KR20070032113A - Organic thin film transistor, method of manufacturing the same, and flat panel display apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온 커런트(on current) 및 점멸비(on off ratio)가 증가된 고성능 유기 박막 트랜지스터를 위하여, 소스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극에 각각 접하는 나노 입자를 함유하는 유기 반도체층과, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 유기 반도체층으로부터 절연된 게이트 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치를 제공한다.The present invention provides a high-performance organic thin film transistor having increased on current and on off ratio, and includes an organic material containing a source electrode and a drain electrode, and nanoparticles in contact with the source electrode and the drain electrode, respectively. An organic thin film transistor comprising a semiconductor layer, a gate electrode insulated from the source electrode, the drain electrode, and the organic semiconductor layer, a method of manufacturing the same, and a flat panel display device having the same.

Description

유기 박막 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치{Organic thin film transistor, method of manufacturing the same, and flat panel display apparatus comprising the same}Organic thin film transistor, method for manufacturing same, and flat panel display device having the same {organic thin film transistor, method of manufacturing the same, and flat panel display apparatus comprising the same}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터를 개략적으로 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 유기 반도체층의 구성을 개략적으로 도시하는 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram schematically illustrating a configuration of the organic semiconductor layer of FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 유기 박막 트랜지스터의 변형예를 개략적으로 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a modified example of the organic thin film transistor illustrated in FIG. 1.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a flat panel display device according to another exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 기판 21; 게이트 전극 10: substrate 21; Gate electrode

23: 소스 전극 24: 드레인 전극 23: source electrode 24: drain electrode

31: 유기 반도체층 41: 게이트 절연막31: organic semiconductor layer 41: gate insulating film

본 발명은 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 온 커런트 및 점멸비가 증가된 고성능 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic thin film transistor, a method for manufacturing the same, and a flat panel display device having the same, and more particularly, to a high performance organic thin film transistor having increased on current and a flashing ratio, a method for manufacturing the same, and a flat panel display device having the same. .

액정 디스플레이 소자나 유기 발광 디스플레이 장치 등 평판 디스플레이 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(thin film transistor)는 각 픽셀의 동작을 제어하는 스위칭 소자 또는 픽셀을 구동시키는 구동 소자 등으로 사용된다.Thin film transistors used in flat panel display devices such as liquid crystal display devices and organic light emitting display devices are used as switching elements for controlling the operation of each pixel or as driving elements for driving pixels.

이러한 박막 트랜지스터는 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체층을 구비하며, 이 소스 전극, 드레인 전극 및 반도체층과 절연되는 게이트 전극을 구비한다.The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other, a channel region formed between the source electrode and the drain electrode, and a gate electrode insulated from the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer.

한편, 최근 플렉서블 디스플레이 장치에 대한 연구가 활발해짐에 따라 종래의 글래스재 기판이 아닌 플라스틱재 기판을 이용하려는 시도가 계속되고 있다. 이 경우, 상기 플라스틱재 기판은 고온공정을 거칠 수 없다는 문제점이 있기에, 종래의 실리콘 박막 트랜지스터를 이용하기 어렵다는 문제점이 있었다.On the other hand, with the recent active research on the flexible display device, attempts to use a plastic substrate instead of a conventional glass substrate continue. In this case, since the plastic substrate cannot be subjected to a high temperature process, it is difficult to use a conventional silicon thin film transistor.

따라서, 저온에서 박막 트랜지스터를 플라스틱재 기판에 형성하기 위한 방법들이 제안되고 있다. 특히, 저온 공정이 가능한 유기 박막 트랜지스터, 즉 유기물로 반도체층이 형성된 박막 트랜지스터에 대한 연구가 활발해지고 있다. 그러나 이러한 유기 박막 트랜지스터의 경우에는 반도체층이 실리콘으로 형성된 종래의 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 온 커런트의 크기가 작고 따라서 점멸비가 작아 스위칭 역할을 제대로 하지 못한다는 문제점이 있었다.Therefore, methods for forming a thin film transistor on a plastic substrate at low temperatures have been proposed. In particular, research on organic thin film transistors capable of low temperature processes, that is, thin film transistors in which semiconductor layers are formed of organic materials, has been actively conducted. However, in the case of such an organic thin film transistor, the size of the on current is smaller than that of the conventional silicon thin film transistor in which the semiconductor layer is made of silicon, and thus there is a problem in that the switching function is not properly performed due to the small flashing ratio.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 온 커런트 및 점멸비가 증가된 고성능 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object thereof is to provide a high performance organic thin film transistor having an increased on current and a blink rate, a manufacturing method thereof, and a flat panel display device having the same.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 여러 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 소스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극에 각각 접하는 나노 입자를 함유하는 유기 반도체층과, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 유기 반도체층으로부터 절연된 게이트 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터를 제공한다.In order to achieve the above object and various other objects, the present invention provides an organic semiconductor layer containing a source electrode and a drain electrode, nanoparticles in contact with the source electrode and the drain electrode, and the source electrode, the A drain electrode and a gate electrode insulated from the organic semiconductor layer are provided.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 나노 입자는 도전성 나노 입자인 것으로 할 수 있다.According to such another feature of the present invention, the nanoparticles may be conductive nanoparticles.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 나노 입자는 탄소 나노 튜브인 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the nanoparticles may be carbon nanotubes.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 나노 입자는 일 방향으로 얼라인된 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the nanoparticles may be aligned in one direction.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 나노 입자는 상기 소스 전극으로부터 상기 드레인 전극 방향으로 얼라인된 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the nanoparticles may be aligned in the direction of the drain electrode from the source electrode.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 유기 반도체층으로부터 게이트 전극을 절연시키기 위한 게이트 절연막을 더 구 비하는 것으로 할 수 있다.According to still another feature of the present invention, a gate insulating film for insulating the gate electrode from the source electrode, the drain electrode and the organic semiconductor layer may be further provided.

본 발명은 또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상기와 같은 유기 박막 트랜지스터를 구비한 평판 디스플레이 장치를 제공한다.The present invention also provides a flat panel display device having the above organic thin film transistor in order to achieve the above object.

본 발명은 또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 소스 전극, 드레인 전극, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극에 각각 접하는 유기 반도체층, 그리고 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 유기 반도체층으로부터 절연된 게이트 전극을 구비하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법에 있어서, 상기 유기 반도체층은 나노 입자를 함유하는 유기 반도체 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides an organic semiconductor layer in contact with a source electrode, a drain electrode, the source electrode and the drain electrode, and a gate insulated from the source electrode, the drain electrode and the organic semiconductor layer in order to achieve the above object. In the method of manufacturing an organic thin film transistor having an electrode, the organic semiconductor layer provides a method of manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that formed of an organic semiconductor material containing nanoparticles.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 유기 반도체층에 자기장을 인가하여 상기 유기 반도체층에 함유된 나노 입자를 일 방향으로 얼라인시키는 단계를 구비하는 것으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, by applying a magnetic field to the organic semiconductor layer may be provided with a step of aligning the nanoparticles contained in the organic semiconductor layer in one direction.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 자기장은 상기 유기 반도체층에 함유된 나노 입자가 상기 소스 전극으로부터 상기 드레인 전극 방향으로 얼라인되도록 인가되는 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the magnetic field may be applied so that the nanoparticles contained in the organic semiconductor layer is aligned in the direction of the drain electrode from the source electrode.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터를 개략적으로 도시하는 단면도이며, 도 2는 도 1의 유기 반도체층의 구성을 개략적으로 도시하는 개념도이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram schematically illustrating a configuration of the organic semiconductor layer of FIG. 1.

상기 도면들을 참조하면, 기판(10) 상에 소스 전극(23) 및 드레인 전극(24)이 구비되어 있고, 이 소스 전극(23)과 드레인 전극(24)에 각각 접하도록 유기 반도체층(31)이 구비되어 있다. 그리고 유기 반도체층(31)을 덮도록 게이트 절연막(41)이 구비되어 있으며, 그 상부에 게이트 전극(21)이 구비되어 있다.Referring to the drawings, the source electrode 23 and the drain electrode 24 are provided on the substrate 10, and the organic semiconductor layer 31 is in contact with the source electrode 23 and the drain electrode 24, respectively. It is provided. A gate insulating film 41 is provided to cover the organic semiconductor layer 31, and a gate electrode 21 is provided thereon.

기판(10)은 다양한 재료로 이루어진 기판일 수 있는데, 예컨대 글라스재 기판일 수 있다. 물론 전술한 바와 같이 플렉서블 특성을 위해 플라스틱재일 수도 있으며, 더 나아가 금속재로 형성된 기판일 수도 있음은 물론이다.The substrate 10 may be a substrate made of various materials, for example, a glass substrate. Of course, as described above, the flexible material may be a plastic material, and furthermore, the substrate may be formed of a metal material.

소스 전극(23), 드레인 전극(24) 및 게이트 전극(21)은 통상적인 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 투명한 물질 또는 불투명한 물질 등으로 형성도리 수도 있다. 투명한 물질로 형성될 경우에는 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등과 같은 물질로 형성될 수 있으며, 불투명한 물질로 형성될 경우에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, W 또는 이들의 화합물 등으로 형성될 수 있다. 물론 단층일 수도 있고 복수개의 층상 구조일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.The source electrode 23, the drain electrode 24, and the gate electrode 21 may be formed of a conventional conductive material, or may be formed of a transparent material or an opaque material, if necessary. When formed of a transparent material it may be formed of a material such as ITO, IZO, ZnO or In 2 O 3 , if formed of an opaque material Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, W, or a compound thereof. Of course, various modifications are possible, such as a single layer or a plurality of layered structures.

게이트 전극(21)을 소스 전극(23), 드레인 전극(24) 및 후술할 유기 반도체층(31)으로부터 절연시키기 위한 게이트 절연막(41)은 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 나이트라이드 등과 같은 무기물로 구비될 수도 있고, 그 외에 파릴렌 또는 에폭시 등과 같은 유기물로 구비될 수도 있다.The gate insulating film 41 for insulating the gate electrode 21 from the source electrode 23, the drain electrode 24, and the organic semiconductor layer 31 to be described later may be provided with an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride. In addition, it may be provided with an organic material such as parylene or epoxy.

유기 반도체층(31)은 반도체 성질을 가진 유기 반도체 물질로 형성되는데, 이러한 유기 반도체층을 형성하는 유기반도체 물질로는, 펜타센(pentacene), 테트라센(tetracene), 안트라센(anthracene), 나프탈렌(naphthalene), 알파-6-티오펜, 알파-4-티오펜, 페릴렌(perylene) 및 그 유도체, 루브렌(rubrene) 및 그 유도체, 코로넨(coronene) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디이미드(perylene tetracarboxylic diimide) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디안하이드라이드(perylene tetracarboxylic dianhydride) 및 그 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 및 그 유도체, 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 퍼릴렌테트라카르복시산 디안하이드라이드 및 그 유도체, 및 퍼릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체 등이 사용될 수 있다.The organic semiconductor layer 31 is formed of an organic semiconductor material having semiconductor properties. As an organic semiconductor material forming the organic semiconductor layer, pentacene, tetracene, anthracene, naphthalene ( naphthalene), alpha-6-thiophene, alpha-4-thiophene, perylene and its derivatives, rubrene and its derivatives, coronene and its derivatives, perylenetetracarboxylic Perylene tetracarboxylic diimide and its derivatives, perylene tetracarboxylic dianhydride and its derivatives, polythiophene and its derivatives, polyparaphenylenevinylene and its derivatives, polyparaphenylene And derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, polythiophenevinylene and derivatives thereof, polythiophene-heterocyclic aromatic copolymers and derivatives thereof, oligoacenes of naphthalene and derivatives thereof, alpha-5-thiophene Oligothiophenes and derivatives thereof, phthalocyanines with or without metals and derivatives thereof, pyromellitic dianhydrides and derivatives thereof, pyromellitic diimides and derivatives thereof, perylenetetracarboxylic acid dianhydrides And derivatives thereof, perylenetetracarboxylic diimide and derivatives thereof, and the like can be used.

그러나 이러한 유기 반도체 물질은 종래의 실리콘으로 형성된 반도체층에 비해 온 커런트의 크기가 작고, 이에 따라 점멸비가 작다는 문제점이 있다. 따라서 유기 반도체층(31)의 온 커런트의 크기를 증가시키고 점멸비를 높이기 위해, 상기와 같은 유기 반도체 물질에 나노 입자(31a)를 혼재시킨다. 이와 같이 나노 입자(31a)를 함유하는 유기 반도체층(31)을 도입함으로써, 유기 반도체층(31)에 채널이 형성되었을 때 이 나노 입자(31a)가 커런트의 흐름이 원활해지도록 도와 온 커런트의 크기를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 유기 박막 트랜지스터의 점멸비도 높아 지게 된다.However, the organic semiconductor material has a problem in that the size of the on current is smaller than that of the semiconductor layer formed of silicon, and thus, the blink rate is small. Therefore, in order to increase the size of the on current of the organic semiconductor layer 31 and increase the flashing ratio, the nanoparticles 31a are mixed in the organic semiconductor material as described above. By introducing the organic semiconductor layer 31 containing the nanoparticles 31a in this manner, when the channel is formed in the organic semiconductor layer 31, the nanoparticles 31a help to smooth current flow. The size can be increased, thereby increasing the flashing ratio of the organic thin film transistor.

이러한 나노 입자(31a)를 함유한 유기 반도체층(31)을 형성하기 위해, 액상의 유기 반도체 물질에 나노 입자를 섞어 잉크젯 프린팅, 디핑(dipping) 또는 스핀 코팅 등과 같은 방법으로 유기 반도체층(31)을 형성한다. In order to form the organic semiconductor layer 31 containing the nanoparticles 31a, the organic semiconductor layer 31 is mixed with a liquid organic semiconductor material by a method such as inkjet printing, dipping or spin coating. To form.

이와 같이 나노 입자(31a)를 함유한 유기 반도체층(31)에 채널이 형성되었을 시 온 커런트의 크기가 증가되도록 하기 위해서, 나노 입자(31a)는 탄소 나노 튜브와 같은 도전성 나노 입자인 것이 바람직하다.Thus, in order to increase the size of Zon current when a channel is formed in the organic semiconductor layer 31 containing the nanoparticles 31a, the nanoparticles 31a are preferably conductive nanoparticles such as carbon nanotubes. .

또한, 유기 박막 트랜지스터의 특성이 일정하도록 하기 위해, 이 유기 반도체층(31) 내의 나노 압자(31a)는 일 방향으로 얼라인되도록 하는 것이 바람직하다. 특히, 유기 반도체층(31)에 채널이 형성되었을 경우 전자 또는 정공의 흐름의 방향은 소스 전극(23)과 드레인 전극(24)을 연장한 선상의 방향이므로, 나노 입자(31a)가 소스 전극(23)으로부터 드레인 전극(24) 방향으로 얼라인되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in order to make the characteristics of the organic thin film transistor constant, it is preferable that the nano indenter 31a in the organic semiconductor layer 31 is aligned in one direction. In particular, when a channel is formed in the organic semiconductor layer 31, the direction of the flow of electrons or holes is a linear direction extending from the source electrode 23 and the drain electrode 24, so that the nanoparticles 31a are formed of the source electrode ( It is preferable to align the direction from the 23 to the drain electrode 24.

이와 같이 유기 반도체층(31) 내의 나노 입자(31a)를 일 방향으로 얼라인시키기 위해, 유기 반도체층(31)을 형성한 직후 유기 반도체층(31)에 자기장을 인가함으로써 유기 반도체층(31) 내의 나노 입자(31a)를 자기장의 방향으로 얼라인시킬 수 있다. 유기 반도체층(31)에 함유된 나노 입자(31a)가 소스 전극(23)으로부터 드레인 전극(24) 방향으로 얼라인되도록 자기장이 인가될 수도 있음은 물론이다.In order to align the nanoparticles 31a in the organic semiconductor layer 31 in one direction as described above, the organic semiconductor layer 31 is applied by applying a magnetic field to the organic semiconductor layer 31 immediately after the organic semiconductor layer 31 is formed. The nanoparticles 31a in the body may be aligned in the direction of the magnetic field. Of course, the magnetic field may be applied so that the nanoparticles 31a contained in the organic semiconductor layer 31 are aligned in the direction of the drain electrode 24 from the source electrode 23.

도 1에서는 소스 전극(23)과 드레인 전극(24)이 게이트 전극(21)의 하부에 배치된 스태거드(staggered)형 유기 박막 트랜지스터이나, 물론 이외의 다양한 유 기 박막 트랜지스터에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다. 예컨대 도 3에 도시된 것과 같이 게이트 전극(21)이 하부에 배치되고 이를 덮도록 게이트 절연막(41)이 구비되며, 그 상부에 유기 반도체층(31)이 구비되고 그 상부에 소스 전극(23)과 드레인 전극(24)이 배치된 인버티드 스태거드(inverted staggered)형 유기 박막 트랜지스터에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.In FIG. 1, the present invention is applied to a staggered organic thin film transistor in which the source electrode 23 and the drain electrode 24 are disposed below the gate electrode 21, or of course, various organic thin film transistors. Of course it can. For example, as shown in FIG. 3, the gate insulating layer 41 is disposed to cover and cover the gate electrode 21, and the organic semiconductor layer 31 is provided on the top and the source electrode 23 on the top. Of course, the present invention can also be applied to an inverted staggered organic thin film transistor in which an overdrain electrode 24 is disposed.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a portion of a flat panel display device according to another exemplary embodiment of the present invention.

전술한 바와 같은 유기 박막 트랜지스터들은 플렉서블 특성이 좋은 바, 따라서 박막 트랜지스터를 구비하는 다양한 플렉서블 평판 디스플레이 장치에 이용될 수 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치로서 액정 디스플레이 장치 및 유기 발광 디스플레이 장치 등 다양한 디스플레이 장치들이 있는 바, 이하에서는 유기 발광 디스플레이 장치에 상술한 바와 같은 유기 박막 트랜지스터가 구비된 경우에 대해 도 4를 참조하여 간략히 설명한다.As described above, the organic thin film transistors have good flexible characteristics, and thus may be used in various flexible flat panel display apparatuses having thin film transistors. As such a flat panel display device, there are various display devices such as a liquid crystal display device and an organic light emitting display device. Hereinafter, a case in which the organic light emitting display device includes the organic thin film transistor as described above will be briefly described with reference to FIG. 4.

상술한 실시예들에 따른 유기 박막 트랜지스터들을 구비하는 발광 디스플레이 장치의 경우, 유기 박막 트랜지스터 및 발광 소자는 기판(110) 상에 구비된다.In the light emitting display device including the organic thin film transistors according to the above-described embodiments, the organic thin film transistor and the light emitting element are provided on the substrate 110.

유기 발광 디스플레이 장치는 다양한 형태의 것이 적용될 수 있는 데, 본 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 유기 박막 트랜지스터를 구비한 능동 구동형(AM: active matrix) 발광 디스플레이 장치이다.The organic light emitting display device may be applied in various forms. The organic light emitting display device according to the present embodiment is an active matrix (AM) light emitting display device having an organic thin film transistor.

각 부화소들은 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 적어도 하나의 유기 박막 트 랜지스터(TFT)를 구비한다. 도 4를 참조하면, 기판(110) 상에 필요에 따라 SiO2 등으로 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있고, 그 상부로 전술한 바와 같은 유기 박막 트랜지스터가 구비된다. 물론 도 4에는 전술한 실시예 및 그 변형예 중 어느 하나의 경우의 유기 박막 트랜지스터가 도시된 것이며, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Each subpixel has at least one organic thin film transistor (TFT) as shown in FIG. Referring to FIG. 4, a buffer layer (not shown) may be formed of SiO 2 on the substrate 110 as necessary, and the organic thin film transistor may be provided on the substrate 110. Of course, FIG. 4 illustrates an organic thin film transistor in any one of the above-described embodiments and modifications thereof, but the present invention is not limited thereto.

유기 박막 트랜지스터의 상부로는 SiO2 등으로 이루어진 패시베이션막(128)이 형성되고, 패시베이션막(128)의 상부에는 아크릴, 폴리이미드 등에 의한 화소정의막(129)이 형성되어 있다. 패시베이션막(128)은 유기 박막 트랜지스터를 보호하는 보호막의 역할을 할 수도 있고, 그 상면을 평탄화시키는 평탄화막의 역할을 할 수도 있다.A passivation film 128 made of SiO 2 or the like is formed on the organic thin film transistor, and a pixel definition film 129 made of acryl, polyimide, or the like is formed on the passivation film 128. The passivation film 128 may serve as a protective film for protecting the organic thin film transistor and may serve as a planarization film for planarizing an upper surface thereof.

그리고 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 유기 박막 트랜지스터에는 적어도 하나의 커패시터가 연결될 수 있다. 그리고, 이러한 유기 박막 트랜지스터를 포함하는 회로는 반드시 도 4에 도시된 예에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형 가능함은 물론이다.Although not shown in the drawings, at least one capacitor may be connected to the organic thin film transistor. The circuit including the organic thin film transistor is not necessarily limited to the example illustrated in FIG. 4, and may be variously modified.

한편, 드레인 전극(124)에 유기 발광 소자가 연결된다. 유기 발광 소자는 상호 대향된 화소 전극(131) 및 대향 전극(134)과, 이 전극들 사이에 개재된 적어도 발광층을 포함하는 중간층(133)을 구비한다. 대향 전극(134)은 복수개의 화소들에 있어서 공통으로 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.Meanwhile, the organic light emitting diode is connected to the drain electrode 124. The organic light emitting device includes a pixel electrode 131 and a counter electrode 134 opposed to each other, and an intermediate layer 133 including at least a light emitting layer interposed between the electrodes. The counter electrode 134 may be modified in various ways, such as may be formed in common among a plurality of pixels.

한편, 도 4에는 중간층(133)이 부화소에만 대응되도록 패터닝된 것으로 도시 되어 있으나 이는 부화소의 구성을 설명하기 위해 편의상 그와 같이 도시한 것이며, 중간층(133)은 인접한 부화소의 중간층과 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한 중간층(133) 중 일부의 층은 각 부화소별로 형성되고, 다른 층은 인접한 부화소의 중간층과 일체로 형성될 수도 있는 등 그 다양한 변형이 가능하다.Meanwhile, although the intermediate layer 133 is shown as being patterned to correspond only to the subpixels in FIG. 4, this is illustrated as such for convenience of description of the configuration of the subpixels, and the intermediate layer 133 is integral with the intermediate layer of the adjacent subpixels. Of course, it may be formed as. In addition, some layers of the intermediate layer 133 may be formed for each subpixel, and other layers may be integrally formed with an intermediate layer of an adjacent subpixel.

화소 전극(131)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(134)은 캐소드 전극의 기능을 한다. 물론, 이 화소 전극(131)과 대향 전극(134)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.The pixel electrode 131 functions as an anode electrode, and the opposite electrode 134 functions as a cathode electrode. Of course, the polarity of the pixel electrode 131 and the counter electrode 134 may be reversed.

화소 전극(131)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있다. 투명전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3를 형성할 수 있다.The pixel electrode 131 may be provided as a transparent electrode or a reflective electrode. When used as a transparent electrode may be provided with ITO, IZO, ZnO or In 2 O 3 , when used as a reflective electrode Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr and compounds thereof After the reflection film is formed, or the like, ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3 can be formed thereon.

대향 전극(134)도 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는데, 투명 전극으로 사용될 때는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물이 중간층(133)을 향하도록 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다. 그리고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 위 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다.The counter electrode 134 may also be provided as a transparent electrode or a reflective electrode, and when used as a transparent electrode, Li, Ca, LiF / Ca, LiF / Al, Al, Mg, and a compound thereof are directed toward the intermediate layer 133. After the deposition, the auxiliary electrode or the bus electrode line can be formed thereon with a material for forming a transparent electrode such as ITO, IZO, ZnO or In 2 O 3 . When used as a reflective electrode, Li, Ca, LiF / Ca, LiF / Al, Al, Mg, and compounds thereof are formed by full deposition.

화소 전극(131)과 대향 전극(134) 사이에 구비되는 중간층(133)은 저분자 또는 고분자 유기물로 구비될 수 있다. 저분자 유기물을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: hole injection layer), 홀 수송층(HTL: hole transport layer), 유기 발광층(EML: emission layer), 전자 수송층(ETL: electron transport layer), 전자 주입층(EIL: electron injection layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다.The intermediate layer 133 provided between the pixel electrode 131 and the counter electrode 134 may be formed of low molecular weight or high molecular organic material. In case of using low molecular weight organic material, hole injection layer (HIL), hole transport layer (HTL), organic emission layer (EML), electron transport layer (ETL), electron injection layer (EIL) The electron injection layer may be formed by stacking a single or complex structure, and the usable organic materials may be copper phthalocyanine (CuPc), N, N-di (naphthalen-1-yl) -N, N '-Diphenyl-benzidine (N, N'-Di (naphthalene-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine: NPB), tris-8-hydroxyquinoline aluminum ( Alq3) can be used in various ways.

고분자 유기물의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용한다.In the case of the polymer organic material, the structure may include a hole transporting layer (HTL) and a light emitting layer (EML). In this case, PEDOT is used as the hole transporting layer, and PPV (Poly-Phenylenevinylene) and polyfluorene are used as the light emitting layer. Polymer organic materials such as (Polyfluorene) are used.

기판(110) 상에 형성된 유기 발광 소자는, 대향 부재(미도시)에 의해 밀봉된다. 대향부재는 기판(110)과 동일하게 글라스 또는 플라스틱재로 구비될 수 있는 데, 이 외에도, 메탈 캡(metal cap) 등으로 형성될 수도 있다.The organic light emitting element formed on the substrate 110 is sealed by an opposing member (not shown). The opposing member may be formed of a glass or plastic material in the same manner as the substrate 110. In addition, the opposing member may be formed of a metal cap or the like.

이와 같은 유기 발광 디스플레이 장치에 있어서 전술한 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터들이 구비되도록 함으로써, 입력된 영상신호에 따라 정확하게 이미지를 구현하는 발광 디스플레이 장치를 제조할 수 있게 된다.In the organic light emitting display device as described above, the organic thin film transistors according to the above-described embodiment are provided, thereby making it possible to manufacture a light emitting display device that accurately implements an image according to an input image signal.

또한, 상기 실시예에 있어서 유기 발광 디스플레이 장치의 구조를 기준으로 본 발명을 설명하였으나, 유기 박막 트랜지스터들이 구비되는 디스플레이 장치들이라면 어떠한 디스플레이 장치들에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.In addition, although the present invention has been described with reference to the structure of the organic light emitting display device in the above embodiment, the present invention may be applied to any display devices as long as the display devices are provided with the organic thin film transistors.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치에 따르면, 유기 반도체층에 나노 입자가 함유되도록 함으로써, 온 커런트 및 점멸비가 증가된 고성능 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.According to the organic thin film transistor of the present invention, a method for manufacturing the same, and a flat panel display device having the same, the high-performance organic thin film transistor having increased on-current and flashing ratios, and the manufacturing thereof, according to the present invention include nanoparticles in the organic semiconductor layer. A method and a flat panel display device having the same can be implemented.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (10)

소스 전극 및 드레인 전극;Source and drain electrodes; 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극에 각각 접하는, 나노 입자를 함유하는 유기 반도체층; 및An organic semiconductor layer containing nanoparticles in contact with said source electrode and said drain electrode, respectively; And 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 유기 반도체층으로부터 절연된 게이트 전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터.And a gate electrode insulated from the source electrode, the drain electrode, and the organic semiconductor layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노 입자는 도전성 나노 입자인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터.The nanoparticle is an organic thin film transistor, characterized in that the conductive nanoparticles. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노 입자는 탄소 나노 튜브인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터.The nanoparticle is an organic thin film transistor, characterized in that the carbon nanotubes. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노 입자는 일 방향으로 얼라인된 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터.The organic thin film transistor, characterized in that the nanoparticles are aligned in one direction. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 나노 입자는 상기 소스 전극으로부터 상기 드레인 전극 방향으로 얼라인된 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터.And the nanoparticles are aligned in the direction of the drain electrode from the source electrode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 유기 반도체층으로부터 게이트 전극을 절연시키기 위한 게이트 절연막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터.And a gate insulating film for insulating the gate electrode from the source electrode, the drain electrode and the organic semiconductor layer. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 유기 박막 트랜지스터를 구비한 평판 디스플레이 장치.A flat panel display device comprising the organic thin film transistor according to any one of claims 1 to 6. 소스 전극, 드레인 전극, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극에 각각 접하는 유기 반도체층, 그리고 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 유기 반도체층으로부터 절연된 게이트 전극을 구비하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법에 있어서,A method of manufacturing an organic thin film transistor comprising a source electrode, a drain electrode, an organic semiconductor layer in contact with the source electrode and the drain electrode, and a gate electrode insulated from the source electrode, the drain electrode, and the organic semiconductor layer, 상기 유기 반도체층은 나노 입자를 함유하는 유기 반도체 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.The organic semiconductor layer is a method of manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that formed of an organic semiconductor material containing nanoparticles. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 유기 반도체층에 자기장을 인가하여 상기 유기 반도체층에 함유된 나노 입자를 일 방향으로 얼라인시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.And aligning the nanoparticles contained in the organic semiconductor layer in one direction by applying a magnetic field to the organic semiconductor layer. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 자기장은 상기 유기 반도체층에 함유된 나노 입자가 상기 소스 전극으로부터 상기 드레인 전극 방향으로 얼라인되도록 인가되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.The magnetic field is a method of manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that the nanoparticles contained in the organic semiconductor layer is applied to be aligned in the direction of the drain electrode from the source electrode.
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