WO2013073089A1 - 薄膜トランジスタ装置とその製造方法、有機el表示素子、および有機el表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a thin film transistor device and a manufacturing method thereof, an organic EL display element, and an organic EL display device.
- a thin film transistor device in which a thin film transistor (TFT) element is formed for each subpixel is employed in order to control light emission in units of subpixels.
- TFT thin film transistor
- the organic TFT device includes, for example, a gate electrode 9012a and 9012b, an insulating layer 9013, source electrodes 9014a and 9014b, and a drain electrode (not shown) on a substrate 9011.
- Organic semiconductor layers 9017a and 9017b are sequentially stacked.
- the organic semiconductor layers 9017a and 9017b are formed on the insulating layer 9013 by applying and drying an organic semiconductor ink so as to fill the space between the source electrodes 9014a and 9014b and the drain electrode and to cover them. Is formed.
- a partition wall 9016 is provided on the insulating layer 9013 in order to partition adjacent elements.
- a plurality of openings 9016a to 9016c are opened in the partition wall 9016.
- a connection wiring 9015 connected to the drain electrode is exposed at the bottom of the opening 9016a, and an organic semiconductor layer is formed. Absent.
- the connection wiring 9015 is an electrode for connecting an electrode of a light emitting element formed above the TFT element.
- organic semiconductor layers 9017 a and 9017 b partitioned from each other are formed in the openings 9016 b and 9016 c of the partition wall 9016.
- Each thin film transistor element of an organic TFT device used for a liquid crystal display panel or an organic EL display panel performs light emission control of the light emitting element by inputting a signal to the gate electrodes 9012a and 9012b.
- the ink dropped on the opening 9016b and the ink dropped on the adjacent opening 9016c Can be mixed.
- the organic semiconductor ink 90170, 90171 is dropped into the openings 9016b, 9016c opened in the partition wall 9016, as shown by the arrows, the organic semiconductor ink 90170, 90171 is shown. May mix with each other.
- the organic semiconductor layers 9017a and 9017b have an undesired thickness, and when semiconductor layers having different components are to be formed, mixing of the ink causes a decrease in transistor performance. .
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and when semiconductor ink is dropped into adjacent openings, a thin film transistor device having high quality that suppresses mixing of each other's ink and a method for manufacturing the same
- An object of the present invention is to provide an organic EL display element and an organic EL display device.
- the thin film transistor device according to one embodiment of the present invention has the following characteristics.
- a thin film transistor device includes first and second thin film transistor elements arranged adjacent to each other with a space therebetween, and each thin film transistor element is insulated from a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode. A layer and a semiconductor layer.
- the source electrode and the drain electrode are stacked above the gate electrode, and are arranged in parallel with each other in a direction intersecting the stacking direction.
- the insulating layer is interposed between the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode.
- the semiconductor layer is formed on the gap between the source electrode and the drain electrode, and on the source electrode and the drain electrode, and is in close contact with the source electrode and the drain electrode.
- a partition wall is formed between the semiconductor layer in the first thin film transistor element and the semiconductor layer in the second thin film transistor element.
- the partition wall separately surrounds at least a part of each of the source electrode and the drain electrode in the first thin film transistor element and at least a part of each of the source electrode and the drain electrode in the second thin film transistor element, and has a surface It has liquid repellency.
- an opening formed by surrounding at least a part of each of the source electrode and the drain electrode in the first thin film transistor element is defined as a first opening, and the source electrode and the drain electrode in the second thin film transistor element are formed.
- the opening formed by surrounding at least a part of each is the second opening, it has the following characteristics.
- the center position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode exposed at the bottom of the first opening is the first
- the second opening is separated from the side opposite to the side adjacent to the center position of the area at the bottom of the opening, and the bottom of the second opening is viewed in plan
- the second opening The center position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode exposed at the bottom is separated from the center position of the area at the bottom of the second opening on the side opposite to the adjacent side.
- the central position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode is lower at the bottom of the first opening than at the central position at the bottom of the first opening.
- the central position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode is lower than the central position at the bottom of the second opening at the bottom of the second opening.
- the first opening is disposed away from the adjacent side.
- the ink applied to the inside of the first opening and the ink applied to the inside of the second opening at the time of application (dropping) of the semiconductor ink for forming the semiconductor layer in the manufacture of the thin film transistor device are: The highest part of each other's surface profile will be located away from each other with respect to the center in each opening.
- the wettability of the source electrode and the drain electrode is higher than that of the surface of the insulating layer, and the source electrode and the drain electrode are arranged in the respective openings so as to be applied inside the first opening.
- the surface profile of the applied ink is biased away from the second opening, and similarly, the surface profile of the ink applied to the inside of the second opening is biased away from the first opening.
- the semiconductor ink applied (dropped) is undesirably mixed with the first opening and the second opening at the time of manufacture. The situation can be suppressed.
- the thin film transistor device has high quality by suppressing the mixing of the semiconductor inks when the semiconductor ink is applied (dropped) to each of the adjacent openings.
- FIG. 1 is a schematic block diagram showing a schematic configuration of an organic EL display device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
- 3 is a schematic cross-sectional view showing a part of the configuration of the organic EL display panel 10.
- FIG. (A) is a schematic plan view showing a partial configuration of the TFT substrate 101, and (b) is a schematic cross-sectional view thereof.
- (A) is a process flow diagram which shows the outline of the manufacturing method of the organic electroluminescent display panel 10
- (b) is a process flowchart which shows the outline of the formation method of the TFT substrate 101.
- FIG. 10 is a schematic process diagram showing a part of the manufacturing process of the TFT substrate 101.
- FIG. 10 is a schematic process diagram showing a part of the manufacturing process of the TFT substrate 101.
- FIG. 10 is a schematic process diagram showing a part of the manufacturing process of the TFT substrate 101.
- FIG. 10 is a schematic process diagram showing a part of the manufacturing process of the TFT substrate 101.
- (A) is a schematic top view which shows a partial structure of a TFT substrate among the structures of the organic electroluminescence display panel which concerns on Embodiment 2 of this invention
- (b) is Embodiment 3 of this invention.
- It is a schematic top view which shows a part structure of a TFT substrate among the structures of the organic EL display panel which concerns
- (b) is a TFT substrate among the structures of the organic EL display panel which concerns on Embodiment 4 of this invention.
- FIG. 1 It is a schematic plan view which shows a partial structure.
- A is a schematic top view which shows a partial structure of a TFT substrate among the structures of the organic electroluminescence display panel which concerns on Embodiment 5 of this invention
- (b) is Embodiment 6 of this invention.
- (c) is a TFT substrate among the structures of the organic EL display panel which concerns on Embodiment 7 of this invention.
- FIG. (A) is a schematic top view which shows the opening shape of the opening part prescribed
- (b) is prescribed
- FIG. 6C is a schematic plan view showing the opening shape of the opening defined by the partition wall in the TFT substrate according to Modification 3.
- FIG. (A) is sectional drawing which shows a part of structure of the organic TFT device which concerns on a prior art
- (b) is the process which concerns on application
- a thin film transistor device includes first and second thin film transistor elements arranged adjacent to each other with a space therebetween, and each thin film transistor element is insulated from a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode. A layer and a semiconductor layer.
- the source electrode and the drain electrode are stacked above the gate electrode, and are arranged in parallel with each other in a direction intersecting the stacking direction.
- the insulating layer is interposed between the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode.
- the semiconductor layer is formed on the gap between the source electrode and the drain electrode, and on the source electrode and the drain electrode, and is in close contact with the source electrode and the drain electrode.
- a partition wall is formed between the semiconductor layer in the first thin film transistor element and the semiconductor layer in the second thin film transistor element.
- the partition wall separately surrounds at least a part of each of the source electrode and the drain electrode in the first thin film transistor element and at least a part of each of the source electrode and the drain electrode in the second thin film transistor element, and has a surface It has liquid repellency.
- an opening formed by surrounding at least a part of each of the source electrode and the drain electrode in the first thin film transistor element is defined as a first opening, and the source electrode and the drain electrode in the second thin film transistor element are formed.
- the opening formed by surrounding at least a part of each is the second opening, it has the following characteristics.
- the center position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode exposed at the bottom of the first opening is the first
- the second opening is separated from the side opposite to the side adjacent to the center position of the area at the bottom of the opening, and the bottom of the second opening is viewed in plan
- the second opening The center position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode exposed at the bottom is separated from the center position of the area at the bottom of the second opening on the side opposite to the adjacent side.
- the central position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode means that the area of the source electrode is A S , the distance from any one point to the area center of the source electrode is x, and the drain electrode Where A D is the area of the drain electrode and the distance from the arbitrary point to the center of the area of the drain electrode is y, the “center position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode” z is expressed as follows: Is done.
- Equation 1 defines a component in a direction in which a straight line connecting the center position at the bottom of the first opening and the center position at the bottom of the second opening extends.
- the central position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode is lower at the bottom of the first opening than at the central position at the bottom of the first opening.
- the central position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode is lower than the central position at the bottom of the second opening at the bottom of the second opening.
- the first opening is disposed away from the adjacent side. For this reason, when the semiconductor ink for forming the semiconductor layer is dropped when the thin film transistor device is manufactured, the ink dropped into the first opening and the ink dropped into the second opening are mutually surfaced. The highest part in the profile will be located away from the center of each opening.
- the thin film transistor device suppresses a situation in which the dropped semiconductor ink is undesirably mixed with the first opening and the second opening at the time of manufacture. can do.
- the thin film transistor device has high quality by suppressing the mixing of the semiconductor inks when the semiconductor ink is dropped into each of the adjacent openings.
- the insulating layer and the semiconductor layer are directly connected to each other on the side where the second opening is adjacent to the bottom of the first opening without any source or drain electrode interposed therebetween.
- the portion where the insulating layer and the semiconductor layer are in direct contact with each other without the source electrode and the drain electrode at the bottom of the first opening is the second opening.
- the area of the portion where the insulating layer and the semiconductor layer are in direct contact is the center position at the bottom of the first opening.
- the second opening is larger on the side opposite to the side on which the second opening is adjacent.
- the portion where the insulating layer and the semiconductor layer are in direct contact with neither the source electrode nor the drain electrode is on the side opposite to the side where the first opening is adjacent.
- the area of the portion where the insulating layer and the semiconductor layer are in direct contact with each other is such that the first opening is based on the center position at the bottom of the second opening.
- the side where the first opening is adjacent is larger than the side opposite to the adjacent side.
- the height in the ink surface profile is the highest.
- the second opening is away from the adjacent side, and similarly, in the second opening, the first opening is away from the adjacent side. Can be more reliably realized. For this reason, mixing of the ink dropped into the first opening and the ink dropped into the second opening can be more reliably suppressed.
- one of the source electrode and the drain electrode when the bottom portion of the first opening is viewed in plan, one of the source electrode and the drain electrode has a surface area whose center position is greater than the center position at the bottom of the first opening.
- the second opening is separated from the side opposite to the adjacent side, and on the other side, the center position of the surface area is at the center of the bottom of the first opening, and the bottom of the second opening is viewed in plan view.
- the center position of the surface area of one of the source electrode and the drain electrode is farther away from the side adjacent to the first opening than the center position at the bottom of the second opening, Is characterized in that the center position of the surface area is at the center position at the bottom of the second opening.
- the surface profile of the ink dropped on each opening part is as described above. It is possible to control, and mixing of the ink dropped into the first opening and the ink dropped into the second opening can be suppressed.
- the center position of the surface area of each of the source electrode and the drain electrode is more than the center position at the bottom of the first opening.
- the center position of each surface area of the source electrode and the drain electrode is the second position.
- the first opening is further away from the adjacent side than the center position at the bottom of the opening.
- the surface profile of the ink dropped on each opening part is as described above. It is possible to control, and mixing of the ink dropped into the first opening and the ink dropped into the second opening can be suppressed.
- the thin film transistor device at the bottom of the first opening, at least one of the source electrode and the drain electrode is adjacent to the side surface of the partition facing the first opening. And the second opening is in contact with the side opposite to the adjacent side, and at the bottom of the second opening, at least one of the source electrode and the drain electrode connects the second opening.
- the first opening is separated from the side of the partition facing the first side, and the first opening is in contact with the side opposite to the adjacent side. Even when such a configuration is adopted, the surface profile of the ink dropped on each opening can be controlled as described above, and the ink dropped on the first opening and the second opening. Mixing with the remaining ink can be suppressed.
- the liquid repellency of the surface of the partition wall is higher than the contact surface of the insulating layer with the semiconductor layer, and the liquid repellency of the contact surface of the insulating layer with the semiconductor layer is It is characterized by being higher than each surface of the source electrode and the drain electrode.
- a third opening is provided in a region adjacent to at least one of the first opening and the second opening, and the third opening is formed therein.
- a semiconductor layer is not formed and is not a portion functioning as a channel portion, and one of the source electrode and the drain electrode in the first thin film transistor element or the source in the second thin film transistor element is formed at the bottom of the third opening.
- a wiring electrically connected to one of the electrode and the drain electrode is formed.
- the third opening functions as a contact region, and even in this case, the ink dropped into each of the inside of the first opening and the inside of the second opening is High quality can be obtained without mixing.
- An organic EL display element includes a thin film transistor device according to an aspect of the present invention that includes the third opening, and a planarization film that is provided above the thin film transistor device and in which a contact hole is formed
- a lower electrode formed on the planarization film and on a side surface facing the contact hole of the planarization film, electrically connected to the drain electrode or the source electrode, and an upper electrode formed above the lower electrode;
- An organic light emitting layer interposed between the lower electrode and the upper electrode.
- the contact hole communicates with the third opening.
- the effect of the thin film transistor device according to one embodiment of the present invention can be exhibited as it is. Therefore, high display quality is provided.
- An organic EL display device includes the organic EL display element according to an aspect of the present invention. Accordingly, the organic EL display device according to one embodiment of the present invention can have high display quality and can ensure a high yield during manufacturing.
- the method for manufacturing a thin film transistor device according to one embodiment of the present invention includes the following steps.
- the first source electrode and the second source electrode are arranged in parallel with each other in the direction intersecting the layer thickness direction of the insulating layer corresponding to the second gate electrode.
- the drain electrodes are arranged side by side.
- a photosensitive resist material is laminated on the insulating layer so as to cover the first and second source electrodes and the first and second drain electrodes.
- the fifth step when the bottom of the first opening is viewed in plan, the first source electrode exposed to the bottom of the first opening and the first The center position of the sum of the surface areas of the first drain electrode is farther away from the side where the second opening is adjacent than the center position of the area at the bottom of the first opening, and the bottom of the second opening is When viewed in plan, the center position of the sum of the surface areas of the second source electrode and the second drain electrode exposed at the bottom of the second opening is more than the center position of the area at the bottom of the second opening.
- the partition is formed so that the first opening is away from the side opposite to the adjacent side.
- the first source electrode and the first drain electrode are arranged offset on the side opposite to the side adjacent to the second opening at the bottom of the first opening.
- the second source electrode and the second drain electrode are offset from the side opposite to the side adjacent to the first opening.
- the first source electrode and the first drain electrode are both on the bottom of the first opening and on the second opening side.
- the partition walls are formed so that there is a portion where the insulating layer and the second semiconductor layer are in direct contact with each other without any of them.
- the first source electrode and the first source electrode and the second source are formed on the bottom of the first opening, on the side opposite to the side adjacent to the second opening.
- the insulating layer and the first semiconductor layer are in direct contact without any one drain electrode and the bottom of the first opening is viewed in plan, the insulating layer and the first semiconductor The area of the portion in direct contact with the layer is larger on the side adjacent to the second opening than on the side opposite to the side adjacent to the second opening, with reference to the center position at the bottom of the first opening.
- the insulating layer and the second There is a place where the semiconductor layer is in direct contact with the bottom of the second opening
- the area of the portion where the insulating layer and the second semiconductor layer are in direct contact is from the side opposite to the side adjacent to the first opening, with the center position at the bottom of the second opening as a reference.
- the partition wall is formed so that the side on which the second opening is adjacent is larger.
- the liquid repellency on the surface of the partition wall is more than the contact surfaces of the insulating layer with the first and second semiconductor layers.
- the liquid repellency of the contact surface of the insulating layer with the first and second semiconductor layers is higher than that of the surfaces of the first and second source electrodes and the first and second drain electrodes. It is characterized by that.
- the term “upward” does not indicate the upward direction (vertically upward) in absolute space recognition, but is defined by the relative positional relationship based on the stacking order in the stacking configuration. Further, the term “upward” is applied not only when there is a gap between each other but also when they are in close contact with each other.
- the organic EL display device 1 includes an organic EL display panel 10 and a drive control circuit unit 20 connected thereto.
- the organic EL display panel 10 is a panel using an electroluminescence phenomenon of an organic material, and a plurality of organic EL elements are arranged in a matrix, for example.
- the drive control circuit unit 20 includes four drive circuits 21 to 24 and a control circuit 25.
- the arrangement of the drive control circuit unit 20 with respect to the organic EL display panel 10 is not limited to this.
- the organic EL display panel 10 includes a TFT (thin film transistor) substrate 101.
- the TFT substrate 101 is laminated on a substrate 1011 with gate electrodes 1012a and 1012b spaced from each other, and an insulating layer 1013 is laminated so as to cover the gate electrodes 1012a and 1012b.
- source electrodes 1014a and 1014b are provided corresponding to the gate electrodes 1012a and 1012b, respectively, and as shown in FIG. Drain electrodes 1014c and 1014d are provided at intervals in the axial direction.
- connection wiring 1015 is formed on the insulating layer 1013 with a space leftward in the X-axis direction with respect to the source electrode 1014a. Note that the connection wiring 1015 extends from the source electrode 1014a or the drain electrode 1014c, or is electrically connected to one of them.
- a partition wall 1016 is formed on the insulating layer 1013 so as to surround the connection wiring 1015, the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c, and the source electrode 1014b and the drain electrode 1014d. ing.
- the opening 1016a on the left side in the X-axis direction where the connection wiring 1015 is exposed at the bottom is a channel. It is a part different from the part and functions as a contact part with the anode.
- an opening 1016b where the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c are exposed at the bottom and an opening 1016c where the source electrode 1014b and the drain electrode 1014d are exposed at the bottom are portions that function as channel portions.
- the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrodes 1014c and 1014d are located in the entire X-axis direction.
- the opening 1016b a part of the insulating layer 1013 is exposed on the left side in the X-axis direction (exposed portion 1013a).
- insulation is provided on the right side in the X-axis direction.
- a part of the layer 1013 is exposed (exposed portion 1013b).
- the region corresponding to the source electrode 1014 a and the drain electrode 1014 c and the region corresponding to the source electrode 1014 b and the drain electrode 1014 d are respectively organic.
- Semiconductor layers 1017a and 1017b are stacked.
- the organic semiconductor layer 1017a is formed so as to fill the gap between the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c and the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c, and is in close contact with the electrodes 1014a and 1014c.
- the organic semiconductor layer 1017b is formed in close contact with the electrodes 1014b and 1014d.
- the organic semiconductor layers 1017a and 1017b are partitioned from each other by a partition wall 1016.
- the exposed portions 1013a and 1013b of the insulating layer 1013 shown in FIG. 3B are in direct contact with the organic semiconductor layers 1017a and 1017b without the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrodes 1014c and 1014d interposed therebetween. (See FIG. 2).
- a passivation film 1018 is laminated so as to cover the organic semiconductor layers 1017a and 1017b and the insulating layer 1013. However, the portion corresponding to the connection wiring 1015 is opened.
- the TFT substrate 101 of the organic EL display panel 10 according to the present embodiment has the above-described configuration.
- the TFT substrate 101 is covered with a planarizing film 102.
- a contact hole 102 a is opened on the connection wiring 1015.
- the contact hole 102a communicates with the opening 1016a in the TFT substrate 101.
- an anode 103 On the main surface of the planarizing film 102, an anode 103, a transparent conductive film 104, and a hole injection layer 105 are sequentially stacked.
- the anode 103, the transparent conductive film 104, and the hole injection layer 105 are also formed along the side surface of the planarization film 102 facing the contact hole 102a.
- the anode 103 is in contact with the connection wiring 1015 and is electrically It is connected to the.
- a bank 106 is formed on the hole injection layer 105 so as to surround a portion corresponding to a light emitting portion (subpixel).
- a hole transport layer 107, an organic light emitting layer 108, and an electron transport layer 109 are sequentially stacked.
- a cathode 110 and a sealing layer 111 are sequentially stacked so as to cover the electron transport layer 109 and the exposed surface of the bank 106, and a CF (color filter) substrate 113 is disposed so as to face the sealing layer 111.
- the adhesive layer 112 is filled in between and bonded to each other.
- the CF substrate 113 is configured by forming a color filter 1132 and a black matrix 1133 on the lower main surface in the Z-axis direction of the substrate 1131.
- each part can be formed using the following materials.
- the substrate 1011 is, for example, a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, molybdenum sulfide, copper, zinc, aluminum, stainless steel, magnesium, iron, nickel, gold, silver or other metal substrate, a gallium arsenide based semiconductor substrate, A plastic substrate or the like can be used.
- thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide (PI), Polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylbenten-1), ionomer, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylic-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polio copolymer (EVOH) ), Polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), precyclohexane terephthalate (PCT), polyethers, polyether ketones Polyethers
- Gate electrodes 1012a and 1012b are not particularly limited as long as they are conductive materials, for example.
- Specific materials include, for example, chromium, aluminum, tantalum, molybdenum, niobium, copper, silver, gold, platinum, platinum, palladium, indium, nickel, neodymium, or an alloy thereof, or zinc oxide or tin oxide.
- Conductive metal oxides such as indium oxide and gallium oxide or indium tin complex oxide (hereinafter abbreviated as “ITO”), indium zinc complex oxide (hereinafter abbreviated as “IZO”), aluminum zinc complex oxide (AZO), conductive metal composite oxides such as gallium zinc composite oxide (GZO), or conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, and acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, etc.
- ITO indium oxide and gallium oxide or indium tin complex oxide
- IZO indium zinc complex oxide
- AZO aluminum zinc complex oxide
- GZO gallium zinc composite oxide
- conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, and acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, etc.
- Lewis acids such as phosphorus hexafluoride, arsenic pentafluoride, iron chloride, Those obtained by adding a dopant such as a halogen atom, sodium, metal atom such as potassium, such as iodine, or the like dispersed conductive composite material of carbon black or metal particles.
- a dopant such as a halogen atom, sodium, metal atom such as potassium, such as iodine, or the like dispersed conductive composite material of carbon black or metal particles.
- a polymer mixture containing fine metal particles and conductive particles such as graphite may be used. These may be used alone or in combination of two or more.
- Insulating layer 1013 functions as a gate insulating layer and is not particularly limited as long as it is an insulating material, for example, and any known organic material or inorganic material can be used.
- an acrylic resin for example, an acrylic resin, a phenol resin, a fluorine resin, an epoxy resin, an imide resin, a novolac resin, or the like can be used.
- inorganic materials include silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, cerium oxide, zinc oxide, cobalt oxide and other metal oxides, silicon nitride, aluminum nitride, zirconium nitride, cerium nitride, zinc nitride, Examples thereof include metal nitrides such as cobalt nitride, titanium nitride, and tantalum nitride, and metal composite oxides such as barium strontium titanate and lead zirconium titanate. These can be used in combination of 1 species or 2 species or more.
- ODTS OTS ⁇ HMDS ⁇ PTS surface treatment agent
- Source electrodes 1014a and 1014b and drain electrodes 1014c and 1014d can be formed using the above materials for forming the gate electrodes 1012a and 1012b.
- Organic semiconductor layers 1017a and 1017b are not particularly limited as long as they have, for example, semiconductor characteristics and are soluble in a solvent.
- the passivation film 1018 can be formed using, for example, a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol (PVA), a fluorine resin, or the like.
- PVA polyvinyl alcohol
- Planarizing film 102 is formed using an organic compound such as polyimide, polyamide, or acrylic resin material.
- the anode 103 is made of a metal material containing silver (Ag) or aluminum (Al). In the case of the organic EL display panel 10 according to this embodiment of the top emission type, it is preferable that the surface portion has high reflectivity.
- the transparent conductive film 104 is formed using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide).
- the hole injection layer 105 may be formed of, for example, an oxide such as silver (Ag), molybdenum (Mo), chromium (Cr), vanadium (V), tungsten (W), nickel (Ni), iridium (Ir), or PEDOT. It is a layer made of a conductive polymer material such as (mixture of polythiophene and polystyrene sulfonic acid). In the organic EL display panel 10 according to the present embodiment shown in FIG. 2, it is assumed that the hole injection layer 105 made of a metal oxide is formed. In this case, a conductive polymer such as PEDOT is used. Compared to the case where a material is used, the hole has a function of injecting holes into the organic light emitting layer 108 stably or by assisting the generation of holes, and has a large work function.
- an oxide such as silver (Ag), molybdenum (Mo), chromium (Cr), vanadium (V), tungsten (W), nickel
- the hole injection layer 105 is composed of an oxide of a transition metal, a plurality of levels can be obtained by taking a plurality of oxidation numbers. As a result, hole injection is facilitated and the drive voltage is increased. Can be reduced. In particular, it is desirable to use tungsten oxide (WO X ) from the viewpoint of stably injecting holes and assisting the generation of holes.
- WO X tungsten oxide
- the bank 106 is formed using an organic material such as resin and has an insulating property.
- the organic material used for forming the bank 106 include acrylic resin, polyimide resin, and novolac type phenol resin.
- the bank 106 preferably has organic solvent resistance.
- the bank 106 since the bank 106 may be subjected to an etching process, a baking process, or the like during the manufacturing process, the bank 106 should be formed of a highly resistant material that does not excessively deform or alter the process. Is preferred.
- the surface can be treated with fluorine.
- the bank 106 When the bank 106 is formed using a lyophilic material, the difference in lyophilicity / liquid repellency between the surface of the bank 106 and the surface of the light emitting layer 108 is reduced, and the organic light emitting layer 108 is formed. For this reason, it is difficult to selectively hold the ink containing the organic substance in the opening defined by the bank 106.
- the structure of the bank 106 not only a single layer structure as shown in FIG. 2, but also a multilayer structure of two or more layers can be adopted.
- the above materials can be combined for each layer, and an inorganic material and an organic material can be used for each layer.
- the hole transport layer 107 is formed using a polymer compound having no hydrophilic group.
- a polymer compound having no hydrophilic group for example, polyfluorene or a derivative thereof, or a polymer compound such as polyarylamine or a derivative thereof that does not have a hydrophilic group can be used.
- the light-emitting layer 108 has a function of emitting light by generating an excited state when holes and electrons are injected and recombined.
- a material used for forming the organic light emitting layer 108 it is necessary to use a light emitting organic material that can be formed by a wet printing method.
- the oxinoid compound, perylene compound, coumarin compound, azacoumarin compound, oxazole compound, oxadiazole compound, perinone compound, pyrrolopyrrole described in Japanese Patent Publication (JP-A-5-163488) Compound, naphthalene compound, anthracene compound, fluorene compound, fluoranthene compound, tetracene compound, pyrene compound, coronene compound, quinolone compound and azaquinolone compound, pyrazoline derivative and pyrazolone derivative, rhodamine compound, chrysene compound, phenanthrene compound, cyclopentadiene compound, stilbene compound , Diphenylquinone compound, styryl compound, butadiene compound, dicyanomethylenepyran compound, dicyanomethylenethiopyran compound, fluoro Cein compound, pyrylium compound, thiapyrylium compound, seren
- Electron transport layer 109 has a function of transporting electrons injected from the cathode 110 to the light emitting layer 108.
- an oxadiazole derivative (OXD), a triazole derivative (TAZ), a phenanthroline derivative (BCP, Bphen) Etc. are formed.
- the cathode 110 is formed using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide).
- ITO Indium Tin Oxide
- IZO Indium Zinc Oxide
- permeability shall be 80 [%] or more.
- the material used for forming the cathode 110 includes, for example, a layer structure containing an alkali metal, an alkaline earth metal, or a halide thereof, or a layer containing silver in any one of the above layers.
- a structure in which the layers are stacked in this order can also be used.
- the layer containing silver may be formed of silver alone, or may be formed of a silver alloy.
- a highly transparent refractive index adjusting layer can be provided on the silver-containing layer.
- the sealing layer 111 has a function of suppressing exposure of an organic layer such as the light emitting layer 108 to moisture or exposure to air.
- an organic layer such as the light emitting layer 108
- SiN silicon nitride
- SiON silicon oxynitride
- a sealing resin layer made of a resin material such as an acrylic resin or a silicone resin may be provided on a layer formed using a material such as SiN (silicon nitride) or SiON (silicon oxynitride).
- the sealing layer 111 needs to be formed of a light transmissive material.
- the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrodes 1014c and 1014d are arranged in the X-axis direction. Rather than being arranged from end to end, it is offset on each side in the X-axis direction. Specifically, at the bottom of the opening 1016b, the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c are arranged in a state offset to the left in the X-axis direction.
- the source electrode 1014b and the drain electrode 1014d are arranged offset to the right in the X-axis direction.
- the center line L 3 of the sum of the surface areas of the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c is X with respect to the center line L 1 in the X-axis direction at the bottom of the opening 1016b. It is separated by a distance x 1 toward the left in the axial direction.
- the center line L 4 of the sum of the surface areas of the source electrode 1014b and the drain electrode 1014d (surface area of each upper surface in FIG. 3A) with respect to the center line L 2 in the X-axis direction at the bottom of the opening 1016c is They are spaced apart by a distance x 2 in the X-axis direction right.
- each of the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c is in contact with the side surface facing the opening 1016b at the left portion in the X-axis direction, and is separated at the right portion in the X-axis direction.
- each of the source electrode 1014b and the drain electrode 1014d is in contact with the side surface facing the opening 1016c at the portion on the right side in the X-axis direction, and is separated at the portion on the left side in the X-axis direction.
- the exposed area of the insulating layer 1013 (the area of the exposed part 1013a) is formed at the right side in the X-axis direction at the bottom of the opening 1016b. ) Is larger than the left side, and similarly, the exposed area of the insulating layer 1013 (the area of the exposed part 1013b) is larger than the right side at the left side in the X-axis direction at the bottom of the opening 1016c. .
- a substrate 1011 serving as a base of the TFT substrate 101 is prepared (step S1). Then, TFT (thin film transistor) elements are formed on the substrate 1011 to form the TFT substrate 101 (step S2).
- a planarizing film 102 made of an insulating material is formed on the TFT substrate 101 (step S3).
- a contact hole 102 a is formed in a portion corresponding to the upper side of the connection wiring 1015 in the TFT substrate 101, and the other portion in the Z-axis direction upper surface is substantially planarized.
- the anode 103 is formed on the planarizing film 102 (step S4).
- the anode 103 is divided and formed by light emitting units (subpixels), and a part thereof is connected to the connection wiring 1015 of the TFT substrate 101 along the side wall of the contact hole 102a. .
- the anode 103 can be formed by, for example, forming a metal film by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and then etching in units of subpixels.
- a transparent conductive film 104 is formed so as to cover the upper surface of the anode 103 (step S5). As shown in FIG. 2, the transparent conductive film 104 covers not only the upper surface of the anode 103 but also the side end surface, and also covers the upper surface of the anode 103 in the contact hole 102a. Note that, as described above, the transparent conductive film 104 is formed by forming a film using a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, and then partitioning into sub-pixel units by etching.
- the hole injection layer 105 is formed on the transparent conductive film 104 (step S6). As shown in FIG. 2, the hole injection layer 105 is formed so as to cover the entire surface of the transparent conductive film 104. However, the hole injection layer 105 may be formed in a state of being divided for each subpixel.
- the metal oxide film is formed using, for example, a gas composed of argon gas and oxygen gas as a gas in the chamber of the sputtering apparatus.
- the total pressure of the gas exceeds 2.7 [Pa] and is 7.0 [Pa] or less, and the ratio of the oxygen gas partial pressure to the total pressure is 50 [%] or more and 70 [%] or less.
- the input power density per target unit area is 1 [W / cm 2 ] or more and 2.8 [W / cm 2 ] or less.
- step S7 a bank 106 that defines each subpixel is formed. As shown in FIG. 2, the bank 106 is stacked on the hole injection layer 105.
- the bank 106 is formed by laminating the material layer of the bank 106 on the hole injection layer 105.
- This material layer is formed by a spin coating method or the like using a material including a photosensitive resin component and a fluorine component, such as an acrylic resin, a polyimide resin, and a novolac type phenol resin.
- a photosensitive resin material a negative photosensitive material (product number: ZPN1168) manufactured by Nippon Zeon can be used.
- the material layer is patterned to form openings corresponding to the respective subpixels. The opening can be formed by arranging a mask on the surface of the material layer, performing exposure, and then developing.
- a hole transport layer 107, an organic light emitting layer 108, and an electron transport layer 109 are sequentially stacked in each recess defined by the bank 106 on the hole injection layer 105 (steps S8 to S10).
- the hole transport layer 107 is formed by baking a film made of an organic compound, which is a constituent material, by a printing method.
- the organic light emitting layer 108 is formed by baking after being formed by a printing method.
- the cathode 110 and the sealing layer 111 are sequentially laminated on the electron transport layer 109 (steps S11 and S12). As shown in FIG. 2, the cathode 110 and the sealing layer 111 are formed so as to cover the top surface of the bank 106, and are formed on the entire surface.
- an adhesive resin material is applied on the sealing layer 111, and a previously prepared CF (color filter) panel is joined (step S13).
- the CF panel 113 bonded by the adhesive layer 112 has a color filter 1132 and a black matrix 1133 formed on the lower surface of the substrate 1031 in the Z-axis direction.
- the organic EL display panel 10 as an organic EL display element is completed.
- the organic EL display is subjected to an aging process.
- the display device 1 is completed.
- the aging process is performed, for example, by energizing the hole injectability before the process until the hole mobility becomes 1/10 or less. Specifically, the aging process is more than the luminance in actual use.
- the energization process is executed for a predetermined time so that the luminance is three times or less.
- gate electrodes 1012a and 1012b are formed on the main surface of the substrate 1011 (step S21 in FIG. 4B). Regarding the formation of the gate electrodes 1012a and 1012b, a method similar to the method of forming the anode 103 can be used.
- an insulating layer 1013 is formed so as to cover the gate electrodes 1012a and 1012b and the substrate 1011 (step S22 in FIG. 4B).
- source electrodes 1014a and 1014b, drain electrodes 1014c and 1014d, and a connection wiring 1015 are formed on the main surface of the insulating layer 1013 (step S23 in FIG. 4B).
- the source electrodes 1014a, 1014b and the drain electrodes 1014c, 1014d are offset with respect to the insulating layer 1013 as described above in relation to the partition wall 1016 formed in a later step. Each position of 1014b and drain electrodes 1014c and 1014d is defined.
- an exposed portion 1013a of the insulating layer 1013 is formed on the right side in the X-axis direction of the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c (the drain electrode 1014c is not shown in FIG. 5C), and the source electrode 1014b and the drain electrode An exposed portion 1013b of the insulating layer 1013 is formed on the left side in the X-axis direction of the electrode 1014d (the drain electrode 1014d is not shown in FIG. 5C).
- the partition wall 1016 is formed so as to cover the source electrodes 1014a and 1014b, the drain electrodes 1014c and 1014d, the connection wiring 1015, and the exposed portions 1013a and 1013b of the insulating layer 1013.
- a photosensitive resist material film 10160 is deposited (step S24 in FIG. 4B).
- a mask 501 is disposed on the deposited photosensitive resist material film 10160, and mask exposure and patterning are performed (step S25 in FIG. 4B).
- windows 501a, 501b, 501c, and 501d are formed in portions where the partition wall 1016 is to be formed.
- the partition wall 1016 is not formed in the mask 501 except for the region where the window portions 501a, 501b, 501c, and 501d are opened. The part is opened.
- the partition wall 1016 shown in FIG. 6C can be formed (step S26 in FIG. 4B).
- the partition wall 1016 defines a plurality of openings including the openings 1016a, 1016b, and 1016c.
- the opening 1016a surrounds the connection wiring 1015 at the bottom, and the opening 1016b surrounds the source electrode 1014a and the drain electrode 1014c (the drain electrode 1014c is not shown in FIG. 6C).
- the opening 1016c surrounds the source electrode 1014b and the drain electrode 1014d (the drain electrode 1014d is not shown in FIG. 6C) at the bottom.
- the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrodes 1014c and 1014d are offset in the X-axis direction.
- organic semiconductor inks 10170 and 10171 for forming the organic semiconductor layers 1017a and 1017b are applied to the openings 1016b and 1016c defined by the partition 1016 (FIG. 7).
- Step S27 of 4 (b) the organic semiconductor ink 10170 applied to the inside of the opening 1016b does not have a symmetric surface profile in the X-axis direction, but the most raised part (the highest part) on the left side in the X-axis direction. It has an unevenly shaped surface profile.
- the organic semiconductor ink 10171 applied to the inside of the opening 1016c has a surface profile in which the most prominent part (the highest part) in the surface profile is biased to the right in the X-axis direction.
- the organic semiconductor inks 10170 and 10171 are suppressed from mixing with each other. The reason for this will be described later.
- step S28 in FIG. 4B After drying the organic semiconductor inks 10170 and 10171 (step S28 in FIG. 4B), as shown in FIG. 8A, the organic semiconductor layers 1017a and 1017b with respect to the openings 1016b and 1016c. Can be formed (step S29 in FIG. 4B).
- a passivation film 1018 is formed so as to cover the whole except for the contact region including the opening 1016a (step S30 in FIG. 4B), and the TFT substrate 101 is formed. Complete.
- the organic EL display panel 10 including the TFT substrate 101, and the organic EL display device 1 including the organic EL display panel 10 in the configuration the quality is high for the following reason. In addition, the production yield is high.
- the TFT substrate 101 according to the present embodiment As shown in FIG. 7, when organic semiconductor inks 10170 and 10171 for forming the organic semiconductor layer 1017 are applied (dropped) inside the openings 1016b and 1016c, respectively.
- the height of the surface profile of the organic semiconductor inks 10170 and 10171 is higher on the opposite side of each of the openings 1016b and 1016c than on the side of the partition 1016 interposed between the openings 1016b and 1016c. Accordingly, the TFT substrate 101 according to the present embodiment is a mixture of the organic semiconductor ink 10170 dropped into the opening 1016b and the organic semiconductor ink 10171 dropped into the opening 1016c at the time of manufacture. Can be reliably suppressed.
- the organic semiconductor layer 1017a formed inside the opening 1016b and the organic semiconductor layer 1017b formed inside the opening 1016c are formed with high accuracy as designed. be able to.
- the thicknesses of the organic semiconductor layers 1017a and 1017b can be controlled with high accuracy.
- the TFT substrate 101 according to the present embodiment, the organic EL display panel 10 including the TFT substrate 101, and the organic EL display device 1 including the organic EL display panel 10 in the configuration include the organic semiconductor layers 1017a and 1017b in the TFT substrate 101. In the formation of the ink, ink mixing is suppressed and high quality is provided.
- the above-described effect is obtained by arranging the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrodes 1014c and 1014d at the bottoms of the openings 1016b and 1016c, the surface of the partition wall 1016, the surface of the insulating layer 1013, and the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrode.
- This is achieved by the liquid repellent relationship of 1014c and 1014d. That is, the liquid repellency of the surface of the partition wall 1016 and R W, the liquid repellency of the surface of the insulating layer 1013 and R I, the source electrode 1014a, 1014b and the drain electrode 1014c, the liquid repellency of the surface of 1014d and R E When satisfying the following relationship.
- each of the liquid repellency R W , R I and R E is for the organic semiconductor ink 10170 and 10171.
- W W is the wettability of the surface of the partition wall 1016
- W I is the surface wettability of the insulating layer 1013
- W E is the source electrode 1014a, 1014b and the drain electrode 1014c, 1014d surface wettability.
- the arrangement of the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrodes 1014c and 1014d at the bottoms of the openings 1016b and 1016c, the surface of the partition wall 1016, the surface of the insulating layer 1013, and the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrode 1014c. , 1014d is controlled to have a surface profile as shown in FIG. 7 when the organic semiconductor ink 10170, 10171 at the time of manufacturing the TFT substrate 101 is applied.
- the organic semiconductor ink 10170 dropped into the opening 1016b and the organic semiconductor ink 10171 dropped into the opening 1016c can be effectively prevented from mixing.
- the organic semiconductor layer 1017a and the organic semiconductor layer 1017b can be individually formed based on the design, and mixing of components and a change in layer thickness between each other can be suppressed. Therefore, the high-quality TFT substrate 101, the organic EL display panel 10, and the organic EL display device 1 can be manufactured with a high yield.
- the insulating layer 1013 is exposed as shown in FIG. 3B due to the arrangement of the source electrodes 1014a and 1014b and the drain electrodes 1014c and 1014d at the bottoms of the openings 1016b and 1016c. Parts 1013a and 1013b are generated.
- the exposed area of the insulating layer 1013 on the right side in the X-axis direction (the area of the exposed portion 1013a) is larger than that on the left side in the X-axis direction, and at the bottom of the opening 1016c.
- the exposed area of the insulating layer 1013 on the left side in the X-axis direction (the area of the exposed portion 1013b) is larger than that on the right side in the X-axis direction. This relationship is also effective in obtaining the above effect.
- FIG. 9 (a) is a diagram corresponding to FIG. 3 (a) in the first embodiment, and other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus illustration and description thereof are omitted. .
- source electrodes 2014a and 2014b and drain electrodes 2014c and 2014d are arranged on the bottoms of the openings 2016b and 2016c defined by the partition wall 2016, respectively. Has been.
- the source electrode 2014a and the drain electrode 2014c at the bottom of the opening 2016b, and the source electrode 2014b and the drain electrode 2014d at the bottom of the opening 2016c have a T-shaped planar shape, respectively, and the source electrodes 2014a and 2014b and the drain electrode The portions extending in the respective X-axis directions are opposed to 2014c and 2014d.
- the center line L 7 of the sum of the surface areas of the source electrode 2014a and the drain electrode 2014c is separated from the center line L 5 in the X-axis direction at the bottom of the opening 2016b by a distance x 3 toward the left side in the X-axis direction. is doing.
- the center line L 8 of the sum of the surface areas of the source electrode 2014b and the drain electrode 2014d with respect to the center line L 6 in the X-axis direction at the bottom of the opening 2016c is a distance x 4 toward the right in the X-axis direction. It is separated.
- each of the source electrodes 2014a and 2014b and the drain electrodes 2014c and 2014d is arranged in a state of being separated from the side surface facing the openings 2016b and 2014c in the X-axis direction. .
- the area of the exposed portion 2013a of the insulating layer 2013 at the right portion in the X-axis direction at the bottom of the opening portion 2016b before the formation of the organic semiconductor layer is larger than that at the left side. ing.
- the area of the exposed portion 2013b of the insulating layer 2013 on the left side in the X-axis direction is larger than that on the right.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the organic EL display panel and the organic EL display device including the TFT substrate according to the present embodiment as well, as described above, high quality and high yield in manufacturing can be realized.
- FIG. 9B is also a diagram corresponding to FIG. 3A in the first embodiment, and the other configurations are the same as those in the first and second embodiments. Is omitted.
- the source electrode 3014a and the drain electrode 3014c are arranged at the bottom of the opening 3016b defined by the partition wall 3016.
- a source electrode 3014b and a drain electrode 3014d are disposed on the bottom of the opening 3016c.
- the source electrodes 3014a and 3014b and the drain electrodes 3014c and 3014d at the bottoms of the openings 3016b and 3016c have comb-like planar shapes, respectively, and the comb tooth portions face each other.
- the center line L 11 of the sum of the surface areas of the source electrode 3014a and the drain electrode 3014c is separated from the center line L 9 in the X-axis direction at the bottom of the opening 3016b by a distance x 5 toward the left side in the X-axis direction. is doing.
- the center line L 12 of the sum of the surface area of the source electrode 3014b and the drain electrode 3014d is, by a distance x 6 in the X-axis direction right is doing.
- both the source electrode 3014a and the drain electrode 3014c are not offset in the X-axis direction, but only the drain electrode 3014c is offset in the left side in the X-axis direction.
- 3014a is arranged in a state where the center of the area substantially coincides with the center of the bottom of the opening 3016b.
- the source electrode 3014b at the bottom of the opening 3016c is also arranged in a state where the area center is substantially coincident with the center of the bottom of the opening 3016c.
- each of the source electrode 3014a and the drain electrode 3014c is separated from both the right side in the X-axis direction and the left side in the X-axis direction with respect to the side surface facing the opening 3016b.
- Each of the source electrode 3014b and the drain electrode 3014d is disposed in a state of being separated from both the right side in the X-axis direction and the left side in the X-axis direction with respect to the side surface facing the opening 3016c.
- the exposed area of the insulating layer 3013 (the area of the exposed portion 3013a) in the portion on the right side in the X-axis direction is lower than that on the left side at the bottom of the opening 3016b before the organic semiconductor layer is formed. Is getting bigger.
- the exposed area of the insulating layer 3013 (the area of the exposed part 3013b) is larger at the left side in the X-axis direction than at the right side.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the organic EL display panel and the organic EL display device including the TFT substrate according to the present embodiment as well, as described above, high quality and high yield in manufacturing can be realized.
- the source electrodes 3014a and 3014b and the drain electrodes 3014c and 3014d have a comb shape, and the comb tooth portions face each other, so that the facing region can be made large. The characteristics as a transistor can be improved.
- FIG. 9C is also a diagram corresponding to FIG. 3A in the first embodiment, and the other configurations are the same as those in the first, second, and third embodiments. The description is omitted.
- the opening shape and the bottom shape of the opening portions 4016b and 4016c defined by the partition 4016 are both substantially circular.
- the outer shape of the source electrode 4014a and the drain electrode 4014c arranged at the bottom of the opening 4016b and the outer side of the source electrode 4014b and the drain electrode 4014d arranged at the bottom of the opening 4016c are circular or arcuate. .
- the source electrode 4014a and the drain electrode 4014c are arranged in the bottom portion of the opening portion 4016B are both with respect to the center line L 13 of the bottom portion of the opening portion 4016B, it is arranged offset in the X axis direction the left.
- the source electrode 4014b and the drain electrode 4014d are arranged in the bottom portion of the opening portion 4016C are both relative to the center line L 14 of the bottom of the opening 4016C, it is arranged offset in the X-axis direction right.
- the center line L 15 of the sum of the surface areas of the source electrode 4014a and the drain electrode 4014c is a distance x 7 toward the left side in the X-axis direction with respect to the center line L 13 in the X-axis direction at the bottom of the opening 4016b.
- the center line L 16 of the sum of the surface area of the source electrode 4014b and the drain electrode 4014d is, by a distance x 8 toward the X-axis direction right It is separated.
- each of the source electrodes 4014a and 4014b and the drain electrodes 4014c and 4014d has both the right side in the X-axis direction and the left side in the X-axis direction with respect to the side surface facing the openings 4016b and 4016c. It is arranged in a state of being separated from the part.
- the exposed area (exposed portion 4013a) of the insulating layer 4013 at the right side in the X-axis direction at the bottom of the opening 4016b before the formation of the organic semiconductor layer is compared with that on the left side. Is getting bigger.
- the exposed area (exposed portion 4013b) of the insulating layer 4013 in the left portion in the X-axis direction is larger than that on the right side.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the organic EL display panel and the organic EL display device including the TFT substrate according to the present embodiment as well, as described above, high quality and high yield in manufacturing can be realized.
- the TFT substrate according to the present embodiment by using the source electrodes 4014a and 4014b and the drain electrodes 4014c and 4014d having the shapes as shown in FIG. Furthermore, the “sneak current” can be reduced.
- FIG. 10 (a) is also a diagram corresponding to FIG. 3 (a) in the first embodiment, and other configurations are the same as those in the first, second, third, fourth, etc. Therefore, illustration and description are omitted.
- the opening shape and the bottom shape of the opening portions 5016b and 5016c defined by the partition wall 5016 are the same as those in the first, second, and third embodiments. Similarly, it is a rectangle.
- the outer sides of the source electrode 5014a and the drain electrode 5014c arranged at the bottom of the opening 5016b are substantially square or rectangular, and the outer sides of the source electrode 5014b and the drain electrode 5014d arranged at the bottom of the opening 5016c.
- the shape is also substantially square or rectangular.
- the source electrodes 5014a and 5014b and the drain electrodes 5014c and 5014d arranged at the bottoms of the openings 5016b and 5016c have different lengths in the X-axis direction, and the source electrodes 5014a and 5014b The center in the direction is arranged so as to substantially coincide with the center line L 17 at the bottom of each of the openings 5016b and 5016c.
- the drain electrodes 5014c, to the source electrode 5014A, has a X-axis direction the left to the length is extended shape, the X-axis direction left its center relative to the center line L 17 of the opening 5016b Offset placement.
- Drain electrode 5014d is the source electrode 5014B, has a X-axis direction right to the length is extended shape, arranged offset in the X-axis direction right center thereof with respect to the center line L 18 of the opening 5016c Has been.
- the center line L 19 of the sum of the surface areas of the source electrode 5014a and the drain electrode 5014c is relative to the center line L 17 in the X-axis direction at the bottom of the opening 5016b. It is separated by a distance x 9 toward the left side in the X-axis direction.
- the center line L 20 of the sum of the surface area of the source electrode 5014b and the drain electrode 5014d is, X-axis direction right They are spaced apart by a distance x 10 towards.
- the source electrode 5014a is separated from the side surface facing the opening 5016b on both the X-axis direction left side and the X-axis direction right side
- the drain electrode 5014c is separated from the side surface facing the opening 5016b on the right side in the X-axis direction, and is in contact with the left side in the X-axis direction
- the source electrode 5014b is spaced apart from the side surface facing the opening 5016c on both the left side in the X-axis direction and the right side in the X-axis direction
- the drain electrode 5014d is the side surface facing the opening 5016c. Are spaced apart on the left side in the X-axis direction and are in contact on the right side in the X-axis direction.
- the exposed area of the insulating layer 5013 (the area of the exposed portion 5013a) at the bottom of the opening 5016b before the formation of the organic semiconductor layer at the right side in the X-axis direction is compared to the left side. Is getting bigger.
- the exposed area of the insulating layer 5013 (the area of the exposed part 5013b) is larger at the left side in the X-axis direction than at the right side.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the organic EL display panel and the organic EL display device including the TFT substrate according to the present embodiment as well, as described above, high quality and high yield in manufacturing can be realized.
- FIG. 10B is also a diagram corresponding to FIG. 3A in the first embodiment, and the other configurations are the same as those in the first, second, third, fourth, and fifth embodiments. Therefore, illustration and description are omitted.
- the opening shape and the bottom shape of the opening portions 6016b and 6016c defined by the partition wall 6016 are the same as those in the first, second, third, and third embodiments. Like 5, it is square.
- the drain electrodes 6014c and 6014d arranged at the bottoms of the openings 6016b and 6016c are rectangular.
- the source electrodes 6014a and 6014b arranged at the bottoms of the openings 6016b and 6016c have a U-shaped planar shape so as to surround a part of the drain electrodes 6014c and 6014d, respectively.
- a source electrode 6014a that is disposed in the bottom portion of the opening portion 6016B is arranged offset in the X axis direction the left center of the area with respect to the center line L 21 of the bottom of the opening 6016B.
- Source electrode 6014b which is disposed at the bottom of the opening 6016C are arranged offset in the X axis direction the right center of the area with respect to the center line L 22 of the bottom of the opening 6016C.
- the drain electrode 6014c are arranged offset in the X-axis direction right center thereof with respect to the center line L 21 of the bottom of the opening 6016B. Drain electrode 6014d are arranged offset in the X axis direction left its center with respect to the center line L 22 of the bottom of the opening 6016C.
- the center line L 23 of the sum of the surface area of the source electrode 6014a and the drain electrode 6014c is, They are spaced apart by a distance x 11 toward the X-axis direction the left.
- the center line L 24 of the sum of the surface area of the source electrode 6014b and the drain electrode 6014d is, toward the X-axis direction right They are spaced apart by a distance x 12 Te.
- the source electrode 6014a is in contact with the side surface facing the opening 6016b at each of the upper and lower portions in the Y-axis direction and the left side in the X-axis direction.
- the drain electrode 6014c is in contact with the side surface facing the opening 6016b on the right side in the X-axis direction and is separated on the left side in the X-axis direction.
- the source electrode 6014b is in contact with the side surface facing the opening 6016c on the upper and lower portions in the Y-axis direction and on the right side in the X-axis direction, and is separated on the left side in the X-axis direction.
- the drain electrode 6014d is in contact with the side surface facing the opening 6016c on the left side in the X-axis direction and is separated on the right side in the X-axis direction.
- the exposed area (exposed portion 6013a) of the insulating layer 6013 at the right portion in the X-axis direction at the bottom of the opening 6016b before the formation of the organic semiconductor layer. Area) is larger than the left side.
- the exposed area of the insulating layer 6013 is larger at the left side in the X-axis direction than at the right side.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the organic EL display panel and the organic EL display device including the TFT substrate according to the present embodiment as well, as described above, high quality and high yield in manufacturing can be realized.
- FIG. 10C is also a diagram corresponding to FIG. 3A in the first embodiment, and the other configurations are the same as those in the first, second, third, fourth, fifth, and the like. Since it is the same as that, illustration and description are omitted.
- the opening shape and the bottom shape of the opening portions 7016b and 7016c defined by the partition wall 7016 are the same as those in the first, second, third, and third embodiments. Like 5 and 6, it is square.
- the source electrode 7014a and the drain electrode 7014c disposed on the bottom of the opening 7016b are substantially square or rectangular, and the source electrode 7014b and the drain electrode 7014d disposed on the bottom of the opening 7016c are also approximately square or rectangular. It is a rectangle.
- a source electrode 7014a that is disposed in the bottom portion of the opening portion 7016B is arranged offset in the X axis direction the left center of the area with respect to the center line L 25 of the bottom of the opening 7016B.
- Source electrode 7014b which is disposed at the bottom of the opening 7016C are arranged offset in the X axis direction the right center of the area with respect to the center line L 26 of the bottom of the opening 7016C.
- relatively low surface area drain electrode 7014c are arranged offset in the X-axis direction right center thereof with respect to the center line L 25 of the bottom of the opening 7016B.
- Drain electrode 7014d are arranged offset in the X axis direction left its center relative to the center line L 26 of the bottom of the opening 7016C.
- the center line L 27 of the sum of the surface areas of the source electrode 7014a and the drain electrode 7014c is relative to the center line L 25 in the X-axis direction at the bottom of the opening 7016b. It is separated by a distance x 13 toward the left side in the X-axis direction.
- the center line L 28 of the sum of the surface area of the source electrode 7014b and the drain electrode 7014d is, toward the X-axis direction right They are spaced apart by a distance x 14 Te.
- the source electrode 7014a is in contact with the side surface facing the opening 7016b on the upper and lower portions in the Y-axis direction and on the left side in the X-axis direction.
- the drain electrode 7014c is in contact with the side surface facing the opening 7016b at the top and bottom in the Y-axis direction, and is separated on both sides in the X-axis direction.
- the source electrode 7014b is in contact with the side surface facing the opening 7016c on the upper and lower portions in the Y-axis direction and on the right side in the X-axis direction, and is separated on the left side in the X-axis direction.
- the side part facing the part 7016c is in contact with the upper and lower sides in the Y-axis direction and is separated on both sides in the X-axis direction.
- the exposed area (exposed portion) of the insulating layer 7013 in the right portion in the X-axis direction at the bottom of the opening 7016b before the formation of the organic semiconductor layer. 7013a) is larger than the left side.
- the exposed area of the insulating layer 7013 (the area of the exposed portion 7013b) at the left portion in the X-axis direction is larger than that on the right.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the organic EL display panel and the organic EL display device including the TFT substrate according to the present embodiment as well, as described above, high quality and high yield in manufacturing can be realized.
- the insulating layer and the organic semiconductor layer are directly connected to each other at the bottom of the opening, on the other side opposite to the one side, without any source electrode or drain electrode.
- the present invention is not limited to this, but the center position of the sum of the surface areas of the source electrode and the drain electrode at the bottom of one of the two adjacent openings is an opening.
- the present invention can be applied to a mode in which neither the source electrode nor the drain electrode is interposed between the insulating layer and the organic semiconductor layer, and there is a portion where the insulating layer and the organic semiconductor layer are in direct contact with each other.
- the TFT substrate used in the organic EL display panel 10 is taken as an example, but the application target is not limited to this.
- it can be applied to a liquid crystal display panel, a field emission display panel, or the like.
- the present invention can be applied to electronic paper.
- each constituent material in the above-described first to seventh embodiments is shown as an example, and can be appropriately changed.
- a top emission type configuration is taken as an example, but a bottom emission type may be adopted. In that case, appropriate changes can be made to each material used and layout design.
- FIG. 11 (a) the opening corresponding to the channel portion is square, or as shown in FIG. 11 (b), one side is arcuate and the remaining three sides are straight lines. It can also be set as the opening part of such a shape.
- FIG.9 (c) both a channel part and a non-channel part can also be made circular, The circular opening part as shown in FIG.11 (c) is applied to a non-channel part, An arc-shaped opening that surrounds a part of the periphery can be used as a channel portion.
- the shapes of the openings of the channel portion and the non-channel portion can be interchanged.
- the configuration for suppressing the mixing of the organic semiconductor ink between two adjacent openings is adopted.
- the above-described configuration can be adopted as appropriate.
- a configuration including an organic semiconductor layer formed using an organic semiconductor ink is used as an example.
- a similar configuration is employed for a configuration including an inorganic semiconductor layer formed using a facing semiconductor ink. be able to.
- an amorphous metal oxide semiconductor can be used as the inorganic semiconductor material.
- Such semiconductors are expected to be applied to displays and electronic paper because of their transparency.
- such a semiconductor is a material that can realize 3 to 20 [cm 2 / Vs] required for high performance liquid crystal, organic EL (Electro-Luminescence), and the like.
- an amorphous In—Zn—O oxide semiconductor a-InZnO
- a-InZnO amorphous In—Zn—O oxide semiconductor
- a-InGaZnO amorphous In—Ga—Zn—O oxide semiconductor
- the present invention is used for a display device including a panel such as an organic EL display panel, and is useful for realizing a high-quality TFT device even with high definition.
- Organic EL display device 10. Organic EL display panel 20. Drive control circuit unit 21-24. Drive circuit 25. Control circuit 101. TFT substrate 102. Planarization film 102a. Contact hole 103. Anode 104. Transparent conductive film 105. Hole injection layer 106. Bank 107. Hole transport layer 108. Organic light emitting layer 109. Electron transport layer 110. Cathode 111. Sealing layer 112. Adhesive layer 113. CF substrate 501. Mask 1011, 1131. Substrate 1012a, 1012b. Gate electrode 1013.
Landscapes
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Abstract
隔壁の囲繞により構成された第1および第2開口部内には、それぞれ薄膜トランジスタ素子が形成されている。ここで、第1開口部の底部を平面視する場合、その底部におけるソース電極とドレイン電極との表面積の和の中心位置が、当該底部における面積の中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、また、第2開口部の底部を平面視する場合、その底部におけるソース電極とドレイン電極との表面積の和の中心位置が、当該底部における面積の中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れている。
Description
本発明は、薄膜トランジスタ装置とその製造方法、有機EL表示素子、および有機EL表示装置に関する。
液晶表示パネルや有機EL表示パネルでは、サブピクセル単位で発光制御するため、サブピクセル毎に薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))素子が形成されてなる薄膜トランジスタ装置が採用されている。そして、特に半導体層として有機半導体材料を用いた薄膜トランジスタ装置の開発が進められている。
図12(a)に示すように、従来技術に係る有機TFT装置は、例えば、基板9011上に、ゲート電極9012a,9012b、絶縁層9013、ソース電極9014a,9014bおよびドレイン電極(図示を省略。)、有機半導体層9017a,9017bが順に積層形成されている。有機半導体層9017a,9017bは、絶縁層9013上において、有機半導体インクを塗布して乾燥させることにより形成され、ソース電極9014a,9014bとドレイン電極との間を埋めるとともに、それらの上を覆うように形成されている。
また、図12(a)に示すように、絶縁層9013上には、隣接する素子間を区画するために隔壁9016が設けられている。隔壁9016には、複数の開口部9016a~9016cが開けられており、開口部9016aには、その底部に、ドレイン電極に接続された接続配線9015が露出しており、有機半導体層が形成されていない。接続配線9015は、当該TFT素子の上方に形成される発光素子の電極を接続するための電極である。そして、隔壁9016の開口部9016b,9016cには、互いに区画された有機半導体層9017a,9017bが形成されている。
液晶表示パネルや有機EL表示パネルに用いられる有機TFT装置の各薄膜トランジスタ素子は、ゲート電極9012a,9012bへの信号の入力により、発光素子の発光制御を行う。
しかしながら、従来技術に係る有機TFT装置では、有機半導体層9017a,9017bの形成に係るインク塗布に際して、開口部9016bに対して滴下されたインクと、隣接する開口部9016cに対して滴下されたインクとが混合されてしまうという事態が生じ得る。具体的には、図12(b)に示すように、隔壁9016に開けられた開口部9016b,9016cに有機半導体インク90170,90171を滴下するとき、矢印で示すように、有機半導体インク90170,90171が、互いに混合してしまうことがある。この場合に、有機半導体層9017a,9017bの層厚が不所望な厚みとなり、また、互いに異なる成分の半導体層を形成しようとする場合には、インクの混合によりトランジスタ性能の低下をもたらすことになる。
特に、液晶表示パネルや有機EL表示パネルでは、精細化の要望から各サブピクセルの小型化も要望され、各サブピクセルの小型化に伴って開口部9016bと開口部9016cとの間の距離が短くなり、インク90170とインク90171とが混合され易くなり、上記のような問題を生じ易いと考えられる。
なお、上記のような問題は、塗布法を用い無機半導体層を形成する場合についても同様である。
本発明は、上記問題の解決を図ろうとなされたものであって、隣接する開口部へ半導体インクを滴下した際に、互いのインクの混合を抑制し、高い品質を備える薄膜トランジスタ装置とその製造方法、有機EL表示素子、および有機EL表示装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、次のような特徴を有する。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置は、互いに間隔をあけた状態で隣接配置された第1および第2の薄膜トランジスタ素子を備え、各薄膜トランジスタ素子が、ゲート電極と、ソース電極およびドレイン電極と、絶縁層と、半導体層と、を備える。
ソース電極およびドレイン電極は、ゲート電極の上方に積層形成され、積層方向に対して交差する方向に互いに間隔をあけて並設されている。
絶縁層は、ゲート電極とソース電極およびドレイン電極との間に介挿されている。
半導体層は、ソース電極とドレイン電極との間の間隙、および、ソース電極およびドレイン電極の上に形成され、ソース電極およびドレイン電極に対して密に接している。
また、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1の薄膜トランジスタ素子における半導体層と、第2の薄膜トランジスタ素子における半導体層との間には、互いの間を区画する隔壁が形成されており、隔壁は、第1の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部と、第2の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部とを別々に囲繞し、且つ、表面が撥液性を有している。
上記構成において、第1の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することで構成される開口部を第1開口部とし、第2の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することで構成される開口部を第2開口部とするとき、次のような特徴を有する。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部を平面視する場合において、当該第1開口部の底部に露出するソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第1開口部の底部における面積の中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、また、第2開口部の底部を平面視する場合において、当該第2開口部の底部に露出するソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第2開口部の底部における面積の中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れていることを特徴とする。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部において、ソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第1開口部の底部における中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れて配されており、また、第2開口部の底部において、ソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第2開口部の底部における中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れて配されている。このため、薄膜トランジスタ装置の製造時における、半導体層を形成するための半導体インクの塗布(滴下)時に、第1開口部の内部に塗布したインクと第2開口部の内部に塗布したインクとは、互いの表面プロファイルにおける最も高い部分が、それぞれの開口部における中心に対して、互いに離れた位置に存在することになる。
これは、絶縁層の表面に比べて、ソース電極およびドレイン電極の濡れ性が高く、これらソース電極およびドレイン電極を各々の開口部でオフセットして配置することにより、第1開口部の内部に塗布されたインクの表面プロファイルは、第2開口部から離れる側に偏り、同様に、第2開口部の内部に塗布されたインクの表面プロファイルは、第1開口部から離れる側に偏る。以上より、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置は、その製造時において、第1開口部と第2開口部とに対して、それぞれ塗布(滴下)された半導体インクが不所望に混合されるという事態を抑制することができる。
従って、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置は、隣接する開口部の各々へ半導体インクを塗布(滴下)した際に、半導体インク同士の混合を抑制し、高い品質を備える。
[本発明の態様の概要]
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置は、互いに間隔をあけた状態で隣接配置された第1および第2の薄膜トランジスタ素子を備え、各薄膜トランジスタ素子が、ゲート電極と、ソース電極およびドレイン電極と、絶縁層と、半導体層と、を備える。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置は、互いに間隔をあけた状態で隣接配置された第1および第2の薄膜トランジスタ素子を備え、各薄膜トランジスタ素子が、ゲート電極と、ソース電極およびドレイン電極と、絶縁層と、半導体層と、を備える。
ソース電極およびドレイン電極は、ゲート電極の上方に積層形成され、積層方向に対して交差する方向に互いに間隔をあけて並設されている。
絶縁層は、ゲート電極とソース電極およびドレイン電極との間に介挿されている。
半導体層は、ソース電極とドレイン電極との間の間隙、および、ソース電極およびドレイン電極の上に形成され、ソース電極およびドレイン電極に対して密に接している。
また、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1の薄膜トランジスタ素子における半導体層と、第2の薄膜トランジスタ素子における半導体層との間には、互いの間を区画する隔壁が形成されており、隔壁は、第1の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部と、第2の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部とを別々に囲繞し、且つ、表面が撥液性を有している。
上記構成において、第1の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することで構成される開口部を第1開口部とし、第2の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極およびドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することで構成される開口部を第2開口部とするとき、次のような特徴を有する。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部を平面視する場合において、当該第1開口部の底部に露出するソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第1開口部の底部における面積の中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、また、第2開口部の底部を平面視する場合において、当該第2開口部の底部に露出するソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第2開口部の底部における面積の中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れていることを特徴とする。
なお、上記において、「ソース電極とドレイン電極との表面積の和の中心位置」とは、ソース電極の面積をAS、任意の一点からのソース電極の面積中心までの距離をxとし、ドレイン電極の面積をAD、前記任意の一点からのドレイン電極の面積中心までの距離をyとするとき、上記「ソース電極とドレイン電極との表面積の和の中心位置」zは、次のように表される。
[数1] z=(AS×x+AD×y)/(AS+AD)
上記[数1]は、第1開口部の底部における中心位置と、第2開口部の底部における中心位置とを結ぶ直線が延伸する方向での成分について規定する。
上記[数1]は、第1開口部の底部における中心位置と、第2開口部の底部における中心位置とを結ぶ直線が延伸する方向での成分について規定する。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部において、ソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第1開口部の底部における中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れて配されており、また、第2開口部の底部において、ソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、第2開口部の底部における中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れて配されている。このため、薄膜トランジスタ装置の製造時における、半導体層を形成するための半導体インクの滴下時に、第1開口部の内部に滴下したインクと第2開口部の内部に滴下したインクとは、互いの表面プロファイルにおける最も高い部分が、それぞれの開口部における中心に対して、互いに離れた位置に存在することになる。
これは、絶縁層の表面に比べて、ソース電極およびドレイン電極の濡れ性が高く、これらソース電極およびドレイン電極を各々の開口部でオフセットして配置することにより、第1開口部の内部に滴下されたインクの表面プロファイルは、第2開口部から離れる側に偏り、同様に、第2開口部の内部に滴下されたインクの表面プロファイルは、第1開口部から離れる側に偏る。以上より、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置は、その製造時において、第1開口部と第2開口部とに対して、それぞれ滴下された半導体インクが不所望に混合されるという事態を抑制することができる。
従って、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置は、隣接する開口部の各々へ半導体インクを滴下した際に、半導体インク同士の混合を抑制し、高い品質を備える。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部において、第2開口部が隣接する側に、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と半導体層とが直に接する箇所が存在し、第2開口部の底部において、第1開口部が隣接する側に、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と半導体層とが直に接する箇所が存在する、ことを特徴とする。このような構成を採用する場合には、第1開口部および第2開口部に対して、それぞれ半導体インクを滴下した際に、インクの表面プロファイルにおける最も高さが高い箇所が、第1開口部では第2開口部が隣接する側とは反対側に離れ、同様に、第2開口部では第1開口部が隣接する側とは反対側に離れる、という状態をさらに確実に実現することができる。このため、第1開口部の内部に滴下されたインクと第2開口部に滴下されたインクとの混合を、より確実に抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部において、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と半導体層とが直に接する箇所は、第2開口部が隣接する側とは反対側にも存在し、第1開口部の底部を平面視する場合において、絶縁層と半導体層とが直に接する箇所の面積は、第1開口部の底部における中心位置を基準として、第2開口部が隣接する側とは反対側よりも第2開口部の側の方が大きい、ことを特徴とする。同様に、第2開口部の底部において、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と半導体層とが直に接する箇所は、第1開口部が隣接する側とは反対側にも存在し、第2開口部の底部を平面視する場合において、絶縁層と半導体層とが直に接する箇所の面積は、第2開口部の底部における中心位置を基準として、第1開口部が隣接する側とは反対側よりも前記第1開口部が隣接する側の方が大きい、ことを特徴とする。
第1開口部の底部および第2開口部の底部の各々における絶縁層と半導体層との直に接触する部分の面積を、上記のように規定する場合には、インクの表面プロファイルにおける最も高さが高い箇所が、第1開口部では第2開口部が隣接する側とは反対側に離れ、同様に、第2開口部では第1開口部が隣接する側とは反対側に離れる、という状態をさらに確実に実現することができる。このため、第1開口部の内部に滴下されたインクと第2開口部に滴下されたインクとの混合を、より確実に抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部を平面視する場合において、ソース電極およびドレイン電極の一方は、その表面積の中心位置が、第1開口部の底部における中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、他方は、その表面積の中心位置が、第1開口部の底部における中心位置にあり、第2開口部の底部を平面視する場合において、ソース電極およびドレイン電極の一方は、その表面積の中心位置が、第2開口部の底部における中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れており、他方は、その表面積の中心位置が、第2開口部の底部における中心位置にある、ことを特徴とする。
第1開口部の底部および第2開口部の底部の各々におけるソース電極およびドレイン電極の配置を、上記のようにする場合にも、各開口部に滴下されたインクの表面プロファイルを上記に様に制御することができ、第1開口部に滴下されたインクと第2開口部に滴下されたインクとの混合を、抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部を平面視する場合において、ソース電極およびドレイン電極は、その各々の表面積の中心位置が、第1開口部の底部における中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、第2開口部の底部を平面視する場合において、ソース電極およびドレイン電極は、その各々の表面積の中心位置が、第2開口部の底部における中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れている、ことを特徴とする。
第1開口部の底部および第2開口部の底部の各々におけるソース電極およびドレイン電極の配置を、上記のようにする場合にも、各開口部に滴下されたインクの表面プロファイルを上記に様に制御することができ、第1開口部に滴下されたインクと第2開口部に滴下されたインクとの混合を、抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部の底部において、ソース電極とドレイン電極の少なくとも一方が、第1開口部を臨む隔壁の側面部に対し、第2開口部が隣接する側の部分で離間し、且つ、第2開口部が隣接する側とは反対側の部分で接しており、第2開口部の底部において、ソース電極とドレイン電極の少なくとも一方が、第2開口部を臨む隔壁の側面部に対し、第1開口部が隣接する側の部分で離間し、且つ、第1開口部が隣接する側とは反対側の部分で接している、ことを特徴とする。このような構成を採用する場合にも、各開口部に滴下されたインクの表面プロファイルを上記に様に制御することができ、第1開口部に滴下されたインクと第2開口部に滴下されたインクとの混合を、抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、隔壁の表面における撥液性は、絶縁層の半導体層との接触面よりも高く、且つ、絶縁層の半導体層との接触面の撥液性は、ソース電極およびドレイン電極の各表面よりも高い、ことを特徴とする。このような構成を採用することにより、半導体インクを滴下した際の、各開口部におけるインクの表面プロファイルを、より一層確実に上記のようなプロファイルとすることができる。よって、第1開口部に滴下されたインクと第2開口部に滴下されたインクとの混合を、より一層確実に抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置では、第1開口部および第2開口部の少なくとも一方に対して隣接する領域に、第3開口部が設けられており、第3開口部は、その内部に半導体層は形成されておらず、チャネル部として機能する部分ではなく、第3開口部の底部には、第1の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極もしくはドレイン電極の一方、または、第2の薄膜トランジスタ素子におけるソース電極もしくはドレイン電極の一方に対して、電気的に接続する配線が形成されている、ことを特徴とする。このような構成を採用する場合には、第3開口部がコンタクト領域として機能し、この場合においても、第1開口部の内部と第2開口部の内部との各々に滴下されたインク同士が混合されず、高い品質を得ることができる。
本発明の一態様に係る有機EL表示素子は、上記第3開口部を備えた本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置と、当該薄膜トランジスタ装置の上方に設けられ、コンタクトホールが形成された平坦化膜と、平坦化膜上、および平坦化膜のコンタクトホールを臨む側面上に形成され、ドレイン電極またはソース電極と電気的に接続された下部電極と、下部電極の上方に形成された上部電極と、下部電極と上部電極との間に介挿された有機発光層と、を備える。そして、本発明の一態様に係る有機EL表示素子では、コンタクトホールは、第3開口部と連通している、ことを特徴とする。
このような構成を備える本発明の一態様に係る有機EL表示素子では、上記本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置が奏する効果をそのまま奏することができる。よって、高い表示品質を備える。
本発明の一態様に係る有機EL表示装置は、上記本発明の一態様に係る有機EL表示素子を備える、 ことを特徴とする。これにより、本発明の一態様に係る有機EL表示装置についても、高い表示品質を備えるとともに、製造時における高い歩留まりを確保することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置の製造方法は、次の工程を備える。
(i) 第1工程;基板上に互いに間隔をあけた状態で隣接した第1および第2のゲート電極を形成する。
(ii) 第2工程;第1および第2のゲート電極の上方を覆うように、絶縁層を形成する。
(iii) 第3工程;絶縁層上において、第1のゲート電極に対応して、絶縁層の層厚方向に対して交差する方向に互いに間隔をあけた状態で、第1のソース電極および第1のドレイン電極を並設し、且つ、第2のゲート電極に対応して、絶縁層の層厚方向に対して交差する方向に互いに間隔をあけた状態で、第2のソース電極および第2のドレイン電極を並設する。
(iv) 第4工程;絶縁層上において、第1および第2のソース電極上および前記第1および第2のドレイン電極上を覆う状態で、感光性レジスト材料を積層する。
(v) 第5工程;積層された感光性レジスト材料をマスク露光してパターニングすることにより、第1のソース電極および第1のドレイン電極の各々の少なくとも一部と、第2のソース電極および第2のドレイン電極の各々の少なくとも一部とを、別々に囲繞し、且つ、表面が撥液性を有する隔壁を形成する。
(vi) 第6工程;第1のソース電極および第1のドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することにより構成される第1開口部の内部と、第2のソース電極および第2のドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することにより構成される第2開口部の内部との各々に対し、半導体材料を塗布して乾燥させ、第1のソース電極および第1のドレイン電極に対して密に接する第1の半導体層と、第2のソース電極および第2のドレイン電極に対して密に接する第2の半導体層とを形成する。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置の製造方法では、上記第5工程において、第1開口部の底部を平面視する場合に、当該第1開口部の底部に露出する第1のソース電極と第1のドレイン電極との表面積の和の中心位置が、第1開口部の底部における面積の中心位置よりも、第2開口部が隣接する側とは反対側に離れ、第2開口部の底部を平面視する場合に、当該第2開口部の底部に露出する第2のソース電極と第2のドレイン電極との表面積の和の中心位置が、第2開口部の底部における面積の中心位置よりも、第1開口部が隣接する側とは反対側に離れるように隔壁を形成する、ことを特徴とする。
上記のような製造方法を採用する場合には、第1開口部の底部において、第1のソース電極および第1のドレイン電極とが、第2開口部が隣接する側とは反対側にオフセット配置され、また、第2開口部の底部において、第2のソース電極および第2のドレイン電極とが、第1開口部が隣接する側とは反対側にオフセット配置されることになる。このため、第6工程で半導体材料(半導体インク)を塗布(滴下)した際に、インクの表面プロファイルにおける最も高さが高い箇所が、第1開口部では第2開口部が隣接する側とは反対側に離れ、同様に、第2開口部では第1開口部が隣接する側とは反対側に離れる、という状態をさらに確実に実現することができる。このため、第1開口部の内部に滴下されたインクと第2開口部の内部に滴下されたインクとの混合を抑制するという効果を得ることができる。
従って、第1開口部の内部に滴下したインクと第2開口部の内部に滴下したインクとの混合を確実に抑制し、高い品質の薄膜トランジスタ装置を製造することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置の製造方法では、上記第5工程において、第1開口部の底部では、第2開口部の側において、第1のソース電極および第1のドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と第1の半導体層とが直に接する箇所が存在し、第2開口部の底部では、第1開口部の側において、第2のソース電極および第2のドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と第2の半導体層とが直に接する箇所が存在するように隔壁を形成する、ことを特徴とする。このような方法を採用すれば、第1開口部の内部に滴下したインクと、第2開口部に滴下したインクとの各々において、上記表面プロファイルをより確実に実現することができ、インク同士の混合を更に確実に抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置の製造方法では、上記第5工程において、第1開口部の底部では、第2開口部が隣接する側とは反対側においても、第1のソース電極および第1のドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と第1の半導体層とが直に接する箇所が存在し、第1開口部の底部を平面視する場合において、絶縁層と第1の半導体層とが直に接する箇所の面積が、第1開口部の底部における中心位置を基準として、第2開口部が隣接する側とは反対側よりも第2開口部が隣接する側の方が大きく、また、第2開口部の底部では、第1開口部が隣接する側とは反対側においても、第2のソース電極および第2のドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と第2の半導体層とが直に接する箇所が存在し、第2開口部の底部を平面視する場合において、絶縁層と第2の半導体層とが直に接する箇所の面積が、第2開口部の底部における中心位置を基準として、第1開口部が隣接する側とは反対側よりも第2開口部が隣接する側の方が大きくなるように、隔壁を形成する、ことを特徴とする。このような方法を採用する場合には、第1開口部の内部に滴下したインクと、第2開口部に滴下したインクとの各々について、上記表面プロファイルを更に確実に実現することができ、インク同士の混合を確実に抑制することができる。
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ装置の製造方法では、第2工程から第6工程において、隔壁の表面における撥液性を、絶縁層における第1および第2の半導体層との各接触面よりも高くし、且つ、絶縁層における第1および第2の半導体層との接触面の撥液性を、第1および第2のソース電極と第1および第2のドレイン電極の各表面よりも高くする、ことを特徴とする。このように各部材における撥液性を制御することにより、第1開口部の内部に滴下したインクと、第2開口部に滴下したインクとの混合を、更に確実に防止することができる。よって、高い品質を有する薄膜トランジスタ装置を確実に製造することができる。
なお、上記において「上方」という用語は、絶対的な空間認識における上方向(鉛直上方)を指すものではなく、積層構成における積層順を基に、相対的な位置関係により規定されるものである。また、「上方」との用語は、互いの間に間隔をあけた場合のみならず、互いに密着する場合にも適用するものである。
以下では、幾つかの具体例を用い、本発明に係る態様の特徴、および作用・効果について説明する。なお、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以下の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。
[実施の形態1]
1.有機EL表示装置1の全体構成
以下では、本発明の実施の形態1に係る有機EL表示装置1の構成について図1を用い説明する。
1.有機EL表示装置1の全体構成
以下では、本発明の実施の形態1に係る有機EL表示装置1の構成について図1を用い説明する。
図1に示すように、有機EL表示装置1は、有機EL表示パネル10と、これに接続された駆動制御回路部20とを有し構成されている。
有機EL表示パネル10は、有機材料の電界発光現象を利用したパネルであり、複数の有機EL素子が、例えば、マトリクス状に配列され構成されている。駆動制御回路部20は、4つの駆動回路21~24と制御回路25とから構成されている。
なお、本実施の形態に係る有機EL表示装置1では、有機EL表示パネル10に対する駆動制御回路部20の配置については、これに限られない。
2.有機EL表示パネル10の構成
有機EL表示パネル10の構成について、図2の模式断面図および図3を用い説明する。
有機EL表示パネル10の構成について、図2の模式断面図および図3を用い説明する。
図2に示すように、有機EL表示パネル10は、TFT(薄膜トランジスタ)基板101を備える。TFT基板101は、基板1011の上に、ゲート電極1012a,1012bが互いに間隔をあけた状態で積層され、その上を覆うように、絶縁層1013が積層形成されている。絶縁層1013の上には、ソース電極1014a,1014bがそれぞれゲート電極1012a,1012bに対応して設けられ、また、図3(a)に示すように、ソース電極1014a,1014bのそれぞれに対してY軸方向に間隔をあけてドレイン電極1014c,1014dが設けられている。
また、図2および図3(a)に示すように、絶縁層1013上には、ソース電極1014aに対してX軸方向左側に間隔をあけて、接続配線1015が形成されている。なお、接続配線1015は、ソース電極1014aまたはドレイン電極1014cから延出形成され、あるいは、これらの一方と電気的に接続されている。
図2および図3(a)に示すように、絶縁層1013上には、接続配線1015、ソース電極1014aとドレイン電極1014c,ソース電極1014bとドレイン電極1014dを、それぞれ囲繞するよう隔壁1016が形成されている。換言すると、図3(a)に示すように、隔壁1016に開けられた3つの開口部1016a,1016b,1016cのうち、接続配線1015が底部に露出するX軸方向左側の開口部1016aが、チャネル部とは異なる部分であり、アノードとのコンタクト部として機能する。一方、底部にソース電極1014aとドレイン電極1014cが露出する開口部1016b、および底部にソース電極1014bとドレイン電極1014dが露出する開口部1016cが、それぞれチャネル部として機能する部分である。
なお、図3(b)に示すように、開口部1016b,1016cの各底部においては、ソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014d(図3(a)を参照)が、X軸方向の全域に跨って配されているのではなく、開口部1016bでは、X軸方向左側で絶縁層1013の一部が露出し(露出部1013a)、同様に、開口部1016cでは、X軸方向右側で絶縁層1013の一部が露出している(露出部1013b)。
図2に戻って、隔壁1016で囲繞された各領域のうち、ソース電極1014aおよびドレイン電極1014cの上に相当する領域、およびソース電極1014bおよびドレイン電極1014dの上に相当する領域には、それぞれ有機半導体層1017a,1017bが積層形成されている。有機半導体層1017aは、ソース電極1014aとドレイン電極1014cとの間の間隙、およびソース電極1014a、ドレイン電極1014cの各上を充填するように形成され、これら電極1014a,1014cと密に接している。有機半導体層1017bについても、同様に、電極1014b,1014dと密に接するよう形成されている。そして、有機半導体層1017a,1017bは、隔壁1016により互いに区画されている。
なお、図3(b)に示す絶縁層1013の各露出部1013a,1013bは、間にソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dが介在することなく、有機半導体層1017a,1017bが直に接することになる(図2を参照)。
図2に示すように、有機半導体層1017a,1017bおよび絶縁層1013の上を覆うように、パッシベーション膜1018が積層形成されている。ただし、接続配線1015の上に相当する箇所は、開口されている。
本実施の形態に係る有機EL表示パネル10のTFT基板101は、以上のような構成を有する。
次に、図2に示すように、TFT基板101上は、平坦化膜102で被覆されている。ただし、接続配線1015の上は、コンタクトホール102aが開けられている。コンタクトホール102aは、TFT基板101における開口部1016aと連通している。
平坦化膜102の主面上には、アノード103、透明導電膜104、およびホール注入層105が順に積層形成されている。これら、アノード103、透明導電膜104、およびホール注入層105は、平坦化膜102におけるコンタクトホール102aを臨む側面に沿っても形成されており、アノード103は、接続配線1015と接触し、電気的に接続されている。
ホール注入層105の上には、発光部(サブピクセル)に相当する箇所を囲繞するようにバンク106が形成されている。バンク106が囲繞することで形成される開口部には、ホール輸送層107、有機発光層108、および電子輸送層109が順に積層形成されている。
さらに、電子輸送層109の上、およびバンク106の露出面を覆うように、カソード110および封止層111が順に積層形成され、封止層111に対向するようにCF(カラーフィルタ)基板113が配され、間に接着層112が充填されて互いに接合されている。CF基板113は、基板1131のZ軸方向下側主面にカラーフィルタ1132およびブラックマトリクス1133が形成され構成されている。
3.有機EL表示パネル10の構成材料
有機EL表示パネル10では、例えば、各部位を次のような材料を用い形成することができる。
有機EL表示パネル10では、例えば、各部位を次のような材料を用い形成することができる。
(i) 基板1011
基板1011は、例えば、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用いることができる。
基板1011は、例えば、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用いることができる。
プラスチック基板としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ-(4-メチルベンテン-1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン-スチレン共重合体、ポリオ共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、プリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち1種、または2種以上を積層した積層体を用いることができる。
(ii) ゲート電極1012a,1012b
ゲート電極1012a,1012bは、例えば、導電性を有する材料であれば特に限定されない。
ゲート電極1012a,1012bは、例えば、導電性を有する材料であれば特に限定されない。
具体的な材料として、たとえば、クロム、アルミニウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、銅、銀、金、白金、プラチナ、パラジウム、インジウム、ニッケル、ネオジウムなどの金属もしくはそれらの合金、または、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ガリウムなどの導電性金属酸化物もしくはインジウムスズ複合酸化物(以下、「ITO」と略す。)、インジウム亜鉛複合酸化物(以下、「IZO」と略す。)、アルミニウム亜鉛複合酸化物(AZO)、ガリウム亜鉛複合酸化物(GZO)などの導電性金属複合酸化物、または、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレンなどの導電性高分子もしくはそれらに、塩酸、硫酸、スルホン酸などの酸、六フッ化リン、五フッ化ヒ素、塩化鉄などのルイス酸、ヨウ素などのハロゲン原子、ナトリウム、カリウムなどの金属原子などのドーパントを添加したもの、もしくは、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料などが挙げられる。また、金属微粒子とグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を用いてもよい。これらは、1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
(iii) 絶縁層1013
絶縁層1013は、ゲート絶縁層として機能するものであって、例えば、絶縁性を有する材料であれば特に限定されず、公知の有機材料や無機材料のいずれも用いることができる。
絶縁層1013は、ゲート絶縁層として機能するものであって、例えば、絶縁性を有する材料であれば特に限定されず、公知の有機材料や無機材料のいずれも用いることができる。
有機材料としては、例えば、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂などを用い形成することができる。
また、無機材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化コバルトなどの金属酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化セリウム、窒化亜鉛、窒化コバルト、窒化チタン、窒化タンタルなどの金属窒化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛などの金属複合酸化物が挙げられる。これらは、1 種または2 種以上組み合わせて用いることができる。
さらに、表面処理剤(ODTS OTS HMDS βPTS)などでその表面を処理したものも含まれる。
(iv) ソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014d
ソース電極1014a,1014b、ドレイン電極1014c,1014dは、ゲート電極1012a,1012bを形成するための上記材料を用い形成することができる。
ソース電極1014a,1014b、ドレイン電極1014c,1014dは、ゲート電極1012a,1012bを形成するための上記材料を用い形成することができる。
(v) 有機半導体層1017a,1017b
有機半導体層1017a,1017bは、例えば、半導体特性を有し、溶媒に可溶であれば特に限定されない。例えば、ポリ(3-アルキルチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT)、ポリ(3-オクチルチオフェン)、ポリ(2,5-チエニレンビニレン) (PTV ) もしくはクォーターチオフェン(4T)、セキシチオフェン(6T)およびオクタチオフェンなどのα-オリゴチオフェン類もしくは2,5-ビス(5'-ビフェニル-2'-チエニル)-チオフェン(BPT3)、2,5-[2,2'-(5,5'-ジフェニル)ジチエニル]-チオフェンなどのチオフェン誘導体、ポリ(パラ-フェニレンビニレン) (PPV) などのフェニレンビニレン誘導体、ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン) (PFO) などのフルオレン誘導体、トリアリルアミン系ポリマー、アントラセン、テトラセン、ペンタセンおよびヘキサセン等のアセン化合物、1,3,5-トリス[(3-フェニル-6-トリ-フルオロメチル)キノキサリン-2-イル]ベンゼン(TPQ1) および1,3,5-トリス[{3-(4-t-ブチルフェニル)-6-トリスフルオロメチル}キノキサリン-2-イル]ベンゼン(TPQ2)などのベンゼン誘導体、フタロシアニン、銅フタロシアニン(CuPc)および鉄フタロシアニンのようなフタロシアニン誘導体、トリス(8-ヒドロキシキノリノレート)アルミニウム(Alq3)、およびファクトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)のような有機金属化合物、C60、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子およびフルオレン系高分子のような高分子系化合物ならびにポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-コ-ビス-N,N’-(4-メトキシフェニル)-ビス-N,N’-フェニル-1,4-フェニレンジアミン) (PFMO)、ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-コ-ベンゾチアジアゾール) (BT) 、フルオレン-トリアリルアミン共重合体およびポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-コ-ジチオフェン) (F8T2)などのフルオレンとの共重合体などが挙げられる。これらは、1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
有機半導体層1017a,1017bは、例えば、半導体特性を有し、溶媒に可溶であれば特に限定されない。例えば、ポリ(3-アルキルチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT)、ポリ(3-オクチルチオフェン)、ポリ(2,5-チエニレンビニレン) (PTV ) もしくはクォーターチオフェン(4T)、セキシチオフェン(6T)およびオクタチオフェンなどのα-オリゴチオフェン類もしくは2,5-ビス(5'-ビフェニル-2'-チエニル)-チオフェン(BPT3)、2,5-[2,2'-(5,5'-ジフェニル)ジチエニル]-チオフェンなどのチオフェン誘導体、ポリ(パラ-フェニレンビニレン) (PPV) などのフェニレンビニレン誘導体、ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン) (PFO) などのフルオレン誘導体、トリアリルアミン系ポリマー、アントラセン、テトラセン、ペンタセンおよびヘキサセン等のアセン化合物、1,3,5-トリス[(3-フェニル-6-トリ-フルオロメチル)キノキサリン-2-イル]ベンゼン(TPQ1) および1,3,5-トリス[{3-(4-t-ブチルフェニル)-6-トリスフルオロメチル}キノキサリン-2-イル]ベンゼン(TPQ2)などのベンゼン誘導体、フタロシアニン、銅フタロシアニン(CuPc)および鉄フタロシアニンのようなフタロシアニン誘導体、トリス(8-ヒドロキシキノリノレート)アルミニウム(Alq3)、およびファクトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)のような有機金属化合物、C60、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子およびフルオレン系高分子のような高分子系化合物ならびにポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-コ-ビス-N,N’-(4-メトキシフェニル)-ビス-N,N’-フェニル-1,4-フェニレンジアミン) (PFMO)、ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-コ-ベンゾチアジアゾール) (BT) 、フルオレン-トリアリルアミン共重合体およびポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-コ-ジチオフェン) (F8T2)などのフルオレンとの共重合体などが挙げられる。これらは、1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
また、溶媒に可溶な無機材料も使用することが可能である。
(vi) パッシベーション膜1018
パッシベーション膜1018は、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)などの水溶性樹脂や、フッ素系樹脂などを用い形成することができる。
パッシベーション膜1018は、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)などの水溶性樹脂や、フッ素系樹脂などを用い形成することができる。
(vii) 平坦化膜102
平坦化膜102は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル系樹脂材料などの有機化合物を用い形成されている。
平坦化膜102は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル系樹脂材料などの有機化合物を用い形成されている。
(viii) アノード103
アノード103は、銀(Ag)またはアルミニウム(Al)を含む金属材料から構成されている。トップエミッション型の本実施の形態に係る有機EL表示パネル10の場合には、その表面部が高い反射性を有することが好ましい。
アノード103は、銀(Ag)またはアルミニウム(Al)を含む金属材料から構成されている。トップエミッション型の本実施の形態に係る有機EL表示パネル10の場合には、その表面部が高い反射性を有することが好ましい。
(ix) 透明導電膜104
透明導電膜104は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)若しくはIZO(Indium Zinc Oxide)などを用い形成される。
透明導電膜104は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)若しくはIZO(Indium Zinc Oxide)などを用い形成される。
(x) ホール注入層105
ホール注入層105は、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの酸化物、あるいは、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料からなる層である。なお、図2に示す本実施の形態に係る有機EL表示パネル10では、金属酸化物からなるホール注入層105を構成することを想定しているが、この場合には、PEDOTなどの導電性ポリマー材料を用いる場合に比べて、ホールを安定的に、またはホールの生成を補助して、有機発光層108に対しホールを注入する機能を有し、大きな仕事関数を有する。
ホール注入層105は、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの酸化物、あるいは、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料からなる層である。なお、図2に示す本実施の形態に係る有機EL表示パネル10では、金属酸化物からなるホール注入層105を構成することを想定しているが、この場合には、PEDOTなどの導電性ポリマー材料を用いる場合に比べて、ホールを安定的に、またはホールの生成を補助して、有機発光層108に対しホールを注入する機能を有し、大きな仕事関数を有する。
ここで、ホール注入層105を遷移金属の酸化物から構成する場合には、複数の酸化数をとるためこれにより複数の準位をとることができ、その結果、ホール注入が容易になり駆動電圧を低減することができる。特に、酸化タングステン(WOX)を用いることが、ホールを安定的に注入し、且つ、ホールの生成を補助するという機能を有するという観点から望ましい。
(xi) バンク106
バンク106は、樹脂等の有機材料を用い形成されており絶縁性を有する。バンク106の形成に用いる有機材料の例としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等があげられる。バンク106は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。さらに、バンク106は、製造工程中において、エッチング処理、ベーク処理など施されることがあるので、それらの処理に対して過度に変形、変質などをしないような耐性の高い材料で形成されることが好ましい。また、表面に撥水性をもたせるために、表面をフッ素処理することもできる。
バンク106は、樹脂等の有機材料を用い形成されており絶縁性を有する。バンク106の形成に用いる有機材料の例としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等があげられる。バンク106は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。さらに、バンク106は、製造工程中において、エッチング処理、ベーク処理など施されることがあるので、それらの処理に対して過度に変形、変質などをしないような耐性の高い材料で形成されることが好ましい。また、表面に撥水性をもたせるために、表面をフッ素処理することもできる。
なお、バンク106を親液性の材料を用い形成した場合には、バンク106の表面と発光層108の表面との親液性/撥液性の差異が小さくなり、有機発光層108を形成するために有機物質を含んだインクを、バンク106が規定する開口部内に選択的に保持させることが困難となってしまうためである。
さらに、バンク106の構造については、図2に示すような一層構造だけでなく、二層以上の多層構造を採用することもできる。この場合には、層毎に上記材料を組み合わせることもできるし、層毎に無機材料と有機材料とを用いることもできる。
(xii) ホール輸送層107
ホール輸送層107は、親水基を備えない高分子化合物を用い形成されている。例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物であって、親水基を備えないものなどを用いることができる。
ホール輸送層107は、親水基を備えない高分子化合物を用い形成されている。例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物であって、親水基を備えないものなどを用いることができる。
(xiii) 有機発光層108
発光層108は、上述のように、ホールと電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する機能を有する。有機発光層108の形成に用いる材料は、湿式印刷法を用い製膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
発光層108は、上述のように、ホールと電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する機能を有する。有機発光層108の形成に用いる材料は、湿式印刷法を用い製膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
具体的には、例えば、特許公開公報(日本国・特開平5-163488号公報)に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8-ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2-ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体などの蛍光物質で形成されることが好ましい。
(xiv) 電子輸送層109
電子輸送層109は、カソード110から注入された電子を発光層108へ輸送する機能を有し、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などを用い形成されている。
電子輸送層109は、カソード110から注入された電子を発光層108へ輸送する機能を有し、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などを用い形成されている。
(xv) カソード110
カソード110は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)若しくはIZO(Indium Zinc Oxide)などを用い形成される。本実施の形態のように、トップエミッション型の本実施の形態に係る有機EL表示パネル10の場合においては、光透過性の材料で形成されることが必要となる。光透過性については、透過率が80[%]以上とすることが好ましい。
カソード110は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)若しくはIZO(Indium Zinc Oxide)などを用い形成される。本実施の形態のように、トップエミッション型の本実施の形態に係る有機EL表示パネル10の場合においては、光透過性の材料で形成されることが必要となる。光透過性については、透過率が80[%]以上とすることが好ましい。
カソード110の形成に用いる材料としては、上記の他に、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらのハロゲン化物を含む層の構造、あるいは、前記いずれかの層に銀を含む層とをこの順で積層した構造を用いることもできる。上記において、銀を含む層は、銀単独で形成されていてもよいし、銀合金で形成されていてもよい。また、光取出し効率の向上を図るためには、当該銀を含む層の上から透明度の高い屈折率調整層を設けることもできる。
(xvi) 封止層111
封止層111は、発光層108などの有機層が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)などの材料を用い形成される。また、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
封止層111は、発光層108などの有機層が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)などの材料を用い形成される。また、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
封止層111は、トップエミッション型である本実施の形態に係る有機EL表示パネル10の場合においては、光透過性の材料で形成されることが必要となる。
4.TFT基板101におけるソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dの配置
TFT基板101におけるソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dの配置について、図3(a)および図3(b)を用い説明する。
TFT基板101におけるソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dの配置について、図3(a)および図3(b)を用い説明する。
図3(a)および図3(b)に示すように、隔壁1016により規定される開口部1016b,1016cの各々の底部においては、ソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dがX軸方向の端から端まで配されているのではなく、X軸方向の各一方の側にオフセット配置されている。具体的には、開口部1016bの底部においては、ソース電極1014aおよびドレイン電極1014cがX軸方向左側にオフセットした状態で配されている。
一方、開口部1016cの底部においては、ソース電極1014bおよびドレイン電極1014dがX軸方向右側にオフセットした状態で配されている。
このため、図3(a)に示すように、開口部1016bの底部におけるX軸方向の中心線L1に対し、ソース電極1014aとドレイン電極1014cとの表面積の和の中心線L3が、X軸方向左側に向けて距離x1だけ離間している。同様に、開口部1016cの底部におけるX軸方向の中心線L2に対し、ソース電極1014bとドレイン電極1014dとの表面積(図3(a)における各上面の表面積)の和の中心線L4が、X軸方向右側に向けて距離x2だけ離間している。
なお、上記において、「ソース電極1014bとドレイン電極1014dとの表面積(図3(a)における各上面の表面積)の和の中心」については、上記[数1]の規定に基づき求めることができる。
また、ソース電極1014aおよびドレイン電極1014cの各々は、開口部1016bを臨む側面部に対し、そのX軸方向左側の部分で接しており、X軸方向右側の部分では離間している。同様に、ソース電極1014bおよびドレイン電極1014dの各々は、開口部1016cを臨む側面部に対し、そのX軸方向右側の部分で接しており、X軸方向左側の部分では離間している。
また、図3(b)に示すように、有機半導体層1017a,1017bの形成前においては、開口部1016bの底部において、X軸方向右側の部分で絶縁層1013の露出面積(露出部1013aの面積)が左側に比べて大きくなっており、同様に、開口部1016cの底部において、X軸方向左側の部分で絶縁層1013の露出面積(露出部1013bの面積)が右側に比べて大きくなっている。
5.有機EL表示装置1の製造方法
有機EL表示装置1の製造方法、特に、有機EL表示パネル10の製造方法について、図2と図4を用い説明する。
有機EL表示装置1の製造方法、特に、有機EL表示パネル10の製造方法について、図2と図4を用い説明する。
図2および図4(a)に示すように、先ず、TFT基板101のベースとなる基板1011を準備する(ステップS1)。そして、当該基板1011にTFT(薄膜トランジスタ)素子を形成し、TFT基板101を形成する(ステップS2)。
次に、図2および図4(a)に示すように、TFT基板101上に絶縁材料からなる平坦化膜102を形成する(ステップS3)。図2に示すように、平坦化膜102では、TFT基板101における接続配線1015の上方に相当する箇所にコンタクトホール102aがあけられ、その他の部分のZ軸方向上面は略平坦化されている。
次に、平坦化膜102上にアノード103を形成する(ステップS4)。ここで、図2に示すように、アノード103は、発光単位(サブピクセル)で区画され形成されており、コンタクトホール102aの側壁に沿って一部がTFT基板101の接続配線1015に接続される。
なお、アノード103は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより金属膜を成膜した後、サブピクセル単位にエッチングすることで形成できる。
次に、アノード103の上面を覆うように透明導電膜104を形成する(ステップS5)。図2に示すように、透明導電膜104は、アノード103の上面のみならず側端面も覆っており、また、コンタクトホール102a内においてもアノード103の上面を覆っている。なお、透明導電膜104は、上記同様に、スパッタリング法や真空蒸着法などを用い成膜した後、エッチングによりサブピクセル単位に区画することにより形成される。
次に、透明導電膜104上にホール注入層105を形成する(ステップS6)。図2に示すように、ホール注入層105は、透明導電膜104上の全面を覆うように形成されているが、サブピクセル毎に区画した状態で形成することもできる。
金属酸化物(例えば、酸化タングステン)からホール注入層105を形成する場合には、金属酸化膜の形成は、例えば、アルゴンガスと酸素ガスにより構成されたガスをスパッタ装置のチャンバー内のガスとして用い、当該ガスの全圧が2.7[Pa]を超え7.0[Pa]以下であり、且つ、酸素ガス分圧の全圧に対する比が50[%]以上70[%]以下であって、さらにターゲット単位面積当たりの投入電力密度が1[W/cm2]以上2.8[W/cm2]以下となる成膜条件を採用することができる。
次に、各サブピクセルを規定するバンク106を形成する(ステップS7)。図2に示すように、バンク106は、ホール注入層105の上に積層形成される。
バンク106の形成は、先ず、ホール注入層105の上に、バンク106の材料層を積層形成する。この材料層は、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などの感光性樹脂成分とフッ素成分を含む材料を用い、スピンコート法等により形成される。なお、本実施の形態においては、感光性樹脂材料の一例として、日本ゼオン製ネガ型感光性材料(品番:ZPN1168)を用いることができる。次に、材料層をパターニングして、各サブピクセルに対応する開口部を形成する。開口部の形成には、材料層の表面にマスクを配して露光を行い、その後で現像を行うことにより形成できる。
次に、ホール注入層105上におけるバンク106で規定された各凹部内に対し、ホール輸送層107、有機発光層108、および電子輸送層109を順に積層形成する(ステップS8~S10)。
ホール輸送層107は、その構成材料である有機化合物からなる膜を印刷法で成膜した後、焼成することで形成される。有機発光層108についても、同様に、印刷法で成膜した後、焼成することで形成される。
次に、電子輸送層109上にカソード110および封止層111を順に積層する(ステップS11,S12)。図2に示すように、カソード110および封止層111は、バンク106の頂面も被覆するように形成されており、全面に形成されている。
次に、封止層111上に接着樹脂材を塗布し、予め準備しておいたCF(カラーフィルタ)パネルを接合する(ステップS13)。図2に示すように、接着層112により接合されるCFパネル113は、基板1031のZ軸方向下面にカラーフィルタ1132およびブラックマトリクス1133が形成されてなる。
以上のように、有機EL表示素子としての有機EL表示パネル10が完成する。
なお、図示を省略しているが、有機EL表示パネル10に対して駆動制御部20を付設して有機EL表示装置1を形成した後(図1を参照)、エージング処理を施すことにより有機EL表示装置1が完成する。エージング処理は、例えば、処理前におけるホール注入性に対して、ホールの移動度が1/10以下となるまで通電を行うことでなされ、具体的には、実際の使用時における輝度以上であって、且つ、その3倍以下の輝度となるように、予め規定された時間、通電処理を実行する。
次に、TFT基板101の形成方法について、図4(b)および図5から図8を用い説明する。
図5(a)に示すように、基板1011の主面上にゲート電極1012a,1012bを形成する(図4(b)のステップS21)。ゲート電極1012a,1012bの形成に関しては、上記アノード103の形成方法と同様の方法とすることができる。
次に、図5(b)に示すように、ゲート電極1012a,1012bおよび基板1011の上を覆うように、絶縁層1013を積層形成する(図4(b)のステップS22)。そして、図5(c)に示すように、絶縁層1013の主面上に、ソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014d、さらには接続配線1015を形成する(図4(b)のステップS23)。なお、このとき、後の工程で形成する隔壁1016との関係でソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dが、それぞれ上記のようにオフセット配置となるように、絶縁層1013に対するソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dの各位置が規定される。このため、ソース電極1014aおよびドレイン電極1014c(図5(c)では、ドレイン電極1014cの図示を省略)のX軸方向右横には絶縁層1013の露出部1013aが形成され、ソース電極1014bおよびドレイン電極1014d(図5(c)ではドレイン電極1014dの図示を省略)のX軸方向左横には絶縁層1013の露出部1013bが形成される。
次に、図6(a)に示すように、ソース電極1014a,1014b、ドレイン電極1014c,1014d、接続配線1015、さらには絶縁層1013の露出部1013a,1013b上を覆うように、隔壁1016を形成するための感光性レジスト材料膜10160を堆積させる(図4(b)のステップS24)。そして、図6(b)に示すように、堆積させた感光性レジスト材料膜10160に対し、上方にマスク501を配し、マスク露光およびパターニングを施す(図4(b)のステップS25)。ここで、マスク501には、隔壁1016を形成しようとする部分に窓部501a,501b,501c,501dがあけられている。なお、図6(b)では、図示を省略しているが、マスク501には、窓部501a,501b,501c,501dがあけられた領域以外にも隔壁1016を形成しようとするか部分に窓部があけられている。
上記のようにして、図6(c)に示す隔壁1016を形成することができる(図4(b)のステップS26)。隔壁1016は、開口部1016a,1016b,1016cを含む複数の開口部を規定する。開口部1016aでは、その底部で接続配線1015が囲繞され、開口部1016bでは、その底部でソース電極1014aおよびドレイン電極1014c(図6(c)では、ドレイン電極1014cの図示を省略)が囲繞され、開口部1016cでは、その底部でソース電極1014bおよびドレイン電極1014d(図6(c)では、ドレイン電極1014dの図示を省略)が囲繞されている。そして、開口部1016b,1016cの各々においては、ソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014d(図6(c)では、図示を省略)が、X軸方向にオフセット配置されている。
図7に示すように、隔壁1016を形成した後、隔壁1016により規定される開口部1016b,1016cに対し、有機半導体層1017a,1017bを形成するための有機半導体インク10170,10171を塗布する(図4(b)のステップS27)。ここで、開口部1016bの内部に塗布された有機半導体インク10170は、X軸方向に対称な表面プロファイルとなるのではなく、その最も盛り上がった箇所(最も高さが高い箇所)X軸方向左側に偏った形状の表面プロファイルを有する。一方、開口部1016cの内部に塗布された有機半導体インク10171は、その表面プロファイルにおける最も盛り上がった箇所(最も高さが高い箇所)がX軸方向右側に偏った形状の表面プロファイルを有する。
上記のように、有機半導体インク10170,10171の表面プロファイルを制御することにより、各有機半導体インク10170,10171は、互いに混合することが抑制される。この理由については、後述する。
次に、有機半導体インク10170,10171を乾燥させることにより(図4(b)のステップS28)、図8(a)に示すように、開口部1016b,1016cに対して、有機半導体層1017a,1017bを各々形成することができる(図4(b)のステップS29)。
最後に、図8(b)に示すように、開口部1016aを含むコンタクト領域など除く全体を覆うように、パッシベーション膜1018を形成して(図4(b)のステップS30)、TFT基板101が完成する。
6.得られる効果
本実施の形態に係るTFT基板101およびこれを備える有機EL表示パネル10、さらには、有機EL表示パネル10を構成に含む有機EL表示装置1では、次のような理由から高品質であって、且つ、その生産における歩留まりが高いという効果を有する。
本実施の形態に係るTFT基板101およびこれを備える有機EL表示パネル10、さらには、有機EL表示パネル10を構成に含む有機EL表示装置1では、次のような理由から高品質であって、且つ、その生産における歩留まりが高いという効果を有する。
本実施の形態に係るTFT基板101では、図7に示すように、有機半導体層1017を形成するための有機半導体インク10170,10171を開口部1016b,1016cの内部にそれぞれ塗布(滴下)した際、開口部1016bと開口部1016cとの間に介在する隔壁1016の側よりも、各々の開口部1016b,1016cにおける反対側で、有機半導体インク10170,10171の表面プロファイルの高さが、高くなる。これより、本実施の形態に係るTFT基板101は、その製造時において、開口部1016bの内部に滴下された有機半導体インク10170と、開口部1016cの内部に滴下された有機半導体インク10171との混合を確実に抑制することができる。
よって、本実施の形態に係るTFT基板101は、開口部1016bの内部に形成する有機半導体層1017aと、開口部1016cの内部に形成する有機半導体層1017bとが、設計通りに高精度に形成することができる。また、有機半導体層1017a,1017bの各層厚についても、高精度に制御することができる。
従って、本実施の形態に係るTFT基板101およびこれを備える有機EL表示パネル10、さらには、有機EL表示パネル10を構成に含む有機EL表示装置1は、TFT基板101における有機半導体層1017a,1017bの形成に際して、インクの混合が抑制され、高い品質を備える。
なお、上記効果は、各開口部1016b,1016cの底部におけるソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dの配置と、隔壁1016の表面、絶縁層1013の表面、およびソース電極1014a,1014bとドレイン電極1014c,1014dの撥液性の関係により奏される。即ち、隔壁1016の表面の撥液性をRWとし、絶縁層1013の表面の撥液性をRIとし、ソース電極1014a,1014bとドレイン電極1014c,1014dの表面の撥液性をREとするとき、次の関係を満足する。
[数2] RW>RI>RE
上記において、上記各撥液性RW,RI,REは、有機半導体インク10170,10171に対するものである。
上記において、上記各撥液性RW,RI,REは、有機半導体インク10170,10171に対するものである。
上記のような隔壁1016の表面、絶縁層1013の表面、およびソース電極1014a,1014bとドレイン電極1014c,1014dの各特性を逆の観点、即ち、濡れ性という観点から見ると、次のような関係を満足する。
[数3] WW<WI<WE
なお、上記[数3]において、WWは、隔壁1016の表面の濡れ性であり、WIは、絶縁層1013の表面の濡れ性であり、WEは、ソース電極1014a,1014bとドレイン電極1014c,1014dの表面の濡れ性である。
なお、上記[数3]において、WWは、隔壁1016の表面の濡れ性であり、WIは、絶縁層1013の表面の濡れ性であり、WEは、ソース電極1014a,1014bとドレイン電極1014c,1014dの表面の濡れ性である。
以上のように、各開口部1016b,1016cの底部におけるソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dの配置と、隔壁1016の表面、絶縁層1013の表面、およびソース電極1014a,1014bとドレイン電極1014c,1014dの撥液性の関係を制御する本実施の形態では、TFT基板101の製造時の有機半導体インク10170,10171を塗布した際に、図7に示すような表面プロファイルを有し、これにより、開口部1016bの内部に滴下した有機半導体インク10170と、開口部1016cの内部に滴下した有機半導体インク10171とが混合することを効果的に抑制することができる。そして、これより、有機半導体層1017aと有機半導体層1017bとを設計に基づいて個別に形成することができ、互いの間での成分の混合や層厚の変化を抑えることが可能となる。このため、高品質なTFT基板101、有機EL表示パネル10、および有機EL表示装置1を高い歩留まりを以って製造することができる。
なお、図3(a)に示すように、開口部1016b,1016cの底部におけるソース電極1014a,1014bおよびドレイン電極1014c,1014dの配置により、図3(b)に示すように、絶縁層1013の露出部1013a,1013bが生じる。そして、これより、開口部1016bの底部においては、X軸方向右側での絶縁層1013の露出面積(露出部1013aの面積)が、X軸方向左側に比べて大きく、開口部1016cの底部においては、X軸方向左側での絶縁層1013の露出面積(露出部1013bの面積)が、X軸方向右側に比べて大きくなる。この関係についても、上記効果を得る上で有効である。
[実施の形態2]
本発明の実施の形態2に係るTFT基板の構成について、図9(a)を用い説明する。なお、図9(a)は、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1と同様であるので、図示および説明を省略する。
本発明の実施の形態2に係るTFT基板の構成について、図9(a)を用い説明する。なお、図9(a)は、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1と同様であるので、図示および説明を省略する。
図9(a)に示すように、本実施の形態に係るTFT基板では、隔壁2016で規定される開口部2016b,2016cの各底部に、ソース電極2014a,2014bおよびドレイン電極2014c,2014dがそれぞれ配されている。
開口部2016bの底部におけるソース電極2014aとドレイン電極2014c、および開口部2016cの底部におけるソース電極2014bとドレイン電極2014dとは、それぞれT字状の平面形状を有し、ソース電極2014a,2014bとドレイン電極2014c,2014dとは、各X軸方向に延伸する部分同士が対向している。そして、開口部2016bの底部におけるX軸方向の中心線L5に対し、ソース電極2014aとドレイン電極2014cとの表面積の和の中心線L7が、X軸方向左側に向けて距離x3だけ離間している。同様に、開口部2016cの底部におけるX軸方向の中心線L6に対し、ソース電極2014bとドレイン電極2014dとの表面積の和の中心線L8が、X軸方向右側に向けて距離x4だけ離間している。
本実施の形態に係るTFT基板では、ソース電極2014a,2014bおよびドレイン電極2014c,2014dの各々が、開口部2016b,2014cを臨む側面部に対し、そのX軸方向において離間した状態で配されている。
また、図9(a)に示すように、有機半導体層の形成前における開口部2016bの底部において、X軸方向右側の部分での絶縁層2013の露出部2013aの面積が左側に比べて大きくなっている。同様に、有機半導体層の形成前における開口部2016cの底部において、X軸方向左側の部分での絶縁層2013の露出部2013bの面積が右側に比べて大きくなっている。
以上のような構成を有する本実施の形態に係るTFT基板では、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係るTFT基板を備える有機EL表示パネルおよび有機EL表示装置においても、上記同様に、高品質であって、その製造に際しての高い歩留まりを実現することができる。
[実施の形態3]
本発明の実施の形態3に係るTFT基板の構成について、図9(b)を用い説明する。なお、図9(b)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2と同様であるので、図示および説明を省略する。
本発明の実施の形態3に係るTFT基板の構成について、図9(b)を用い説明する。なお、図9(b)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2と同様であるので、図示および説明を省略する。
図9(b)に示すように、本実施の形態に係るTFT基板においても、隔壁3016で規定される開口部3016bの底部にソース電極3014aおよびドレイン電極3014cが配されている。また、開口部3016cの底部にはソース電極3014bおよびドレイン電極3014dが配されている。
開口部3016b,3016cのそれぞれの底部におけるソース電極3014a,3014bとドレイン電極3014c,3014dとは、それぞれ櫛状の平面形状を有し、櫛歯部分同士が対向している。そして、開口部3016bの底部におけるX軸方向の中心線L9に対し、ソース電極3014aとドレイン電極3014cとの表面積の和の中心線L11が、X軸方向左側に向けて距離x5だけ離間している。開口部3016cの底部では、そのX軸方向の中心線L10に対し、ソース電極3014bとドレイン電極3014dとの表面積の和の中心線L12が、X軸方向右側に向けて距離x6だけ離間している。
ここで、本実施の形態では、ソース電極3014aおよびドレイン電極3014cの両方がX軸方向にオフセット配置されているのではなく、ドレイン電極3014cだけがX軸方向左側にオフセット配置されており、ソース電極3014aは、開口部3016bの底部の中心に対して面積中心が略一致した状態で配されている。開口部3016cの底部におけるソース電極3014bについても、同様に、開口部3016cの底部の中心に対して面積中心が略一致した状態で配されている。
本実施の形態に係るTFT基板においても、ソース電極3014aおよびドレイン電極3014cの各々が、開口部3016bを臨む側面部に対し、そのX軸方向右側およびX軸方向左側の両部分に対して離間した状態で配され、ソース電極3014bおよびドレイン電極3014dの各々が、開口部3016cを臨む側面部に対し、そのX軸方向右側およびX軸方向左側の両部分に対して離間した状態で配されている。
また、図9(b)に示すように、有機半導体層の形成前における開口部3016bの底部において、X軸方向右側の部分で絶縁層3013の露出面積(露出部3013aの面積)が左側に比べて大きくなっている。同様に、有機半導体層の形成前における開口部3016cの底部において、X軸方向左側の部分で絶縁層3013の露出面積(露出部3013bの面積)が右側に比べて大きくなっている。
以上のような構成を有する本実施の形態に係るTFT基板では、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係るTFT基板を備える有機EL表示パネルおよび有機EL表示装置においても、上記同様に、高品質であって、その製造に際しての高い歩留まりを実現することができる。
また、本実施の形態では、ソース電極3014a,3014bおよびドレイン電極3014c,3014dが、それぞれ櫛状をしており、互いの櫛歯部分が対向しているので、対向領域を大きくとることができ、トランジスタとしての特性を向上させることができる。
[実施の形態4]
本発明の実施の形態4に係るTFT基板の構成について、図9(c)を用い説明する。なお、図9(c)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3と同様であるので、図示および説明を省略する。
本発明の実施の形態4に係るTFT基板の構成について、図9(c)を用い説明する。なお、図9(c)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3と同様であるので、図示および説明を省略する。
図9(c)に示すように、本実施の形態に係るTFT基板においては、隔壁4016で規定される開口部4016b,4016cの開口形状および底部形状が、ともに略円形をしている。そして、開口部4016bの底部に配されたソース電極4014aとドレイン電極4014c、および、開口部4016cの底部に配されたソース電極4014bとドレイン電極4014dの外辺形状が円形または円弧状となっている。
開口部4016bの底部に配されているソース電極4014aおよびドレイン電極4014cは、ともに開口部4016bの底部の中心線L13に対して、X軸方向左側にオフセット配置されている。一方、開口部4016cの底部に配されているソース電極4014bおよびドレイン電極4014dは、ともに開口部4016cの底部の中心線L14に対して、X軸方向右側にオフセット配置されている。これより、開口部4016bの底部におけるX軸方向の中心線L13に対し、ソース電極4014aとドレイン電極4014cとの表面積の和の中心線L15が、X軸方向左側に向けて距離x7だけ離間し、開口部4016cの底部におけるX軸方向の中心線L14に対し、ソース電極4014bとドレイン電極4014dとの表面積の和の中心線L16が、X軸方向右側に向けて距離x8だけ離間している。
本実施の形態に係るTFT基板においても、ソース電極4014a,4014bおよびドレイン電極4014c,4014dの各々が、開口部4016b,4016cを臨む側面部に対し、そのX軸方向右側およびX軸方向左側の両部分に対して離間した状態で配されている。
また、図9(c)に示すように、有機半導体層の形成前における開口部4016bの底部において、X軸方向右側の部分での絶縁層4013の露出面積(露出部4013a)が、左側に比べて大きくなっている。有機半導体層の形成前における開口部4016cの底部において、X軸方向左側の部分での絶縁層4013の露出面積(露出部4013b)が、右側に比べて大きくなっている。
以上のような構成を有する本実施の形態に係るTFT基板では、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係るTFT基板を備える有機EL表示パネルおよび有機EL表示装置においても、上記同様に、高品質であって、その製造に際しての高い歩留まりを実現することができる。
また、本実施の形態に係るTFT基板においても、図9(c)のような形状のソース電極4014a,4014bおよびドレイン電極4014c,4014dを採用することにより、互いの対向領域を大きくとることができ、さらに“回り込み電流”を少なくすることができる。
[実施の形態5]
本発明の実施の形態5に係るTFT基板の構成について、図10(a)を用い説明する。なお、図10(a)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3,4などと同様であるので、図示および説明を省略する。
本発明の実施の形態5に係るTFT基板の構成について、図10(a)を用い説明する。なお、図10(a)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3,4などと同様であるので、図示および説明を省略する。
図10(a)に示すように、本実施の形態に係るTFT基板においては、隔壁5016で規定される開口部5016b,5016cの開口形状および底部形状は、上記実施の形態1,2,3と同様に、四角形となっている。そして、開口部5016bの底部に配されたソース電極5014aおよびドレイン電極5014cの外辺形状が略正方形または長方形なっており、開口部5016cの底部に配されたソース電極5014bおよびドレイン電極5014dの外辺形状も略正方形または長方形なっている。
開口部5016b,5016cのそれぞれの底部に配されているソース電極5014a,5014bとドレイン電極5014c,5014dとは、互いにX軸方向の長さが異なっており、ソース電極5014a,5014bは、そのX軸方向中心が開口部5016b,5016cの各底部の中心線L17に略合致するように配されている。
一方、ドレイン電極5014cは、ソース電極5014aに対して、X軸方向左側に長さが延長された形状となっており、その中心が開口部5016bの中心線L17に対してX軸方向左側にオフセット配置されている。ドレイン電極5014dは、ソース電極5014bに対して、X軸方向右側に長さが延長された形状となっており、その中心が開口部5016cの中心線L18に対してX軸方向右側にオフセット配置されている。
本実施の形態に係る開口部5016bの底部においては、開口部5016bの底部におけるX軸方向の中心線L17に対し、ソース電極5014aとドレイン電極5014cとの表面積の和の中心線L19が、X軸方向左側に向けて距離x9だけ離間している。また、開口部5016cの底部においては、開口部5016cの底部におけるX軸方向の中心線L18に対し、ソース電極5014bとドレイン電極5014dとの表面積の和の中心線L20が、X軸方向右側に向けて距離x10だけ離間している。
本実施の形態に係るTFT基板においては、ソース電極5014aは、開口部5016bを臨む側面部に対して、X軸方向左側およびX軸方向右側の両方で離間しているのに対して、ドレイン電極5014cは、開口部5016bを臨む側面部に対して、X軸方向右側で離間しており、X軸方向左側で接している。また、ソース電極5014bは、開口部5016cを臨む側面部に対して、X軸方向左側およびX軸方向右側の両方で離間しているのに対して、ドレイン電極5014dは、開口部5016cを臨む側面部に対して、X軸方向左側で離間しており、X軸方向右側で接している。
また、図10(a)に示すように、有機半導体層の形成前における開口部5016bの底部において、X軸方向右側の部分で絶縁層5013の露出面積(露出部5013aの面積)が左側に比べて大きくなっている。有機半導体層の形成前における開口部5016cの底部において、X軸方向左側の部分で絶縁層5013の露出面積(露出部5013bの面積)が右側に比べて大きくなっている。
以上のような構成を有する本実施の形態に係るTFT基板では、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係るTFT基板を備える有機EL表示パネルおよび有機EL表示装置においても、上記同様に、高品質であって、その製造に際しての高い歩留まりを実現することができる。
[実施の形態6]
本発明の実施の形態6に係るTFT基板の構成について、図10(b)を用い説明する。なお、図10(b)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3,4,5などと同様であるので、図示および説明を省略する。
本発明の実施の形態6に係るTFT基板の構成について、図10(b)を用い説明する。なお、図10(b)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3,4,5などと同様であるので、図示および説明を省略する。
図10(b)に示すように、本実施の形態に係るTFT基板においては、隔壁6016で規定される開口部6016b,6016cの開口形状および底部形状は、上記実施の形態1,2,3,5と同様に、四角形となっている。そして、開口部6016b,6016cの各底部に配されたドレイン電極6014c,6014dが長方形となっている。
一方、開口部6016b,6016cの各底部に配されたソース電極6014a,6014bは、それぞれドレイン電極6014c,6014dの一部を取り囲むようにコの字状の平面形状を有する。
開口部6016bの底部に配されているソース電極6014aは、その面積の中心が開口部6016bの底部の中心線L21に対してX軸方向左側にオフセット配置されている。開口部6016cの底部に配されているソース電極6014bは、その面積の中心が開口部6016cの底部の中心線L22に対してX軸方向右側にオフセット配置されている。
一方、ドレイン電極6014cは、その中心が開口部6016bの底部の中心線L21に対してX軸方向右側にオフセット配置されている。ドレイン電極6014dは、その中心が開口部6016cの底部の中心線L22に対してX軸方向左側にオフセット配置されている。
本実施の形態に係る開口部6016bの底部においては、開口部6016bの底部におけるX軸方向の中心線L21に対し、ソース電極6014aとドレイン電極6014cとの表面積の和の中心線L23が、X軸方向左側に向けて距離x11だけ離間している。開口部6016cの底部においては、開口部6016cの底部におけるX軸方向の中心線L22に対し、ソース電極6014bとドレイン電極6014dとの表面積の和の中心線L24が、X軸方向右側に向けて距離x12だけ離間している。
また、本実施の形態に係るTFT基板においては、ソース電極6014aは、開口部6016bを臨む側面部に対して、Y軸方向上下の各一部およびX軸方向左側で接しており、X軸方向右側で離間しており、ドレイン電極6014cは、開口部6016bを臨む側面部に対して、X軸方向右側で接しており、X軸方向左側で離間している。開口部6013cの内部において、ソース電極6014bは、開口部6016cを臨む側面部に対して、Y軸方向上下の各一部およびX軸方向右側で接しており、X軸方向左側で離間しており、ドレイン電極6014dは、開口部6016cを臨む側面部に対して、X軸方向左側で接しており、X軸方向右側で離間している。
また、図10(b)に示すように、本実施の形態においても、有機半導体層の形成前における開口部6016bの底部において、X軸方向右側の部分で絶縁層6013の露出面積(露出部6013aの面積)が左側に比べて大きくなっている。また、有機半導体層の形成前における開口部6016cの底部において、X軸方向左側の部分で絶縁層6013の露出面積(露出部6013bの面積)が右側に比べて大きくなっている。
以上のような構成を有する本実施の形態に係るTFT基板では、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係るTFT基板を備える有機EL表示パネルおよび有機EL表示装置においても、上記同様に、高品質であって、その製造に際しての高い歩留まりを実現することができる。
[実施の形態7]
本発明の実施の形態7に係るTFT基板の構成について、図10(c)を用い説明する。なお、図10(c)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3,4,5,6などと同様であるので、図示および説明を省略する。
本発明の実施の形態7に係るTFT基板の構成について、図10(c)を用い説明する。なお、図10(c)についても、上記実施の形態1における図3(a)に相当する図であり、他の構成については、上記実施の形態1,2,3,4,5,6などと同様であるので、図示および説明を省略する。
図10(c)に示すように、本実施の形態に係るTFT基板においては、隔壁7016で規定される開口部7016b,7016cの開口形状および底部形状は、上記実施の形態1,2,3,5,6と同様に、四角形となっている。そして、開口部7016bの底部に配されたソース電極7014aとドレイン電極7014cが略正方形または長方形となっており、開口部7016cの底部に配されたソース電極7014bとドレイン電極7014dとについても略正方形または長方形となっている。
開口部7016bの底部に配されているソース電極7014aは、その面積の中心が開口部7016bの底部の中心線L25に対してX軸方向左側にオフセット配置されている。開口部7016cの底部に配されているソース電極7014bは、その面積の中心が開口部7016cの底部の中心線L26に対してX軸方向右側にオフセット配置されている。
一方、相対的に表面積が小さいドレイン電極7014cは、その中心が開口部7016bの底部の中心線L25に対してX軸方向右側にオフセット配置されている。ドレイン電極7014dは、その中心が開口部7016cの底部の中心線L26に対してX軸方向左側にオフセット配置されている。
本実施の形態に係る開口部7016bの底部においては、開口部7016bの底部におけるX軸方向の中心線L25に対し、ソース電極7014aとドレイン電極7014cとの表面積の和の中心線L27が、X軸方向左側に向けて距離x13だけ離間している。開口部7016cの底部においては、開口部7016cの底部におけるX軸方向の中心線L26に対し、ソース電極7014bとドレイン電極7014dとの表面積の和の中心線L28が、X軸方向右側に向けて距離x14だけ離間している。
また、本実施の形態に係るTFT基板においては、ソース電極7014aは、開口部7016bを臨む側面部に対して、Y軸方向上下の各一部およびX軸方向左側で接しており、X軸方向右側で離間しており、ドレイン電極7014cは、開口部7016bを臨む側面部に対して、Y軸方向上下で接しており、X軸方向両側で離間している。ソース電極7014bは、開口部7016cを臨む側面部に対して、Y軸方向上下の各一部およびX軸方向右側で接しており、X軸方向左側で離間しており、ドレイン電極7014dは、開口部7016cを臨む側面部に対して、Y軸方向上下で接しており、X軸方向両側で離間している。
また、図10(c)に示すように、本実施の形態においても、有機半導体層の形成前における開口部7016bの底部において、X軸方向右側の部分での絶縁層7013の露出面積(露出部7013aの面積)が左側に比べて大きくなっている。また、有機半導体層の形成前における開口部7016cの底部において、X軸方向左側の部分での絶縁層7013の露出面積(露出部7013bの面積)が右側に比べて大きくなっている。
以上のような構成を有する本実施の形態に係るTFT基板では、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係るTFT基板を備える有機EL表示パネルおよび有機EL表示装置においても、上記同様に、高品質であって、その製造に際しての高い歩留まりを実現することができる。
[その他の事項]
上記実施の形態1~7では、開口部の底部で、一方の側とは反対側の他方の側において、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と有機半導体層とが直に接する箇所が存在する形態を一例として採用したが、これに限らず、隣接する2つの開口部において、一方の開口部の底部で、ソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、開口部の底部における中心位置(表面積の中心位置)よりも、他方の開口部が隣接する側とは反対側に離れて配されていれば、当該開口部の底部においては、上記一方の側にも、絶縁層と有機半導体層との間に、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せず、絶縁層と有機半導体層とが直に接する箇所が存在する形態についても適用することができる。
上記実施の形態1~7では、開口部の底部で、一方の側とは反対側の他方の側において、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せずに、絶縁層と有機半導体層とが直に接する箇所が存在する形態を一例として採用したが、これに限らず、隣接する2つの開口部において、一方の開口部の底部で、ソース電極およびドレイン電極の表面積の和の中心位置が、開口部の底部における中心位置(表面積の中心位置)よりも、他方の開口部が隣接する側とは反対側に離れて配されていれば、当該開口部の底部においては、上記一方の側にも、絶縁層と有機半導体層との間に、ソース電極およびドレイン電極の何れも介在せず、絶縁層と有機半導体層とが直に接する箇所が存在する形態についても適用することができる。
上記実施の形態1~7では、有機EL表示パネル10に用いるTFT基板を一例としたが、適用対象はこれに限定されるものではない。例えば、液晶表示パネルや電界放出表示パネルなどに適用することもできる。さらに、電子ペーパなどにも適用することができる。
また、上記実施の形態1~7の各構成材料は、一例として示したものであって、適宜変更が可能である。
また、図2に示すように、上記実施の形態1に係る有機EL表示パネル10では、トップエミッション型の構成を一例としたが、ボトムエミッション型を採用することもできる。その場合には、各使用材料およびレイアウト設計について、適宜の変更が可能である。
また、上記では、隔壁が規定する開口部の開口形状について、2つの形状を一例として示したが、これ以外にも、種々の開口形状のものを採用することができる。例えば、図11(a)に示すように、チャネル部に相当する開口部を正方形とすることや、図11(b)に示すように、一辺が円弧状で、残りの3辺が直線であるような形状の開口部とすることもできる。また、図9(c)に示すように、チャネル部および非チャネル部の両方を円形にすることもできるし、図11(c)に示すような円形の開口部を非チャネル部に適用し、その周囲の一部を取り囲む円弧状の開口部をチャネル部とすることもできる。勿論、チャネル部と非チャネル部の開口部の形状を相互に入れ替えることもできる。
また、上記では、隣接する2つの開口部の間で、有機半導体インクを互いに混合することを抑制しようとするための構成を採用したが、3つ以上の開口部が隣接する場合においても、それらの間でのインクの混合を抑制するために、適宜、上記構成を採用することができる。
また、上記では、有機半導体インクを用い形成する有機半導体層を備える構成を一例に用いたが、本発明では向き半導体インクを用い形成する無機半導体層を備える構成についても、同様の構成を採用することができる。そして、上記同様の効果を得ることができる。例えば、無機半導体材料としては、アモルファス金属酸化物半導体を用いることができる。このような半導体は、その透明性という点から、ディスプレイおよび電子ペーパなどへの応用が期待されている。
移動度の面でも、このような半導体は、高性能液晶および有機EL(Electro-Luminescence)などで要求される3~20[cm2/Vs]を実現し得る材料である。
アモルファス金属酸化物半導体の代表的なものとしては、インジウム(In)および亜鉛(Zn)を含むアモルファスIn-Zn-O酸化物半導体(a-InZnO)並びにそれに更にもう一種類の金属成分としてガリウム(Ga)を含むアモルファスIn-Ga-Zn-O酸化物半導体(a-InGaZnO)などが知られている。
また、このような無機半導体については、例えば、国際出願WO2012/035281の記載を参照することもできる。
本発明は、有機EL表示パネルなどのパネルを備える表示装置に用いられ、高精細化によっても高品質なTFT装置を実現するのに有用である。
1.有機EL表示装置
10.有機EL表示パネル
20.駆動制御回路部
21~24.駆動回路
25.制御回路
101.TFT基板
102.平坦化膜
102a.コンタクトホール
103.アノード
104.透明導電膜
105.ホール注入層
106.バンク
107.ホール輸送層
108.有機発光層
109.電子輸送層
110.カソード
111.封止層
112.接着層
113.CF基板
501.マスク
1011,1131.基板
1012a,1012b.ゲート電極
1013.絶縁層
1014a,1014b,2014a,2014b,3014a,3014b,4014a,4014b,5014a,5014b,6014a,6014b,7014a,7014b.ソース電極
1014c,1014d,2014c,2014d,3014c,3014d,4014c,4014d,5014c,5014d,6014c,6014d,7014c,7014d.ドレイン電極
1015,2015,3015,4015,5015,6015,7015.接続配線
1016,2016,3016,4016,5016,6016,7016.隔壁
1016a,1016b,1016c,2016b,2016c,3016b,3016c,4016b,4016c,5016b,5016c,6016b,6016c,7016b,7016c.開口部
1017a,1017b.有機半導体層
1018.パッシベーション膜
1132.カラーフィルタ
1133.ブラックマトリクス
10160.感光性レジスト材料膜
10170,10171.有機半導体インク
10.有機EL表示パネル
20.駆動制御回路部
21~24.駆動回路
25.制御回路
101.TFT基板
102.平坦化膜
102a.コンタクトホール
103.アノード
104.透明導電膜
105.ホール注入層
106.バンク
107.ホール輸送層
108.有機発光層
109.電子輸送層
110.カソード
111.封止層
112.接着層
113.CF基板
501.マスク
1011,1131.基板
1012a,1012b.ゲート電極
1013.絶縁層
1014a,1014b,2014a,2014b,3014a,3014b,4014a,4014b,5014a,5014b,6014a,6014b,7014a,7014b.ソース電極
1014c,1014d,2014c,2014d,3014c,3014d,4014c,4014d,5014c,5014d,6014c,6014d,7014c,7014d.ドレイン電極
1015,2015,3015,4015,5015,6015,7015.接続配線
1016,2016,3016,4016,5016,6016,7016.隔壁
1016a,1016b,1016c,2016b,2016c,3016b,3016c,4016b,4016c,5016b,5016c,6016b,6016c,7016b,7016c.開口部
1017a,1017b.有機半導体層
1018.パッシベーション膜
1132.カラーフィルタ
1133.ブラックマトリクス
10160.感光性レジスト材料膜
10170,10171.有機半導体インク
Claims (14)
- 互いに間隔をあけた状態で隣接配置された第1および第2の薄膜トランジスタ素子を備え、
各薄膜トランジスタ素子が、
ゲート電極と、
前記ゲート電極の上方に積層形成され、積層方向に対して交差する方向に互いに間隔をあけて並設されたソース電極およびドレイン電極と、
前記ゲート電極と前記ソース電極および前記ドレイン電極との間に介挿された絶縁層と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の間隙、および前記ソース電極および前記ドレイン電極の上に形成され、前記ソース電極および前記ドレイン電極に対して密に接する半導体層と、
を備え、
前記第1の薄膜トランジスタ素子における前記半導体層と、前記第2の薄膜トランジスタ素子における前記半導体層との間には、互いの間を区画する隔壁が形成されており、
前記隔壁は、前記第1の薄膜トランジスタ素子における前記ソース電極および前記ドレイン電極の各々の少なくとも一部と、第2の薄膜トランジスタ素子における前記ソース電極および前記ドレイン電極の各々の少なくとも一部とを別々に囲繞し、且つ、表面が撥液性を有しており、
前記第1の薄膜トランジスタ素子における前記ソース電極および前記ドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することで構成される開口部を第1開口部とし、前記第2の薄膜トランジスタ素子における前記ソース電極および前記ドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することで構成される開口部を第2開口部とするとき、
前記第1開口部の底部を平面視する場合において、当該第1開口部の底部に露出する前記ソース電極および前記ドレイン電極の表面積の和の中心位置が、前記第1開口部の底部における面積の中心位置よりも、前記第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、
前記第2開口部の底部を平面視する場合において、当該第2開口部の底部に露出する前記ソース電極および前記ドレイン電極の表面積の和の中心位置が、前記第2開口部の底部における面積の中心位置よりも、前記第1開口部が隣接する側とは反対側に離れている
ことを特徴とする薄膜トランジスタ装置。 - 前記第1開口部の底部では、前記第2開口部が隣接する側において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記半導体層とが直に接する箇所が存在し、
前記第2開口部の底部では、前記第1開口部が隣接する側において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記半導体層とが直に接する箇所が存在する
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ装置。 - 前記第1開口部の底部において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記半導体層とが直に接する箇所は、前記第2開口部が隣接する側とは反対側にも存在し、
前記第1開口部の底部を平面視する場合において、前記絶縁層と前記半導体層とが直に接する箇所の面積は、前記第1開口部の底部における中心位置を基準として、前記第2開口部が隣接する側とは反対側よりも前記第2開口部の側の方が大きく、
前記第2開口部の底部において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記半導体層とが直に接する箇所は、前記第1開口部が隣接する側とは反対側にも存在し、
前記第2開口部の底部を平面視する場合において、前記絶縁層と前記半導体層とが直に接する箇所の面積は、前記第2開口部の底部における中心位置を基準として、前記第1開口部が隣接する側とは反対側よりも前記第1開口部が隣接する側の方が大きい
ことを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタ装置。 - 前記第1開口部の底部を平面視する場合において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方は、その表面積の中心位置が、前記第1開口部の底部における中心位置よりも、前記第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、他方は、その表面積の中心位置が、前記第1開口部の底部における中心位置にあり、
前記第2開口部の底部を平面視する場合において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方は、その表面積の中心位置が、前記第2開口部の底部における中心位置よりも、前記第1開口部が隣接する側とは反対側に離れており、他方は、その表面積の中心位置が、前記第2開口部の底部における中心位置にある
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ装置。 - 前記第1開口部の底部を平面視する場合において、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、その各々の表面積の中心位置が、前記第1開口部の底部における中心位置よりも、前記第2開口部が隣接する側とは反対側に離れており、
前記第2開口部の底部を平面視する場合において、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、その各々の表面積の中心位置が、前記第2開口部の底部における中心位置よりも、前記第1開口部が隣接する側とは反対側に離れている
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ装置。 - 前記第1開口部の底部において、前記ソース電極と前記ドレイン電極の少なくとも一方が、前記第1開口部を臨む前記隔壁の側面部に対し、前記第2開口部が隣接する側の部分で離間し、且つ、前記第2開口部が隣接する側とは反対側の部分で接しており、
前記第2開口部の底部において、前記ソース電極と前記ドレイン電極の少なくとも一方が、前記第2開口部を臨む前記隔壁の側面部に対し、前記第1開口部が隣接する側の部分で離間し、且つ、前記第1開口部が隣接する側とは反対側の部分で接している
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ装置。 - 前記隔壁の表面における撥液性は、前記絶縁層の前記半導体層との接触面よりも高く、且つ、前記絶縁層の前記半導体層との接触面の撥液性は、前記ソース電極および前記ドレイン電極の各表面よりも高い
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の薄膜トランジスタ装置。 - 前記第1開口部および前記第2開口部の少なくとも一方に対して隣接する領域に、第3開口部が設けられており、
前記第3開口部は、その内部に半導体層は形成されておらず、チャネル部として機能する部分ではなく、
前記第3開口部の底部には、前記第1の薄膜トランジスタ素子における前記ソース電極もしくは前記ドレイン電極の一方、または、前記第2の薄膜トランジスタ素子における前記ソース電極もしくは前記ドレイン電極の一方に対して、電気的に接続する配線が形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載の薄膜トランジスタ装置。 - 請求項7に記載の薄膜トランジスタ装置と、
前記薄膜トランジスタ装置の上方に設けられ、コンタクトホールが形成された平坦化膜と、
前記平坦化膜上、および前記平坦化膜の前記コンタクトホールを臨む側面上に形成され、前記ドレイン電極または前記ソース電極と電気的に接続された下部電極と、
前記下部電極の上方に形成された上部電極と、
前記下部電極と前記上部電極との間に介挿された有機発光層と、
を備え、
前記コンタクトホールは、前記第3開口部と連通している
ことを特徴とする有機EL表示素子。 - 請求項9に記載の有機EL表示素子を備える
ことを特徴とする有機EL表示装置。 - 基板上に互いに間隔をあけた状態で隣接した第1および第2のゲート電極を形成する第1工程と、
前記第1および第2のゲート電極の上方を覆うように、絶縁層を形成する第2工程と、
前記絶縁層上において、前記第1のゲート電極に対応して、前記絶縁層の層厚方向に対して交差する方向に互いに間隔をあけた状態で、第1のソース電極および第1のドレイン電極を並設し、且つ、前記第2のゲート電極に対応して、前記絶縁層の層厚方向に対して交差する方向に互いに間隔をあけた状態で、第2のソース電極および第2のドレイン電極を並設する第3工程と、
前記絶縁層上において、前記第1および第2のソース電極上および前記第1および第2のドレイン電極上を覆う状態で、感光性レジスト材料を積層する第4工程と、
前記積層された感光性レジスト材料をマスク露光してパターニングすることにより、前記第1のソース電極および前記第1のドレイン電極の各々の少なくとも一部と、前記第2のソース電極および前記第2のドレイン電極の各々の少なくとも一部とを、別々に囲繞し、且つ、表面が撥液性を有する隔壁を形成する第5工程と、
前記第1のソース電極および前記第1のドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することにより構成される第1開口部の内部と、前記第2のソース電極および前記第2のドレイン電極の各々の少なくとも一部を囲繞することにより構成される第2開口部の内部との各々に対し、半導体材料を塗布して乾燥させ、前記第1のソース電極および前記第1のドレイン電極に対して密に接する第1の半導体層と、前記第2のソース電極および前記第2のドレイン電極に対して密に接する第2の半導体層とを形成する第6工程と、
を備え、
前記第5工程では、
前記第1開口部の底部を平面視する場合において、当該第1開口部の底部に露出する前記第1のソース電極と前記第1のドレイン電極との表面積の和の中心位置が、前記第1開口部の底部における面積の中心位置よりも、前記第2開口部が隣接する側とは反対側に離れ、
前記第2開口部の底部を平面視する場合において、当該第2開口部の底部に露出する前記第2のソース電極と前記第2のドレイン電極との表面積の和の中心位置が、前記第2開口部の底部における面積の中心位置よりも、前記第1開口部が隣接する側とは反対側に離れるように、
前記隔壁を形成する
ことを特徴とする薄膜トランジスタ装置の製造方法。 - 前記第5工程では、
前記第1開口部の底部では、前記第2開口部が隣接する側において、前記第1のソース電極および前記第1のドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記第1の半導体層とが直に接する箇所が存在し、
前記第2開口部の底部では、前記第1開口部が隣接する側において、前記第2のソース電極および前記第2のドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記第2の半導体層とが直に接する箇所が存在するように、
前記隔壁を形成する
ことを特徴とする請求項11に記載の薄膜トランジスタ装置の製造方法。 - 前記第5工程では、
前記第1開口部の底部では、前記第2開口部が隣接する側とは反対側においても、前記第1のソース電極および前記第1のドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記第1の半導体層とが直に接する箇所が存在し、
前記第1開口部の底部を平面視する場合において、前記絶縁層と前記第1の半導体層とが直に接する箇所の面積が、前記第1開口部の底部における中心位置を基準として、前記第2開口部が隣接する側とは反対側よりも前記第2開口部が隣接する側の方が大きく、
前記第2開口部の底部では、前記第1開口部が隣接する側とは反対側においても、前記第2のソース電極および前記第2のドレイン電極の何れも介在せずに、前記絶縁層と前記第2の半導体層とが直に接する箇所が存在し、
前記第2開口部の底部を平面視する場合において、前記絶縁層と前記第2の半導体層とが直に接する箇所の面積が、前記第2開口部の底部における中心位置を基準として、前記第1開口部が隣接する側とは反対側よりも前記第2開口部が隣接する側の方が大きくなるように、
前記隔壁を形成する
ことを特徴とする請求項12に記載の薄膜トランジスタ装置の製造方法。 - 前記第2工程から前記第6工程では、
前記隔壁の表面における撥液性を、前記絶縁層における前記第1および第2の半導体層との各接触面よりも高くし、且つ、前記絶縁層における前記第1および第2の半導体層との接触面の撥液性を、前記第1および第2のソース電極と前記第1および第2のドレイン電極の各表面よりも高くする
ことを特徴とする請求項11から請求項13の何れかに記載の薄膜トランジスタ装置の製造方法。
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