JP2014170761A - 有機半導体装置および有機半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェット法によって有機半導体層を形成する場合において、有機半導体材料の吐出制御の簡略化を図ることができる有機半導体装置および有機半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板３０上に設けられたバンク２０は、複数の列をなし且つ各列における数量が互いに等しくなるように配列された複数の開口部２１ａ〜２１ｆを有する。複数の開口部２１ａ〜２１ｆの各々の内側には、有機半導体層３４が設けられている。有機半導体層３４は、複数の有機半導体素子ＯＬＥＤと、有機半導体素子として機能しない少なくとも１つのダミー素子Ｄ１とを構成している。
【選択図】図２
【解決手段】基板３０上に設けられたバンク２０は、複数の列をなし且つ各列における数量が互いに等しくなるように配列された複数の開口部２１ａ〜２１ｆを有する。複数の開口部２１ａ〜２１ｆの各々の内側には、有機半導体層３４が設けられている。有機半導体層３４は、複数の有機半導体素子ＯＬＥＤと、有機半導体素子として機能しない少なくとも１つのダミー素子Ｄ１とを構成している。
【選択図】図２
Description
本発明は、有機トランジスタ等の有機半導体素子を含む有機半導体装置および有機半導体装置の製造方法に関する。
近年、有機半導体を使った有機トランジスタの開発が活発化している。有機トランジスタは、低温プロセスが可能、印刷による形成が可能といった特徴を有していることから電子ペーパやフレキシブルディスプレイ等のユニークな用途が拓けるものと期待されている。
特に、コスト削減の観点から真空装置を使用することなく有機半導体層の形成が可能となる塗布型の有機半導体材料の開発が進められている。塗布型の有機半導体材料の成膜方法として、インクジェット法が知られている。インクジェット法は、基板上に複数の開口部を有するバンクを形成しておき、インクジェット塗布装置のノズルヘッドからバンクの開口部に向けて有機半導体材料の液滴を吐出して、開口部内に有機半導体層を形成する手法である。
特許文献１には、ピクセル内における有機トランジスタ同士のチャネル長方向の間隔をａとし、隣接するピクセル間における有機トランジスタ同士のチャネル長方向の間隔をｂ（ａ≦ｂ）としたときに、ｂがａの整数倍となるように有機トランジスタを配置することが記載されている。このような有機トランジスタの配列によれば、多数の吐出口が規則的に配列されたノズルヘッドを一方向に走査させて基板上の所定の位置に有機半導体材料を供給する場合において、吐出動作をしない無駄な吐出口の数を最小限に抑えることができるので生産効率の向上を図ることが可能となる。
図１（ａ）は、有機ＥＬ表示パネルを構成するピクセル１００の構成を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）における１ｂ−１ｂ線に沿った断面図である。尚、図１（ａ）および図１（ｂ）において、有機半導体材料を供給するためのノズルヘッド２００が示されている。ピクセル１００は、基板１１０上に設けられた複数の開口部を有するバンク１１１と、バンク１１１の開口部内に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子（以下において、有機ＥＬ素子と称する）ＯＬＥＤおよび複数の有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５と、を含んでいる。
有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５は、バンク１１１の各開口部内に液状の有機半導体材料を供給することにより形成される。有機半導体材料の供給は、インクジェット塗布装置のノズルヘッド２００を基板１１０の上方に配置して、吐出口２０１ａおよび２０１ｂから有機半導体材料の液滴を吐出することで行われる。ノズルヘッド２００は、例えば、図１（ａ）において矢印で示される有機トランジスタの配列方向に沿って走査され、バンク１１１の各開口部内に有機半導体材料が供給される。ノズルヘッド２００は、図１（ａ）中左右方向において互いに隣り合う２つの開口部間の間隔に対応する離間距離をおいて配置された吐出口２０１ａおよび２０１ｂを有しており、有機半導体材料は、これらの吐出口２０１ａおよび２０１ｂから同時に吐出される。
ここで、図１（ａ）に示す例では、有機トランジスタＴｒ１およびＴｒ５は比較的サイズが大きく、有機トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４は比較的サイズが小さい。有機トランジスタのサイズは、例えば動作電流の大きさに応じて定められる。また、ピクセル１００内において第１列目と第２列目とで、有機トランジスタの数が異なっている。すなわち、第１列目に２つの有機トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２が配置され、第２列目に３つの有機トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ５が配置されている。
このような場合、ノズルヘッド２００の吐出口２０１ａおよび２０１ｂから吐出させる有機半導体材料の量や吐出タイミングを別々に制御する必要があり、ノズルヘッドにおける吐出制御が複雑になる。また、第１列目と第２列目とで有機トランジスタの数が異なると、一方の吐出口において有機半導体材料の吐出を一時的に停止させることが必要となる。すなわち、図１（ａ）に示す例においては、ノズルヘッド２００は、有機トランジスタＴｒ５の形成位置の上方に位置決めされた後、吐出口２０１ａから有機半導体材料を吐出して、有機トランジスタＴｒ５に対応するバンク開口部に有機半導体層を供給する一方、他方の吐出口２０１ｂからの有機半導体材料の供給を停止させる必要がある。ノズルヘッドにおけるこのような動作は、吐出制御が複雑になるだけでなく、吐出口のいずれかにおいて有機半導体材料の吐出停止期間が生じる故、ノズルヘッド内部における有機半導体材料の状態が変化して、ノズルヘッドに目詰まりが生じる等してその後に吐出を再開するときに有機半導体材料が適切に吐出されないといった不具合が起りやすくなる。
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、インクジェット法によって有機半導体層を形成する場合において、有機半導体材料の吐出制御の簡略化を図ることができる有機半導体装置および有機半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の有機半導体装置は、基板上において複数の列をなし且つ各列における数量が互いに等しくなるように配列された複数の開口部を有するバンクと、前記複数の開口部の各々の内側に設けられた有機半導体層と、を含み、前記有機半導体層は、複数の有機半導体素子と、有機半導体素子として機能しない少なくとも１つのダミー素子とを構成していることを特徴としている。
本発明の有機半導体装置の製造方法は、基板上において複数の列をなし且つ各列における数量が互いに等しくなるように配列された複数の開口部を有するバンクを形成する工程と、前記複数の開口部の各々の内側に液状の有機半導体材料を供給する工程と、前記有機半導体材料を乾燥させて前記複数の開口部の各々の内側に有機半導体層を形成する工程と、を含み、前記有機半導体層は、複数の有機半導体素子と、有機半導体素子として機能しない少なくとも１つのダミー素子とを構成していることを特徴としている。
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しつつ説明する。尚、各図において実質的に同一または等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。図２（ａ）は、本発明の実施例に係る有機半導体装置の一種である有機ＥＬ表示パネルを構成するピクセル１の模式的な構成を示す平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）における２ｂ−２ｂ線に沿った断面図である。
有機ＥＬ表示パネルは、マトリックス状に配列された複数のピクセルにより構成される。ピクセル１は、基板３０上に設けられた複数の開口部２１ａ〜２１ｆ、２２を有するバンク２０と、バンク２０の開口部２１ａ〜２１ｅ内に形成された有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５と、バンク２０の開口部２１ｆ内に設けられたダミー素子Ｄ１と、バンク２０の開口部２２内に設けられた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと、を含んでいる。
基板３０は、ガラスやプラスチック等からなる光透過性を有する板材またはフィルム材 により構成されている。
バンク２０は、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５、ダミー素子Ｄ１および有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを隔てる隔壁である。バンク２０は、駆動回路形成領域１０内に形成された開口部２１ａ〜２１ｆおよび発光領域１１内に形成された開口部２２を有している。有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５は開口部２１ａ〜２１ｅ内に設けられ、ダミー素子Ｄ１は開口部２１ｆ内に設けられ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは開口部２２内に設けられている。
駆動回路形成領域１０内には、ピクセル１内において必要とされる有機トランジスタの数量にかかわらず、バンクの開口部が、複数の列をなし且つ各列におけるバンクの開口部の数量が互いに等しくなるように配列される。図２（ａ）に示す例では、バンク２０の開口部２１ａ〜２１ｆは、駆動回路形成領域１０内において２つの列をなして配列され、各列における開口部の数量がそれぞれ３つとなるように配列されている。すなわち、開口部２１ａ、２１ｂ、２１ｃは第１列目に配置され、開口部２１ｄ、２１ｅ、２１ｆは第２列目に配置されている。尚、以下において、開口部２１ａ、２１ｂ、２１ｃが並ぶ方向または開口部２１ｄ、２１ｅ、２１ｆが並ぶ方向を第１方向と称することとし、第１方向と直交する方向を第２方向と称することとする。
開口部２１ａ〜２１ｆは、互いに同一形状および同一サイズで形成されている。また、開口部２１ａ〜２１ｆは、それぞれ、第２方向において隣接する他の開口部と端部が揃うように整列している。尚、本実施例では、駆動回路形成領域１０におけるバンクの開口部の数量を６つとしているが、特に限定されるものではない。
有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５は、所謂アクティブマトリックス方式で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを駆動する駆動回路を構成しており、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに駆動電流を供給する駆動トランジスタ、駆動トランジスタをオンオフするスイッチングトランジスタ、またはこれらのトランジスタの動作を補正する補正トランジスタのいずれかとして機能する。有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５は、所謂ボトムコンタクト構造を有し、基板３０上に形成されたゲート電極３１と、ゲート電極３１を覆いゲート絶縁膜として機能する絶縁膜３２と、絶縁膜３２上に形成されたドレイン電極３３−１およびソース電極３３−２と、バンク２０の開口部内においてドレイン電極３３−１、ソース電極３３−２およびゲート絶縁膜３２と接する有機半導体層３４と、により構成される。有機半導体層３４の表面は、絶縁体からなるオーバコート層３５で覆われている。有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５は、その機能にかかわらず、互いに同一形状且つ同一サイズの有機半導体層により構成される。
ダミー素子Ｄ１は、バンク２０の開口部２１ｆ内に設けられた有機半導体層３４により構成される。ダミー素子Ｄ１は、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５が有するゲート電極３１、ドレイン電極３３−１およびソース電極３３−２を有していない。すなわち、ダミー素子Ｄ１は、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５のいずれにも電気的に接続されておらず、電力供給経路は遮断されており、能動素子である有機トランジスタとして機能しないようになっている。また、ダミー素子Ｄ１は、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５と同一形状且つ同一サイズの有機半導体層３４を有する。
ダミー素子Ｄ１は、駆動回路形成領域１０内において、バンク２０の開口部の数量が有機トランジスタの数よりも多い場合に、有機トランジスタを形成しない開口部内に設けられる。すなわち、バンク２０の開口部は、ピクセル１内において必要とされる有機トランジスタの数量にかかわらず、各列において開口部の数量が互いに等しくなるように形成されることから、ピクセル１内における開口部の総数は、有機トランジスタの数量よりも多くなる場合がある。本実施例においては、合計６つの開口部２０ａ〜２０ｆに対して有機トランジスタの数量は５つである。この場合、有機トランジスタを形成しない開口部２０ｆにダミー素子Ｄ１が設けられる。尚、本実施例ではダミー素子Ｄ１の数量を１つとしているが、これに限定されるものではない。また、本実施例では、ダミー素子Ｄ１を開口部２０ｆ内に配置することとしたが、ダミー素子Ｄ１の配置は任意に選択することが可能である。
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、発光領域１１内に設けられたバンク２０の開口部２２内において陽極４０、有機機能層４１、陰極４２を積層することにより形成される。陽極４０は、駆動トランジスタとして機能する有機トランジスタのドレイン電極３３−１に接続される。有機機能層４１は、例えばホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層からなる積層構造を有している。本実施例に係る有機ＥＬ表示パネルは、所謂ボトムエミッション型であり、発光層から発せられた光は、基板３０側から取り出される。
次に、上記した構成を有する有機ＥＬ表示パネルの製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施例に係る有機ＥＬ表示パネルの製造工程におけるプロセスステップ毎の断面図である。
はじめに、ガラスやプラスチック等の光透過性板材またはフィルム材からなる基板３０を用意する。基板３０上に各素子を形成する前に純水や界面活性剤等を含む洗浄液で洗浄し、基板３０の表面に付着した油脂等を除去する。次に、スパッタ法などにより基板３０上に厚さ約１００ｎｍのＣｒ膜を形成する。続いて、Ｃｒ膜上に公知のフォトリソグラフィ技術によってレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してＣｒ膜をウェットエッチングしてＣｒ膜のパターニングを行う。これにより、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５のゲート電極３１が形成される。ダミー素子Ｄ１の形成位置には、ゲート電極は形成されていない（図３（ａ））。
次に、基板３０上にゲート絶縁膜として機能するとともに、図示されていないゲート電極を含む下部電極配線と後の工程にて形成されるドレイン電極およびソース電極を含む上部電極配線とを絶縁する絶縁膜３２を形成する。絶縁膜３２の材料として例えばポリシラザンを用いることができる。ポリシラザンは、有機溶剤に可溶な無機ポリマーであり、有機溶媒溶液を塗布液として用いることができる。ポリシラザンをスピンコート法により基板３０上に成膜した後、熱処理によってポリシラザンを高純度シリカ（アモルファスＳｉＯ2）に転化させる。これにより、基板３０上にゲート電極３１を覆う絶縁膜３２が形成される（図３（ｂ））。
次に、スパッタ法などにより絶縁膜３２上にＣｒ（厚さ５ｎｍ）およびＡｕ（厚さ１００ｎｍ）を順次堆積して導体膜を形成する。続いて、この導体膜をレジストマスク（図示せず）を介してウェットエッチングすることにより導体膜にパターニングを施す。これにより、ドレイン電極３３−１およびソース電極３３−２が形成される。ドレイン電極３３−１およびソース電極３３−２は、ゲート電極３１上においてチャネル部３３ａを有し、チャネル部３３ａにおいて絶縁膜３２が露出している。ダミー素子Ｄ１の形成位置には、ドレイン電極３３−１およびソース電極３３−２は形成されていない。
次に、スパッタ法などによりＩＺＯ（登録商標）（Indium Zinc Oxide）またはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の光透過性を有する金属酸化物導電体を絶縁膜３２上に堆積させ、エッチングによってこれをパターニングして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの陽極４０を形成する。陽極４０は、絶縁膜３２上において有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの駆動トランジスタとして機能する有機トランジスタのドレイン電極３３−１に接続される（図３（ｃ））。
次に、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５、ダミー素子Ｄ１および有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの各素子間を隔てるバンク２０を形成する。上記各工程を経た基板３０上に、スピンコート法により厚さ約１μｍのフッ素化フォトポリマー膜を成膜する。その後、公知のフォトリソグラフィ技術によってフッ素化フォトポリマー膜に開口部を形成する。
駆動回路形成領域１０には、ピクセル内において必要とされる有機トランジスタの数量よりも多くの開口部が複数の列をなし且つ各列における開口部の数量が互いに等しくなるように形成される。本実施例においては、図２（ａ）に示すように、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３に対応する開口部２１ａ〜２１ｃが第１列目に配列され、有機トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５に対応する開口部２１ｄ、２１ｅが第２列目に配列される。第１列目と第２列目の開口部の数量が等しくなるように、第２列目に開口部２１ｆが追加的に設けられる。これにより、第１列目と第２列目の開口部の数量がともに３つとなる。追加的に設けられた開口部２１ｆ内には後の工程において、能動素子である有機トランジスタとして機能しないダミー素子Ｄ１が形成される。開口部２１ａ〜２１ｆは、互いに同一形状且つ同一サイズで形成されることが好ましい。また、第２方向において隣接する２つの開口部は、開口部の終端位置が互いに揃うように配置されることが好ましい。有機トランジスタを形成するための開口部２１ａ〜２１ｅの底部にはドレイン電極３３−１およびソース電極３３−２と、チャネル部３３ａにおいて露出している絶縁膜３２とが延在している。一方、開口部２２は、発光領域１１内において有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの形成位置に設けられる。開口部２２の底部には有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの陽極４１が延在している（図４（ａ））。
次に、インクジェット法によりバンク２０の開口部２１ａ〜２１ｆ内に例えばテトラベンゾポルフィリン誘導体（tetrabenzoporphyrin）を安息香酸エチル溶媒に溶かしてインク化した有機半導体材料を塗布した後、これを焼成して開口部２１ａ〜２１ｆ内に有機半導体層３４を形成する。
ここで、図５は、インクジェット塗布装置のノズルヘッド２００の動作を示す平面図である。ノズルヘッド２００は、有機半導体材料の液滴をピコリットル（ｐｌ）のオーダで吐出する吐出口２０１ａ、２０１ｂを有している。吐出口２０１ａ、２０１ｂは、第２方向において互いに隣り合うバンク開口部間の間隔に対応する離間距離をおいてノズルヘッド２００の長手方向に沿って配置されている。
ノズルヘッド２００は、その長手方向が、第２方向に向けられて、吐出口２０１ａおよび２０１ｂが、それぞれ、互いに隣り合う開口部２１ａおよび２１ｄの直上に位置するように位置決めされる。その後、吐出口２０１ａおよび２０１ｂから有機半導体材料が同時に吐出され、開口部２１ａおよび２１ｄ内に所定量の有機半導体材料が供給される（第１ステップ）。
続いて、ノズルヘッド２００は、図５において矢印で示されるように、第１方向に沿って移動する。ノズルヘッド２００は、吐出口２０１ａおよび２０１ｂが、それぞれ、互いに隣り合う開口部２１ｂおよび２１ｅの直上に位置するように位置決めされる。その後、吐出口２０１ａおよび２０１ｂから有機半導体材料が同時に吐出され、開口部２１ｂおよび２１ｅ内に所定量の有機半導体材料が供給される（第２ステップ）。
続いて、ノズルヘッド２００は、吐出口２０１ａおよび２０１ｂが、それぞれ、互いに隣り合う開口部２１ｃおよび２１ｆの直上に位置するように位置決めされ、開口部２１ｃおよび２１ｆ内に所定量の有機半導体材料が供給される（第３ステップ）。バンク２０の各開口部に有機半導体材料を供給した後、有機半導体材料を焼成し、結晶化させる。これにより、バンク２０の開口部２１ａ〜２１ｆ内に有機半導体層３４が形成される。
バンク２０の開口部２１ａ〜２１ｆは、各列における数量が等しくなるように配列されているので、ノズルヘッド２００における有機半導体材料の吐出制御を簡略化することが可能となる。すなわち、各列においてバンク２０の開口部の数量は等しいので、上記第１〜第３ステップにおいてノズルヘッド２００が位置決めされたときには、吐出口２０１ａおよび２０１ｂの各々の直下には、常に開口部が存在することとなる。従って、吐出口２０１ａおよび２０１ｂから常に同じタイミングで有機半導体材料を吐出させることができる。換言すれば、一方の吐出口から有機半導体材料を供給し、他方の吐出口からの有機半導体材料の供給を停止させるといった複雑な吐出制御が不要となる。また、吐出口２０１ａと２０１ｂとを常に連動させることにより、各吐出口において吐出停止期間を最小限に抑えることができる。これにより、吐出停止期間の経過後に有機半導体材料の吐出を再開するときに、目詰まり等によってノズルヘッドから有機半導体材料が適切に吐出できないといった問題を回避することが可能となる。
本実施例においては、有機トランジスタを形成するためのバンク開口部が５つであるので、追加的な開口部２０ｆを設けることにより、バンク開口部の数量が各列において等しくなるように調整されている。駆動回路の機能上、本来的に必要とされない開口部２０ｆは、ノズルヘッド２００から供給される有機半導体材料の収容部として機能する。仮に開口部２０ｆを設けないこととした場合には、上記のステップ３において、吐出口２０１ａからの有機半導体材料の供給を停止させる必要が生じる故、吐出制御が複雑となり、ノズルヘッドの目詰まりが生じやすくなる。
開口部２０ｆ内に形成された有機半導体層に対しては、トランジスタとしての機能を付与する必要はなく、従ってゲート電極、ドレイン電極およびソース電極等の電力供給配線が非接続となっている。つまり、開口部２０ｆ内には、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５から分離され且つ有機トランジスタとして機能しないダミー素子Ｄ１が形成されることとなる。
また、バンク２０の開口部２１ａ〜２１ｆは、互いに同一形状且つ同一サイズで形成されていることから、開口部２１ａ〜２１ｆ内に供給する有機半導体材料の量（液滴のショット数）を同一とすることにより、開口部２１ａ〜２１ｆ内に形成される有機半導体層３４の厚さを等しくすることが可能となる。これにより、ピクセル内における有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５の特性（例えば移動度）を揃えることができる。仮にバンク２０の開口部の形状およびサイズがピクセル内において互いに異なっている場合、有機半導体材料の供給量（液滴のショット数）によって有機半導体層の厚さを制御することとなるが、このような厚さ制御は通常困難であり、有機トランジスタの特性ばらつきが生じやすい。
また、バンク２０の開口部２１ａ〜２１ｆ内に供給する有機半導体材料の量（液滴のショット数）を互いに等しくすることによりノズルヘッド２００における有機半導体材料の吐出制御をより簡略化することが可能となる。すなわち、この場合、ノズルヘッド２００は、上記第１〜第３ステップの各ステップにおいて、同一の吐出動作を繰り返せばよいこととなる。
有機半導体層３４を形成した後、例えばポリスチレンを安息香酸エチル溶媒に溶かした絶縁膜材料をインクジェット法などにより有機半導体層３４上に成膜し、これを乾燥させる。これにより、開口部２１ａ〜２１ｆ内において有機半導体層３４を覆う厚さ４μｍ程度のオーバコート層３５が形成される（図４（ｂ））。
次に、上記各工程を経た基板３０上に有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する有機機能層４１を形成する。有機機能層４１は、例えばホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層からなる積層構造を有する。ホール注入層は例えば厚さ２０ｎｍ程度の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）により構成され、ホール輸送層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のα−ＮＰＤ(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine)により構成され、発光層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のＡｌｑ３(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum)により構成され、電子注入層は例えば厚さ０．５ｎｍ程度のフッ化リチウム（ＬｉＦ）により構成される。有機機能層４１は、例えば真空蒸着法による成膜を繰り返して、上記各層を積層することにより形成される。また、有機機能層４１は、バンク２０の開口部２２内において陽極４０を覆うように形成される。最後に、真空蒸着法などにより有機機能層４１上に厚さ１００ｎｍ程度のＡｌを堆積させて有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの陰極４２を形成する。このように、バンク２０の開口部２２内において陽極４０、有機機能層４１および陰極４２が積層され、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが形成される（図４（ｃ））。以上の各工程を経ることにより、有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５、ダミー素子Ｄ１および有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを有する有機ＥＬ表示パネルが完成する。
このように、本実施例に係る有機ＥＬ表示パネルでは、駆動回路形成領域に、必要とされる有機トランジスタの数量よりも多くの開口部が、複数の列をなし且つ各列における開口部の数量が等しくなるように設けられる。そして、有機トランジスタを形成しない開口部内には、能動素子である有機トランジスタとして機能しないダミー素子が形成される。これにより、ノズルヘッドを第１方向に沿って順次移動させ、第２方向において互いに隣接する複数の開口部に同時に有機半導体材料を供給する場合に、ノズルヘッドに設けられた複数の吐出口から常に同じタイミングで有機半導体材料を吐出させることができるので、ノズルヘッドの吐出制御を簡略化することが可能となる。また、この場合、各吐出口において吐出停止期間を最小限に抑えることができるので、ノズルヘッドにおける目詰まり等の不具合を回避することができる。また、駆動回路形成領域に設けられるバンク開口部は、互いに同一形状且つ同一サイズを有しているので、各ステップにおいて、同一のショット数で有機半導体材料の吐出を繰り返すという最も単純な吐出制御で有機半導体層の厚さを均一とすることが可能となる。
尚、上記の実施例では、ノズルヘッドの長手方向を第２方向に向けて配置して、ノズルヘッドを第１方向に沿って走査することとしたが、図６に示すように、ノズルヘッド２００の長手方向を第１方向に向けて、ノズルヘッド２００を第２方向に沿って走査することとしてもよい。ノズルヘッド２００には、その長手方向に沿って吐出口２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃが設けられ、第１方向に沿って配列された３つの開口部に対して同時に有機半導体材料が供給される。この場合においても上記した実施例と同様の効果を得ることができる。
また、上記の実施例では、駆動回路形成領域１０内に設けられるバンクの開口部のサイズをすべて同一としたが、図７に示すように、各列毎にバンクの開口部のサイズを異ならせてもよい。この場合においても、ノズルヘッドにおける吐出制御を簡略化することができる。
図８（ａ）〜図８（ｄ）は、駆動回路形成領域１０内における有機トランジスタおよびダミー素子の配置のバリエーションを示す平面図である。図８（ａ）〜図８（ｄ）において、ダミー素子はハッチングで示されている。図８（ａ）に示すように、駆動回路形成領域１０内に、４つの有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４と２つのダミー素子Ｄ１、Ｄ２とを２列に配列することとしてもよい。また、図８（ｂ）に示すように、駆動回路形成領域１０内に、３つの有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３と３つのダミー素子Ｄ１〜Ｄ３とを２列に配列することとしてもよい。また、図８（ｃ）に示すように、駆動回路形成領域１０内に、３つの有機トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３と１つのダミー素子Ｄ１とを２列に配列することとしてもよい。また、図８（ｄ）に示すように、駆動回路形成領域１０内に、２つの有機トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２と２つのダミー素子Ｄ１、Ｄ２とを２列に配列することとしてもよい。
１ ピクセル
２０ バンク
２１ａ〜２１ｆ 開口部
３０ 基板
３１ ゲート電極
３２ 絶縁膜
３３−１ ドレイン電極
３３−２ ソース配線
３３ａ チャネル部
３４ 有機半導体層
４０ 陽極
４１ 有機機能層
４２ 陰極
１００ ピクセル
１１０ 基板
１１１ バンク
２００ ノズルヘッド
２０１ａ、２０１ｂ 吐出口
Ｔｒ１〜Ｔｒ５ 有機トランジスタ
ＯＬＥＤ 有機ＥＬ素子
Ｄ１〜Ｄ３ ダミー素子
２０ バンク
２１ａ〜２１ｆ 開口部
３０ 基板
３１ ゲート電極
３２ 絶縁膜
３３−１ ドレイン電極
３３−２ ソース配線
３３ａ チャネル部
３４ 有機半導体層
４０ 陽極
４１ 有機機能層
４２ 陰極
１００ ピクセル
１１０ 基板
１１１ バンク
２００ ノズルヘッド
２０１ａ、２０１ｂ 吐出口
Ｔｒ１〜Ｔｒ５ 有機トランジスタ
ＯＬＥＤ 有機ＥＬ素子
Ｄ１〜Ｄ３ ダミー素子
Claims (8)
- 基板上において複数の列をなし且つ各列における数量が互いに等しくなるように配列された複数の開口部を有するバンクと、
前記複数の開口部の各々の内側に設けられた有機半導体層と、を含み、
前記有機半導体層は、複数の有機半導体素子と、有機半導体素子として機能しない少なくとも１つのダミー素子とを構成していることを特徴とする有機半導体装置。 - 前記複数の開口部のうち同一列に属するものの形状および大きさは、互いに同一であることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体装置。
- 前記複数の開口部は、互いに同一の形状および大きさを有することを特徴とする請求項１または２に記載の有機半導体装置。
- 前記ダミー素子は、電力供給配線が非接続であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の有機半導体装置。
- 前記有機半導体素子に接続された有機エレクトロルミネッセンス素子を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の有機半導体装置。
- 基板上において複数の列をなし且つ各列における数量が互いに等しくなるように配列された複数の開口部を有するバンクを形成する工程と、
前記複数の開口部の各々の内側に液状の有機半導体材料を供給する工程と、
前記有機半導体材料を乾燥させて前記複数の開口部の各々の内側に有機半導体層を形成する工程と、を含み、
前記有機半導体層は、複数の有機半導体素子と、有機半導体素子として機能しない少なくとも１つのダミー素子とを構成していることを特徴とする有機半導体装置の製造方法。 - 前記有機半導体素子を供給する工程において、前記有機半導体材料を吐出するノズルヘッドが、前記複数の開口部が並ぶ第１方向に沿って順次移動して前記第１方向と交差する第２方向において互いに隣接する複数の開口部内に同時に前記有機半導体材料を供給することを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
- 前記複数の開口部は、互いに同一の形状および大きさを有することを特徴とする請求項６または７に記載の製造方法。
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