JP7367635B2 - display - Google Patents
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Description
本発明は、ディスプレイに関する。 The present invention relates to displays.
近年、有機半導体素子による光源素子の実用化が進み、有機半導体素子を光源素子としたディスプレイが市販されるようになっている。そして、有機半導体素子を光源素子としたディスプレイの開発においては、今もなお、さらなる性能向上に向けて、高輝度化、高精細化、低消費電力化、長寿命化といった検討が継続して行われている。 In recent years, the practical use of light source elements using organic semiconductor elements has progressed, and displays using organic semiconductor elements as light source elements have become commercially available. In the development of displays that use organic semiconductor elements as light source elements, studies are still being conducted to further improve performance, such as higher brightness, higher definition, lower power consumption, and longer lifespan. It is being said.
従来の、有機半導体素子を発光素子としたディスプレイの画素は、有機発光ダイオード(「OLED」とも称される。)と有機発光ダイオードに流す電流の制御を行うトランジスタで構成される。有機発光ダイオードは、アノード電極とカソード電極の間に挟まれた有機EL層に、基板上に形成された薄膜トランジスタ(「TFT」とも称される。)から入力される電流に応じて発光するデバイスである。 A pixel of a conventional display using an organic semiconductor element as a light emitting element is composed of an organic light emitting diode (also referred to as "OLED") and a transistor that controls the current flowing through the organic light emitting diode. An organic light emitting diode is a device that emits light in response to current input from a thin film transistor (also called "TFT") formed on a substrate to an organic EL layer sandwiched between an anode electrode and a cathode electrode. be.
ところが、当該構成に対して下記特許文献1には、制御素子の数を減らし、発光面積を大きくして高輝度化させるための素子として、ゲート電極に印加する電圧を制御することで、流れる電流を調整するトランジスタであって、かつ、当該トランジスタ自体に流れる電流量に応じて発光する縦型有機発光トランジスタ(「VOLET」とも称される。)が記載されている。また、下記特許文献2は、縦型有機発光トランジスタを用いたディスプレイが記載されており、ディスプレイの大幅な高輝度化が期待されている。 However, for this configuration, the following Patent Document 1 discloses that as an element for reducing the number of control elements and increasing the light emitting area to increase brightness, the flowing current is reduced by controlling the voltage applied to the gate electrode. A vertical organic light-emitting transistor (also referred to as a "VOLET") is described, which is a transistor that adjusts the amount of light and emits light according to the amount of current flowing through the transistor itself. Further, Patent Document 2 listed below describes a display using a vertical organic light emitting transistor, and is expected to significantly increase the brightness of the display.
さらに、近年では、ディスプレイは、家庭用のテレビやパソコン用のディスプレイにとどまらず、駅構内の広告や、イベント会場の背景等、その使用用途は多様化している。これにより、現在ディスプレイの開発においては、上述の性能向上と共に、大型化も一つの大きな課題となっている。 Furthermore, in recent years, displays have been used for a variety of purposes, not only for home televisions and personal computers, but also for advertisements in train stations, backgrounds at event venues, and so on. Therefore, in the development of displays, in addition to the above-mentioned performance improvement, increasing the size of the display is also a major issue.
有機半導体素子を用いたディスプレイは、表示部には、画素を形成する有機発光ダイオードや薄膜トランジスタ等が配置され、当該表示部の外縁部に、これらを駆動するドライバが配置される。このような構成は、現在もなお、一般的な構成として多くのディスプレイで採用されている。 In a display using an organic semiconductor element, organic light emitting diodes, thin film transistors, etc. forming pixels are arranged in a display section, and drivers for driving these are arranged at the outer edge of the display section. This configuration is still commonly used in many displays.
この構成によれば、ディスプレイが大型化すると、表示部全体にわたって各素子を制御や駆動するために、外縁部に配置された各ドライバから出力される信号の伝送距離が長くなる。そうすると、ドライバと各素子を接続する配線が長くなり、ドライバと素子の間の配線の抵抗値が大きくなってしまう。配線の抵抗値が大きくなると、例えば、流れる電流による電圧降下(「IR-Drop」とも称される。)や、信号の遅延や劣化を引き起こす要因となる。 According to this configuration, as the display becomes larger, the transmission distance of the signals output from each driver arranged at the outer edge becomes longer in order to control and drive each element over the entire display section. In this case, the wiring connecting the driver and each element becomes long, and the resistance value of the wiring between the driver and the element becomes large. When the resistance value of the wiring increases, it becomes a factor that causes, for example, a voltage drop due to flowing current (also referred to as "IR-Drop") and signal delay and deterioration.
特に、発光素子に電流を供給するための電流供給ラインは、配線の抵抗値が大きくなると、電流供給部から各発光素子に電流を流すために同じ電圧が印加された場合であっても、電流供給部から離れるにつれて、配線の抵抗値と流れる電流に応じて電圧が降下してしまう。そうすると、画像データの表示に必要な電流値に対して実際に供給される電流量が低下してしまう。そして、この影響が顕著になると、輝度が徐々に低下していることを人が視認できるほどの表示不良が生じてしまう。さらに、電流供給ラインは、多くの場合、一列に配列された発光素子群で共有される構成であるため、電流供給ラインの配線の抵抗値にバラつきが生じると各ラインに輝度の差異が生じ、ライン状の表示不良が発生してしまう。 In particular, when the resistance value of the wiring increases, the current supply line for supplying current to the light emitting elements becomes smaller, even if the same voltage is applied to flow the current from the current supply section to each light emitting element. As the distance from the supply section increases, the voltage drops depending on the resistance value of the wiring and the flowing current. In this case, the amount of current actually supplied will decrease relative to the current value required for displaying image data. When this effect becomes noticeable, a display defect occurs to the extent that a person can visually recognize that the brightness is gradually decreasing. Furthermore, since the current supply line is often shared by a group of light emitting elements arranged in a row, variations in the resistance value of the wiring of the current supply line will cause a difference in brightness between each line. Line-shaped display defects occur.
上記課題を対策する方法として、上記特許文献3に記載されているような、各画素の発光輝度を検出し、データラインに電圧降下分を考慮した電圧を供給するという方法を電流供給ラインに適用することが考えられる。しかし、複雑な回路の追加となれば、発光領域を大幅に圧迫して高輝度化を阻害してしまう。さらには、素子が増えてしまうことから故障や不具合が発生しやすくなるおそれがある。 As a method to solve the above problem, a method is applied to the current supply line, as described in Patent Document 3, in which the luminance of each pixel is detected and a voltage is supplied to the data line in consideration of the voltage drop. It is possible to do so. However, if a complicated circuit is added, the light emitting area will be significantly compressed and high brightness will be hindered. Furthermore, since the number of elements increases, there is a risk that failures and defects will occur more easily.
また、ドライバを配置している外縁部の利用や外部機器の追加等も考えられるが、外縁部の大型化や外部機器の追加は、様々な使用用途が求められているにも関わらず、ディスプレイの使用態様や配置場所を制限させてしまうことになる。 In addition, it is possible to use the outer edge where the driver is located and add external devices, but increasing the size of the outer edge and adding external devices is necessary because the display is required to be used for a variety of purposes. This will limit how it can be used and where it can be placed.
さらに、フィードバック等による制御で、変動分を想定した電圧値を印加する場合、算出方法に誤差が生じてしまう場合も考えられ、輝度の変化が表示不良として視認できないように補正されない可能性が少なからずある。したがって、表示不良の対策は、輝度の変化の補正で対策されるよりも、デバイスの構造で対策される方が望ましい。 Furthermore, when applying a voltage value that assumes fluctuations through feedback control, etc., there may be an error in the calculation method, and there is a small possibility that changes in brightness will not be corrected so that they cannot be visually recognized as display defects. Zuar. Therefore, it is more desirable to take measures against display defects through the structure of the device than by correcting changes in brightness.
ここで、本発明者は、縦型有機発光トランジスタによるディスプレイを検討したところ、縦型有機発光トランジスタには、さらに、次のような課題があることも見出した。 Here, the present inventor investigated a display using a vertical organic light emitting transistor, and found that the vertical organic light emitting transistor also has the following problem.
縦型有機発光トランジスタは、電界効果トランジスタと同様に、ソース電極、ゲート電極及びドレイン電極を備える構成である。しかし、縦型有機発光トランジスタは、薄膜トランジスタ等の電界効果トランジスタとは異なり、縦型有機発光トランジスタは、ソース電極とドレイン電極の間に有機EL層及び有機半導体層を含む発光層が設けられている。これらの材料の特性により、縦型有機発光トランジスタは、薄膜トランジスタ等の電界効果トランジスタに比べて、ソース電極(アノード電極)とドレイン電極(カソード電極)の間に流れる電流が、当該電極間に印加されている電圧の影響を受けやすいという特徴がある。 A vertical organic light emitting transistor has a structure including a source electrode, a gate electrode, and a drain electrode, similar to a field effect transistor. However, unlike field effect transistors such as thin film transistors, vertical organic light emitting transistors have a light emitting layer including an organic EL layer and an organic semiconductor layer between a source electrode and a drain electrode. . Due to the characteristics of these materials, compared to field effect transistors such as thin film transistors, vertical organic light emitting transistors have a lower current flow between the source electrode (anode electrode) and the drain electrode (cathode electrode) than are applied between the electrodes. It has the characteristic that it is easily affected by the voltage applied to it.
つまり、縦型有機発光トランジスタによるディスプレイは、従来の有機発光ダイオードと薄膜トランジスタの構成よりも電流供給ラインの電圧降下に対して輝度の変動が大きく、上述したような表示不良がより表れやすいという特徴がある。 In other words, a display using a vertical organic light-emitting transistor has a characteristic that the brightness fluctuates more with respect to the voltage drop in the current supply line than the conventional structure of an organic light-emitting diode and a thin film transistor, and the above-mentioned display defects are more likely to occur. be.
本発明は、上記課題に鑑み、電流供給ラインの電圧変動を抑制した縦型有機発光トランジスタによるディスプレイを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a display using a vertical organic light-emitting transistor that suppresses voltage fluctuations in a current supply line.
本発明のディスプレイは、
基板と、
前記基板上に、第一方向と前記第一方向とは直交する第二方向にアレイ状に配置された、前記第一方向及び前記第二方向とは直交する第三方向において、前記基板側からゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の順に形成され、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に発光層を有する複数の縦型有機発光トランジスタと、
前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極に電圧を供給するデータラインと、
それぞれの前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極と前記データラインの間に接続され、前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極への電圧の供給を制御する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタのゲート電極に接続され、前記薄膜トランジスタの通電と遮断とを切り替える信号を伝送するゲートラインと、
前記縦型有機発光トランジスタの形成領域の外側で、かつ、前記第三方向に関し、前記基板からの距離が前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極と同一、又は前記ゲート電極よりも前記基板から離間した領域において、前記第一方向に配線され、前記縦型有機発光トランジスタの前記ソース電極と接触して前記縦型有機発光トランジスタに電流を供給する複数の電流供給ラインとを備えることを特徴とする。
The display of the present invention includes:
A substrate and
Arranged on the substrate in an array in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, from the substrate side in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction. a plurality of vertical organic light emitting transistors formed in the order of a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, and having a light emitting layer between the source electrode and the drain electrode;
a data line that supplies voltage to the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor;
a thin film transistor connected between the gate electrode of each of the vertical organic light emitting transistors and the data line, and controlling supply of voltage to the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor;
a gate line connected to the gate electrode of the thin film transistor and transmitting a signal for switching between energization and cutoff of the thin film transistor;
Outside the formation region of the vertical organic light emitting transistor, and with respect to the third direction, the distance from the substrate is the same as the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor, or is farther from the substrate than the gate electrode. and a plurality of current supply lines that are wired in the first direction in the area where the organic light emitting transistor is connected to the source electrode of the vertical organic light emitting transistor to supply current to the vertical organic light emitting transistor. .
本明細書における「縦型有機発光トランジスタの形成領域」とは、縦型有機発光トランジスタのゲート電極とソース電極との間に、閾値以上の電圧が印加された時に、ソース電極から、発光層を介してドレイン電極に向かって電流が流れて光を出射する領域をいう。 In this specification, the term "formation region of a vertical organic light emitting transistor" refers to the formation of a light emitting layer from the source electrode when a voltage equal to or higher than a threshold is applied between the gate electrode and the source electrode of the vertical organic light emitting transistor. A region where current flows toward the drain electrode through which light is emitted.
半導体の製造工程は、材料や成長方向等に応じて、基板上に所定の順序で材料を積層させるように行われ、一般的に各素子間を接続する配線層と、素子自体を形成する層は、別々に形成される。このため、例えば、電流供給ラインのような配線を下層の金属配線と同一のレイヤにより作製した場合、同一レイヤの他配線との電流リークを防止するために配線幅が制限されたり、多くの配線と絶縁膜を介して交差する際に異物等によるより発生する配線間リークを防いだり、配線段差の乗り越えによる断線などを防止するために配線層の膜厚に制限を受けることになる。 The semiconductor manufacturing process is performed by laminating materials on a substrate in a predetermined order depending on the material and growth direction, etc., and generally consists of a wiring layer that connects each element and a layer that forms the element itself. are formed separately. For this reason, for example, if a wiring such as a current supply line is made on the same layer as the underlying metal wiring, the wiring width may be limited to prevent current leakage from other wiring on the same layer, or many wiring lines may be fabricated. The thickness of the wiring layer is limited in order to prevent leakage between wirings caused by foreign matter when intersecting with wiring through an insulating film, and to prevent disconnections caused by climbing over wiring steps.
また、下層に形成した電流供給ラインと縦型有機発光トランジスタのソース電極を電気的に接続するためには、何層もの絶縁膜を貫通するコンタクトホールを形成する必要がある。 Furthermore, in order to electrically connect the current supply line formed in the lower layer to the source electrode of the vertical organic light emitting transistor, it is necessary to form a contact hole that penetrates many layers of insulating films.
しかしながら、コンタクトホールは、配線の幅の制約や、特性バラつきや形成精度の観点から、あまり大きく形成することができず、電圧降下にほとんど寄与しない程の抵抗値まで下げることが難しく、また、コンタクトホール部分での接触不良などが懸念される。 However, contact holes cannot be formed very large due to restrictions on wiring width, variation in characteristics, and formation accuracy, and it is difficult to reduce the resistance value to a level that hardly contributes to voltage drop. There are concerns about poor contact in the hole area.
そこで、上記構成とすることで、電流供給ラインは、配線幅や配線膜厚における制限が緩和され、より低抵抗な配線を作成することが可能になる、またコンタクトホールについての制約も緩和されるため、低抵抗な接続を得ることができる。また層構成によってはコンタクトホールを介することなく、電流供給ラインと縦型有機発光トランジスタのソース電極とを直接接続することができる。 Therefore, by adopting the above configuration, restrictions on the wiring width and wiring thickness of the current supply line are relaxed, making it possible to create wiring with lower resistance, and restrictions on contact holes are also eased. Therefore, a low resistance connection can be obtained. Further, depending on the layer structure, the current supply line and the source electrode of the vertical organic light emitting transistor can be directly connected without using a contact hole.
したがって、電流を供給するドライバから、縦型有機発光トランジスタのソース電極に至るまでの経路の抵抗値が、コンタクトホールを介さない分だけ小さくなる。これらの効果によって、縦型有機発光トランジスタのソース電極に供給される電圧の変動が抑制され、表示不良の発生が抑制される。 Therefore, the resistance value of the path from the driver that supplies current to the source electrode of the vertical organic light emitting transistor is reduced by the amount of the contact hole not being used. These effects suppress fluctuations in the voltage supplied to the source electrode of the vertical organic light emitting transistor, thereby suppressing the occurrence of display defects.
また、有機発光素子を用いたディスプレイは、一つの光出射方式として、基板を介して光が出射される方式がある。この場合、当該構成において、発光層から出射される光が遮られてしまわないように、縦型有機発光トランジスタよりも基板側は、できる限り配線や薄膜トランジスタ等が少ないことが好ましい。基板を通過させて光を出射する方式は「ボトムエミッション方式」とも称され、電極間の配線接続がしやすく作製が容易といったメリットを有する。また、基板とは反対側に光を出射する方式は、「トップエミッション方式」とも称され、上記構成は、トップエミッション方式のディスプレイを形成することもできる。 In addition, in a display using an organic light emitting element, one light emitting method is a method in which light is emitted through a substrate. In this case, in this configuration, it is preferable that there are as few wiring lines, thin film transistors, etc. as possible on the substrate side relative to the vertical organic light emitting transistor so that the light emitted from the light emitting layer is not blocked. The method of emitting light by passing through the substrate is also called the "bottom emission method," and has the advantage of easy wiring connections between electrodes and easy manufacturing. Further, a method of emitting light to the side opposite to the substrate is also referred to as a "top emission method", and the above configuration can also form a top emission method display.
上記構成とすることで、縦型有機発光トランジスタのゲート電極よりも基板側は、電流供給ラインが形成されなくなり、より広範な発光領域が確保される。したがって、上記構成のディスプレイは、従来よりも高輝度となるという効果も奏する。 With the above structure, no current supply line is formed on the substrate side of the vertical organic light emitting transistor, and a wider light emitting area is secured. Therefore, the display having the above configuration also has the effect of having higher brightness than the conventional display.
上記ディスプレイにおいて、
前記縦型有機発光トランジスタの前記発光層は、前記複数の縦型有機発光トランジスタに跨るように形成されており、
前記電流供給ラインと前記発光層との間に、形成されたバンク層を備えていても構わない。
In the above display,
The light emitting layer of the vertical organic light emitting transistor is formed so as to straddle the plurality of vertical organic light emitting transistors,
A bank layer may be formed between the current supply line and the light emitting layer.
また、上記ディスプレイにおいて、
前記バンク層は、前記ソース電極と前記発光層との間であって、前記第三方向に見たときに、前記ゲート電極とは異なる領域に形成されていても構わない。
In addition, in the above display,
The bank layer may be formed between the source electrode and the light emitting layer in a region different from the gate electrode when viewed in the third direction.
電流供給ラインは、ソース電極に電流を供給するラインであり、電流供給ラインと発光層が通電してしまうと、ゲート電極に印加される電圧に無関係に発光するおそれがある。 The current supply line is a line that supplies current to the source electrode, and if the current supply line and the light emitting layer are energized, light may be emitted regardless of the voltage applied to the gate electrode.
そこで、上記構成とすることで、発光層と電流供給ラインとが通電することがなくなり、リーク電流を含む意図しない電流が抑制され、意図しない発光が抑制される。 Therefore, with the above structure, the light-emitting layer and the current supply line are not electrically connected, and unintended current including leakage current is suppressed, and unintended light emission is suppressed.
なお、電流供給ラインと発光層との間には、バンク層以外が含まれていてもよい。例えば、ソース電極が土台となる表面層にカーボンナノチューブによる電極材料が形成された構成が考えられる。この場合は、電流供給ラインと発光層との間に、バンク層とカーボンナノチューブによるソース電極が形成されている。 Note that a layer other than the bank layer may be included between the current supply line and the light emitting layer. For example, a configuration may be considered in which an electrode material made of carbon nanotubes is formed on a surface layer on which the source electrode is a base. In this case, a bank layer and a source electrode made of carbon nanotubes are formed between the current supply line and the light emitting layer.
上記ディスプレイは、
前記電流供給ラインと前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極との間に有機樹脂層を備えていても構わない。
The above display is
An organic resin layer may be provided between the current supply line and the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor.
さらに、上記ディスプレイにおいて、
前記第三方向に関し、前記有機樹脂層が、前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極と前記縦型有機発光トランジスタの前記ソース電極の間に、前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極の周端部と重複するように形成されていても構わない。
Furthermore, in the above display,
Regarding the third direction, the organic resin layer is arranged between the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor and the source electrode of the vertical organic light emitting transistor, and between the peripheral edge of the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor. It may be formed so as to overlap with the section.
本明細書における、各層に関する「周端部」とは、各層を第三方向から見たときの、縁からある程度の幅を持った最外周の領域である。有機樹脂層と重複する当該周端部の幅は、数十nm~数μmの範囲である。発光領域の確保や薄膜トランジスタのサイズ、リーク電流及び寄生容量の低減等の観点から、より具体的には、当該幅は、200nm~5μmの範囲が好ましく、500nm~2μmの範囲がより好ましい。 In this specification, the "peripheral end" of each layer is the outermost region having a certain width from the edge when each layer is viewed from the third direction. The width of the peripheral edge portion overlapping with the organic resin layer is in the range of several tens of nanometers to several micrometers. More specifically, the width is preferably in the range of 200 nm to 5 μm, more preferably in the range of 500 nm to 2 μm, from the viewpoint of ensuring a light emitting region, the size of the thin film transistor, and reducing leakage current and parasitic capacitance.
電流供給ラインは、ゲート電極等が近くに存在する場合、リーク電流を発生させてしまう危険がある。例えば、ゲート電極に対してリーク電流が発生する場合、ゲート電極の電圧が、電流供給ラインの電圧であるソース電極電圧に近づくように変動してしまう。 If the current supply line is near a gate electrode or the like, there is a risk of generating leakage current. For example, when leakage current occurs to the gate electrode, the voltage of the gate electrode fluctuates so as to approach the source electrode voltage, which is the voltage of the current supply line.
また絶縁膜を介してゲート電極とは別の層に電流供給ラインを形成する場合であってもゲート電極と電流供給ラインが重なる場合には、寄生容量が発生してしまい、どちらかの電圧変動が一方の電圧に影響を与える場合や、電極に対する充電の際により大きな電流が必要となってしまう場合がある。 Furthermore, even if the current supply line is formed in a layer separate from the gate electrode via an insulating film, if the gate electrode and the current supply line overlap, parasitic capacitance will occur, causing voltage fluctuations in either side. may affect one voltage, or a larger current may be required when charging the electrodes.
そうすると、縦型有機発光トランジスタは、所定の輝度となるようにデータラインからゲート電極に供給される電圧が僅かに変動し、所定の輝度で発光しなくなってしまう。 Then, in the vertical organic light emitting transistor, the voltage supplied from the data line to the gate electrode changes slightly so as to achieve a predetermined brightness, and the vertical organic light emitting transistor no longer emits light at the predetermined brightness.
また、基板上に積層されていく方向を上とすると、縦型有機発光トランジスタは、上述したように、薄膜トランジスタよりも上側に形成される。薄膜トランジスタの上側に形成される層は、薄膜トランジスタの形状により、大きな凹凸やエッジが形成されてしまう。そして、層間を跨ぐ程の凹凸や、層が分断されてしまう程のエッジが形成されてしまうと、リーク電流経路が形成されることで、電流供給ラインからのリーク電流が発生してしまうおそれがある。 Further, assuming that the direction in which the layers are stacked on the substrate is upward, the vertical organic light emitting transistor is formed above the thin film transistor, as described above. The layer formed above the thin film transistor has large irregularities and edges depending on the shape of the thin film transistor. If irregularities that extend between layers or edges that are severe enough to separate layers are formed, a leakage current path is formed and there is a risk of leakage current from the current supply line. be.
上記構成とすることで、電流供給ラインの基板側に形成された層に対して発生するリーク電流及び寄生容量の発生を抑制することができる。 With the above structure, it is possible to suppress leakage current and parasitic capacitance generated in the layer formed on the substrate side of the current supply line.
また、電流供給ラインが薄膜トランジスタの上側に積層されて形成される場合、有機樹脂層が薄膜トランジスタによって形成される凹凸やエッジを覆い、面を均す効果も奏する。これにより、従来よりも平坦化された面上に、配線も含めた別の層を形成することができるため、配線の出来栄え等のバラつきも抑制され、歩留まりが改善される。 Furthermore, when the current supply line is formed in a layered manner above the thin film transistor, the organic resin layer covers the unevenness and edges formed by the thin film transistor, and has the effect of leveling the surface. This allows another layer, including wiring, to be formed on a surface that is more planar than before, thereby suppressing variations in the quality of the wiring and improving yield.
なお、有機樹脂層は、リーク電流及び寄生容量がより抑制されるために、縦型有機発光トランジスタのゲート電極とソース電極の間に形成される絶縁膜層よりも誘電率が低い材料で形成されていることが好ましい。また、有機樹脂層は、電流供給ライン、縦型有機発光トランジスタのゲート電極と接触するように構成されていなくても構わない。 Note that in order to further suppress leakage current and parasitic capacitance, the organic resin layer is formed of a material with a lower dielectric constant than the insulating film layer formed between the gate electrode and source electrode of the vertical organic light emitting transistor. It is preferable that Further, the organic resin layer does not need to be configured to be in contact with the current supply line and the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor.
本明細書における有機樹脂層は、絶縁膜としてリーク電流及び寄生容量を低減するために層の一部を覆うように形成されることから、「オーバーコート層」とも称されることがある。 The organic resin layer in this specification is sometimes referred to as an "overcoat layer" because it is formed as an insulating film so as to cover part of the layer in order to reduce leakage current and parasitic capacitance.
上記ディスプレイは、
前記第二方向に配線され、前記複数の電流供給ラインのうちの、少なくとも二つの前記電流供給ラインを接続する、少なくとも一つの補助ラインを備えていても構わない。
The above display is
At least one auxiliary line may be provided that is wired in the second direction and connects at least two of the plurality of current supply lines.
さらに、上記ディスプレイにおいて、
前記補助ラインは、前記電流供給ラインと同じ層に形成されていても構わない。
Furthermore, in the above display,
The auxiliary line may be formed in the same layer as the current supply line.
上記構成とすることで、電流供給ラインが格子状に配線されるため、電流を供給するドライバから各縦型有機発光トランジスタのソース電極までの抵抗値が低減される。また、一部の電流供給ラインにおいて、配線の劣化や断線が発生しても、不具合が生じた電流供給ラインに接続された縦型有機発光トランジスタは、補助ラインを介して別の電流供給ラインから電流が供給される。 With the above configuration, the current supply lines are wired in a grid pattern, so that the resistance value from the driver that supplies current to the source electrode of each vertical organic light emitting transistor is reduced. In addition, even if wiring deterioration or disconnection occurs in some current supply lines, the vertical organic light emitting transistor connected to the faulty current supply line can be connected to another current supply line via the auxiliary line. Current is supplied.
さらに、電流供給ラインと補助ラインとを同じ層として形成することで、電流供給ラインと補助ラインは、コンタクトホールを介さずに直接接続される。これにより、ドライバから縦型有機発光トランジスタのソース電極までの抵抗値を低減させることができる。 Furthermore, by forming the current supply line and the auxiliary line in the same layer, the current supply line and the auxiliary line are directly connected without using a contact hole. Thereby, the resistance value from the driver to the source electrode of the vertical organic light emitting transistor can be reduced.
上記ディスプレイは、
前記電流供給ラインと前記発光層との間に、バンク層を備えていても構わない。
The above display is
A bank layer may be provided between the current supply line and the light emitting layer.
上記構成とすることで、上述した電流供給ラインの場合と同様に、発光層と補助ラインとが通電するおそれがなくなり、意図しない発光や、リーク電流を含む意図しない電流の発生を抑制することができる。したがって、補助ラインから生じるリーク電流は、ほとんどなくなり、電流供給ラインを流れる電流量への影響も低減される。このため、電流供給ラインの電圧変動が、さらに抑制される。 With the above configuration, as in the case of the current supply line described above, there is no fear that the light emitting layer and the auxiliary line will be energized, and it is possible to suppress unintended light emission and unintended current generation including leakage current. can. Therefore, the leakage current generated from the auxiliary line is almost eliminated, and the influence on the amount of current flowing through the current supply line is also reduced. Therefore, voltage fluctuations in the current supply line are further suppressed.
上記ディスプレイにおいて、
前記縦型有機発光トランジスタのソース電極は、少なくとも二以上の前記縦型有機発光トランジスタに跨って形成されていても構わない。
In the above display,
The source electrode of the vertical organic light emitting transistor may be formed across at least two or more of the vertical organic light emitting transistors.
上記構成とすることで、ドライバから各縦型有機発光トランジスタに供給される電流は、所定の幅で配線された電流供給ラインではなく、ソース電極が電流供給ラインとしての機能を有し、電流が拡散するように各縦型有機発光トランジスタへ電流が供給される。したがって、ドライバから各縦型有機発光トランジスタのソース電極までの抵抗値が大きく抑制される。 With the above configuration, the current supplied from the driver to each vertical organic light emitting transistor is not a current supply line wired with a predetermined width, but the source electrode functions as a current supply line, and the current is supplied from the driver to each vertical organic light emitting transistor. Current is supplied to each vertical organic light emitting transistor in a diffused manner. Therefore, the resistance value from the driver to the source electrode of each vertical organic light emitting transistor is greatly suppressed.
また、例えば、ドライバ付近のコンタクトホールを多く形成できる領域において、縦型有機発光トランジスタのソース電極を形成する層に接続させることで、電流供給ラインと各縦型有機発光トランジスタのソース電極との間で発生する抵抗値を最小限に抑えることができる。 In addition, for example, in a region near the driver where many contact holes can be formed, by connecting it to the layer that forms the source electrode of the vertical organic light emitting transistor, it is possible to connect the current supply line and the source electrode of each vertical organic light emitting transistor. The resistance value generated in this way can be minimized.
なお、上記構成が採用される場合、ドライバから各縦型有機発光トランジスタまでの抵抗値を低減させる観点から、ソース電極を構成する材料が、配線として形成される電流供給ラインの材料よりも低抵抗である、例えば、カーボンナノチューブといった材料で形成されることが好ましい。 Note that when the above configuration is adopted, from the viewpoint of reducing the resistance value from the driver to each vertical organic light emitting transistor, the material constituting the source electrode has a lower resistance than the material of the current supply line formed as a wiring. It is preferable that the material is made of a material such as, for example, carbon nanotubes.
本発明によれば、電流供給ラインの電圧変動を抑制した縦型有機発光トランジスタによるディスプレイが実現される。 According to the present invention, a display using vertical organic light emitting transistors in which voltage fluctuations in a current supply line are suppressed is realized.
以下、本発明のディスプレイの構成について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、いずれも模式的に図示されたものであり、図面上の寸法比や個数は、実際の寸法比や個数と必ずしも一致していない。 Hereinafter, the configuration of the display of the present invention will be explained with reference to the drawings. It should be noted that the following drawings are all schematically illustrated, and the dimensional ratios and numbers on the drawings do not necessarily match the actual dimensional ratios and numbers.
[第一実施形態]
図1は、ディスプレイ1の一実施形態の一部の模式的な構成図である。図1に示すように、本実施形態のディスプレイ1は、アレイ状に配列された、後述される縦型有機発光トランジスタ20を含む発光部10と、データライン11と、電流供給ライン12と、ゲートライン13と、補助ライン14とを備える。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of a portion of an embodiment of a display 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the display 1 of the present embodiment includes a light emitting section 10 including vertical organic light emitting transistors 20 (described later) arranged in an array, a data line 11, a current supply line 12, and a gate. It includes a line 13 and an auxiliary line 14.
また、ディスプレイ1は、外縁部において、データライン11に縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極に表示する画像データに応じた電圧を供給するソースドライバ15aと、電流供給ライン12に電流を供給し、縦型有機発光トランジスタ20のソース電極に電流を供給する電流供給部15b、ゲートライン13に薄膜トランジスタ21の制御信号を出力するゲートドライバ15cを備える。 In addition, the display 1 includes a source driver 15a that supplies a voltage corresponding to image data to be displayed on the gate electrode of the vertical organic light-emitting transistor 20 to the data line 11 at the outer edge portion, and a source driver 15a that supplies current to the current supply line 12, It includes a current supply section 15b that supplies current to the source electrode of the vertical organic light emitting transistor 20, and a gate driver 15c that outputs a control signal for the thin film transistor 21 to the gate line 13.
図2は、図1のディスプレイ1の領域A1における発光部10の詳細回路図である。図2に示すように、発光部10は、縦型有機発光トランジスタ20と、縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極への電圧供給を制御する薄膜トランジスタ21と、縦型有機発光トランジスタ20のソース電極とゲート電極の間に形成されるコンデンサ23を備える。なお、図1及び図2の説明においては、電流供給ライン12が配線されている方向をX方向(第一方向)、補助ライン14が配線されている方向をY方向(第二方向)として説明する。 FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the light emitting section 10 in the area A1 of the display 1 in FIG. As shown in FIG. 2, the light emitting unit 10 includes a vertical organic light emitting transistor 20, a thin film transistor 21 that controls voltage supply to the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor 20, and a source electrode of the vertical organic light emitting transistor 20. A capacitor 23 is provided between the gate electrodes. In the explanation of FIGS. 1 and 2, the direction in which the current supply line 12 is wired is the X direction (first direction), and the direction in which the auxiliary line 14 is wired is the Y direction (second direction). do.
データライン11は、表示する画像に応じて、縦型有機発光トランジスタ20の発光輝度を調整するために、ソースドライバ15aから出力された電圧を、薄膜トランジスタ21を介して縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極に印加する配線である。本実施形態において、データライン11は、X方向に形成されているが、Y方向に形成されていても構わない。 The data line 11 supplies the voltage output from the source driver 15a to the gate of the vertical organic light emitting transistor 20 via the thin film transistor 21 in order to adjust the luminance of the vertical organic light emitting transistor 20 according to the image to be displayed. This is the wiring that applies voltage to the electrode. In this embodiment, the data lines 11 are formed in the X direction, but may be formed in the Y direction.
電流供給ライン12は、X方向に配列されている各縦型有機発光トランジスタ20群に接続されるように、縦型有機発光トランジスタ20の形成領域の外側において、X方向に複数配線されている。各電流供給ライン12は、縦型有機発光トランジスタ20群に含まれるそれぞれの縦型有機発光トランジスタ20のソース電極に、電流供給部15bから出力された電流を供給する。 A plurality of current supply lines 12 are wired in the X direction outside the formation region of the vertical organic light emitting transistors 20 so as to be connected to each group of vertical organic light emitting transistors 20 arranged in the X direction. Each current supply line 12 supplies the current output from the current supply section 15b to the source electrode of each vertical organic light emitting transistor 20 included in the group of vertical organic light emitting transistors 20.
ゲートライン13は、薄膜トランジスタ21のゲート電極に接続され、ゲートドライバ15cから出力された制御信号を薄膜トランジスタ21のゲート電極に向かって伝送し、薄膜トランジスタ21のオン/オフを切り替えることで、縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極とデータライン11との通電を制御する。本実施形態においては、ゲートライン13は、Y方向に形成されているが、X方向に形成されていても構わない。 The gate line 13 is connected to the gate electrode of the thin film transistor 21, transmits a control signal output from the gate driver 15c toward the gate electrode of the thin film transistor 21, and switches the thin film transistor 21 on/off, thereby generating a vertical organic light emitting device. The energization between the gate electrode of the transistor 20 and the data line 11 is controlled. In this embodiment, the gate line 13 is formed in the Y direction, but may be formed in the X direction.
補助ライン14は、X方向に配列されている発光部10の間でY方向に配線されて、複数の電流供給ライン12を接続している。なお、補助ライン14は、X方向に配列されている全ての発光部10間に形成されていなくても構わない。本実施形態においては、電流供給ライン12がX方向、補助ライン14がY方向に形成されているが、電流供給ライン12がY方向、補助ライン14がX方向に形成されていても構わない。 The auxiliary line 14 is wired in the Y direction between the light emitting units 10 arranged in the X direction, and connects the plurality of current supply lines 12. Note that the auxiliary line 14 does not have to be formed between all the light emitting parts 10 arranged in the X direction. In this embodiment, the current supply line 12 is formed in the X direction and the auxiliary line 14 is formed in the Y direction, but the current supply line 12 may be formed in the Y direction and the auxiliary line 14 may be formed in the X direction.
コンデンサ23は、薄膜トランジスタ21がオフ状態である間、表示している画像を所定の時間維持するために配置されている、縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極とソース電極との間の電圧保持用素子である。 The capacitor 23 is arranged to maintain a displayed image for a predetermined period of time while the thin film transistor 21 is in an off state, and is used to maintain a voltage between the gate electrode and the source electrode of the vertical organic light emitting transistor 20. It is element.
次に、基板上に形成される各素子の構造について説明する。図3Aは、発光部10とその周辺の一実施形態の模式的な素子構成の上面図であり、図3Bは、図3Aから電流供給ライン12を取り除いた状態の図面である。図4は、図3AのA-A´断面図である。図3B及び図4に示すように、縦型有機発光トランジスタ20と薄膜トランジスタ21は、データライン11、ゲートライン13によって区分けされた領域に一組形成されている。 Next, the structure of each element formed on the substrate will be explained. FIG. 3A is a top view of a schematic element configuration of an embodiment of the light emitting section 10 and its surroundings, and FIG. 3B is a diagram with the current supply line 12 removed from FIG. 3A. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 3A. As shown in FIGS. 3B and 4, a pair of vertical organic light emitting transistors 20 and thin film transistors 21 are formed in a region divided by data lines 11 and gate lines 13.
また、図3A及び図3Bで図示される縦型有機発光トランジスタ20は、上述したように、形成領域とも称する一部の領域を切り抜いて図示されているが、本実施形態の縦型有機発光トランジスタ20のドレイン電極層20dや発光層(有機半導体層20a、有機EL層20c)、ソース電極層20s等は、図4に示すように、複数の縦型有機発光トランジスタ20に跨って形成されている。 Further, as described above, the vertical organic light emitting transistor 20 illustrated in FIGS. 3A and 3B is illustrated with a part of the region also called a formation region cut out, but the vertical organic light emitting transistor 20 of this embodiment As shown in FIG. 4, the drain electrode layer 20d, the light emitting layer (organic semiconductor layer 20a, organic EL layer 20c), the source electrode layer 20s, etc. are formed across the plurality of vertical organic light emitting transistors 20. .
基板30は、光に対して透過性を備え、縦型有機発光トランジスタ20から放射された光を外部に出射する。具体的な材料については後述する。 The substrate 30 is transparent to light and emits the light emitted from the vertical organic light emitting transistor 20 to the outside. Specific materials will be described later.
以下の説明において、データライン11と電流供給ライン12が配線される方向をX方向(第一方向)、ゲートライン13が配線される方向をY方向(第二方向)、これらと直交する方向をZ方向(第三方向)として説明する。そして、方向を表現する際に、正負の向きを区別する場合には、「+Z方向」、「-Z方向」のように、正負の符号を付して記載され、正負の向きを区別せずに方向を表現する場合には、単に「Z方向」と記載される。 In the following description, the direction in which the data line 11 and the current supply line 12 are wired is the X direction (first direction), the direction in which the gate line 13 is wired is the Y direction (second direction), and the direction perpendicular to these is the direction in which the data line 11 and the current supply line 12 are wired. This will be explained as the Z direction (third direction). When expressing directions, when distinguishing between positive and negative directions, they are written with positive and negative signs, such as "+Z direction" and "-Z direction," without distinguishing between positive and negative directions. When expressing a direction, it is simply written as "Z direction."
縦型有機発光トランジスタ20の構成は、+Z側の層からカソード電極に相当するドレイン電極層20d、発光層を形成する有機EL層20cと有機半導体層20a、表面層31の表面にカーボンを含む導電性材料(本実施形態においては、カーボンナノチューブ)を塗布するように構成されたソース電極層20s、さらに-Z側に誘電体で構成されるゲート絶縁膜層20hを介してゲート電極層20gが形成されている。 The configuration of the vertical organic light emitting transistor 20 includes, from the layer on the +Z side, a drain electrode layer 20d corresponding to a cathode electrode, an organic EL layer 20c and an organic semiconductor layer 20a forming a light emitting layer, and a conductive layer 31 containing carbon on the surface. A gate electrode layer 20g is formed via a source electrode layer 20s configured to apply a magnetic material (carbon nanotubes in this embodiment) and a gate insulating film layer 20h configured of a dielectric material on the −Z side. has been done.
上記構成の縦型有機発光トランジスタ20は、ゲート電極層20gに電圧が印加されると、有機半導体層20aとソース電極層20sの間のショットキー障壁が変化し、所定の閾値を超えたところでソース電極層20sから有機半導体層20aと有機EL層20cに対して電流が流れることで発光する。 In the vertical organic light emitting transistor 20 having the above configuration, when a voltage is applied to the gate electrode layer 20g, the Schottky barrier between the organic semiconductor layer 20a and the source electrode layer 20s changes, and when the Schottky barrier exceeds a predetermined threshold, the source Light is emitted when a current flows from the electrode layer 20s to the organic semiconductor layer 20a and the organic EL layer 20c.
有機半導体層20aと電流供給ライン12との間には、これらを電気的に絶縁するためバンク層24が形成されている。図4においてX方向が図示されていないが、ソース電極層20sは、電流供給ライン12の+Z側のXY平面に塗布されて、電流供給ライン12と直接接触するように形成されている。すなわち、有機半導体層20aと電流供給ライン12との間にバンク層24が形成されており、有機半導体層20aと電流供給ライン12(ソース電極層20s)は、電気的に絶縁されている。 A bank layer 24 is formed between the organic semiconductor layer 20a and the current supply line 12 to electrically insulate them. Although the X direction is not shown in FIG. 4, the source electrode layer 20s is applied to the XY plane on the +Z side of the current supply line 12 and is formed to be in direct contact with the current supply line 12. That is, the bank layer 24 is formed between the organic semiconductor layer 20a and the current supply line 12, and the organic semiconductor layer 20a and the current supply line 12 (source electrode layer 20s) are electrically insulated.
また、電流供給ライン12に基板30側(―Z側)は、これらを電気的に絶縁するための有機樹脂層32が形成されている。ここで、本実施形態における有機樹脂層32は、電流供給ライン12から生じるリーク電流を抑制するために、ゲート絶縁膜層20hを構成する材料よりも誘電率が低い材料で構成されているが、ゲート絶縁膜層20hを構成する材料よりも誘電率が大きい材料で構成されていても構わない。有機樹脂層32を構成する具体的な材料は後述する。 Further, an organic resin layer 32 is formed on the current supply line 12 on the substrate 30 side (-Z side) for electrically insulating them. Here, the organic resin layer 32 in this embodiment is made of a material having a lower dielectric constant than the material constituting the gate insulating film layer 20h in order to suppress leakage current generated from the current supply line 12. The gate insulating film layer 20h may be made of a material having a higher dielectric constant than the material forming the gate insulating film layer 20h. Specific materials constituting the organic resin layer 32 will be described later.
さらに、本実施形態における有機樹脂層32は、ソース電極層20sとゲート電極層20gの間に生じるリーク電流を抑制するために、ゲート電極層20gの周端部と重複するようにソース電極層20sとゲート電極層20gの間に形成されていることとがより望ましい。 Furthermore, the organic resin layer 32 in this embodiment is arranged in the source electrode layer 20s so as to overlap the peripheral edge of the gate electrode layer 20g in order to suppress leakage current generated between the source electrode layer 20s and the gate electrode layer 20g. More preferably, the gate electrode layer 20g is formed between the gate electrode layer 20g and the gate electrode layer 20g.
本実施形態のディスプレイ1は、基板30は、可視光に対して透過性を有する素材で構成され、ゲート電極層20gとソース電極層20sは、可視光が通過できるような間隙を有するように構成されることで、有機EL層20cから出射した光が、基板30を通過して外に出射されることで画像を表示する。 In the display 1 of this embodiment, the substrate 30 is made of a material that is transparent to visible light, and the gate electrode layer 20g and the source electrode layer 20s are configured to have a gap through which visible light can pass. By doing so, the light emitted from the organic EL layer 20c passes through the substrate 30 and is emitted to the outside, thereby displaying an image.
薄膜トランジスタ21は、酸化物半導体層21aを介してソース電極層21sとドレイン電極層21dが接続され、酸化物半導体層21aの下層に、絶縁膜層又は誘電体層を介してゲート電極層21gが形成されている。それぞれ、ゲート電極層21gに電圧が印加されると、酸化物半導体層21aにチャネルが形成され、ソース電極層21sとドレイン電極層21dが通電する。 In the thin film transistor 21, a source electrode layer 21s and a drain electrode layer 21d are connected via an oxide semiconductor layer 21a, and a gate electrode layer 21g is formed below the oxide semiconductor layer 21a via an insulating film layer or a dielectric layer. has been done. When a voltage is applied to the gate electrode layer 21g, a channel is formed in the oxide semiconductor layer 21a, and the source electrode layer 21s and the drain electrode layer 21d are energized.
薄膜トランジスタ21は、ソース電極層21sがデータライン11に接続され、ドレイン電極層21dが縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gに接続される。 The thin film transistor 21 has a source electrode layer 21s connected to the data line 11, and a drain electrode layer 21d connected to the gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20.
図3Bに示すように、縦型有機発光トランジスタ20は、高輝度化のために、データライン11、ゲートライン13によって区分けされた領域のほぼ全体を埋め尽くすように形成される。薄膜トランジスタ21は、縦型有機発光トランジスタ20の発光領域に対して影響が小さいように、区分けされた当該領域の角に、できる限り小さく形成される。 As shown in FIG. 3B, the vertical organic light-emitting transistor 20 is formed to fill almost the entire area divided by the data line 11 and the gate line 13 in order to increase brightness. The thin film transistor 21 is formed as small as possible at the corner of the divided area so as to have a small influence on the light emitting area of the vertical organic light emitting transistor 20.
図3A~図4において、コンデンサ23は図示されていないが、図3Aに示すように、本実施形態の縦型有機発光トランジスタ20は、ソース電極層20sとゲート電極層20gがゲート絶縁膜層20hを介して対向するように配置される。これにより、縦型有機発光トランジスタ20は、寄生素子としてのコンデンサ23を有し、当該コンデンサ23で電圧維持の機能を果たすこともできる。このような寄生素子のコンデンサ23では、容量値が足りない場合は、追加で別のコンデンサを形成しても構わない。 Although the capacitor 23 is not shown in FIG. 3A to FIG. 4, as shown in FIG. are placed so as to face each other via the Thereby, the vertical organic light emitting transistor 20 has the capacitor 23 as a parasitic element, and the capacitor 23 can also perform a voltage maintenance function. If such a parasitic element capacitor 23 does not have sufficient capacitance, another capacitor may be additionally formed.
以下、各層に用いられる材料を例示列挙する。 Examples of materials used for each layer are listed below.
ゲートライン13及び補助ライン14は、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、銅(Cu)及びその組み合わせによる合金等を採用し得る。 The gate line 13 and the auxiliary line 14 are made of aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), niobium (Nb), magnesium (Mg), silver (Ag), copper (Cu), and the like. A combination of alloys, etc. can be used.
基板30は、ガラス材、又はPET(Poly Ethylene Terephthalate)、PEN(Poly Ethylene Naphthalate)、ポリイミドといったプラスチック材等を採用し得る。 The substrate 30 may be made of a glass material, or a plastic material such as PET (Poly Ethylene Terephthalate), PEN (Poly Ethylene Naphthalate), or polyimide.
縦型有機発光トランジスタ20のドレイン電極層20dは、単層又は多層グラフェン、カーボンナノチューブ、アルミニウム(Al)、フッ化リチウム(LiF)、酸化モリブデン(MoXOY)、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、金(Au)そのほかの組み合わせによる合金等を採用し得る。 The drain electrode layer 20d of the vertical organic light emitting transistor 20 is made of single or multilayer graphene, carbon nanotubes, aluminum (Al), lithium fluoride (LiF), molybdenum oxide (Mo x O y ), indium tin oxide (ITO), An alloy made of combinations of zinc oxide (ZnO), magnesium (Mg), silver (Ag), gold (Au), and others may be used.
縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gは、アルミニウム(Al)、スズ(Sn)、イットリウム(Y)、スカンジウム(Sc)、ガリウム(Ga)等の金属でドープされた酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In2O3)、二酸化スズ(SnO2)、酸化カドミウム(CdO)等の金属ドープ、非ドープ透明導電性酸化物及びこれらの組み合わせを含む材料、又は、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、プラチナ(Pt)、カドミウム(Cd)、ニッケル(Ni)及びタンタル(Ta)、及びこれらの組み合わせ、さらにはp又はnドープのケイ素(Si)やガリウムヒ素(GaAs)等を採用し得る。 The gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20 is made of zinc oxide (ZnO) doped with a metal such as aluminum (Al), tin (Sn), yttrium (Y), scandium (Sc), or gallium (Ga). Materials containing metal doped, undoped transparent conductive oxides such as indium oxide (In 2 O 3 ), tin dioxide (SnO 2 ), cadmium oxide (CdO), and combinations thereof, or aluminum (Al), gold ( Au), silver (Ag), platinum (Pt), cadmium (Cd), nickel (Ni) and tantalum (Ta), and combinations thereof, as well as p- or n-doped silicon (Si) and gallium arsenide (GaAs). etc. may be adopted.
縦型有機発光トランジスタ20の表面層31とゲート電極層20gの間のゲート絶縁膜層20hは、酸化ケイ素(SiOX)、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化ケイ素(Si3N4)、酸化イットリウム(Y2O3)、チタン酸鉛(PbTiOX)、チタン酸アルミニウム(AlTiOX)、ガラス及びパリレンポリマー、ポリスチレン、ポリイミド、ポリビニルフェノール、ポリメチルメタクリレート、フルオロポリマー等の有機化合物等を採用し得る。 The gate insulating film layer 20h between the surface layer 31 and the gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20 is made of silicon oxide (SiO x ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), Adopts organic compounds such as yttrium oxide ( Y 2 O 3 ), lead titanate ( PbTiO It is possible.
縦型有機発光トランジスタ20の有機半導体層20aは、ナフタレン、アントラセン、ルブレン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、及びこれらの誘導体のような線形縮合多環芳香族化合物(又はアセン化合物)と、例えば銅フタロシアニン(CuPc)系化合物、アゾ化合物、ペリレン系化合物、及びこれらの誘導体のような顔料と、例えばヒドラゾン化合物、トリフェニルメタン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、アリルビニル化合物、ピラゾリン系化合物、トリフェニルアミン誘導体(TPD)、アリルアミン化合物、低分子量アミン誘導体(a-NPD)、2,2’,7,7’-テトラキス(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン(スピロ-TAD)、N,N’-ジ(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジアモノビフェニル(スピロ-NPB)、4,4’、4”-トリス[N-3-メチルフェニル-N-フェニルアミノ]トリフェニルアミン(mMTDATA)、2,2’,7,7’-テトラキス(2,2-ジフェニルビニル)-9,9-スピロビフルオレン(スピロ-DPVBi)、4,4’-ビス(2,2-ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)、(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq)、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、トリス(4-メチル-8キノリノラト)アルミニウム(Almq3)、及びこれらの誘導体のような低分子化合物と、例えば、ポリチオフェン、ポリ(p-フェニレンビニレン)(PPV)、ビフェニル基含有ポリマー、ジアルコキシ基含有ポリマー、アルコキシフェニルPPV、フェニルPPV、フェニル/ジアルコシキPPVコポリマー、ポリ(2-メトキシ-5-(2’-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン)(MEH-PPV)、ポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、ポリ(スチレンスルホン酸)(PSS)、ポリ(アニリン)(PAM)、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリ(ビニルピレン)、ポリ(ビニルアントラセン)、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒドハロゲン化樹脂、及びこれらの変性物のようなポリマー化合物と、例えば、5,5_-ジパーフルオロヘキシルカルボニル-2,2_:5_,2_:5_,2_-クアテルチオフェン(DFHCO-4T)、DFH-4T、DFCO-4T、P(NDI2OD-T2)、PDI8-CN2、PDIF-CN2、F16CuPc、及びフラーレン、ナフタレン、ペリレン、並びにオリゴチオフェン誘導体のようなn型輸送有機低分子、オリゴマー、若しくはポリマー、さらには、チエノ[3,2-b]チオフェン、ジナフチル[2,3-b:2’,3’-f]チエノ[3,2-b]チオフェン(DNTT)、2-デシル-7-フェニル[1]ベンゾチエノ[3,2-b][1]ベンゾチオフェン(BTBT)等のチオフェン環を有する芳香族化合物等を採用し得る。 The organic semiconductor layer 20a of the vertical organic light emitting transistor 20 is made of a linear condensed polycyclic aromatic compound (or an acene compound) such as naphthalene, anthracene, rubrene, tetracene, pentacene, hexacene, and derivatives thereof, and, for example, copper phthalocyanine ( Pigments such as CuPc)-based compounds, azo compounds, perylene-based compounds, and derivatives thereof, and pigments such as hydrazone compounds, triphenylmethane-based compounds, diphenylmethane-based compounds, stilbene-based compounds, allylvinyl compounds, pyrazoline-based compounds, and triphenylamine. derivative (TPD), allylamine compound, low molecular weight amine derivative (a-NPD), 2,2',7,7'-tetrakis(diphenylamino)-9,9'-spirobifluorene (spiro-TAD), N, N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diamonobiphenyl (spiro-NPB), 4,4',4''-tris[N-3-methylphenyl-N- phenylamino]triphenylamine (mMTDATA), 2,2',7,7'-tetrakis(2,2-diphenylvinyl)-9,9-spirobifluorene (spiro-DPVBi), 4,4'-bis( 2,2-diphenylvinyl)biphenyl (DPVBi), (8-quinolinolato)aluminum (Alq), tris(8-quinolinolato)aluminum (Alq3), tris(4-methyl-8quinolinolato)aluminum (Almq3), and these Low molecular weight compounds such as derivatives, such as polythiophene, poly(p-phenylenevinylene) (PPV), biphenyl group-containing polymers, dialkoxy group-containing polymers, alkoxyphenyl PPV, phenyl PPV, phenyl/dialkoxy PPV copolymers, poly( 2-methoxy-5-(2'-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene) (MEH-PPV), poly(ethylenedioxythiophene) (PEDOT), poly(styrene sulfonic acid) (PSS), poly( Aniline) (PAM), poly(N-vinylcarbazole), poly(vinylpyrene), poly(vinylanthracene), pyrene formaldehyde resins, ethylcarbazole formaldehyde halogenated resins, and modified versions thereof; 5,5_-diperfluorohexylcarbonyl-2,2_:5_,2_:5_,2_-quaterthiophene (DFHCO-4T), DFH-4T, DFCO-4T, P(NDI2OD-T2), PDI8-CN2, n-type transporting small organic molecules, oligomers, or polymers such as PDIF-CN2, F16CuPc, and fullerenes, naphthalenes, perylenes, and oligothiophene derivatives, as well as thieno[3,2-b]thiophene, dinaphthyl[2,3 -b:2',3'-f]thieno[3,2-b]thiophene (DNTT), 2-decyl-7-phenyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene (BTBT) Aromatic compounds having a thiophene ring such as the following may be employed.
ここで、縦型有機発光トランジスタ20は、エネルギー準位が適合する有機半導体を適切に選定することによって、OLEDディスプレイに標準的に用いられる、正孔注入層・正孔輸送層・有機EL層・電子輸送層・電子注入層などを好適に用いることができる。そして、外部に出射する光の色は、上述の有機EL層20cを構成する材料を選択することによって赤、緑、青といった色の光を出射するように調整される。また、縦型有機発光トランジスタ20は、白色光を出射する構成とすることもでき、同じ縦型有機発光トランジスタ20を用いて、カラーフィルタで所望の色の光を選択して出射するといった構成とすることもできる。 Here, the vertical organic light emitting transistor 20 can be constructed by appropriately selecting an organic semiconductor having a matching energy level to form a hole injection layer, a hole transport layer, an organic EL layer, a hole transport layer, an organic EL layer, etc., which are standardly used in OLED displays. An electron transport layer, an electron injection layer, etc. can be suitably used. The color of the light emitted to the outside is adjusted by selecting the material constituting the above-mentioned organic EL layer 20c so that light of colors such as red, green, and blue is emitted. Further, the vertical organic light emitting transistor 20 may be configured to emit white light, or the same vertical organic light emitting transistor 20 may be configured to select and emit light of a desired color using a color filter. You can also.
表面層31は、ソース電極層20s(特に、CNT層)の固着を目的としてゲート絶縁膜層20hの上に形成される層である。表面層31を形成する材料としては、シランカップリング材料、アクリル樹脂等から形成されるバインダー樹脂を含む組成物を塗布することで形成することができる。 The surface layer 31 is a layer formed on the gate insulating film layer 20h for the purpose of fixing the source electrode layer 20s (in particular, the CNT layer). As a material for forming the surface layer 31, it can be formed by applying a composition containing a binder resin formed from a silane coupling material, an acrylic resin, or the like.
バンク層24は、酸化ケイ素(SiO)、窒化ケイ素(Si3N4)、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)等の無機絶縁性材料、ポリイミド樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂、ノボラック樹脂等の有機絶縁材料等を採用し得る。 The bank layer 24 is made of inorganic insulating materials such as silicon oxide (SiO), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), polyimide resin, siloxane resin, acrylic resin, Organic insulating materials such as novolak resin can be used.
有機樹脂層32は、ポリイミド樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂、ノボラック樹脂などの有機絶縁材料等の絶縁性を有する感光性材料を採用し得る。 The organic resin layer 32 may be made of an insulating photosensitive material such as an organic insulating material such as polyimide resin, siloxane resin, acrylic resin, or novolac resin.
薄膜トランジスタ21に構成される酸化物半導体層21aは、In-Ga-Zn-O系半導体、Zn-O系半導体(ZnO)、In-Zn-O系半導体(IZO(登録商標))、Zn-Ti-O系半導体(ZTO)、Cd-Ge-O系半導体、Cd-Pb-O系半導体、CdO(酸化カドミウム)、Mg-Zn-O系半導体、In-Sn-Zn-O系半導体(例えばIn2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O系半導体等を採用し得る。 The oxide semiconductor layer 21a included in the thin film transistor 21 is made of an In-Ga-Zn-O-based semiconductor, a Zn-O-based semiconductor (ZnO), an In-Zn-O-based semiconductor (IZO (registered trademark)), or Zn-Ti. -O based semiconductor (ZTO), Cd-Ge-O based semiconductor, Cd-Pb-O based semiconductor, CdO (cadmium oxide), Mg-Zn-O based semiconductor, In-Sn-Zn-O based semiconductor (e.g. In 2 O 3 --SnO 2 --ZnO), In--Ga--Sn--O based semiconductors, etc. can be employed.
本実施形態において、薄膜トランジスタ21は、酸化物半導体による薄膜トランジスタとしたが、アモルファスシリコンによる薄膜トランジスタであっても構わない。また、p型とn型のいずれであっても構わない。さらに、具体的な構成として、スタガード(staggerd)型、インバーテッド・スタガード(inverted staggerd)型、コープレーナ(coplanar)型、インバーテッド・コープレーナ(inverted coplanar)型等のいずれの構成をも採用し得る。 In this embodiment, the thin film transistor 21 is a thin film transistor made of an oxide semiconductor, but may be a thin film transistor made of amorphous silicon. Further, it may be either p-type or n-type. Further, as a specific configuration, any configuration such as a staggered type, an inverted staggered type, a coplanar type, an inverted coplanar type, etc. can be adopted.
なお、縦型有機発光トランジスタ20としては、上記特許文献1及び2にも記載されている縦型有機発光トランジスタ20も採用することができ、さらには、上記特許文献3の構成を採用することもできる。 Note that as the vertical organic light emitting transistor 20, the vertical organic light emitting transistor 20 described in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 can also be adopted, and furthermore, the structure of the above-mentioned Patent Document 3 can also be adopted. can.
次に、各層の作製工程を簡単に説明する。図5A~図5Xは、作製工程の途中のディスプレイ1の一の縦型有機発光トランジスタ20周辺を+Z側から見たときの模式的な図面である。以下、図面を参照しながら各工程を説明する。 Next, the manufacturing process of each layer will be briefly explained. 5A to 5X are schematic drawings of the vicinity of one vertical organic light emitting transistor 20 of the display 1 in the middle of the manufacturing process, when viewed from the +Z side. Each step will be explained below with reference to the drawings.
また、隣接する縦型有機発光トランジスタ20との位置関係や、縦型有機発光トランジスタ20同士の間の構造、すなわち、形成領域の外側の構造がわかるように、Y方向に三つ並んだ縦型有機発光トランジスタ20が形成される図面で説明する。 In addition, three vertical organic light-emitting transistors arranged in the Y direction are shown so that the positional relationship with adjacent vertical organic light-emitting transistors 20 and the structure between the vertical organic light-emitting transistors 20, that is, the structure outside the formation region, are shown. A description will be given with reference to a drawing in which an organic light emitting transistor 20 is formed.
なお、図示される領域の外側は、同じパターンで繰り返されるものでなくても構わない。例えば、図5D等に示すように、薄膜トランジスタ21は、(+X、-Y)側に形成されているが、ディスプレイ1全体において、X方向における中央部よりも-X側では、(-X、+Y)側に形成する等、任意のパターンで形成してもよい。 Note that the same pattern does not need to be repeated outside the illustrated area. For example, as shown in FIG. 5D, the thin film transistor 21 is formed on the (+X, -Y) side, but in the entire display 1, on the -X side from the center in the X direction, the thin film transistor 21 is formed on the (-X, +Y) side. ) may be formed in any desired pattern.
図5Aに示すように、最初は、基板30を準備する(ステップS1)。 As shown in FIG. 5A, first, the substrate 30 is prepared (step S1).
ステップS1の後、図5Bに示すように、基板30上に薄膜トランジスタ21のゲート電極層21gと、ゲート電極層21gに接続されるゲートライン13が形成される(ステップS2)。 After step S1, as shown in FIG. 5B, the gate electrode layer 21g of the thin film transistor 21 and the gate line 13 connected to the gate electrode layer 21g are formed on the substrate 30 (step S2).
ステップS2の後、図示しない絶縁膜が全体にわたって形成されて、その上に図5Cに示すように、薄膜トランジスタ21のゲート電極層21gの+Z側に酸化物半導体層21aが形成される(ステップS3)。 After step S2, an insulating film (not shown) is formed over the entire surface, and as shown in FIG. 5C, an oxide semiconductor layer 21a is formed on the +Z side of the gate electrode layer 21g of the thin film transistor 21 (step S3). .
ここでの「全体にわたって形成」とは、縦型有機発光トランジスタ20が形成される画像表示領域全体にわたって形成されることいい、ドライバが配置された外縁部全体まで形成されることをいうものではない。このことは、以下の説明においても同様である。 Here, "formed over the entire area" means that it is formed over the entire image display area where the vertical organic light emitting transistor 20 is formed, and does not mean that it is formed over the entire outer edge where the driver is arranged. . This also applies to the following description.
ステップS3の後、図5Dが示すように、薄膜トランジスタ21の酸化物半導体層21a上に、Y方向に離間してドレイン電極層21dとデータライン11が形成される(ステップS4)。データライン11は、酸化物半導体層21aとZ方向において重複する部分で薄膜トランジスタ21のソース電極層21sを構成する。 After step S3, as shown in FIG. 5D, the drain electrode layer 21d and the data line 11 are formed on the oxide semiconductor layer 21a of the thin film transistor 21, spaced apart in the Y direction (step S4). The data line 11 constitutes a source electrode layer 21s of the thin film transistor 21 in a portion overlapping with the oxide semiconductor layer 21a in the Z direction.
ステップS4の後、図示しないパッシベーション膜が全体にわたって形成された後、図5Eに示すように、薄膜トランジスタ21のドレイン電極層21dと縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gとの連絡するコンタクトホール21cが形成される(ステップS5)。 After step S4, a passivation film (not shown) is formed over the entire surface, and then, as shown in FIG. 5E, a contact hole 21c connecting the drain electrode layer 21d of the thin film transistor 21 and the gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20 is formed. is formed (step S5).
ステップS5の後、図5Fに示すように、縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gが形成される(ステップS6)。 After step S5, as shown in FIG. 5F, a gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20 is formed (step S6).
ステップS6の後、図5Gが示すように、縦型有機発光トランジスタ20の形成領域の外側の表面層31上に、有機樹脂層32が形成される(ステップS7)。なお、図5Gにおいて破線で示す領域は、縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gの全体を示している。つまり、有機樹脂層32は、Z方向において縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gの周端部と重複するように形成される。本実施形態では、重複している領域の幅は、薄膜トランジスタ21が形成されている領域を除いて、ゲート電極層20gの外縁から2μmとなるように有機樹脂層32を構成した。 After step S6, as shown in FIG. 5G, an organic resin layer 32 is formed on the surface layer 31 outside the formation region of the vertical organic light emitting transistor 20 (step S7). Note that the region indicated by a broken line in FIG. 5G indicates the entire gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20. That is, the organic resin layer 32 is formed so as to overlap the peripheral edge of the gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20 in the Z direction. In this embodiment, the organic resin layer 32 is configured such that the width of the overlapping region is 2 μm from the outer edge of the gate electrode layer 20g, excluding the region where the thin film transistor 21 is formed.
ステップS7の後、縦型有機発光トランジスタ20のゲート絶縁膜層20hが全体にわたって形成され、ゲート絶縁膜層20h上に表面層31が形成される(ステップS8)。ゲート絶縁膜層20hと表面層31は、全体にわたって形成され、図示すると下層の構成全体が確認できなくなるため、図5G~図5Iにおいて図示されていない。 After step S7, the gate insulating film layer 20h of the vertical organic light emitting transistor 20 is formed over the entire gate insulating film layer 20h, and the surface layer 31 is formed on the gate insulating film layer 20h (step S8). The gate insulating film layer 20h and the surface layer 31 are not shown in FIGS. 5G to 5I because they are formed over the entirety and the entire structure of the lower layer cannot be seen if shown.
ステップS8の後、図5Hが示すように、有機樹脂層32上に電流供給ライン12がX方向に形成され、各電流供給ライン12をY方向に接続するように補助ライン14が形成される(ステップS9)。本実施形態では、電流供給ライン12と補助ライン14は、異なる層に形成されるため、層間を接続するコンタクトホール14cも形成されている。なお、コンタクトホール14cの形成箇所や構成は、それぞれ任意の箇所に、適した形状や個数で形成して構わない。 After step S8, as shown in FIG. 5H, current supply lines 12 are formed on the organic resin layer 32 in the X direction, and auxiliary lines 14 are formed to connect each current supply line 12 in the Y direction ( Step S9). In this embodiment, since the current supply line 12 and the auxiliary line 14 are formed in different layers, a contact hole 14c is also formed to connect the layers. Note that the contact hole 14c may be formed at any location and in any suitable shape or number.
ステップS9の後、フォトリソグラフィにより、電流供給ライン12の所定の位置に、ソース電極を接続するためのコンタクトホールが開口される(ステップS10)。 After step S9, a contact hole for connecting the source electrode is opened at a predetermined position of the current supply line 12 by photolithography (step S10).
ステップS10の後、カーボンナノチューブによる縦型有機発光トランジスタ20のソース電極層20sが、全体にわたって形成される(ステップS11)。ソース電極層20sは、図示すると下層の全ての構成が確認できなくなるため、以下の図5Iにおいては図示されない。 After step S10, the source electrode layer 20s of the vertical organic light emitting transistor 20 made of carbon nanotubes is formed over the entirety (step S11). The source electrode layer 20s is not shown in FIG. 5I below because if it is shown, the entire structure of the underlying layer cannot be seen.
ステップS11の後、図5Iが示すように、バンク層24が形成される(ステップS12)。 After step S11, as shown in FIG. 5I, bank layer 24 is formed (step S12).
ステップS12の後は、発光層となる有機半導体層20a、有機EL層20c及びドレイン電極層20dが全体にわたって形成されて、図3A~図4に示す構成が形成される。 After step S12, the organic semiconductor layer 20a serving as a light emitting layer, the organic EL layer 20c, and the drain electrode layer 20d are formed over the entire structure, forming the structure shown in FIGS. 3A to 4.
以上のような作製工程によって、上記構成のディスプレイ1とすることで、電流供給ライン12は、補助ライン14によって接続され、補助ライン14との接続部では、接続されている他の電流供給ライン12の接続部の電圧値が共有される。つまり、電流供給ライン12の抵抗値のバラつきによって一部に極端な電圧降下が生じたとしても、補助ライン14に接続された他の電流供給ライン12によって、電圧が持ち上げられることになる。そして、本実施形態のように、電流供給ライン12と補助ライン14との接続箇所が多い程、ディスプレイ1は、全体にわたって、電流供給ライン12の電圧が均一化されることになる。 By making the display 1 with the above configuration through the above manufacturing process, the current supply line 12 is connected by the auxiliary line 14, and at the connection part with the auxiliary line 14, the other current supply line 12 connected The voltage value of the connection is shared. In other words, even if an extreme voltage drop occurs in one part due to variations in the resistance value of the current supply line 12, the voltage will be raised by the other current supply lines 12 connected to the auxiliary line 14. As in this embodiment, as the number of connection points between the current supply line 12 and the auxiliary line 14 increases, the voltage of the current supply line 12 becomes more uniform throughout the display 1.
このようにして、補助ライン14で接続されている電流供給ライン12の電圧が均一化される。したがって、それぞれの電流供給ライン12において、局所的な電圧降下が生じにくく、表示不良が視認されにくい、表示品質が向上されたディスプレイ1が実現される。 In this way, the voltages of the current supply lines 12 connected by the auxiliary line 14 are equalized. Therefore, a display 1 with improved display quality in which local voltage drops are less likely to occur in each current supply line 12 and display defects are less likely to be visually recognized is realized.
なお、本実施形態においては、縦型有機発光トランジスタ20のドレイン電極層20d、有機半導体層20a、有機EL層20c、ソース電極層20sのいずれもが、複数の縦型有機発光トランジスタ20に跨るように形成されているが、いずれも、縦型有機発光トランジスタ20毎に形成されていても構わない。 In this embodiment, the drain electrode layer 20d, the organic semiconductor layer 20a, the organic EL layer 20c, and the source electrode layer 20s of the vertical organic light emitting transistor 20 are arranged so as to straddle the plurality of vertical organic light emitting transistors 20. However, they may be formed for each vertical organic light emitting transistor 20.
また、各層が縦型有機発光トランジスタ20毎に形成され、電流供給ライン12からのリーク電流を発生しないような場合には、バンク層24や有機樹脂層32は、形成されなくても構わない。 Moreover, in the case where each layer is formed for each vertical organic light emitting transistor 20 and leakage current from the current supply line 12 is not generated, the bank layer 24 and the organic resin layer 32 may not be formed.
[第二実施形態]
本発明のディスプレイ1の第二実施形態の構成につき、第一実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
[Second embodiment]
The configuration of the second embodiment of the display 1 of the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment.
図6は、発光部10とその周辺の、第一実施形態とは別の一実施形態の模式的な素子構成の上面図である。図6に示すように、電流供給ライン12と補助ライン14は、コンタクトホール14cを介して接続される構成ではなく、同じ層において同じ材料で、一体的に形成されていても構わない。また、電流供給ライン12と補助ライン14は、同じ層であって、異なる材料、又は異なる層であって、同じ材料で形成されていても構わない。 FIG. 6 is a top view of a schematic element configuration of the light emitting section 10 and its surroundings in an embodiment different from the first embodiment. As shown in FIG. 6, the current supply line 12 and the auxiliary line 14 are not connected through the contact hole 14c, but may be integrally formed in the same layer and made of the same material. Further, the current supply line 12 and the auxiliary line 14 may be formed of the same layer and different materials, or may be formed of different layers and the same material.
図7は、図6のB-B´断面図である。図7に示すように、補助ライン14が、バンク層24と有機樹脂層32によって挟まれるように構成されていても構わない。 FIG. 7 is a sectional view taken along line BB' in FIG. As shown in FIG. 7, the auxiliary line 14 may be configured to be sandwiched between the bank layer 24 and the organic resin layer 32.
上記構成とすることで、電流供給ライン12と一体的に形成される補助ライン14においても、有機半導体層20aや有機EL層20cとの間で発生するリーク電流を抑制することができる。 With the above configuration, even in the auxiliary line 14 formed integrally with the current supply line 12, leakage current generated between the organic semiconductor layer 20a and the organic EL layer 20c can be suppressed.
なお、バンク層24は、Z方向から見たときに、ソース電極層20sと有機半導体層20aとの間であって、ゲート電極層20gとは異なる領域に形成されていても構わない。また、第二実施形態においても、ドレイン電極層20d等の各層が縦型有機発光トランジスタ20毎に形成され、補助ライン14からのリーク電流がほとんど発生しない場合には、バンク層24や有機樹脂層32が形成されなくても構わない。 Note that the bank layer 24 may be formed in a region between the source electrode layer 20s and the organic semiconductor layer 20a and different from the gate electrode layer 20g when viewed from the Z direction. Also in the second embodiment, when each layer such as the drain electrode layer 20d is formed for each vertical organic light emitting transistor 20 and almost no leakage current from the auxiliary line 14 occurs, the bank layer 24 and the organic resin layer 32 may not be formed.
図8は、図7とは別の、図6のB-B´断面図である。図8に示すように、有機樹脂層32がゲート電極層20gと同一平面上に構成されていても構わない。当該構成の場合は、表面層31とゲート絶縁膜層20hに、縦型有機発光トランジスタ20のソース電極層20sと電流供給ライン12とを連絡するコンタクトホールが形成される。 8 is a sectional view taken along line BB' in FIG. 6, which is different from FIG. 7. As shown in FIG. 8, the organic resin layer 32 may be formed on the same plane as the gate electrode layer 20g. In the case of this configuration, a contact hole connecting the source electrode layer 20s of the vertical organic light emitting transistor 20 and the current supply line 12 is formed in the surface layer 31 and the gate insulating film layer 20h.
さらに、当該構成の場合は、XY平面上において、縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gと電流供給ライン12との距離が十分離れていれば、有機樹脂層32が形成されず、縦型有機発光トランジスタ20のゲート電極層20gと電流供給ライン12とが同一平面上に形成されていても構わない。 Furthermore, in the case of this configuration, if the distance between the gate electrode layer 20g of the vertical organic light emitting transistor 20 and the current supply line 12 is sufficiently far on the XY plane, the organic resin layer 32 will not be formed and the vertical The gate electrode layer 20g of the organic light emitting transistor 20 and the current supply line 12 may be formed on the same plane.
第二実施形態においては、図4に示すようなYZ平面の断面で見た場合であっても、Z方向に関して、バンク層24、ソース電極層20s、電流供給ライン12、有機樹脂層32、表面層31及びゲート絶縁膜層20hが形成される位置の配置関係は同じである。なお、補助ライン14の-Z側には有機樹脂層32を形成し、電流供給ライン12の-Z側には有機樹脂層32を形成しないように、必ずしも構成される層が一致している必要はない。 In the second embodiment, even when viewed in the cross section of the YZ plane as shown in FIG. 4, the bank layer 24, source electrode layer 20s, current supply line 12, organic resin layer 32, surface The positional relationship at which the layer 31 and the gate insulating film layer 20h are formed is the same. Note that the layers must be the same so that the organic resin layer 32 is formed on the -Z side of the auxiliary line 14 and the organic resin layer 32 is not formed on the -Z side of the current supply line 12. There isn't.
[別実施形態]
以下、別実施形態につき説明する。
[Another embodiment]
Another embodiment will be described below.
〈1〉 図9は、発光部10とその周辺の別実施形態の模式的な素子構成をYZ平面で切断したときの断面図である。図9に示すように、有機樹脂層32が、ゲート電極層20gとソース電極層20sとの間の一部に形成されていない、すなわち、ゲート電極層20gの周端部と重複していない構成としても構わない。また、ゲート電極層20gとソース電極層20sとの間には、全く有機樹脂層32が形成されていない構成としても構わない。 <1> FIG. 9 is a cross-sectional view of a schematic element configuration of another embodiment of the light emitting section 10 and its surroundings, taken along the YZ plane. As shown in FIG. 9, the organic resin layer 32 is not formed in a part between the gate electrode layer 20g and the source electrode layer 20s, that is, it does not overlap with the peripheral edge of the gate electrode layer 20g. I don't mind if it is. Further, a structure may be adopted in which no organic resin layer 32 is formed between the gate electrode layer 20g and the source electrode layer 20s.
〈2〉 各実施形態において上述したディスプレイ1が備える構成、材料及び作製工程は、あくまで一例であり、本発明は、上述された各構成、図示された各構成に限定されない。 <2> The configurations, materials, and manufacturing steps included in the display 1 described above in each embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to each configuration described above or each illustrated configuration.
1 : ディスプレイ
10 : 発光部
11 : データライン
12 : 電流供給ライン
13 : ゲートライン
14 : 補助ライン
14c : コンタクトホール
15a : ソースドライバ
15b : 電流供給部
15c : ゲートドライバ
20 : 縦型有機発光トランジスタ
20a : 有機半導体層
20c : 有機EL層
20d : ドレイン電極層
20g : ゲート電極層
20h : ゲート絶縁膜層
20s : ソース電極層
21 : 薄膜トランジスタ
21a : 酸化物半導体層
21c : コンタクトホール
21d : ドレイン電極層
21g : ゲート電極層
21s : ソース電極層
23 : コンデンサ
24 : バンク層
30 : 基板
31 : 表面層
32 : 有機樹脂層
1: Display 10: Light emitting section 11: Data line 12: Current supply line 13: Gate line 14: Auxiliary line 14c: Contact hole 15a: Source driver 15b: Current supply section 15c: Gate driver 20: Vertical organic light emitting transistor 20a: Organic semiconductor layer 20c: Organic EL layer 20d: Drain electrode layer 20g: Gate electrode layer 20h: Gate insulating film layer 20s: Source electrode layer 21: Thin film transistor 21a: Oxide semiconductor layer 21c: Contact hole 21d: Drain electrode layer 21g: Gate Electrode layer 21s: Source electrode layer 23: Capacitor 24: Bank layer 30: Substrate 31: Surface layer 32: Organic resin layer
Claims (8)
前記基板上に、第一方向と前記第一方向とは直交する第二方向にアレイ状に配置された、前記第一方向及び前記第二方向とは直交する第三方向において、前記基板側からゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の順に形成され、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に発光層を有する複数の縦型有機発光トランジスタと、
前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極に電圧を供給するデータラインと、
それぞれの前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極と前記データラインの間に接続され、前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極への電圧の供給を制御する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタのゲート電極に接続され、前記薄膜トランジスタの通電と遮断とを切り替える信号を伝送するゲートラインと、
前記縦型有機発光トランジスタの形成領域の外側で、かつ、前記第三方向に関し、前記基板からの距離が前記縦型有機発光トランジスタの前記ゲート電極と同一、又は前記ゲート電極よりも前記基板から離間した領域において、前記第一方向に配線され、前記縦型有機発光トランジスタの前記ソース電極と接触して前記縦型有機発光トランジスタに電流を供給する複数の電流供給ラインとを備え、
前記縦型有機発光トランジスタの前記ソース電極は、少なくとも二以上の前記縦型有機発光トランジスタに跨って形成されていることを特徴とするディスプレイ。 A substrate and
Arranged on the substrate in an array in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, from the substrate side in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction. a plurality of vertical organic light emitting transistors formed in the order of a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, and having a light emitting layer between the source electrode and the drain electrode;
a data line that supplies voltage to the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor;
a thin film transistor connected between the gate electrode of each of the vertical organic light emitting transistors and the data line, and controlling supply of voltage to the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor;
a gate line connected to the gate electrode of the thin film transistor and transmitting a signal for switching between energization and cutoff of the thin film transistor;
Outside the formation region of the vertical organic light emitting transistor, and with respect to the third direction, the distance from the substrate is the same as the gate electrode of the vertical organic light emitting transistor, or is farther from the substrate than the gate electrode. a plurality of current supply lines that are wired in the first direction in the region and are in contact with the source electrode of the vertical organic light emitting transistor to supply current to the vertical organic light emitting transistor ;
A display characterized in that the source electrode of the vertical organic light emitting transistor is formed across at least two or more of the vertical organic light emitting transistors.
前記電流供給ラインと前記発光層との間に、バンク層を備えることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。 The light emitting layer of the vertical organic light emitting transistor is formed so as to straddle the plurality of vertical organic light emitting transistors,
The display according to claim 1, further comprising a bank layer between the current supply line and the light emitting layer.
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