JP4567092B2

JP4567092B2 - 有機ｅｌ表示装置及びその製造方法

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Inventors: 千寛原田
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Description

本発明は、有機ＥＬ素子及び有機トランジスタを有する有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に関する。

自己発光型素子である有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどの表示装置と比較して、高画質及び高視野角であり、しかも低コストで製造可能などの利点を有している。

有機ＥＬ表示装置は、多数の有機ＥＬ素子からなるマトリックス状のピクセル（一画素に相当）によって表示部が形成されており、１つのピクセルは複数のサブピクセルからなることもある。本明細書では、ディスプレイを構成する点の最小単位を「ドット」と呼ぶ。すなわち、モノクロディスプレイではドットとはピクセルを意味し、カラーディスプレイではサブピクセルを意味する。表示部の駆動方式としては、パッシブマトリックス型とアクティブマトリックス型の２種類に大別されるが、近年においては、大画面化の要求が益々高まる傾向にあり、低電流で駆動可能なアクティブマトリックス型の有機ＥＬ表示装置の研究開発が盛んになってきている。

アクティブマトリックス型の有機ＥＬ表示装置は、各ドットに有機ＥＬ素子および有機トランジスタを配置し、例えばフレームとフレームの間の時間だけ駆動信号を保持するように制御される。

上記有機ＥＬ素子は、有機物のエレクトロルミネッセンス現象を利用した自発光型の素子であり、一般的に、透明な基板の上面に、陽極、発光層を含む有機層、及び陰極を積層した構成であり、陽極及び陰極を通じて注入した正孔と電子が有機層内で再結合することによって発光する。

また、上記有機トランジスタは、基本原理としては通常のトランジスタと同様であり、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（metal oxide semiconductor field-effect transistor）構造の有機トランジスタは、ゲート電極及び有機半導体層がゲート絶縁層を介して形成されており、前記ゲート電極に電圧を印加して前記有機半導体層内にチャネルを形成することによって、ソース電極及びドレイン電極間の電流を制御する。

ところで、近年においては、より一層の低コストプロセスを達成するため、ペンタセン前駆体などの低分子有機材料やポリアルキルチオフェンなどの高分子有機材料を用いて、塗布により前記有機半導体層を成膜することが検討されている。塗布によって成膜することができれば、インクジェット印刷法などの、簡便で、かつ、材料の無駄が少ないプロセスで製造することが可能となる。また、有機半導体層だけではなく、ゲート絶縁層や電極にも、塗布で成膜可能な材料を用いることが検討されている。

インクジェット印刷装置を用いて、有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子部を形成することは従来においても行われている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、有機トランジスタの形成に用いる場合には、有機ＥＬ素子部に対して面積が小さいこと、各ドットあたりに備えられる数が多く、より密接して配置されることから、新たな解決課題が生じてくる。

特開２００２−２２２６９５号公報

液状材料を基板に供給するためのインクジェット印刷装置は、多数の吐出孔が規則的に配列されたノズルヘッドを備えており、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液体材料を吐出供給する。一般的に、ノズルヘッドは、様々なパターンに対応可能なように吐出孔が等ピッチで配列されている。

インクジェット印刷装置のノズルヘッドは、現在のところ、数十から数百μｍのピッチで吐出孔が一列に並んでいるものが多い。一方、有機ＥＬ表示装置は、年々、高精細化されており、ドットサイズが小さくなっている。例えば、７インチのＶＧＡパネルを想定すると、１つのピクセルを３つの面積の等しいサブピクセルに分割した場合のドットサイズは、２２５μｍ×７５μｍ程度であり、インクジェット装置の吐出孔のピッチとほぼ同じである。

このようなインクジェット印刷装置を用いて、有機トランジスタの構成要素の一つである有機半導体層を塗布成膜する場合、基板上に配列された有機トランジスタ形成部分の上方を吐出孔が通過するようにノズルヘッドを傾斜させて、ノズルヘッドを走査することが一例として考えられる。高精細化が進んでいなかった従来においてはノズルヘッドに形成された吐出孔のピッチに対してトランジスタ同士の間隔が十分に広いため、有機トランジスタの配置と生産効率には相関関係がなかった。しかしながら、高精細化が進み、有機トランジスタ同士が狭い間隔で配置されたパネルを形成する場合には、以下に説明するように生産効率の問題が顕在化する。

一例として図１２に模式的に示すように、例えば基板１上に複数のドット１０が形成され、さらに１つのドット１０に２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２が配置された構成を考えると、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両方に液状材料を塗布するには、まず、吐出孔１１を有するノズルヘッド１２を走査してトランジスタＴｒ１に液状材料を塗布した後、再度ノズルヘッド１２を走査してトランジスタＴｒ２に塗布する方法と、トランジスタＴｒ１とＴｒ２に一回の走査で同時に塗布する方法が考えられる。前者では、少なくともノズルヘッド１２を２度走査しなければならないので、生産効率が低下してしまう。また、後者では、トランジスタの配置によってはノズルヘッド１２を大きく傾斜させなければならず、結局何度も走査することとなり、生産効率が低下する。この課題は、ドットあたりの有機トランジスタ数が多くなると、特に顕著となる。

本発明が解決しようとする課題には、上述した問題が一例として挙げられる。そこで、本発明の目的としては、少なくとも、有機ＥＬ素子、キャパシタ及び有機トランジスタによって構成されるドットを有し、基板上に配列された複数のドットによって表示部が形成され、アクティブ駆動される有機ＥＬ表示装置において、生産効率の向上を図ることができる有機ＥＬ表示装置の製造方法、及び有機ＥＬ表示装置を提供することが一例として挙げられる。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、請求項１に記載されているように、少なくとも、有機ＥＬ素子、キャパシタ及び有機トランジスタによって構成されるドットを有し、基板上に配列された複数のドットによって表示部が形成され、アクティブ駆動される有機ＥＬ表示装置であって、前記有機トランジスタ同士のチャネル長方向の最も短い間隔をａとしたときに、表示部に設けられるすべての有機トランジスタにおいて、有機トランジスタ同士のチャネル長方向の間隔が前記ａの整数倍を有するように配置されていることを特徴とする。

また、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、請求項７に記載されているように、少なくとも、有機ＥＬ素子、キャパシタ及び有機トランジスタによって構成されるドットを有し、基板上に配列された複数のドットによって表示部が形成され、アクティブ駆動される有機ＥＬ表示装置を製造する方法であって、前記有機トランジスタを形成する部分同士のチャネル長方向の最も短い間隔をａとしたときに、表示部に設けられるすべての有機トランジスタ形成部分において、チャネル長方向の間隔が、前記ａの整数倍を有するように配置された基板を準備する工程と、多数の吐出孔が配列されたインクジェットノズルを所定角度傾けて前記有機トランジスタ形成部分の上方を通過する吐出孔の数が最大となるようにし、チャネル幅方向に走査しながら有機半導体層，ゲート絶縁膜及びゲート電極のうちの少なくも１つの液状材料を前記有機トランジスタ形成部分に塗布して成膜する工程と、を有することを特徴とする。

本発明の第１実施形態による有機ＥＬ表示装置の表示部を構成するピクセルの模式平面図である。図１に示す有機ＥＬ表示装置の回路構成図である。図１に示す有機ＥＬ表示装置に設けられる有機ＥＬ素子の模式断面図である。図１に示す有機ＥＬ表示装置に設けられる有機トランジスタの模式断面図である。図１に示す有機ＥＬ表示装置の製造工程を示すフローチャートである。図１に示す有機ＥＬ表示装置の各製造工程別の模式平面図である。図１に示す有機ＥＬ表示装置の各製造工程別の模式平面図である。有機トランジスタ同士の間隔が異なる場合の、ノズルヘッドの傾きを示す模式図である。本発明の他の実施形態による有機ＥＬ表示装置の表示部を構成するピクセルの模式平面図である。本発明の他の実施形態による有機ＥＬ表示装置の表示部を構成するピクセルの模式平面図である。本発明の他の実施形態による有機ＥＬ表示装置の表示部を構成するピクセルの模式平面図である。本発明の他の実施形態による有機ＥＬ表示装置の表示部を構成するピクセルの模式平面図である。インクジェット印刷装置を用いて有機ＥＬ表示装置における有機トランジスタを製造するときの問題点を説明するための図である。

符号の説明

２表示部
３基板
４Ａ，４Ｂ，４Ｃドット
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ有機ＥＬ素子
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ有機トランジスタ
７Ａ，７Ｂ，７Ｃキャパシタ
８ノズルヘッド

以下、本発明の好ましい実施形態に従う有機トランジスタの製造方法およびその構造について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。但し、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されることはない。

（第１実施形態）
本発明の好ましい実施形態による有機ＥＬ表示装置について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。なお、図１は、基板上に形成された有機ＥＬ表示装置の模式平面図である。

有機ＥＬ表示装置の表示部２は、基板３上に、矩形状のドット４をマトリックス状に配列することによって形成される。図１には、一例として、レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）にそれぞれ発光する３つのドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃを、基板３上に形成した構成を示しているが、実際には多数のドット４が一つの基板３上にマトリックス状に形成される。

各ドット４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）は、発光部を形成する有機ＥＬ素子５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）と、有機ＥＬ素子５をアクティブ駆動させるための有機トランジスタ６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）と、キャパシタ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を有している。さらに各ドット４には、スイッチング用とドライビング用の第１及び第２有機トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が配置されている。図１の例では、ドット４の長辺と略同じ長さを有する第２有機トランジスタＴｒ２と、第２有機トランジスタＴｒ２の約１／３程度の長さの第１有機トランジスタＴｒ１が、それぞれ間隔をあけてドット４の長辺と平行に形成されている。

ここで、第１及び第２有機トランジスタＴｒ１及びＴｒ２は、基本的な構成は同一であり、その長手方向に沿って一対のソース・ドレイン電極が形成され、ソース・ドレイン電極間にチャネルが形成される構成である。そのため、本明細書においては、ドット４の妻手方向（紙面左右方向）を“チャネル長方向”と呼び、ドット４の長手方向（紙面上下方向）を“チャネル幅方向”と呼ぶ。第１有機トランジスタＴｒ１と第２有機トランジスタＴｒ２のチャネル長方向の間隔（中心線の間隔）と、ドット４Ａの第１有機トランジスタＴｒ１と隣接するドット４Ｂの第２有機トランジスタＴｒ２との間隔の内、短い方を間隔ａ、長い方を間隔ｂとする。このとき、間隔ｂが、間隔ａの整数倍（ｂ＝ｎａ、ｎは任意の自然数）となるように配置する。好ましくは、ｎは３以下である。さらに好ましくは、すべての有機トランジスタをチャネル長方向の間隔が等ピッチ（ｎ＝１）となるように配置する。一例として７インチＶＧＡパネルを想定すると、ａ＝２５μｍ，ｂ＝５０μｍ（ｎ＝２）に設定することができる。

上記の構成を有するドット４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の各々は、例えば図２に示されるような回路構造を形成してアクティブ駆動される。

（有機ＥＬ素子）
本実施形態で使用する有機ＥＬ素子５の一例について、図３を参照しながら説明する。図３に示すように、本実施形態で使用する有機ＥＬ素子５は、基板５１上に、下部電極である陽極５２、有機層５３、上部電極である陰極５４が順に積層された構成である。基板５１上には陽極５３の端部を覆うように順テーパー形状のバンク（隔壁部）５５が形成されている。そしてバンク５５の開口部が発光部となるように、例えば蒸着法により有機層５３と陰極５４が形成されている。なお、下部電極を陰極５４とし、上部電極を陽極５２としてもよい。

基板５１は、素子の用途に応じて、例えば平板状やフィルム状の基板を用いることができる。材料についても、素子の用途に応じて適宜選択することができ、例えばガラス基板やプラスチック基板を選択することができる。陽極５２は、仕事関数の高い材料で形成されていればよく、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの酸化金属、例えばＣｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕなどの金属またはその化合物、あるいはそれらを含む合金などであってもよい。陰極５４は、仕事関数の低い材料で形成されていればよく、例えば、Ａｌなどの金属またはその化合物、あるいはそれらを含む合金などを用いることができる。

有機層５３は、図示は省略するが、陽極５２側から順に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層が積層された多層膜で構成されている。正孔注入層及び正孔輸送層としては、正孔の輸送特性が高い材料で形成されていればよく、一例として、銅フタロシアニン（Ｃｕ−Ｐｃ）などのフタロシアニン系化合物などで形成されている。有機発光層としては、エレクトロルミネッセンス現象を発生する機能を有していればよく、一例として、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）などの蛍光性有機金属化合物などで形成されている。電子注入層としては、電子の注入特性が高い材料で形成されていればよく、一例として、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）などの酸化金属などで形成されている。但し、有機層の材料や構成は、これに限定されることはなく、他の公知の材料及び構成を使用することができる。

バンク５５は、絶縁性を有する材料で形成されていればよいが、例えばフォトリソグラフィー法によってパターニングすることのできるレジストを用いるのが好ましい。

なお、カラーディスプレイの場合には、有機ＥＬ素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃの有機層５３を、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）にそれぞれ発光する材料を用いて形成することができる。但し、これに限定されることはなく、例えば、白色光をカラーフィルターによって色変換してもよい。

（有機トランジスタ）
続いて、本実施形態に使用する有機トランジスタ６の一例について、図４を参照しながら説明する。図４に示すように、本実施形態に使用する有機トランジスタ６は、基板６１上に、ゲート電極６２、ゲート絶縁膜６３、一対のソース電極６４及びドレイン電極６５が順に積層されている。さらに、有機半導体層６６を形成しようとする領域に開口部を有するように、換言すればチャネル形成領域に開口部を有するバンク（隔壁部）６７が形成されている。そしてバンク６７で囲まれる内側領域に液状材料を塗布することによって有機半導体層６６が形成されている。なお、図４には、一例としてボトムコンタクト型の有機トランジスタを示しているが、これに限定されることはなく、トップコンタクト型やトップゲート型などの有機トランジスタであってもよい。

基板６１は、素子の用途に応じて、例えば平板状やフィルム状の基板を用いることができる。材料についても、素子の用途に応じて適宜選択することができ、例えばガラス基板やプラスチック基板を選択することができる。ゲート電極６２、ソース電極６４及びドレイン電極６５は、導電性を有する材料で形成されていればよく、一例として、Ta、Cu、Au、Pt、Au、W、Ru、Ir、Al、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Rh、Pd、Ag、Cd、Ln、Sn、Ta、Re、Os、Tl、Pb、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなどの金属単体、これら金属単体の積層体、もしくは化合物を用いることができる。また、ITO、IZOのような金属酸化物類、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類などの共役性高分子化合物を含む有機導電材料を用いることもできる。

ゲート絶縁膜６３は、絶縁性を有する材料で形成されていればよく、一例として、LiOx、LiNx、NaOx、KOx、RbOx、CsOx、BeOx、MgOx、MgNx、CaOx、CaNx、SrOx、BaOx、ScOx、YOx、YNx、LaOx、LaNx、CeOx、PrOx、NdOx、SmOx、EuOx、GdOx、TbOx、DyOx、HoOx、ErOx、TmOx、YbOx、LuOx、TiOx、TiNx、ZrOx、ZrNx、HfOx、HfNx、ThOx、VOx、VNx、NbOx、TaOx、TaNx、CrOx、CrNx、MoOx、MoNx、WOx、WNx、MnOx、ReOx、FeOx、FeNx、RuOx、OsOx、CoOx、RhOx、IrOx、NiOx、PdOx、PtOx、CuOx、CuNx、AgOx、AuOx、ZnOx、CdOx、HgOx、BOx、BNx、AlOx、AlNx、GaOx、GaNx、InOx、TiOx、TiNx、SiNx、GeOx、SnOx、PbOx、POx、PNx、AsOx、SbOx、SeOx、TeOxなどの金属酸化物でも、LiAlO₂、Li₂SiO₃、Li₂TiO₃、Na₂Al₂₂O₃₄、NaFeO₂、Na₄SiO₄、K₂SiO₃、K₂TiO₃、K₂WO₄、Rb₂CrO₄、Cs₂CrO₄、MgAl₂O₄、MgFe₂O₄、MgTiO₃、CaTiO₃、CaWO₄、CaZrO₃、SrFe₁₂O₁₉、SrTiO₃、SrZrO₃、BaAl₂O₄、BaFe₁₂O₁₉、BaTiO₃、Y₃A_l5O₁₂、Y₃Fe₅O₁₂、LaFeO₃、La₃Fe₅O₁₂、La₂Ti₂O₇、CeSnO₄、CeTiO₄、Sm₃Fe₅O₁₂、EuFeO₃、Eu₃Fe₅O₁₂、GdFeO₃、Gd₃Fe₅O₁₂、DyFeO₃、Dy₃Fe₅O₁₂、HoFeO₃、Ho₃Fe₅O₁₂、ErFeO₃、Er₃Fe₅O₁₂、Tm₃Fe₅O₁₂、LuFeO₃、Lu₃Fe₅O₁₂、NiTiO₃、Al₂TiO₃、FeTiO₃、BaZrO₃、LiZrO₃、MgZrO₃、HfTiO₄、NH₄VO₃、AgVO₃、LiVO₃、BaNb₂O₆、NaNbO₃、SrNb₂O₆、KTaO₃、NaTaO₃、SrTa₂O₆、CuCr₂O₄、Ag₂CrO₄、BaCrO₄、K₂MoO₄、Na₂MoO₄、NiMoO₄、BaWO₄、Na₂WO₄、SrWO₄、MnCr₂O₄、MnFe₂O₄、MnTiO₃、MnWO₄、CoFe₂O₄、ZnFe₂O₄、FeWO₄、CoMoO₄、CuTiO₃、CuWO₄、Ag₂MoO₄、Ag₂WO₄、ZnAl₂O₄、ZnMoO₄、ZnWO₄、CdSnO₃、CdTiO₃、CdMoO₄、CdWO₄、NaAlO₂、MgAl₂O₄、SrAl₂O₄、Gd₃Ga₅O₁₂、InFeO₃、MgIn₂O₄、Al₂TiO₅、FeTiO₃、MgTiO₃、Na₂SiO₃、CaSiO₃、ZrSiO₄、K₂GeO₃、Li₂GeO₃、Na₂GeO₃、Bi₂Sn₃O₉、MgSnO₃、SrSnO₃、PbSiO₃、PbMoO₄、PbTiO₃、SnO₂-Sb₂O₃、CuSeO₄、Na₂SeO₃、ZnSeO₃、K₂TeO₃、K₂TeO₄、Na₂TeO₃、Na₂TeO₄などの金属複合酸化物、FeS、Al₂S₃、MgS、ZnSなどの硫化物、LiF、MgF₂、SmF₃などのフッ化物、HgCl、FeCl₂、CrCl₃などの塩化物、AgBr、CuBr、MnBr₂などの臭化物、PbI₂、CuI、FeI₂などのヨウ化物、またはSiAlONなどの金属酸化窒化物を用いることができる。また、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール、などポリマー系材料を用いることもできる。さらに、有機−無機ハイブリッド材料でもよい。

バンク６７は、絶縁性を有する材料で形成されていればよいが、例えばフォトリソグラフィー法によってパターニングすることのできるレジストを用いるのが好ましい。特に、当該バンク６７で囲まれる内側領域に塗布される液状材料に対して撥液性を有する材料、例えばフッ素成分を含有するレジストを用いるのが好ましい。

有機半導体層６６は、半導体特性を示す有機材料であればよく、一例として、高分子材料では、ポリパラフェニレン等の芳香族系共役性高分子、ポリアセチレン等の脂肪族系共役性高分子、ポリピノールやポリチオフェン等の複素環式共役性高分子、ポリアニリン類やポリフェニレンサルファイド等の含ヘテロ原子共役性高分子、ポリ（フェニレンビニレン）やポリ（アニーレンビニレン）やポリ（チェニレンビニレン）等の共役性高分子の構成単位が交互に結合した構造を有する複合型共役系高分子等の炭素系共役高分子を用いることができる。また、ポリシラン類やジシラニレンアリレンポリマー類、（ジシラニレン）エテニレンポリマー類、（ジシラニレン）エチニレンポリマー類のようなジシラニレン炭素系共役性ポリマー構造などのオリゴシラン類と炭素系共役性構造が交互に連鎖した高分子類などを用いることもできる。その他にも、リン系、窒素系等の無機元素からなる高分子鎖であってもよく、さらにフタロシアナートポリシロキサンのような高分子鎖の芳香族系配位子が配位した高分子類、ペリレンテトラカルボン酸のようなペリレン類を熱処理して縮環させた高分子類、ポリアクリロニトリルなどのシアノ基を有するポリエチレン誘導体を熱処理して得られるラダー型高分子類、さらにペロブスカイト類に有機化合物がインターカレートした複合材料を用いることもできる。また低分子系材料ではフタロシアニン系誘導体、ナフタロシアニン系誘導体、アゾ化合物系誘導体、ペリレン系誘導体、インジゴ系誘導体、キナクリドン系誘導体、アントラキノン類などの多環キノン系誘導体、シアニン系誘導体、フラーレン類誘導体、あるいはインドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、トリアゾールなどの含窒素環式化合物誘導体、ヒドラジン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、スチルベン類、アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物誘導体、アントラセン、ビレン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族化合物誘導体などのうち、官能基の付与等によって溶媒に可溶なものを用いることができる。

（キャパシタ）
キャパシタ７は、誘電体膜の上下を導電材料で挟んだ構造を有する。誘電体としては、絶縁性を有する材料であればよく、ゲート絶縁膜６３と同様の材料を用いることが可能である。また、導電材料としては、ゲート電極６２、ソース電極６４及びドレイン電極６５と同様の材料を用いることが可能である。

（製造方法）
続いて、図１に示す構成の有機ＥＬ表示装置を製造する方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。なお、図５は、フローチャートであり、図６Ａ及び図６Ｂは、各工程における有機ＥＬ表示装置の模式平面図である。

まず、図５のステップＳ１０１に示すように、基板３（基板５１，６１）上に、有機トランジスタ６のゲート電極６２、キャパシタ７の下部電極７１、スキャンライン及びキャパシタラインを形成する。具体的には、例えばスパッタ法などによってタンタル（Ｔａ）などの導電性薄膜を形成した後、例えばフォトリソグラフィー法によって所定の形状にパターニングされたマスクをフォトレジストで形成し、さらにマスクを介して例えば反応性イオンエッチングすることにより、有機トランジスタ６のゲート電極６２，キャパシタ７の下部電極７１、スキャンライン及びキャパシタラインに相当する導電性薄膜を同時に形成する（図６Ａ（ａ））。

さらに、前記マスクを除去した後、図５のステップＳ１０２に示すように、前記パターニングされた導電性薄膜の表面に対して陽極酸化などの酸化処理を行い、当該導電性薄膜の表面に五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）などの酸化被膜を形成する（図６Ａ（ａ）参照）。この酸化被膜は、有機トランジスタ６のゲート絶縁膜６３、キャパシタ７の誘電体膜７２、及び、各配線ラインの層間絶縁膜として機能する。なお、これら絶縁膜として機能する膜は、酸化処理によって形成するのに限られず、例えばスパッタやＣＶＤ、塗布プロセスによって形成するようにしてもよい。

続いて、図５のステップＳ１０３に示すように、ゲート電極６２のコンタクトホール６８を形成する（図６Ａ（ｂ））。コンタクトホール６８は、例えばフォトリソグラフィー法で所定形状のマスクをフォトレジストで形成し、このマスクを介してゲート絶縁膜６３をエッチングすることによって形成することができる。

続いて、図５のステップＳ１０４に示すように、例えばスパッタ法などによってＩＴＯなどの透光性を有する導電性薄膜を形成し、フォトリソグラフィーにより所定形状のマスクをフォトレジストで形成し、エッチングによってパターニングして有機ＥＬ素子５の陽極５２を形成する（図６Ａ（ｃ））。

続いて、図５のステップＳ１０５に示すように、有機トランジスタ６のソース電極６４及びドレイン電極６５、キャパシタ７の上部電極７３、データライン及び電源ラインを形成する。具体的には、例えばスパッタ法などによってＣｒとＡｕの積層膜をなす導電性薄膜を成膜した後、例えばフォトリソグラフィー法によって所定の形状にパターニングされたマスクをフォトレジストで形成し、さらにマスクを介してエッチングすることにより、有機トランジスタ６のソース電極６４及びドレイン電極６５、キャパシタ７の上部電極７３、データライン及び電源ラインに相当する導電性薄膜を同時に形成する（図６Ａ（ｄ））。

続いて、図５のステップＳ１０６に示すように、第１及び第２有機トランジスタＴｒ１及びＴｒ２の有機半導体層６６を形成しようとする領域が開口（開口部６９）するバンク６７と、有機ＥＬ素子５を形成しようとする領域が開口（開口部６９）するバンク５５を同時に形成する（図６Ｂ（ｅ））。具体的な製法としては、例えばフッ素含有レジストをスピンコートで成膜した後、フォトリソグラフィー法によりパターニングして形成することができる。なお、有機ＥＬ素子５の陽極５２と陰極５４の短絡を防ぐために、陽極５２の端部を覆うようにバンク５５をパターニングするのが好ましい。

続いて、図５のステップＳ１０７に示すように、バンク６７の内側領域に有機トランジスタ６の有機半導体材料を塗布して有機半導体層６６を形成する。具体的には、図６Ｂ（ｆ）に示すように、インクジェット印刷装置のノズルヘッド８を基板３の外側に配置し、等ピッチで形成された複数の吐出孔８１のうち、いずれかが有機トランジスタ６の上方を通過するようにノズルヘッド８を傾斜（傾斜角θ）させる。そして、チャネル幅方向にノズルヘッド８を走査し、各有機トランジスタ６のバンク６７で囲まれた内側領域に有機半導体材料、例えばポリ−３−ヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ）を塗布していき、必要ならば複数回に亘ってノズルヘッド８を走査し、最終的にすべての有機トランジスタ６の有機半導体層６６を形成する。

続いて、図５のステップＳ１０８に示すように、有機ＥＬ５の有機層５３を真空蒸着により形成した後、上部電極である陰極５４を蒸着により形成する。そして図５のステップＳ１０９に示すように、例えばガラス缶を用いて封止する。

上述の実施形態によれば、有機トランジスタ６同士のチャネル長方向の最も短い間隔をａとしたときに、表示部に設けられるすべての有機トランジスタにおいて、有機トランジスタ同士のチャネル長方向の間隔が前記ａの整数倍を有するように配置したことにより、吐出動作をしない無駄な吐出孔の数を最小限にすることができる。その結果、生産効率を向上させることが可能となる。

すなわち、１つのドット内に２個の有機トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が配置されることを考慮すると、表示部２上のトランジスタ同士の間隔がａ、ｂ（ａ≦ｂ）ならば、間隔ａ、ｂをランダムに選択するよりも、すべての有機トランジスタ同士の間隔が整数倍（ｂ＝ｎａ）となるように配置した方が生産効率は高くなる。例えばｂ＝２ａとなるように配置された図７（ａ）の構成と、ｂ＝（７／５）ａとなるように配置された図７（ｂ）の構成で効果の違いを検証すると、ノズルヘッド８の傾きはそれぞれの図に示すようになることから、整数倍に設定した図７（ａ）の方が吐出孔８１の無駄が少なく、生産効率が高くなることが確認できる。

生産効率はｎが小さいほど高くなる。さらに、インクジェット印刷装置のノズルヘッド８は、液の表面張力や装置の製作精度の限界から、飛滴が少し曲がって吐出されることがある。そのため、本実施形態では、撥液性を有するバンク６７を形成して、飛滴の塗布位置が多少ずれていてもバンク６７の内側領域内に落下すれば、予定とする位置に納まるようにしている。しかしながら、有機トランジスタ同士の間隔が小さすぎると、隣の有機トランジスタのバンク内側領域に流れ込んでしまうことが避けられず、各トランジスタ間で膜厚むらができる等、不良の原因となるが、この問題もｎを小さくすることにより解決される。ｎは３以下であることが好ましく、最も望ましくはｎ＝１である。

また、各々の有機トランジスタが上述の条件を満たす位置から多少ずれていても、バンク６７の撥液性により、上述した効果と同様の効果が得られる。前記ドットが形成する１つのピクセルにおけるチャネル長方向の長さをＬとしたとき、各々の有機トランジスタの配置位置におけるチャネル長方向の誤差精度は±Ｌ／２００の範囲内であることが好ましい。一例として、７インチＶＧＡパネルを想定すると、許容誤差は±１．１μｍとなる。

なお、上述の実施形態では、有機半導体層６６を塗布により成膜する例を説明したが、これに限られず、ゲート絶縁膜６３及び／又はゲート電極６２の材料として液状材料を用いる場合には、同様にして塗布により成膜することができる。この場合にも、生産効率を向上させることができる。

続いて、本発明の他の実施形態について説明する。
図１では、長さの異なる第１及び第２有機トランジスタＴｒ１及びＴｒ２が整数倍となるように配置されているが、これに限られず、図８に示すように、全てのトランジスタが同じ長さであってもよいし、また、チャネル長方向に等間隔で並んでいる構成であってもよい。または、図９に示すように、ドット内のトランジスタがチャネル幅方向に一列に並んでいる構成であってもよい。さらには、１つのドットに設けられる有機トランジスタが２個である必要はなく、３個以上の有機トランジスタを設けるようにしてもよい。その場合、図１０に示すように、ドット内においてチャネル長方向に配列してもよく、さらには図１１に示すように、チャネル長方向及びチャネル幅方向に配列するようにしてもよい。すなわち、有機トランジスタ同士のチャネル長方向の最も短い間隔を間隔ａとしたときに、表示部に設けられるすべての有機トランジスタを、トランジスタ同士のチャネル長方向の間隔が、前記間隔ａの整数倍を有するように配置するという条件を満たしていれば、いずれの構成であっても、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、前記条件を満たす場合には、有機トランジスタ６の上方に有機ＥＬ素子５が位置するように積層構造としてもよい。

Claims

少なくとも、有機ＥＬ素子、キャパシタ及び有機トランジスタによって構成されるドットを有し、基板上に配列された複数のドットによって表示部が形成され、アクティブ駆動される有機ＥＬ表示装置であって、
前記有機トランジスタ同士のチャネル長方向の最も短い間隔をａとしたときに、表示部に設けられるすべての有機トランジスタにおいて、有機トランジスタ同士のチャネル長方向の間隔が前記ａの整数倍を有するように配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
前記表示部のすべての有機トランジスタにおいて、有機トランジスタ同士のチャネル長方向の間隔が等間隔となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記ドットの各々には、チャネル長方向またはチャネル幅方向に間隔をあけて配列された少なくとも２個以上の有機トランジスタが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記有機トランジスタは、チャネル部を構成する有機半導体層，ゲート絶縁膜及びゲート電極のうちの少なくも１つが液状材料の塗布によって形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記基板上には、少なくとも前記液状材料を塗布する領域に開口部を有するバンクが形成されていることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記ドットが形成する１つのピクセルにおけるチャネル長方向の長さをＬとしたとき、各々の有機トランジスタの配置位置におけるチャネル長方向の誤差精度が±Ｌ／２００の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
少なくとも、有機ＥＬ素子、キャパシタ及び有機トランジスタによって構成されるドットを有し、基板上に配列された複数のドットによって表示部が形成され、アクティブ駆動される有機ＥＬ表示装置を製造する方法であって、
前記有機トランジスタを形成する部分同士のチャネル長方向の最も短い間隔をａとしたときに、表示部に設けられるすべての有機トランジスタ形成部分において、チャネル長方向の間隔が、前記ａの整数倍を有するように配置された基板を準備する工程と、
多数の吐出孔が配列されたインクジェットノズルを所定角度傾けて前記有機トランジスタ形成部分の上方を通過する吐出孔の数が最大となるようにし、チャネル幅方向に走査しながら有機半導体層，ゲート絶縁膜及びゲート電極のうちの少なくも１つの液状材料を前記有機トランジスタ形成部分に塗布して成膜する工程と、を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
前記表示部のすべての有機トランジスタ形成部分を、有機トランジスタ形成部分同士のチャネル長方向の間隔が等間隔となるように配置したことを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
前記液状材料を塗布する前に、液状材料を塗布する領域を囲む開口部を有するバンクを前記基板上に形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項７または８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
前記ドットが形成する１つのピクセルにおけるチャネル長方向の長さをＬとしたとき、各々の有機トランジスタの配置位置におけるチャネル長方向の誤差精度が±Ｌ／２００の範囲内であることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。