JP4742021B2 - 有機薄膜トランジスタ及び有機発光表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、有機薄膜トランジスタ及び有機発光表示装置に係り、さらに詳細には、有機半導体層のパターニング工程時に、既に形成された電極配線を保護することができる有機半導体層パターン構造を備えた有機薄膜トランジスタ及び有機発光表示装置に関する。
アクティブマトリックス（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ：ＡＭ）型有機発光表示装置は、ピクセル毎にピクセル回路（Ｐｉｘｅｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＰＣ）を備え、このＰＣは、スキャンライン、データライン、及び電源供給ラインに電気的に連結され、薄膜トランジスタ及びストレージキャパシタを備える。
一方、薄膜トランジスタのうち、半導体層としてシリコン層の代わりに有機半導体層を使用するものを有機薄膜トランジスタ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＯＴＦＴ）と言うが、ＯＴＦＴは、低温工程が可能であるので、フレキシブル有機電界発光表示装置のスイッチング素子として脚光を浴びている。
このようなＯＴＦＴをスイッチング素子として使用する有機発光表示装置は、ＯＴＦＴの他にも複数の電極配線を備えて構成されているので、有機半導体層のパターンを形成するパターニング工程時に、電極配線が損傷されるという問題が度々発生する。特に、パターニング工程時にＯＴＦＴのソース及びドレイン電極が損傷されるという問題が度々発生する。
すなわち、ＯＴＦＴは、ソース電極及びドレイン電極近傍に有機半導体層を備えるが、一般的なＯＴＦＴの有機半導体層の最終パターン構造は、単にチャネルのみが形成されるようにソース電極とドレイン電極との間に形成されている。
したがって、一般的なＯＴＦＴの有機半導体層のパターン構造を形成するためのパターニング工程は、有機半導体層を全体的に形成した後、チャネル部分を除いた残りの部分を全てレーザなどで除去する工程を含んだが、そのような工程中に、ソース電極、ドレイン電極、及びその他の電極配線が損傷を受ける場合が度々発生するので、製品の不良率が高まるという問題がある。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、有機半導体層のパターニング工程時に、既に形成された電極配線を保護することができる有機半導体層パターンの構造を備えたＯＴＦＴ及び有機発光表示装置を提供することを目的とする。
本発明のＯＴＦＴは、ゲート電極と、前記ゲート電極と絶縁されたソース電極及びドレイン電極と、前記ゲート電極と絶縁され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と接触する有機半導体層と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に連結された配線と、を備え、前記有機半導体層は、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極、及び前記配線を完全に覆うことを特徴とする。
ここで、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、ゲート絶縁層によって前記ゲート電極と絶縁されることが望ましい。
ここで、前記有機半導体層は、ペンタセン、テトラセン、アントラセン、ナフタレン、α−６−チオフェン、ペリレン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、コロネン及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びこれらの誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、α−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びこれらの誘導体、金属を含有または非含有のフタロシアニン及びこれらの誘導体、ピロメリット酸二無水物及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ならびにナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも１種を含みうる。
また、本発明の有機発光表示装置は、基板と、前記基板上に備えられた導電体である、ゲート電極ならびに当該ゲート電極と絶縁されたソース電極及びドレイン電極と、前記ゲート電極と絶縁され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と接触する有機半導体層とを備える有機薄膜トランジスタと、前記ドレイン電極と電気的に連結された有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）と、前記基板上に備えられた導電体であって、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に連結された配線と、を備え、前記有機半導体層は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記配線を完全に覆うことを特徴とする。
ここで、前記有機半導体層は、ペンタセン、テトラセン、アントラセン、ナフタレン、α−６−チオフェン、ペリレン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、コロネン及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びこれらの誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、α−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びこれらの誘導体、金属を含有または非含有のフタロシアニン及びこれらの誘導体、ピロメリット酸二無水物及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ならびにナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも１種を含みうる。
本発明によれば、有機半導体層のパターニング工程中に、既に形成された電極配線を保護することができる有機半導体層のパターン構造を採用することによって、既に形成された電極配線を保護して、製品の不良率を低減させる効果がある。
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の単位ピクセルのピクセル回路（以下、ＰＣと称する）を概略的に示す回路図である。
図１に示すように、各ピクセルには、データラインＤＡＴＡ、スキャンラインＳＣＡＮ、及び有機発光素子（以下、ＯＬＥＤと称する）に電力を供給する電源ラインＶｄｄが備えられる。
各ピクセルのＰＣは、これらのデータラインＤＡＴＡ、スキャンラインＳＣＡＮ、及び電源ラインＶｄｄに電気的に連結されており、ＯＬＥＤの発光を制御する。
図２は、図１に示すピクセル回路ついてのさらに具体的な実施形態を示す回路図であって、各ピクセルのＰＣが２つの薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）Ｍ１，Ｍ２と１つのキャパシタユニットＣｓｔとを備えている。
図２に示すように、本発明の望ましい一実施形態に係る有機発光表示装置の各ピクセルは、スイッチングＴＦＴＭ２及び駆動ＴＦＴＭ１の少なくとも２つの薄膜トランジスタと、キャパシタユニットＣｓｔと、ＯＬＥＤと、を備える。
スイッチングＴＦＴＭ２は、スキャンラインＳＣＡＮに印加されるスキャン信号によりＯＮ／ＯＦＦが切換えられて、データラインＤＡＴＡに印加されるデータ信号をストレージキャパシタＣｓｔ及び駆動ＴＦＴＭ１に伝達する。このようなスイッチング素子は、必ずしも図２に示されるスイッチングＴＦＴＭ２に限定されるものではなく、複数の薄膜トランジスタ及びキャパシタを備えたスイッチング回路が備えられてもよく、駆動ＴＦＴＭ１のＶｔｈ値を補償する回路または電源ラインＶｄｄの電圧降下を補償する回路がさらに備えられてもよい。
駆動ＴＦＴＭ１は、スイッチングＴＦＴＭ２を通じて伝達されるデータ信号によって、ＯＬＥＤに流入される電流量を決定する。
キャパシタユニットＣｓｔは、スイッチングＴＦＴＭ２を通じて伝達されるデータ信号を１フレームの間保存する。
図２に示す回路図において、駆動ＴＦＴＭ１及びスイッチングＴＦＴＭ２は、ＰＭＯＳ型ＴＦＴで示されているが、本発明が、必ずしもこれに限定されるものではなく、駆動ＴＦＴＭ１及びスイッチングＴＦＴＭ２のうち少なくとも一方がＮＭＯＳ型ＴＦＴで形成できるということは言うまでもない。そして、薄膜トランジスタ及びキャパシタの数は、必ずしも図２に示す形態に限定されるものではなく、これよりも多い薄膜トランジスタ及びキャパシタを備えうるということは言うまでもない。
以下、図３〜図６を参照して、本実施形態に係る有機発光表示装置１００の構成を詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係るボトムゲート型有機発光表示装置の電極配線を示す概略的な図であり、図４は、図３の電極配線上にパターン化された有機半導体層を示す概略的な図であり、図５は、図３のV−V線に沿った断面図であり、図６は、図３のＶI−ＶI線に沿った断面図である。
図３に示すように、駆動ＴＦＴＭ１を構成する電極は、第１ソース電極１１１、第１ドレイン電極１１２、及び第１ゲート電極１１３から構成され、スイッチングＴＦＴＭ２を構成する電極は、第２ソース電極１２１、第２ドレイン電極１２２、及び第２ゲート電極１２３から構成される。
また、データラインＤＡＴＡとして機能するデータ配線１３０は、第２ソース電極１２１に電気的に連結され、スキャンラインＳＣＡＮとして機能するスキャン配線１４０は、第２ゲート電極１２３に電気的に連結され、Ｖｄｄ電源ラインＶｄｄとして機能する駆動配線１５０は、第１ソース電極１１１に電気的に連結され、画素電極１６０は、第１ドレイン電極１１２と電気的に連結される。
また、キャパシタユニットＣｓｔを構成する第１キャパシタ層１７１は、コンタクトホール（図示せず）を通じて第２ドレイン電極１２２と連結されており、第２キャパシタ層１７２は、駆動配線１５０と電気的に連結されるように配置される。
ここで、第１ソース電極１１１、第１ドレイン電極１１２、第２ソース電極１２１、第２ドレイン電極１２２、データ配線１３０、駆動電極１５０、及び第２キャパシタ層１７２は、ゲート絶縁膜１９３上に形成され、第１ゲート電極１１３、第２ゲート電極１２３、スキャン配線１４０、及び第１キャパシタ層１７１は、バッファ層１９２上に形成される。ここで、第１ソース電極１１１、第１ドレイン電極１１２、第２ソース電極１２１、第２ドレイン電極１２２、データ配線１３０、駆動電極１５０、第２キャパシタ層１７２、第１ゲート電極１１３、第２ゲート電極１２３、スキャン配線１４０、及び第１キャパシタ層１７１は、何れも導電体である。
このように、各電極が配置された後には、有機半導体層がゲート絶縁膜１９３上に全体的に塗布されて形成されるが、このような有機半導体層が形成された後には、レーザアブレーション法（ＬＡＴ）を使用して、既に形成された有機半導体層をパターニングする。
そのパターニング工程において、既に形成された有機半導体層を除去する部分は、図４の斜線部分Ｐを除いた部分であって、ゲート絶縁膜１９３上に形成されたあらゆる電極配線、すなわち、第１ソース電極１１１、第１ドレイン電極１１２、第２ソース電極１２１、第２ドレイン電極１２２、データ配線１３０、駆動配線１５０、及び第２キャパシタ層１７２を覆っている有機半導体層を除いた残りの部分が除去対象部分となる。
すなわち、レーザアブレーション法でパターニングを行えば、有機半導体層が除去されるだけでなく、その下部に位置する電極も損傷される場合が度々あるため、除去対象の有機半導体層としては、ゲート絶縁膜１９３上に形成されたあらゆる電極配線を覆っている有機半導体層は除外させる。言い換えれば、本実施形態のレーザアブレーション法では、下部に電極配線が存在しない領域の有機半導体層が除去される。その結果、図４に示すように、本実施形態における有機半導体層１８０のパターンは、電極配線パターンに対応する形状を備える。
図５及び図６は、上記のようなパターニング工程を経た後の有機半導体層１８０を示している。
図５に示すように、基板１９１にバッファ層１９２が形成され、バッファ層１９２上に第１ゲート電極１１３が形成される。また、第１ゲート電極１１３が形成された後には、第１ゲート電極１１３を覆うようにゲート絶縁膜１９３が形成される。
ここで、基板１９１は、ガラス基板、プラスチック基板、または金属基板であることができる。金属基板は、金属製ホイル、例えば、ステンレススチール、Ｔｉ、Ｍｏ、インバー合金、インコネル合金、またはコバール合金などから形成されうる。プラスチック基板は、ポリエステルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアクリル酸塩（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、及びセルロース酢酸プロピオン酸（ＣＡＰ）からなる群からから選択されるプラスチックフィルムを含む。
バッファ層１９２は、有機化合物及び／または無機化合物から形成され、ＳｉＯｘ（ｘ≧１）、ＳｉＮｘ（ｘ≧１）から形成されることが望ましい。
ゲート絶縁膜１９３は、有機絶縁膜、無機絶縁膜、または有機−無機ハイブリッド膜から形成され、これらの単一構造または多層構造に形成される。
一方、ゲート絶縁膜１９３が形成された後、第１ソース電極１１１及び第１ドレイン電極１１２がゲート絶縁膜１９３上に形成され、前述のようなパターニング工程により有機半導体層１８０が形成される。このとき、有機半導体層１８０は、第１ソース電極１１１及び第１ドレイン電極１１２を完全に覆う（埋め込む）ように配置される。
ここで、第１ソース電極１１１、第１ドレイン電極１１２、及び第１ゲート電極１１３は、電気伝導性の良好な材料から形成されるが、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、及びこれらの化合物などの金属材料を含んで構成されることが望ましい。
ここで、有機半導体層１８０は、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）、テトラセン（ｔｅｔｒａｃｅｎｅ）、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ナフタレン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）、α−６−チオフェン（α−６−ｔｈｉｏｐｈｅｎ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）及びその誘導体、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）及びその誘導体、コロネン（ｃｏｒｏｎｅｎｅ）及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉｉｍｉｄｅ）及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）及びその誘導体、ポリパラフェレンビニレン（ｐｏｌｙｐａｒａｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ）及びその誘導体、ポリフルオレン（ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ）及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ）及びその誘導体、ポリパラフェニレン（ｐｏｌｙｐａｒａｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体（ａ ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）及びこれらの誘導体、ナフタレンのオリゴアセン（ｏｌｉｇｏａｃｅｎｃｅ ｏｆ ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）及びこれらの誘導体、α−５−チオフェンのオリゴチオフェン（ｏｌｉｇｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ ｏｆ α−５−ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）及びこれらの誘導体、金属を含有または非含有のフタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）及びこれらの誘導体、ピロメリット酸二無水物（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃ ｄｉｉｍｉｄｅ）及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｄｉｉｍｉｄｅ）及びその誘導体、ならびにナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一つを含んで形成されうる。
また、図６に示すように、第２キャパシタ層１７２も、ゲート絶縁膜１９３上に形成され、前述のようなパターニング工程により有機半導体層１８０が形成されるが、有機半導体層１８０は、第２キャパシタ層１７２を完全に覆うように配置される。
この後、有機半導体層１８０を覆うように、平坦化絶縁膜１９４がさらに形成され、平坦化絶縁膜１９４上に画素電極１６０が形成されるが、画素電極１６０は、コンタクトホール１９４ａを通じて第１ドレイン電極１１２と電気的に連結される。この場合、コンタクトホール１９４ａは、レーザエッチング法またはフォトリソグラフィ法などで形成されうる。
画素電極１６０が形成された後、画素電極１６０を覆うように画素定義膜１９５が形成されるが、画素定義膜１９５には所定の開口部１９５ａが形成される。
ここで、画素定義膜１９５は、有機絶縁膜、無機絶縁膜、または有機−無機ハイブリッド膜で形成され、これらの単一構造または多層構造で形成される。
有機絶縁膜としては、ポリマー材を使用できるが、その例として、一般的な汎用の高分子（ＰＭＭＡ、ＰＳ）、フェノール基を有する高分子誘導体、アクリル系高分子、イミド系高分子、アリールエーテル系高分子、アミド系高分子、フッ素系高分子、ｐ−キシレン系高分子、ビニルアルコール系高分子、及びこれらの混合物などの使用が可能である。
無機絶縁膜としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＢＳＴ、及びＰＺＴなどの使用が可能である。
このような画素定義膜１９５は、インクジェット法により形成されうる。まず、画素電極１６０の一部を表面処理する。このとき、表面処理工程は、フッ素系プラズマを使用して表面を疎水性にする。フッ素系プラズマを利用した表面処理工程は、ＣＦ４またはＣ３Ｆ８のようなフッ素系ガスを利用する。そして、画素定義膜のための絶縁物質を含む溶液をインクジェットヘッドから基板上に吐出させて画素定義膜１９５を形成する。このとき、画素電極１６０のうち表面処理された部分には画素定義膜１９５が形成されず、画素電極１６０を露出させる開口部１９５ａが形成される。
基板表面とインクとの接着力が不良な場合、すなわち、基板の表面が疎水性を帯びる場合には、画素電極１６０の一部を露出させる開口部１９５ａに対応する部分を除いた基板の表面を表面処理して、開口部１９５ａを備える画素定義膜１９５を形成してもよい。
すなわち、開口部１９５ａに対応する画素電極１６０の表面を除いた基板の全面に対してＡｒ及びＯ２プラズマを利用した表面処理工程を行って、基板の表面を親水性に改質して接着力を向上させる。次いで、画素定義膜形成用の絶縁物質を含むインクを基板の表面に吐出すれば、表面処理されて接着力の向上した部分にのみ画素定義膜１９５がコーティングされる。したがって、プラズマ表面処理されていない画素電極１６０の表面には、画素定義膜１９５が形成されない。
一方、露出された画素電極１６０には、有機発光層１９６及び対向電極１９７が順次に積層される。
ここで、対向電極１９７は、画素全体を覆うように形成されうるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、パターン化されてもよい。
ここで、画素電極１６０は、アノード電極として機能し、対向電極１９７は、カソード電極として機能するが、その逆になってもよい。本実施形態では、画素電極１６０がアノード電極として機能する場合を例として説明したが、画素電極がカソード電極として機能してもよいということは言うまでもない。
一方、有機電界発光装置が背面発光型である場合、画素電極１６０は、透明電極であり、対向電極１９７は、反射電極であることができる。このとき、画素電極１６０となる透明電極は、仕事関数が高く、かつ透明なＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｉｎ２Ｏ３、またはＺｎＯなどを使用して形成され、対向電極１９７となる反射電極は、仕事関数の低いＡｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、及びこれらの化合物などの金属材で形成されうる。
また、有機電界発光装置が前面発光型である場合、画素電極１６０は、反射電極であり、対向電極１９７は、透明電極であることができる。このとき、画素電極１６０となる反射電極は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、及びこれらの化合物などで反射膜を形成した後、その上に仕事関数の大きいＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などを形成することによって形成されうる。そして、対向電極１９７となる透明電極は、仕事関数の小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、及びこれらの化合物を蒸着した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などの透明導電物質から補助電極層またはバス電極ラインなどを形成することによって形成されうる。
一方、有機電界発光装置が両面発光型の場合、画素電極１６０及び対向電極１９７は透明電極でありうる。
画素電極１６０及び対向電極１９７は、上述した物質で形成されるものに限定されず、伝導性有機物、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕなどの導電粒子が含まれた伝導性ペーストなどで形成してもよい。このような伝導性ペーストを使用する場合、インクジェットプリンティング法を使用して印刷（プリンティング）し、印刷後に焼成して電極を形成することができる。
ここで、有機発光層１９６は、低分子または高分子有機層が使用されうるが、低分子有機層を使用する場合、ホール注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）、ホール輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、有機発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）などが単一あるいは複合の構造に積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などを初めとして多様に適用可能である。これらの低分子有機層は、真空蒸着法で形成される。
有機発光層１９６に高分子有機層を使用する場合には、概してＨＴＬ及びＥＭＬが備えられた構造を有し、このとき、ＨＴＬとしてＰＥＤＯＴを使用し、ＥＭＬとしてＰＰＶ（ポリ−フェニレンビニレン）系及びポリフルオレン系などの高分子有機物質を使用し、スクリーン印刷法またはインクジェットプリンティング法などを用いて形成することができる。
以上のように、有機発光表示装置１００を形成した後には、その上部を密封して外気から遮断する。
このように、本実施形態では、ゲート絶縁膜１９３上に形成されたあらゆる電極配線、すなわち、第１ソース電極１１１、第１ドレイン電極１１２、第２ソース電極１２１、第２ドレイン電極１２２、データ配線１３０、駆動配線１５０、及び第２キャパシタ層１７２を覆うように、有機半導体層１８０のパターンを形成することによって、有機半導体層のパターニング工程中に電極配線などの損傷を防止できるという長所がある。
以下では、図７を参照して、本発明の実施形態の変形例について説明するが、上記実施形態と異なる事項を中心に説明する。
図７は、本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の変形例を示す概略的な断面図である。
本変形例に係る有機発光表示装置は、トップゲート型構造を有するが、図７を参照してその構造を詳細に説明すれば、次の通りである。
すなわち、基板２９１にバッファ層２９２が形成され、バッファ層２９２上に第１ソース電極２１１及び第１ドレイン電極２１２が形成され、図７に示されていないが、第２ソース電極、第２ドレイン電極、データ配線、駆動配線、及び第２キャパシタ層もバッファ層２９２上に形成される。
その後、前述の本発明の実施形態の場合のように、全体的に有機半導体層を形成した後、レーザアブレーション方法を使用したパターニング工程を行う。このようなパターニング工程によりパターン化された有機半導体層２８０が形成されるが、有機半導体層２８０は、第１ソース電極２１１及び第１ドレイン電極２１２を完全に覆うように配置される。また、図７に示されていないが、有機半導体層２８０は、バッファ層２９２に形成された残りの電極配線、すなわち、第２ソース電極、第２ドレイン電極、データ配線、駆動配線、及び第２キャパシタ層も完全に覆う構造を有するようにパターニング工程が行われる。
すなわち、レーザアブレーション方法を行ってパターニングを行えば、有機半導体層が除去されるだけでなく、その下部に位置する電極も度々損傷される場合があるため、本変形例に係る有機発光表示装置でも、除去対象の有機半導体層として、バッファ層２９２上に形成されたあらゆる電極配線を覆っている有機半導体層は除外される。
この後、有機半導体層２８０を覆うように、ゲート絶縁膜２９３が形成され、そのゲート絶縁膜２９３上に第１ゲート電極２１３及び画素電極２６０が形成される。また、図７に示されていないが、第２ゲート電極、スキャン配線、及び第１キャパシタ層もゲート絶縁膜２９３上に形成される。
第１ゲート電極２１３、画素電極２６０などがゲート絶縁膜２９３上に形成された後、開口部２９５ａが形成された画素定義膜２５０が形成されるが、別途のコンタクトホール２９３ａがゲート絶縁膜２９３及び有機半導体層２８０に形成されて、画素電極２６０を第１ドレイン電極２１２と電気的に連結させる。
露出された画素電極２６０上には、有機発光層２９６及び対向電極２９７が順次に積層され、このように有機発光表示装置２００を形成した後には、その上部を密封して外気から遮断する。
ここで、第１ソース電極２１１、第１ドレイン電極２１２、第１ゲート電極２１３、画素電極２６０、有機半導体層２８０、基板２９１、バッファ層２９２、ゲート絶縁膜２９３、画素定義膜２９５、有機発光層２９６、及び対向電極２９７の構成は、本発明の実施形態の場合と同じであるので、その詳細な説明を省略する。
このように、本変形例では、バッファ層２９２上に形成されたあらゆる電極配線、すなわち、第１ソース電極２１１、第１ドレイン電極２１２、第２ソース電極、第２ドレイン電極、データ配線、駆動配線、及び第２キャパシタ層を覆うように、有機半導体層２８０のパターンを形成することによって、有機半導体層のパターニング工程中に電極配線などの損傷を防止できるという長所がある。
以上のように説明した構成、作用、及び効果以外の本変形例に係る有機発光表示装置２００の構成、作用、及び効果は、上記本発明の実施形態に係る有機発光表示装置１００の構成、作用、及び効果と同じであるので、本説明では省略する。
上記実施形態は、有機発光表示装置について記述されたが、液晶表示装置などの有機半導体層が使用されうる多様な種類の平板表示装置にも適用されうる。
本発明は、添付された図面に示す一実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲のみによって決まらねばならない。
本発明は、有機発光表示装置に関連した技術分野に好適に適用されうる。
１００，２００ 有機発光表示装置、
１１１，２１１ 第１ソース電極、
１１２，２１２ 第１ドレイン電極、
１１３，２１３ 第１ゲート電極、
１２１ 第２ソース電極、
１２２ 第２ドレイン電極、
１２３ 第２ゲート電極、
１３０ データ配線、
１４０ スキャン配線、
１５０ 駆動配線、
１６０，２６０ 画素電極、
１７１ 第１キャパシタ層、
１７２ 第２キャパシタ層、
１８０，２８０ 有機半導体層、
１９１，２９１ 基板、
１９２，２９２ バッファ層、
１９３，２９３ ゲート絶縁膜、
１９４ 平坦化絶縁膜、
１９４ａ，２９３ａ コンタクトホール、
１９５，２９５ 画素定義膜、
１９５ａ，２９５ａ 開口部、
１９６，２９６ 有機発光層、
１９７，２９７ 対向電極。
１１１，２１１ 第１ソース電極、
１１２，２１２ 第１ドレイン電極、
１１３，２１３ 第１ゲート電極、
１２１ 第２ソース電極、
１２２ 第２ドレイン電極、
１２３ 第２ゲート電極、
１３０ データ配線、
１４０ スキャン配線、
１５０ 駆動配線、
１６０，２６０ 画素電極、
１７１ 第１キャパシタ層、
１７２ 第２キャパシタ層、
１８０，２８０ 有機半導体層、
１９１，２９１ 基板、
１９２，２９２ バッファ層、
１９３，２９３ ゲート絶縁膜、
１９４ 平坦化絶縁膜、
１９４ａ，２９３ａ コンタクトホール、
１９５，２９５ 画素定義膜、
１９５ａ，２９５ａ 開口部、
１９６，２９６ 有機発光層、
１９７，２９７ 対向電極。
Claims (5)
- ゲート電極と、
前記ゲート電極と絶縁されたソース電極及びドレイン電極と、
前記ゲート電極と絶縁され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と接触する有機半導体層と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極に連結された配線と、を備え、
前記有機半導体層は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記配線を完全に覆うことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。 - 前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、ゲート絶縁層によって前記ゲート電極と絶縁されることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
- 前記有機半導体層は、ペンタセン、テトラセン、アントラセン、ナフタレン、α−６−チオフェン、ペリレン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、コロネン及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びこれらの誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、α−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びこれらの誘導体、金属を含有または非含有のフタロシアニン及びこれらの誘導体、ピロメリット酸二無水物及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ならびにナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。
- 基板と、
前記基板上に備えられた導電体である、ゲート電極ならびに当該ゲート電極と絶縁されたソース電極及びドレイン電極と、前記ゲート電極と絶縁され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と接触する有機半導体層とを備える有機薄膜トランジスタと、
前記ドレイン電極と電気的に連結された有機発光素子と、
前記基板上に備えられた導電体であって、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に連結された配線と、を備え、
前記有機半導体層は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記配線を完全に覆うことを特徴とする有機発光表示装置。 - 前記有機半導体層は、ペンタセン、テトラセン、アントラセン、ナフタレン、α−６−チオフェン、ペリレン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、コロネン及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びこれらの誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、α−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びこれらの誘導体、金属を含有または非含有のフタロシアニン及びこれらの誘導体、ピロメリット酸二無水物及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ならびにナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項４に記載の有機発光表示装置。
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