対応した数であれば良い。
本実施形態に係る薄膜トランジスタでは、ゲート線7−1〜7−4の選択によって、同じゲート電圧を印加した場合においても、複数種類(本例では4種類)の駆動電流を得ることができる。
換言すると、複数本のゲート線7を配置し、ソース電極3とドレイン電極4との間隔を、ゲート線7毎に変えることにより、同じゲート電圧を印加した場合であっても、ゲート線7の選択によって、駆動電流を調節することができる。この結果、ゲート電圧を変化させなくても、ゲート線7の選択によって駆動電流を制御できる。
また、通常のトランジスタと同様に、ゲート線7に印加する電圧を変化させることにより、ソース電極3とドレイン電極4との間に流れる電流量を調整することもできる。
図9は、第6実施形態に係る薄膜トランジスタ1の平面図である。
図9に示すように、第6実施形態に係る薄膜トランジスタ1では、本実施形態では、ソース電極3の平面形状が階段状に形成されている。このため、ゲート線7と重なる部分におけるソース電極3とドレイン電極4の間隔Lが、ゲート線7毎に異なっている。具体的には、ソース電極3とドレイン電極4の間隔は、ゲート線7−1側において最も小さく、ゲート線7−4側において最も大きい。なお、ドレイン電極4を階段状にしてもよく、また、ソース電極3とドレイン電極4の双方を階段状にしてもよい。
また、本実施形態では、ソース電極3は階段状に形成されており、ゲート線7と交差する階段状の辺は、ソース電極3の辺と平行である。このため、製造上のバラつきなどに起因してゲート線7が左右に若干ずれた場合であっても、ソース電極3とドレイン電極4の間隔に影響はないため、ゲート線7の位置ずれに起因する駆動電流の変動を抑制することができる。
つまり、第2実施形態に係る薄膜トランジスタ1によれば、第1実施形態における作用効果に加えて、製造バラつきを吸収可能な、製造が容易な設計の薄膜トランジスタ1を提供することができる。また、製造バラつきを吸収できることから、製造歩留りも向上し、安価に薄膜トランジスタ1を製造することができる。
図10は、第7実施形態に係る薄膜トランジスタの平面図である。
図10に示すように、本実施形態に係る薄膜トランジスタ1では、ゲート線7の幅(ゲート幅)が、ゲート線7毎に異なる。具体的には、ゲート線7−1、7−2、7−3のゲート幅をそれぞれW1、W2、W3とするとW1>W2>W3となっている。また、ゲート線7の延在方向には、矩形のソース電極3およびドレイン電極4が交互に配列している。
また、各電極3、4の幅Hは、それぞれ、20μm以下であるのが好ましく、数μm以上10μm以下がより好ましい。
従って、第7実施形態に係る薄膜トランジスタ1によっても、第6実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
図11は、第8実施形態に係る薄膜トランジスタ1の平面図である。
図11に示すように、櫛歯状のソース電極3およびドレイン電極4ではなく、ゲート線7の延在方向に沿って、1対のソース電極3およびドレイン電極4が形成されている。本実施形態では、ソース電極3の外縁のうち、ドレイン電極4に対向する側が階段状に形成されている。このため、ソース電極3とドレイン電極4の間隔Lが、ゲート線7毎に異なっている。なお、ドレイン電極4を階段状に構成しても良い。
この構成により、ゲート線7が左右に若干ずれた場合であっても、ソース電極3とドレイン電極4の間隔に影響はない。
従って、第4実施形態に係る薄膜トランジスタ1によっても、第2実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
図12は、本実施形態に係る電気光学装置の配線基板を示す図である。電気光学装置の配線基板は、上述した薄膜トランジスタ1を複数備える。
図12に示す配線基板10は、基板2と、基板2上に設けられた薄膜トランジスタ1、画素電極41、接続端子8、ソース線13、ゲート線7などから構成されている。
図13は、本発明の配線基板10を電気泳動表示装置に適用した場合の実施形態を示す縦断面図である。
上記電気泳動表示装置20等の電気光学装置は、各種電子機器に組み込むことができる。電子機器の例として、電子ペーパについて説明する。
図14に示す電子ペーパ600は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体601と、表示ユニット602とを備えている。このような電子ペーパ600では、表示ユニット602が、前述したような電気泳動表示装置20で構成されている。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
Claims (8)
- 平面的に対向して配置されたソース電極およびドレイン電極と、
少なくとも前記ソース電極および前記ドレイン電極の間に設けられた有機半導体層と、
前記ソース電極、前記有機半導体層および前記ドレイン電極に跨って延在する複数本のゲート線と、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記有機半導体層と、各前記ゲート線との間に介在するゲート絶縁層と、
を有する薄膜トランジスタ。 - 前記ソース電極および前記ドレイン電極は、前記ゲート線の延在方向に沿って交互に配置され、
前記ゲート線は、複数の前記ソース電極および前記ドレイン電極に交差している、
請求項1記載の薄膜トランジスタ。 - 前記ソース電極および前記ドレイン電極は、櫛歯状に形成されている、
請求項1記載の薄膜トランジスタ。 - 各前記ゲート線と重なる部分における前記ソース電極と前記ドレイン電極との間隔が、前記ゲート線毎に異なる、
請求項1記載の薄膜トランジスタ。 - 前記ソース電極または前記ドレイン電極の少なくとも一方の平面形状が、テーパー状または階段状に成形されている、
請求項4記載の薄膜トランジスタ。 - 前記ゲート線の幅が、前記ゲート線毎に異なる、
請求項1記載の薄膜トランジスタ。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の薄膜トランジスタを備える電気光学装置。
- 請求項7記載の電気光学装置を備える電子機器。
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