JP4713818B2 - Organic transistor manufacturing method and organic EL display device manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット印刷を用いた有機トランジスタの製造方法、及び有機EL表示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、有機発光素子、有機トランジスタ等の有機半導体デバイスを用いたフラットパネルディスプレイ等の表示装置が開発されている。
フラットパネルディスプレイをアクティブマトリクス回路で駆動する場合、画素ごとに発光制御を行う駆動回路を設ける必要がある。この駆動回路には、従来、ポリシリコンTFT(thin film transistor)等が用いられていた。しかし、製造過程での処理温度が350度を越えるため、使用可能な基板材質が制限されるという問題があった。
【0003】
これに対し、有機トランジスタ(有機TFT)は、製造過程での処理温度が低いため、プラスチック等の高温に弱い基板上にも形成することができる。このため、駆動回路に有機トランジスタを用いた薄く軽量でフレキシブルなディスプレイの開発が試みられている。
【0004】
一般的な有機トランジスタの構造を図10に示す。この例では、基板100上に下層から順に、ソース電極93・ドレイン電極92、有機半導体層94、ゲート絶縁層95、ゲート電極91が積層されている。各層を構成する材料としては、電極には金属又は導電性有機材料が用いられ、ゲート絶縁層95には有機又は無機材料が用いられている。
【0005】
このような有機トランジスタの製造プロセスでは、有機材料が水分や熱により特性が劣化する性質をもつため、有機材料を成膜した後にフォトリソグラフィやエッチング等の工程を経ることは好ましくない。このため、有機材料成膜後は、シャドーマスクを介した蒸着法によりパターンの形成が行われている。
【0006】
しかし、上記のような蒸着は真空中で行う必要がある上、成膜する層が変わるたびに蒸着源とシャドーマスクの変更を行わなければならない。
この対策として、各層の構成材料を溶媒に溶解した液状の有機材料とし、インクジェット印刷やスクリーン印刷等の印刷プロセスを適用してパターンを形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような、印刷プロセスを用いたパターン形成は、大気圧中で実施することができ簡便である。
【0007】
特に、インクジェット印刷はパターンを直接描画することが可能であるため、マスクも不要であり、製造プロセスの大幅な簡略化を図ることが可能となる。また、パターン形成位置にのみに材料を塗布するため、材料を無駄にすることがなく、材料費の低減をも図ることが可能である。
【0008】
【特許文献1】
特表2002−502098公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなインクジェット印刷は、液状材料の吐出量の少量化が困難であることから、微細なパターンを精度良く形成することができない。この結果、数ミクロン角のパターンであるゲート電極を精度良く形成することができず、作製された有機トランジスタの特性がばらつくという問題があった。
【0010】
また、インクジェット印刷は、液状材料の吐出量のばらつきや塗布位置の表面状態(凹凸やぬれ性)により、塗布した材料の膜厚が変動するため、膜厚のコントロールや薄膜化が困難である。ところが、TFTではゲート絶縁層の膜厚により素子の特性が大きく変化するため、上記インクジェット印刷を用いて素子を形成することに問題があった。
【0011】
さらに、インクジェット印刷で塗布されたパターンは、その上面及び端面が曲面である点も問題となる。例えば、インクジェット印刷により、ソース電極とドレイン電極を形成した場合、対向するソース電極とドレイン電極の端面が曲面であるため、同一素子内であっても電極の中央と端部では、電極間隔が異なってしまう。ソース・ドレイン電極間に半導体層をインクジェット印刷で形成すると、形成されるトランジスタのチャネルにおいてもチャネル厚及びチャネル長が同一素子内で位置によって異なる状態となる。このようなチャネル厚及びチャネル長が一定でないトランジスタを複数形成した場合、その特性のばらつきを抑えることは非常に困難である。
【0012】
本発明は、上記従来の事情に基づいて提案されたものであって、インクジェット印刷を用いた簡易なプロセスで均質な有機トランジスタ、及び有機EL表示装置を安価に作製できる製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機トランジスタの材料を溶媒に溶解させて液状材料とし、この液状材料を塗布することで有機トランジスタを形成する製造方法を前提としている。
【0014】
本発明は、上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち、本発明は、上記有機トランジスタの製造方法において、塗布対象面の所定位置に電荷を付与するとともに、上記電荷と反対極性の電荷を塗布材料に付与し、この材料をインクジェット印刷で塗布したときに、クーロン力により前記電荷を付与した材料を前記所定位置に導くようにしている。このような電荷の付与は、ピコ秒レーザ、あるいはフェムト秒レーザ等の短パルスレーザを対象位置に照射することで行う。
【0015】
このようにすれば、インクジェット印刷により塗布した材料が、設計位置(上記所定位置)と異なる位置に塗布された場合でも、クーロン力の働きにより塗布材料を設計位置に自己整合的に付着させることができる。また、塗布後に液状材料が基板表面に沿って広がることを抑止することもできる。
【0016】
また、本発明は、液状の材料を塗布することによってパターンの形成を行う有機トランジスタの製造方法において、塗布対象面の所定位置に凹部を形成し、塗布材料をインクジェット印刷により塗布して前記凹部に堆積するようにしてもよい。例えば、ピコ秒レーザ、あるいはフェムト秒レーザ等の短パルスレーザを照射して上記凹部を形成する。
【0017】
この場合、塗布後に液状材料が基板表面に沿って広がることを抑止することができる。また、同一の凹部に複数の層(例えば、有機半導体層とゲート絶縁層等)を堆積すれば位置合わせも不要となる。
【0018】
また、本発明は、液状の材料を塗布することによってパターンの形成を行う有機トランジスタの製造方法において、インクジェット印刷によりパターンを形成した後に、このパターンにレーザを照射して成形するようにしてもよい。
【0019】
これにより、インクジェット印刷のみでは困難であった微細なパターンの形成、表面の平坦化、膜厚の均一化を図ることが可能となる。特に、1つの電極パターンを分離して所定の電極間隔をもつソース及びドレイン電極とする成形、電極パターンを所定サイズとする成形、被加工層の厚さを所定厚さとする成形に適用することで、作製される有機トランジスタの特性ばらつきを低減することができる。なお、上記成形は、スピンコート等により基板全面に塗布した材料に対して適用しても良い。
【0020】
また、上述の電荷の付与をともなう材料の塗布、または凹部形成をともなう材料の塗布と、上述のレーザによる成形とを組み合わせて適用することでより効率的に微細なパターン形成を行うことが可能となる。そして、有機トランジスタの各層を形成するときに、以上の方法を適宜組み合わせることで、特性ばらつきの小さい有機トランジスタを作製することができる。
【0021】
ところで、上述の製造方法は、有機トランジスタを備えたアクティブマトリクス型有機EL表示装置の製造方法にも適用できる。すなわち、スイッチング用有機トランジスタと駆動用有機トランジスタからなる駆動回路を、上述の製造方法を適宜組み合わせてアレイ状に作製する。そして、各駆動用有機トランジスタに接続するように各画素の有機EL下層電極を形成し、この有機EL下層電極上に、有機発光層及び有機EL上層電極を形成すればアクティブマトリクス型有機EL表示装置が作製できる。なお、各画素を動作させるために必要な電源供給線、及びアドレス指示回路に接続するデータ線と走査線は、有機トランジスタのソース・ドレイン電極、及びゲート電極形成時に適宜形成すれば良い。
【0022】
このようにすれば、各駆動用有機トランジスタの駆動電流のばらつきを小さくできるため、発光強度ばらつきの小さいアクティブマトリクス型有機EL表示装置を作製することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって詳細に説明する。
【0024】
各実施の形態に例示する有機トランジスタ(有機TFT)を有する有機EL表示装置の概略上面図を図1に示す。図1は、基板上でアレイ状に配置された画素の1つであり、有機TFT部のみを示している。この有機TFT部の上には有機EL素子が形成されており、有機EL素子と有機TFT部とは、有機EL素子接続口3を介して接続されている。
【0025】
図1の例では、各画素は、スイッチング用TFT1と駆動用TFT2からなる駆動回路を備えている。このスイッチング用TFT1の各電極は、ゲート電極11が走査線5に、ドレイン電極12がデータ線4に、ソース電極13が駆動用TFT2のゲート電極21に接続されている。また、駆動用TFT2の各電極は、ドレイン電極22が電源供給線6に、ソース電極23が有機EL下層電極に接続されている(TFTのキャリアの種類により、上記のソース電極とドレイン電極の呼称が入れ替わることになるが、以下ではこの呼称により説明を行う。)。
【0026】
上記構造は、データ線4及び走査線5上の信号に応じて、スイッチング用TFT1をON/OFFし、駆動用TFT2のON/OFF制御(有機EL素子の発光制御)を行うものである。以下の実施の形態では、電源供給線6には正の電位が印加されているものとする。
【0027】
なお、以下の実施の形態では、各層において、液状材料の塗布が完了した時に、溶媒を蒸発させて固体化する乾燥処理を行っているものとする。
【0028】
また、以下の実施の形態では、レーザとして、ピコ秒レーザ、フェムト秒レーザ等の短パルスレーザを使用しているものとする。
【0029】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を図2及び図3に基づき説明する。図2は第1の実施の形態の有機TFT部の製造工程を示す説明図であり、図3は第1の実施の形態の有機EL素子部の製造工程を示す説明図である。また、図2及び図3は、各工程の上面図と図1のAA’における断面図を示している。
【0030】
図2(A)に示すように、まず、PET(poly-ethylene terephthalate)等からなる樹脂製フレキシブル基板、あるいはガラス等からなる基板100上に電極10、20、データ線4、及び電源供給線6をインクジェット印刷により塗布する。この電極には、例えば溶媒に拡散させたアルミニウムや金等の金属やポリチオフェン誘導体(PEDOT:poly-ethylenedioxythiophene)等の有機導電体を使用することができる。
【0031】
インクジェット印刷は、液状の材料を吐出し印刷対象面に塗布できるものであればよく、インクの吐出方式は問わない。
【0032】
本実施の形態では、さらに、基板上の塗布対象位置と塗布材料にそれぞれ極性の異なる電荷を付与している。すなわち、塗布対象面の材料を塗布したい位置(設計位置)にレーザ等を照射して正負いずれか一方の電荷を付与するとともに、レーザ等の照射、あるいは帯電用電極間を通過させること等により液状材料に上記正負いずれか他方の電荷を付与する。図4(A)には、レーザ102により基板100上に正の電荷105を付与し、インクジェットノズル101が吐出した直後(未だ基板上に到達しない間)の液状材料104にレーザ103を照射して負の電荷106を付加する場合を示している。
【0033】
このようにすれば、インクジェット印刷により塗布した材料が、設計位置と異なる位置に塗布された場合でも、クーロン力の働きにより塗布材料を設計位置に付着させることができる(図4(B))。また、塗布した液状材料が基板表面に沿って広がることも抑止できる。
【0034】
上記のようにして形成した電極10、20のトランジスタ位置にレーザを照射して電極10を分離し、ソース電極13、23、及びドレイン電極12、22を得る(図2(B))。
【0035】
図5は、この工程でのソース・ドレイン電極の成形を示している。上記レーザの照射により、電極10(20)は、ソース電極13(23)とドレイン電極12(22)の電極間隔が所定間隔となるように分離される(図5(A))。
【0036】
このとき分離された両電極の側面(電極幅方向の端面)は、塗布した材料が基板の表面に沿って広がることにより凹凸をもっていることがある。このため、各電極の側面にレーザを照射して不要部を取り除き、電極幅を所定幅に調整する(図5(B))。
【0037】
さらに、インクジェット印刷で塗布したために生じている各電極上面の曲面にレーザを照射して膜厚の均一化を行う(図5(C))。このような膜厚の均一化を、電極に限らず形成した各層に対して行うことで、最終的に形成されるTFTのチャネル厚を同一素子内で同じにすることが可能となり、アレイ状に形成した各TFT間の特性ばらつきを低減することができる(上面が曲面である場合、同一素子内でも電極の中央と端部ではチャネル厚が異なってしまう)。また、上面を平面とすることで、後に形成する有機半導体層30と各電極との密着性も向上できる。なお、このような膜厚の均一化を行うには、照射したレーザの反射率(または屈折率)を観測し、曲面から平面への変化点を反射率(屈折率)の数値変化から検出すればよい。
【0038】
上記のようにして形成したソース電極13(23)とドレイン電極12(22)とに渡って、有機半導体層30をインクジェット印刷により塗布する(図2(C))。この有機半導体層30としては、例えば、ポリフェニレンビニレン系やポリチオフェン系等の高分子有機材料を使用することができる。また、有機半導体層30には、導電率を調整するためにドーパントをドープしてもよい。
【0039】
次に、有機半導体層30の上面にレーザを照射し膜厚の均一化を行った後、基板全面にゲート絶縁層40を形成する(図2(D))。このように基板全面に材料を塗布する場合は、インクジェット印刷を用いる必要はなく、本実施の形態では、スピンコーティングによりゲート絶縁層40を塗布している。このゲート絶縁層40としては、例えば、ポリビニルフェノールやポリイミド等の有機材料を使用することができる。
【0040】
続いて、ゲート絶縁層40のゲート領域41(ソース・ドレイン電極が対向している領域)にレーザを照射し、この部分のゲート絶縁層40の膜厚の均一化を行う。また、この工程では、スイッチング用TFT1のソース電極13と駆動用TFT2のゲート電極21とを接続するためのコンタクトホール42、及び駆動用TFT2のソース電極23と後の工程で形成する有機EL下層電極60とを接続するためのコンタクトホール43を開口する(図2(E))。このゲート絶縁層40の開口は、コンタクトホール形成位置にレーザを照射しゲート絶縁層40を除去することで形成している。
【0041】
上記のように膜厚の均一化、及びコンタクトホールの開口を行った後に、ゲート絶縁層40上にゲート電極11、21、及び走査線5をインクジェット印刷により塗布する(図2(F))。このゲート電極11、12としては、PEDOTといった有機導電性材料やアルミニウム等の材料を使用することができる。
【0042】
そして、ゲート電極形成後に、ゲート電極11、21に対してレーザを照射し、ゲート電極11、21の電極幅、及び電極長を上記ソース電極とドレイン電極の電極幅及び電極間隔に対応した所定値に調整する。
【0043】
以上の工程により作製された有機TFTは、インクジェット印刷後にレーザ照射による成形を行っているため、各電極のサイズ、及びソース・ドレイン電極の電極間隔が精度良く形成される上、有機半導体層30、及びゲート絶縁層40の膜厚のばらつきが少なくなるので、素子特性のばらつきが小さくなる。
【0044】
また、本願発明では、有機半導体層30とゲート絶縁層40の界面をレーザの照射により平坦にできる。このため、絶縁層界面の有機半導体層の結晶性がよくなり(グレインサイズの増大、及び粒界、粒内欠陥の低減)、キャリア移動度を向上させることができる。したがって、オン抵抗、飽和ドレイン電流、動作可能周波数等の有機TFTの特性も向上させることができる。
【0045】
続いて、上記のように作製した有機TFTアレイ上に、有機EL素子を形成していく。まず、スピンコーティングにより絶縁層50を基板全面に形成する(図3(A))。この絶縁層50としては、ゲート絶縁層40と同じく、例えば、ポリビニルフェノールやポリイミド等の有機材料を使用することができる。
【0046】
そして、図3(B)に示すように、駆動用TFT2のソース電極23と次工程で形成する有機EL下層電極60とを接続するためのコンタクトホール51を開口する。この開口は、上記ゲート絶縁層40の開口と同様に、レーザ照射により絶縁層50を除去して形成すればよい。
【0047】
続いて、上記絶縁層50上に、ITO等からなる有機EL下層電極60を塗布する(図3(C))。この有機EL下層電極60は、各画素が電気的に分離されたパターンとする必要がある。このようなパターンの形成は、スピンコートにより基板全面に塗布した後にレーザを照射して不要部を除去する、あるいは、インクジェット印刷で所定位置のみに塗布することで形成できる。
【0048】
このように形成した有機EL下層電極60上に、8−キノリノールアルミニウム錯体等からなる有機発光層61を、基板全面に塗布により形成する(図3(D))。そして、有機EL上部電極62が基板全面にアルミニウムを設けることで形成され、有機EL表示装置が完成される(図3(E))。
【0049】
以上のようにして作製した有機EL表示装置は、駆動用TFT2の特性ばらつきが小さいため、有機EL素子を駆動する駆動電流のばらつきが小さい。このため、各画素の発光強度のばらつきも小さくできる。
【0050】
また、上記の製造工程は、全て大気圧中で実施することが可能であるため、非常に簡易なプロセスとなっている。
【0051】
なお、本実施の形態では、駆動用TFT2のソース電極23と有機EL下層電極60を接続するために、ゲート絶縁層40形成時にコンタクトホール43を、絶縁層50形成時にコンタクトホール51を開口したが、コンタクトホール43の開口を省略し、コンタクトホール51を開口するときに絶縁層50とゲート絶縁層40を一括して開口しても良い。
【0052】
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、ゲート絶縁層40を基板全面に形成していた。しかし、ゲート絶縁層40は必要部位にだけ存在すればよく、基板全体に形成する必要はない。そこで、本発明の第2の実施の形態は、ゲート電極11(21)と有機半導体層30の間、及び絶縁が必要な配線間にのみ絶縁層を形成している。他の工程は第1の実施の形態と同一であるため、ゲート絶縁層40の形成工程、及びその前後の工程の概略図のみを図6に示す。なお、図6は、図2と同様に、各工程の上面図と図1におけるAA’間の断面図を示している。
【0053】
以下で、図6に基づいて、第2の実施の形態を説明する。
【0054】
図6(A)に示すように、第1の実施の形態と同一の工程を経て、有機半導体層30を形成する。
【0055】
そして、この有機半導体層30上にゲート絶縁層40をインクジェット印刷により塗布するとともに、データ線4及び電源供給線6と後の工程で形成する走査線5との交差部に配線間絶縁層44をインクジェット印刷により塗布する(図6(B))。このとき、有機半導体層30上に塗布するゲート絶縁層40の塗布領域は、次工程で形成するゲート電極11(21)と有機半導体層30とを短絡させないために、有機半導体層30を完全に覆うように塗布する。このように形成したゲート絶縁層40のゲート領域41にレーザを照射し、ゲート絶縁層40の膜厚を均一化する。
【0056】
そして、ゲート電極11、21と走査線5をインクジェット印刷により塗布する(図6(C))。
【0057】
以降の絶縁層50の形成及び開口、有機EL下層電極60の形成、有機発光層61の形成、有機EL上層電極62の形成は、第1の実施の形態と同じ工程を経て、有機EL表示装置を得ることができる。
【0058】
第2の実施の形態では、スイッチング用有機TFT1のソース電極13は、ゲート絶縁層40が存在しない。このため、第1の実施の形態で必要であったゲート絶縁層40の開口工程(図2(E))を省略することができ、工程をより簡略化できる。また、ゲート絶縁層40を必要最小限しか塗布しないため材料費を低減することができる。
【0059】
(第3の実施の形態)
第1の実施の形態では有機半導体層30を、また、第2の実施の形態では有機半導体層30とゲート絶縁層40をインクジェット印刷で直接描画して形成した。このように、インクジェット印刷で材料を直接描画した場合、塗布した液状の材料が基板表面に沿って広がることがある。このような材料の広がりは、凹凸やぬれ性等の表面状態に依存するため、基板上の塗布位置によりその程度が異なる。このため、塗布した材料の膜厚がばらつくことになる。
【0060】
上記実施の形態では、この膜厚のばらつきをレーザの照射により低減したが、塗布時に膜厚のばらつきを小さくしておくことが好ましい。そこで、第3の実施の形態では、有機半導体層30とゲート絶縁層40を形成する工程を第1、第2の実施の形態から変更している。第3の実施の形態の製造工程を図7に示す。なお、図7は、図2と同様に、各工程の上面図と図1におけるAA’間の断面図を示している。
【0061】
以下で、図7に基づいて、第3の実施の形態を説明する。
【0062】
まず、ソース・ドレイン電極を上記実施の形態と同一の工程により形成した後(図7(A))、基板全面に第1絶縁層70をスピンコートにより塗布する(図7(B))。この第1絶縁層70の膜厚は、後に塗布する有機半導体層30とゲート絶縁層40の設計膜厚を合わせた膜厚よりも厚くしている。
【0063】
次に、この第1絶縁層70の有機半導体層30の形成位置に開口部71、72を形成する。また、同一の工程において、スイッチング用TFT1のソース電極13と駆動用TFT2のゲート電極21を接続するためのコンタクトホール73の開口も行う(図7(C))。これらの開口部の形成には、上記実施の形態と同様にレーザを用いればよい。
【0064】
上記のようにして形成した開口部71、72内に、有機半導体層30をインクジェット印刷により塗布し堆積させる(図7(D))。このとき、有機半導体層30は設計膜厚に対応する量だけが塗布されるため、有機半導体層30の設計膜厚以上の膜厚をもつ絶縁層70の開口部71、72が完全に満たされることはない。
【0065】
このようにすれば、有機半導体層30の塗布領域は、開口部71、72の領域に制限される。従って、塗布した材料が表面に沿って広がることがなく、基板上の形成位置に依存する膜厚ばらつきは低減される。また、材料が基板表面に沿って広がらないため、形成したパターン上面の形状は、インクジェット印刷により直接描画したパターン上面の形状に比べて平坦化されることになる。このため、レーザ照射による膜厚の均一化が容易となる。
【0066】
続いて、有機半導体層30の膜厚の均一化を行った後、開口部71、72内の有機半導体層30上にゲート絶縁層40をインクジェット印刷により塗布し堆積させる(図7(E))。この場合においても、上記有機半導体層30の塗布と同様に、ゲート絶縁層40は設計膜厚に対応する量だけが塗布されるため、有機半導体層30とゲート絶縁層40の総設計膜厚以上の膜厚をもつ絶縁層70の開口部71、72が完全に満たされることはない。
【0067】
以上のようにすれば、ゲート絶縁層40の塗布においても、塗布した材料が開口部71、72の領域に制限されため表面に沿って広がることがなく、膜厚のばらつきが低減される。
【0068】
上記のようにゲート絶縁層40の形成を行った後、ゲート絶縁層40上のゲート領域41にレーザを照射して膜厚の均一化を行う。そして、ゲート電極11、21及び走査線5の形成(図7(F))してレーザ照射によるゲート電極の成形を行った後、第2の絶縁層の形成及び開口(上記実施の形態の絶縁層50の形成及び開口に相当する)、有機EL部の形成を順次行い有機EL表示装置を形成する。
【0069】
以上のように、あらかじめ設けた凹部に材料を堆積することでパターンの形成を行うことにより、形成されるパターンの膜厚ばらつきを低減することができる。特に、上記のように2以上の層を同一の凹部で形成した場合は、位置合わせも容易となる。
【0070】
なお、本実施の形態では、有機半導体層30とゲート絶縁層40の形成に凹部に材料を堆積する方法を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、任意の層に適用することができる。例えば、電極形成時に、基板に凹部を設けておき、この凹部に電極の材料を堆積してもよい。
【0071】
(第4の実施の形態)
上記各実施の形態では、有機TFTの各電極のパターンをレーザ照射により成形することで高精度に形成した。しかし、各有機TFTにおいて、ソース電極13(23)及びドレイン電極12(22)に対するゲート電極11(21)の相対的な位置は、ゲート電極11(21)をインクジェット印刷で塗布する時の位置合わせ精度のみに依存している。そこで、第4の実施の形態では、第3の実施の形態における第1絶縁層70の開口と同時にソース・ドレイン電極を形成し、この開口部71(72)に、有機半導体層30、ゲート絶縁層40及びゲート電極11(21)を堆積して位置合わせを行う。
【0072】
第4の実施の形態の製造工程を図8に示す。なお、図8は、図2と同様に、各工程の上面図と図1におけるAA’間の断面図を示している。
【0073】
以下で、図8に基づいて、第4の実施の形態を説明する。
【0074】
まず、基板100上に電極10、20、データ線4、及び電源供給線6をインクジェット印刷により塗布して、TFT形成部の電極幅の調整及び膜厚の均一化をレーザ照射によって行った後(図8(A))、基板全面に第1絶縁層70をスピンコートにより塗布する(図7(B))。この第1絶縁層70の膜厚は、後に塗布する有機半導体層30、ゲート絶縁層40、及びゲート電極11(21)の設計膜厚の総膜厚よりも厚くしている。
【0075】
次に、この第1絶縁層70のTFT形成位置にレーザを照射して開口部71、72を形成すると同時に、電極10(20)を所定の間隔をもつように分離しソース電極13(23)及びドレイン電極12(22)を形成する(図8(C))。また、この工程において、第3の実施の形態と同様に、コンタクトホール73を形成する。
【0076】
上記のようにして形成した開口部71、72内に、第3の実施の形態と同様の工程により、有機半導体層30、ゲート絶縁層40を堆積する(図8(D)、(E))。
【0077】
続いて、上記ゲート絶縁層40上のゲート領域41にレーザを照射して膜厚の均一化を行った後、ゲート電極11、21及び走査線5をインクジェット印刷により塗布する(図8(F))。このとき、開口部71、72に塗布された材料は開口部内に堆積されることになる。
【0078】
以上のようにすれば、有機TFTのゲート領域41上にあるゲート電極11(21)は、開口部71(72)の領域に制限されて形成され、ソース・ドレイン電極に対して自己整合的に位置合わせされる。このため、各電極の相対的な位置関係は、全てのTFTにおいて同一となり、基板上の各有機TFTの特性ばらつきをより小さくすることができる。
【0079】
上記ゲート電極11、21の塗布時には、ゲート電極11は走査線5と、ゲート電極21はソース電極13とそれぞれ接続するように塗布されるため、開口部71、72端の段差上にゲート電極11、21が形成される。この段差は電極を断線させる原因となる可能性があるため、ゲート絶縁層40の膜厚を均一化する工程において、ゲート電極を塗布する段差部小さくしておくことが好ましい。
【0080】
上記のようにゲート電極11、21及び走査線5を形成した後、第3の実施の形態と同様に、ゲート電極絶縁層50の形成及び開口、有機EL素子部の形成を行い、有機EL表示装置を形成する。
【0081】
以上のように、本実施の形態によれば、上記各実施の形態に比べ、よりばらつきの小さい有機TFTを形成することができ、有機EL表示装置の発光ばらつきも、より小さくできる。
【0082】
(第5の実施の形態)
上記の各実施の形態では、ソース電極13(23)及びドレイン電極12(22)がゲート電極11(21)より下層にある有機TFTを形成した。しかし、本発明の効果は、この構造の有機TFTに限られるものではない。そこで、第5の実施の形態では、ゲート電極11(21)がソース電極13(23)及びドレイン電極12(22)より下層にある構造の有機TFTに本発明を適用した場合を図9に基づき説明する。図9は、図2と同様に、各工程の上面図と図1におけるAA’間の断面図を示している。
【0083】
まず、基板100上にゲート電極11、12及び走査線5をインクジェット印刷により塗布する(図9(A))。このゲート電極11、12にレーザを照射し、所定サイズとすることは上記各実施の形態と同様である。
【0084】
次に、ゲート絶縁層40をスピンコートにより基板100全面に塗布した後(図9(B))、駆動用TFT2のゲート電極21と後で形成するスイッチング用TFT1のソース電極13とを接続するためのコンタクトホール42の開口をレーザの照射により行う(図9(C))。
【0085】
続いて、電極10、20、データ線4、及び電源供給線6をインクジェット印刷により塗布する(図9(D))。そして、上記電極10、20をレーザの照射により分離し、ソース電極13、23及びドレイン電極12、22を形成する(図9(E))。本実施の形態では、電極10、20をレーザの照射により分離すると同時にゲート絶縁層40上のゲート領域41の膜厚の均一化を行っている。
【0086】
このように形成したソース電極13(23)とドレイン電極12(22)に渡って、有機半導体層30を塗布し、レーザ照射により膜厚の均一化を行う(図9(F))。
【0087】
以降の絶縁層50の形成及び開口、有機EL素子部の形成は上記各実施の形態と同一である。
【0088】
以上のようにして形成した有機TFTは、第1の実施の形態と同様に、各素子の特性ばらつきが小さい。また、有機EL表示装置は、特性ばらつきの小さい有機TFTで駆動されるため、各画素の駆動電流のばらつきが小さく、均一な発光強度が得られる。
【0089】
本実施の形態では、ゲート絶縁層40をスピンコートにより基板全面に塗布した場合を説明したが、第2の実施例と同様に、ゲート電極11(21)と有機半導体層30の間、データ線4及び電源供給線6と走査線5との交差部のみに、インクジェット印刷により塗布しても良い。
【0090】
なお、上記各実施の形態では、有機EL素子の下層電極を透明な電極とし、下面(有機TFT側)に光を取り出す構成としたが、電源供給線6に負の電位を印加するとともにデータ線4及び走査線5に印加される信号の極性も反転し、有機EL下層電極60をAl等からなる金属電極に、また、有機EL上層電極をITO等からなる透明電極に置き換えて、上面から光を取り出す構成としても良い。
【0091】
また、有機EL素子部の有機発光層61を単層構造として説明したが、正孔輸送層・電子供給層を備えた多層構造であっても良く、画素の作製位置により有機発光層に用いる材料を変えてRGBの発色が可能となるようにし、カラーディスプレイとしても良い。
【0092】
加えて、上記各実施の形態で使用している各層の材料は、具体例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、上記各実施の形態では、構成素子として有機TFTと有機EL素子の能動素子のみからなるアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明したが、これに限るものではなく、必要に応じて有機半導体層30からなる抵抗、ゲート絶縁層40や第1絶縁層70を利用したMIMキャパシタ等の受動素子を合わせて形成することもできる。
【0093】
さらに、第1の実施の形態でのみ、クーロン力を利用してインクジェット印刷による材料の塗布方法を説明したが、各実施の形態のインクジェット印刷を用いる工程で適宜使用できることは勿論である。
【0094】
さらに言えば、上記各実施の形態では基板全面に材料を塗布する場合、スピンコートによる塗布を説明したが、これに限るものではなく、スクリーン印刷等を用いてもよい。
【0095】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、大気圧中のプロセスのみの簡易な工程であるため、有機トランジスタ及び有機EL表示装置をより安価で製造することが可能となる。
【0096】
また、インクジェット印刷により塗布した液状の材料を、設計位置にクーロン力により自己整合的に導くので、精度良くパターンを形成することができる。
【0097】
そして、あらかじめ設けた凹部に液状の材料をインクジェット印刷により堆積してパターンを形成するため、精度良くパターンを形成することができるとともに膜厚ばらつきを低減できる。
【0098】
さらに、インクジェット印刷により液状の材料を塗布してパターンを形成した後に、レーザを照射して成形を行うので、特性ばらつきの小さい有機トランジスタを作製することができる。
【0099】
また、特性ばらつきの小さい有機トランジスタにより駆動を行うため、均一に発光する有機EL表示装置を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する有機EL表示装置を示す上面図
【図2】本発明の第1の実施の形態の有機TFTの製造方法を示す上面図及び断面図
【図3】本発明の第1の実施の形態の有機EL素子の製造方法を示す上面図及び断面図
【図4】本発明の電荷付与によるインクジェット印刷を示す説明図
【図5】本発明のレーザ照射によるパターンの成形を示す説明図
【図6】本発明の第2の実施の形態の製造方法を示す上面図及び断面図
【図7】本発明の第3の実施の形態の製造方法を示す上面図及び断面図
【図8】本発明の第4の実施の形態の製造方法を示す上面図及び断面図
【図9】本発明の第5の実施の形態の製造方法を示す上面図及び断面図
【図10】従来の有機トランジスタを示す断面図
【符号の説明】
1 スイッチング用TFT
2 駆動用TFT
4 データ線
5 走査線
6 電源供給線
11、21、91 ゲート電極
12、22、92 ドレイン電極
13、23、93 ソース電極
30、94 有機半導体層
40、95 ゲート絶縁層
44 配線間絶縁層
50 絶縁層
60 有機EL下層電極
61 有機発光層
62 有機EL上層電極
70 第1絶縁層
100 基板
101 インクジェットノズル
102、103 レーザ
104 液状材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an organic transistor using inkjet printing and a method for manufacturing an organic EL display device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, display devices such as flat panel displays using organic semiconductor devices such as organic light-emitting elements and organic transistors have been developed.
When a flat panel display is driven by an active matrix circuit, it is necessary to provide a drive circuit that performs light emission control for each pixel. Conventionally, a polysilicon TFT (thin film transistor) or the like has been used for this drive circuit. However, since the processing temperature in the manufacturing process exceeds 350 ° C., there is a problem that usable substrate materials are limited.
[0003]
On the other hand, since an organic transistor (organic TFT) has a low processing temperature in the manufacturing process, it can be formed on a substrate that is sensitive to high temperatures such as plastic. For this reason, development of a thin, lightweight and flexible display using an organic transistor in a drive circuit has been attempted.
[0004]
A structure of a general organic transistor is shown in FIG. In this example, a
[0005]
In such an organic transistor manufacturing process, the organic material has a property of deteriorating due to moisture or heat, and therefore, it is not preferable to perform steps such as photolithography and etching after the organic material is formed. For this reason, after the organic material film is formed, a pattern is formed by a vapor deposition method through a shadow mask.
[0006]
However, the above-described deposition needs to be performed in a vacuum, and the deposition source and the shadow mask must be changed every time the layer to be deposited changes.
As a countermeasure, it has been proposed that the constituent material of each layer is a liquid organic material dissolved in a solvent, and a pattern is formed by applying a printing process such as inkjet printing or screen printing (see, for example, Patent Document 1). . Such pattern formation using a printing process can be carried out at atmospheric pressure and is simple.
[0007]
In particular, since ink jet printing can directly draw a pattern, a mask is not necessary, and the manufacturing process can be greatly simplified. Further, since the material is applied only to the pattern forming position, the material is not wasted and the material cost can be reduced.
[0008]
[Patent Document 1]
Special table 2002-502098
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ink jet printing as described above, since it is difficult to reduce the discharge amount of the liquid material, a fine pattern cannot be formed with high accuracy. As a result, there was a problem that the gate electrode having a pattern of several microns square could not be formed with high accuracy, and the characteristics of the produced organic transistor varied.
[0010]
In addition, in inkjet printing, since the film thickness of the applied material varies depending on the variation in the discharge amount of the liquid material and the surface condition (irregularity and wettability) of the application position, it is difficult to control the film thickness and reduce the film thickness. However, since the characteristics of the element greatly change depending on the film thickness of the gate insulating layer in the TFT, there is a problem in forming the element by using the ink jet printing.
[0011]
Furthermore, the pattern applied by ink jet printing also has a problem that the upper surface and the end surface are curved surfaces. For example, when the source electrode and the drain electrode are formed by ink jet printing, the end surfaces of the opposing source electrode and the drain electrode are curved surfaces, so that the electrode spacing is different between the center and the end of the electrode even in the same element. End up. When the semiconductor layer is formed between the source and drain electrodes by ink jet printing, the channel thickness and the channel length of the formed transistor channel are different depending on the position in the same element. When a plurality of transistors having such channel thickness and channel length that are not constant are formed, it is very difficult to suppress variation in characteristics.
[0012]
The present invention has been proposed on the basis of the above-described conventional circumstances, and provides a manufacturing method capable of manufacturing a homogeneous organic transistor and an organic EL display device at low cost by a simple process using ink jet printing. Objective.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is premised on a manufacturing method in which an organic transistor is formed by dissolving a material of an organic transistor in a solvent to form a liquid material and applying the liquid material.
[0014]
The present invention employs the following means in order to achieve the above object. That is, according to the present invention, in the method for producing an organic transistor, when a charge is applied to a predetermined position on the surface to be coated, a charge having a polarity opposite to the charge is applied to the coating material, and the material is applied by inkjet printing. In addition, the material provided with the electric charge by Coulomb force is guided to the predetermined position. Such charge application is performed by irradiating a target position with a short pulse laser such as a picosecond laser or a femtosecond laser.
[0015]
In this way, even when the material applied by inkjet printing is applied at a position different from the design position (the predetermined position), the application material can be adhered to the design position in a self-aligned manner by the action of the Coulomb force. it can. It is also possible to prevent the liquid material from spreading along the substrate surface after application.
[0016]
Further, the present invention provides a method for manufacturing an organic transistor in which a pattern is formed by applying a liquid material, wherein a recess is formed at a predetermined position on the surface to be applied, and the coating material is applied by ink jet printing to the recess. Like to deposit Good . For example, the concave portion is formed by irradiation with a short pulse laser such as a picosecond laser or a femtosecond laser.
[0017]
In this case, the liquid material can be prevented from spreading along the substrate surface after application. Further, if a plurality of layers (for example, an organic semiconductor layer and a gate insulating layer) are deposited in the same recess, alignment is not necessary.
[0018]
According to the present invention, in a method for manufacturing an organic transistor in which a pattern is formed by applying a liquid material, a pattern is formed by ink jet printing, and then the pattern is formed by irradiating a laser. Good .
[0019]
As a result, it is possible to form a fine pattern, flatten the surface, and make the film thickness uniform, which has been difficult only by inkjet printing. In particular, it can be applied to forming a source electrode and a drain electrode having a predetermined electrode interval by separating one electrode pattern, forming an electrode pattern to a predetermined size, and forming a layer to be processed to a predetermined thickness. The variation in characteristics of the manufactured organic transistor can be reduced. The above molding may be applied to a material applied to the entire surface of the substrate by spin coating or the like.
[0020]
In addition, it is possible to perform fine pattern formation more efficiently by applying a combination of the above-described material application with charge application or the material application with recess formation and the above-described laser molding. Become. And when forming each layer of an organic transistor, an organic transistor with a small characteristic dispersion | variation can be produced by combining the above methods suitably.
[0021]
By the way, the above-described manufacturing method can also be applied to a manufacturing method of an active matrix organic EL display device including an organic transistor. That is, a driving circuit composed of a switching organic transistor and a driving organic transistor is formed in an array by appropriately combining the above manufacturing methods. If an organic EL lower layer electrode of each pixel is formed so as to be connected to each driving organic transistor, and an organic light emitting layer and an organic EL upper layer electrode are formed on the organic EL lower layer electrode, an active matrix organic EL display device Can be made. Note that a power supply line necessary for operating each pixel, and a data line and a scanning line connected to the address instruction circuit may be appropriately formed when the source / drain electrodes and the gate electrode of the organic transistor are formed.
[0022]
In this way, since the variation in driving current of each driving organic transistor can be reduced, an active matrix organic EL display device with small variation in emission intensity can be manufactured.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
A schematic top view of an organic EL display device having an organic transistor (organic TFT) exemplified in each embodiment is shown in FIG. FIG. 1 shows one of the pixels arranged in an array on the substrate, and shows only the organic TFT portion. An organic EL element is formed on the organic TFT portion, and the organic EL element and the organic TFT portion are connected via an organic EL element connection port 3.
[0025]
In the example of FIG. 1, each pixel includes a driving circuit including a switching
[0026]
In the above structure, the switching
[0027]
In the following embodiments, in each layer, when the application of the liquid material is completed, a drying process is performed in which the solvent is evaporated and solidified.
[0028]
In the following embodiments, it is assumed that a short pulse laser such as a picosecond laser or a femtosecond laser is used as the laser.
[0029]
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory view showing a manufacturing process of the organic TFT portion of the first embodiment, and FIG. 3 is an explanatory view showing a manufacturing process of the organic EL element portion of the first embodiment. 2 and 3 show a top view of each step and a cross-sectional view taken along AA ′ in FIG.
[0030]
As shown in FIG. 2A, first,
[0031]
Ink jet printing is not particularly limited as long as it can eject a liquid material and apply it to the surface to be printed.
[0032]
In the present embodiment, charges having different polarities are applied to the application target position on the substrate and the application material. In other words, a laser or the like is applied to the position (design position) where the material on the surface to be applied is applied to impart either positive or negative charge, and the liquid is applied by irradiation with a laser or between the electrodes for charging. One of the positive and negative charges is imparted to the material. In FIG. 4A, a
[0033]
In this way, even when the material applied by inkjet printing is applied at a position different from the design position, the application material can be attached to the design position by the action of Coulomb force (FIG. 4B). Further, it is possible to prevent the applied liquid material from spreading along the substrate surface.
[0034]
The transistor positions of the
[0035]
FIG. 5 shows the formation of the source / drain electrodes in this step. By the laser irradiation, the electrode 10 (20) is separated such that the electrode interval between the source electrode 13 (23) and the drain electrode 12 (22) is a predetermined interval (FIG. 5A).
[0036]
The side surfaces (end surfaces in the electrode width direction) of both electrodes separated at this time may have irregularities due to the spread of the applied material along the surface of the substrate. For this reason, the side surface of each electrode is irradiated with a laser to remove unnecessary portions, and the electrode width is adjusted to a predetermined width (FIG. 5B).
[0037]
Further, the film thickness is made uniform by irradiating a laser on the curved surface of the upper surface of each electrode generated by applying by ink-jet printing (FIG. 5C). By making such a uniform film thickness not only on the electrodes but also on each layer formed, it becomes possible to make the channel thickness of the finally formed TFTs the same within the same element, in an array form. It is possible to reduce variation in characteristics between the formed TFTs (when the upper surface is a curved surface, the channel thickness differs between the center and the end of the electrode even in the same element). Moreover, the adhesiveness of the organic-
[0038]
The
[0039]
Next, after laser irradiation is performed on the upper surface of the
[0040]
Subsequently, the
[0041]
After the film thickness is uniformed and contact holes are opened as described above, the
[0042]
After the gate electrode is formed, the
[0043]
Since the organic TFT produced by the above process is formed by laser irradiation after ink jet printing, the size of each electrode and the electrode spacing of the source / drain electrodes are formed with high accuracy, and the
[0044]
In the present invention, the interface between the
[0045]
Subsequently, an organic EL element is formed on the organic TFT array produced as described above. First, the insulating
[0046]
Then, as shown in FIG. 3B, a
[0047]
Subsequently, an organic EL
[0048]
On the organic EL
[0049]
Since the organic EL display device manufactured as described above has a small variation in characteristics of the driving
[0050]
Moreover, since all the manufacturing steps described above can be performed under atmospheric pressure, the process is very simple.
[0051]
In this embodiment, in order to connect the
[0052]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
[0053]
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG.
[0054]
As shown in FIG. 6A, the
[0055]
Then, a
[0056]
Then, the
[0057]
Subsequent formation and opening of the insulating
[0058]
In the second embodiment, the
[0059]
(Third embodiment)
In the first embodiment, the
[0060]
In the above embodiment, the film thickness variation is reduced by laser irradiation. However, it is preferable to reduce the film thickness variation during coating. Therefore, in the third embodiment, the process of forming the
[0061]
The third embodiment will be described below based on FIG.
[0062]
First, after the source / drain electrodes are formed by the same process as the above embodiment (FIG. 7A), the first insulating
[0063]
Next,
[0064]
The
[0065]
In this way, the application region of the
[0066]
Subsequently, after the film thickness of the
[0067]
In this manner, even when the
[0068]
After the
[0069]
As described above, by forming a pattern by depositing a material in a recessed portion provided in advance, variation in the film thickness of the formed pattern can be reduced. In particular, when two or more layers are formed with the same recess as described above, alignment is also facilitated.
[0070]
In the present embodiment, the method of depositing a material in the concave portion is used for forming the
[0071]
(Fourth embodiment)
In each of the above-described embodiments, the pattern of each electrode of the organic TFT is formed with high accuracy by shaping by laser irradiation. However, in each organic TFT, the relative position of the gate electrode 11 (21) with respect to the source electrode 13 (23) and the drain electrode 12 (22) is aligned when the gate electrode 11 (21) is applied by inkjet printing. It depends only on accuracy. Therefore, in the fourth embodiment, the source / drain electrodes are formed simultaneously with the opening of the first insulating
[0072]
The manufacturing process of the fourth embodiment is shown in FIG. 8 shows a top view of each step and a cross-sectional view taken along AA ′ in FIG. 1, as in FIG.
[0073]
The fourth embodiment will be described below based on FIG.
[0074]
First, the
[0075]
Next, the TFT formation position of the first insulating
[0076]
In the
[0077]
Subsequently, the
[0078]
As described above, the gate electrode 11 (21) on the
[0079]
When the
[0080]
After forming the
[0081]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to form organic TFTs with smaller variations than in the above embodiments, and it is also possible to reduce the variation in light emission of the organic EL display device.
[0082]
(Fifth embodiment)
In each of the above-described embodiments, the organic TFT in which the source electrode 13 (23) and the drain electrode 12 (22) are below the gate electrode 11 (21) is formed. However, the effect of the present invention is not limited to the organic TFT having this structure. Therefore, in the fifth embodiment, a case where the present invention is applied to an organic TFT having a structure in which the gate electrode 11 (21) is below the source electrode 13 (23) and the drain electrode 12 (22) is based on FIG. explain. FIG. 9 shows a top view of each process and a cross-sectional view between AA ′ in FIG.
[0083]
First, the
[0084]
Next, after the
[0085]
Subsequently, the
[0086]
The
[0087]
Subsequent formation of the insulating
[0088]
The organic TFT formed as described above has a small variation in the characteristics of each element, as in the first embodiment. In addition, since the organic EL display device is driven by an organic TFT having a small characteristic variation, the variation in driving current of each pixel is small, and a uniform light emission intensity can be obtained.
[0089]
Although the case where the
[0090]
In each of the above embodiments, the lower electrode of the organic EL element is a transparent electrode and light is extracted from the lower surface (organic TFT side). However, a negative potential is applied to the
[0091]
Moreover, although the organic
[0092]
In addition, the material of each layer used in each of the above embodiments is merely a specific example, and does not limit the technical scope of the present invention. Further, in each of the above embodiments, the manufacturing method of the active matrix display device including only the active elements of the organic TFT and the organic EL element as the constituent elements has been described. However, the present invention is not limited to this. A resistor composed of the
[0093]
Furthermore, the material application method by ink jet printing using Coulomb force has been described only in the first embodiment, but it is needless to say that the method can be appropriately used in the process using ink jet printing of each embodiment.
[0094]
Furthermore, in each of the above embodiments, the application by spin coating has been described in the case where the material is applied to the entire surface of the substrate. However, the present invention is not limited to this, and screen printing or the like may be used.
[0095]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the process is only a process under atmospheric pressure, the organic transistor and the organic EL display device can be manufactured at a lower cost.
[0096]
In addition, since the liquid material applied by inkjet printing is guided to the design position in a self-aligning manner by the Coulomb force, the pattern can be formed with high accuracy.
[0097]
And since a liquid material is deposited by the ink-jet printing in the recessed part provided beforehand, a pattern can be formed with a sufficient precision and thickness variation can be reduced.
[0098]
Further, after forming a pattern by applying a liquid material by ink jet printing, forming is performed by irradiating a laser, and thus an organic transistor with small characteristic variation can be manufactured.
[0099]
In addition, since driving is performed using an organic transistor with small variation in characteristics, an organic EL display device that emits light uniformly can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view showing an organic EL display device to which the present invention is applied.
FIGS. 2A and 2B are a top view and a cross-sectional view showing a method of manufacturing the organic TFT according to the first embodiment of the invention. FIGS.
FIGS. 3A and 3B are a top view and a cross-sectional view showing a method for manufacturing the organic EL element according to the first embodiment of the invention. FIGS.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing ink jet printing by charge application according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing pattern formation by laser irradiation according to the present invention.
6A and 6B are a top view and a cross-sectional view showing a manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
7A and 7B are a top view and a cross-sectional view showing a manufacturing method according to the third embodiment of the present invention.
8A and 8B are a top view and a cross-sectional view showing a manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are a top view and a cross-sectional view showing a manufacturing method according to a fifth embodiment of the invention. FIGS.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional organic transistor
[Explanation of symbols]
1 Switching TFT
2 Driving TFT
4 data lines
5 scanning lines
6 Power supply line
11, 21, 91 Gate electrode
12, 22, 92 Drain electrode
13, 23, 93 Source electrode
30, 94 Organic semiconductor layer
40, 95 Gate insulation layer
44 Insulation layer between wires
50 Insulating layer
60 Organic EL lower layer electrode
61 Organic light emitting layer
62 Organic EL upper layer electrode
70 first insulating layer
100 substrates
101 Inkjet nozzle
102, 103 laser
104 Liquid material
Claims (14)
インクジェット印刷の塗布対象面における前記パターンを形成すべき所定位置に電荷を付与するステップと、
前記電荷と反対極性の電荷を、インクジェット印刷により塗布される前記パターンの形成材料に付与するステップと、
電荷が付与された前記材料を、電荷が付与された後の前記塗布対象面へ塗布するステップと、
塗布された電荷が付与された前記材料を前記塗布対象面上の電荷が付与されている部分にクーロン力により導かせて当該材料からなる前記パターンを前記塗布対象面上の前記所定位置に自己整合的に形成するステップと、
を有することを特徴とする有機トランジスタの製造方法。In a method for producing an organic transistor, which is a member constituting an organic transistor, and formed of at least one of an electrode, a semiconductor layer , and an insulating layer made of a pattern having a predetermined shape on a substrate by inkjet printing,
Applying a charge to a predetermined position where the pattern on the application target surface of inkjet printing is to be formed ;
Applying a charge of the opposite polarity to the charge to the pattern forming material applied by ink jet printing ;
Applying the material to which the charge has been applied to the surface to be coated after the charge has been applied;
Self the pattern was derived by a Coulomb force the material applied charge is applied to the portion where charges are applied on the application target surface composed of the material to the predetermined position on the application target surface a step of formed,
A method for producing an organic transistor, comprising:
上記パターンを塗布対象面上の所定位置に自己整合的に形成する上記ステップにて、上記塗布対象面の上記凹部が形成されかつ電荷が付与されている部分に、塗布された上記材料を堆積させつつクーロン力により導かせて当該材料からなる上記パターンを上記塗布対象面上の上記所定位置に自己整合的に形成する請求項1に記載の有機トランジスタの製造方法。Further comprising the step of forming a recess at the predetermined position before the step of applying a charge to the predetermined position of the application target surface;
In the step of forming the pattern at a predetermined position on the application target surface in a self-aligning manner , the applied material is deposited on a portion of the application target surface where the concave portion is formed and a charge is applied. 2. The method of manufacturing an organic transistor according to claim 1, wherein the pattern made of the material is guided by a Coulomb force while being self-aligned at the predetermined position on the surface to be coated.
基板上に電極を塗布するステップと、
前記基板上に塗布された前記電極を、当該電極の所定位置にレーザを照射して分離し、所定の電極間隔をもつソース電極及びドレイン電極とするステップと、
前記ソース電極とドレイン電極との間に半導体層を塗布するステップと、
前記半導体層上にゲート絶縁層を形成するステップと、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を塗布するステップと、
を有し、
基板上に電極を塗布する前記ステップ、半導体層を塗布する前記ステップ及びゲート電極を塗布する前記ステップの少なくとも1つのステップが、
インクジェット印刷の塗布対象面における前記パターンを形成すべき所定位置に電荷を付与するステップと、
前記電荷と反対極性の電荷を、インクジェット印刷により塗布される前記パターンの形成材料に付与するステップと、
電荷が付与された前記材料を、電荷が付与された後の前記塗布対象面へ塗布するステップと、
塗布された電荷が付与された前記材料を前記塗布対象面上の電荷が付与されている部分にクーロン力により導かせて当該材料からなる前記パターンを前記塗布対象面上の前記所定位置に自己整合的に形成するステップと、
を含むことを特徴とする有機トランジスタの製造方法。 Is a member constituting the organic transistor, the electrode and the semiconductor layer made of a pattern of a predetermined shape, in the manufacturing method of an organic transistor that form in order on a substrate by ink jet printing,
Applying an electrode on the substrate;
Separating the electrode applied on the substrate by irradiating a predetermined position of the electrode with a laser to form a source electrode and a drain electrode having a predetermined electrode interval;
Applying a semiconductor layer between the source electrode and the drain electrode;
Forming a gate insulating layer on the semiconductor layer;
Applying a gate electrode on the gate insulating layer;
Have
At least one of the steps of applying an electrode on the substrate, applying the semiconductor layer, and applying the gate electrode;
Applying a charge to a predetermined position where the pattern on the application target surface of inkjet printing is to be formed ;
Applying a charge of the opposite polarity to the charge to the pattern forming material applied by ink jet printing ;
Applying the material to which the charge has been applied to the surface to be coated after the charge has been applied;
Self the pattern was derived by a Coulomb force the material applied charge is applied to the portion where charges are applied on the application target surface composed of the material to the predetermined position on the application target surface a step of formed,
A method for producing an organic transistor, comprising:
基板上にゲート電極を塗布するステップと、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するステップと、
前記ゲート絶縁層上に電極を塗布するステップと、
前記ゲート絶縁膜上に塗布された前記電極を、当該電極の所定位置にレーザを照射して分離し、所定の電極間隔をもつソース電極及びドレイン電極とするステップと、
前記ソース電極とドレイン電極との間に半導体層を塗布するステップと、
を有し、
ゲート電極を塗布する前記ステップ、ゲート絶縁層上に電極を塗布する前記ステップ及び半導体層を塗布する前記ステップの少なくとも1つのステップが、
インクジェット印刷の塗布対象面における前記パターンを形成すべき所定位置に電荷を付与するステップと、
前記電荷と反対極性の電荷を、インクジェット印刷により塗布される前記パターンの形成材料に付与するステップと、
電荷が付与された前記材料を、電荷が付与された後の前記塗布対象面へ塗布するステップと、
塗布された電荷が付与された前記材料を前記塗布対象面上の電荷が付与されている部分にクーロン力により導かせて当該材料からなる前記パターンを前記塗布対象面上の前記所定位置に自己整合的に形成するステップと、
を含むことを特徴とする有機トランジスタの製造方法。 Is a member constituting the organic transistor, the electrode and the semiconductor layer made of a pattern of a predetermined shape, in the manufacturing method of an organic transistor that form in order on a substrate by ink jet printing,
Applying a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating layer on the gate electrode;
Applying an electrode on the gate insulating layer;
Separating the electrode applied on the gate insulating film by irradiating a predetermined position of the electrode with a laser to form a source electrode and a drain electrode having a predetermined electrode interval;
Applying a semiconductor layer between the source electrode and the drain electrode;
Have
At least one of the steps of applying a gate electrode, applying the electrode on the gate insulating layer, and applying the semiconductor layer;
Applying a charge to a predetermined position where the pattern on the application target surface of inkjet printing is to be formed ;
Applying a charge of the opposite polarity to the charge to the pattern forming material applied by ink jet printing ;
Applying the material to which the charge has been applied to the surface to be coated after the charge has been applied;
Self the pattern was derived by a Coulomb force the material applied charge is applied to the portion where charges are applied on the application target surface composed of the material to the predetermined position on the application target surface a step of formed,
A method for producing an organic transistor, comprising:
請求項10から請求項13のいずれか1項に記載の有機トランジスタの製造方法により前記有機トランジスタが形成された後、
アドレス指示回路に接続する配線を形成するステップと、
有機EL下層電極を形成するステップと、
前記有機EL下層電極上に有機発光層を形成するステップと、
前記有機発光層上に有機EL上層電極を形成するステップと、
を有する有機EL表示装置の製造方法。In a manufacturing method of an active matrix type organic EL display device including an organic transistor,
After the organic transistor is formed by the method of manufacturing an organic transistor according to any one of claims 10 to 13,
Forming a wiring connected to the address indicating circuit;
Forming an organic EL lower layer electrode;
Forming an organic light emitting layer on the organic EL lower layer electrode;
Forming an organic EL upper layer electrode on the organic light emitting layer;
The manufacturing method of the organic electroluminescence display which has this.
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