專利名稱：有機(jī)電子器件中的導(dǎo)電元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在有機(jī)電子器件中的導(dǎo)電元件。在一種實(shí)施例中，本發(fā)明涉及在有機(jī)薄膜晶體管(TFT )中的導(dǎo)電元件。
背景技術(shù)：
由于金屬的高電導(dǎo)率和高加工性能,有興趣將金屬應(yīng)用于有機(jī)電子器件內(nèi)的導(dǎo)電元件。金和銅是已經(jīng)被識(shí)別為用于有機(jī)電子器件內(nèi)的導(dǎo)電元件的候選材料的多種金屬中的兩種。本發(fā)明人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):將金用于薄膜晶體管(TFT)器件內(nèi)的柵極線能夠減少柵極斷裂的次數(shù)并且提高TFT器件的壽命。已經(jīng)識(shí)別出了將金屬元素(例如，金元素)有效地集成到有機(jī)器件結(jié)構(gòu)之內(nèi)的挑戰(zhàn)性。本發(fā)明的目的之一是應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種方法，包括:在第一有機(jī)層的表面的一部分上形成電子器件的導(dǎo)電兀件，將第二有機(jī)層施加于所述導(dǎo)電兀件和所述第一有機(jī)層之上，并且然后處理第一和第二有機(jī)層中的至少一個(gè)有機(jī)層，以提高所述第一和第二有機(jī)層之間的粘合強(qiáng)度，并且由此提高所述導(dǎo)電元件在所述第一有機(jī)層上的保持力。在一種實(shí)施例中，所述導(dǎo)電元件是金屬元件。在一種實(shí)施例中，形成所述金屬元件包括通過(guò)激光能量的直接吸收以及在所述沉積物的所選區(qū)域內(nèi)的金屬的蒸發(fā)來(lái)圖形化金屬沉積物。在一種實(shí)施例中，所述金屬是貴金屬元素。在一種實(shí)施例中，所述貴金屬元素是金。在一種實(shí)施例中，導(dǎo)電元件形成導(dǎo)電圖形的一部分，并且其中導(dǎo)電圖形的覆蓋密度對(duì)于任意ImmX Imm的單位面積不超過(guò)90%。在一種實(shí)施例中，導(dǎo)電元件形成導(dǎo)電圖形的一部分，并且其中導(dǎo)電圖形的覆蓋密度對(duì)于任意ImmX Imm的單位面積不超過(guò)50%。在一種實(shí)施例中，第二有機(jī)層展示出比第一有機(jī)層更好的化學(xué)防護(hù)性質(zhì)。本發(fā)明還提供了一種方法，包括:在下墊的有機(jī)層上形成電子器件的金屬元素金，其中該形成包括通過(guò)激光能量的直接吸收以及在所述沉積物的所選區(qū)域內(nèi)的金屬的蒸發(fā)來(lái)圖形化金屬沉積物。在一種實(shí)施例中，所述金屬元件是薄膜晶體管陣列的柵極線，以及所述下墊有機(jī)層位于所述柵極線與所述薄膜晶體管陣列的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體溝道之間。在一種實(shí)施例中，下墊的有機(jī)層包括聚對(duì)二甲苯。在一種實(shí)施例中，該方法還包括通過(guò)汽相沉積技術(shù)來(lái)沉積下墊的有機(jī)層。
在一種實(shí)施例中，該方法還包括直接在下墊的有機(jī)層上形成金屬沉積物，無(wú)需用于輔助所述沉積物的圖形化的任何中間層。在一種實(shí)施例中，所述金屬元件被直接形成于所述下墊的有機(jī)層上，無(wú)需用于提高金屬元件和下墊有機(jī)層之間的粘合力的任何中間層。本發(fā)明還提供了為了減少柵極線斷裂而將貴金屬用于有機(jī)薄膜晶體管的柵極線。本發(fā)明還提供了將貴金屬用于在溶液處理過(guò)的具有不大于300nm的厚度的有機(jī)柵極介電層之上的柵極線。本發(fā)明還提供了一種方法，包括:通過(guò)對(duì)所述導(dǎo)電層的所選部分進(jìn)行激光消融來(lái)圖形化有機(jī)層；在所圖形化的導(dǎo)電層之上形成電絕緣層，并且在電絕緣層之上形成另一導(dǎo)電層；其中電絕緣層具有超過(guò)所述圖形化的金屬層的邊緣由于所述圖形化而彎起的高度的厚度。在一種實(shí)施例中，導(dǎo)電層限定了晶體管陣列的柵極線；該另一導(dǎo)電層限定了與在所述導(dǎo)電層之下的各個(gè)漏電極連接的所述晶體管陣列的像素電極；并且所述電絕緣層具有至少2微米的厚度。


以下，本發(fā)明的實(shí)施例將以實(shí)例(僅作示例)的方式參照附圖在下文中詳細(xì)地描述，在附圖中:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于將金元素并入有機(jī)電子器件內(nèi)的技術(shù)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于提高大面積金屬元素金在有機(jī)電子器件中的有機(jī)層上的保持力的技術(shù)；圖3示出了作為可將圖1所示的技術(shù)應(yīng)用于其上的電子器件的實(shí)例的電泳顯示器件；以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的導(dǎo)電層圖形化技術(shù)。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)將在下面關(guān)于生產(chǎn)用于圖3所示的那種電泳顯示器件30的背板32的實(shí)例來(lái)描述。電泳顯示器件30包括包含經(jīng)由起著參考電壓板(COM板)的導(dǎo)電層40支撐于塑料基板38上的電泳顯示介質(zhì)36的前面板34，以及包含支撐著TFT陣列44的塑料基板42以及用于控制顯示介質(zhì)的相關(guān)像素電極46的背板32。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于生產(chǎn)圖3所示的那種電泳器件的背板的TFT陣列的技術(shù)。圖1所示的每個(gè)步驟都將在下面討論。圖1 (b):金的下金屬圖形2通過(guò)濺射沉積和光刻形成于支撐基板I (例如，PET塑料基板)上。金屬圖形2限定了 TFT陣列的源電極和漏電極3、4。在圖1(b)中僅示出單個(gè)TFT的源電極和漏電極，但是金的金屬圖形同樣限定陣列的其他TFT的源電極和漏電極，以及用于將信號(hào)電壓施加于源電極的線路，以及與漏電極連接的漏極墊片，作為到處于背板32的較高層面的像素電極46的互連通孔的底座。用于生產(chǎn)圖形化導(dǎo)電層的其他技術(shù)的實(shí)例包括:溶液可處理的導(dǎo)電材料(例如，導(dǎo)電聚合物)的直寫(xiě)印刷，或者金屬納米粒子或其他金屬前體的散布的直寫(xiě)印刷，隨后是退火。圖1 (c):有機(jī)半導(dǎo)體材料從溶液中沉積到下金屬圖形2之上，以形成限定TFT陣列的半導(dǎo)體溝道的半導(dǎo)體層5，每個(gè)半導(dǎo)體溝道連接著各個(gè)TFT的源電極和漏電極。用于使有機(jī)半導(dǎo)體材料從溶液中沉積出的技術(shù)的一個(gè)實(shí)例是通過(guò)苯胺印刷。圖1 (d):有機(jī)柵極介電材料從溶液中沉積到半導(dǎo)體層5之上，以形成柵極介電層
6。柵極介電層6形成有源半導(dǎo)體-介電層界面，該界面控制著有機(jī)半導(dǎo)體的場(chǎng)效應(yīng)遷移率、電荷俘獲量以及器件的偏壓-應(yīng)力劣化。能夠用于在有機(jī)TFT內(nèi)與半導(dǎo)體層界面連接的柵極介電層的聚合物材料的實(shí)例包括:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚異丁烯(PIB)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯(PS)、聚(4-乙基苯酚)、乙烯-丙烯共聚物和聚乙烯醇(PVA)或者它們的共聚物。用于使有機(jī)柵極介電材料從溶液中沉積出的技術(shù)的一個(gè)實(shí)例是通過(guò)苯胺印刷。圖1 (e):聚對(duì)二甲苯材料通過(guò)熱/化學(xué)汽相沉積技術(shù)沉積于柵極介電層6之上，以形成具有IO-1OOOOnm的，更特別地為800_2000nm的厚度的聚對(duì)二甲苯層7。更詳細(xì)地，聚對(duì)二甲苯二聚體的前體在高溫下離解/裂化成活性單體，并且活性自由基反應(yīng)并且在柵極介電層6的表面形成聚對(duì)二甲苯聚合物(參見(jiàn)下文)。惰性氣體流能夠被用來(lái)將活性單體輸送至柵極介電層6的表面。許多不同的聚對(duì)二甲苯衍生物都可用，包括:(i)在苯環(huán)或脂肪族碳原子上沒(méi)有取代物的聚對(duì)二甲苯(聚對(duì)二甲苯N) ;(ii)在苯環(huán)上有取代物的聚對(duì)二甲苯衍生物，例如，在苯環(huán)上有一個(gè)取代物X=Cl的聚對(duì)二甲苯C以及在苯環(huán)上有兩個(gè)取代物X=Cl的聚對(duì)二甲苯D。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括:在第一有機(jī)層的表面的一部分上形成電子器件的導(dǎo)電元件，將第二有機(jī)層施加于所述導(dǎo)電元件和所述第一有機(jī)層之上，以及然后處理所述第一和第二有機(jī)層中的至少一個(gè)有機(jī)層以提高所述第一和第二有機(jī)層之間的粘合強(qiáng)度，并且由此提高所述導(dǎo)電元件在所述第一有機(jī)層上的保持力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述導(dǎo)電元件是金屬元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中形成所述金屬元件包括:通過(guò)激光能量的直接吸收以及在金屬沉積物的所選區(qū)域處的金屬的蒸發(fā)來(lái)圖形化所述沉積物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中所述金屬是貴金屬元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述貴金屬元素是金。
6.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述導(dǎo)電元件形成導(dǎo)電圖形的一部分，并且其中所述導(dǎo)電圖形的覆蓋密度對(duì)于任意ImmX Imm的單位面積不超過(guò)90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述導(dǎo)電元件形成導(dǎo)電圖形的一部分，并且其中所述導(dǎo)電圖形的覆蓋密度對(duì)于任意1_X Imm的單位面積不超過(guò)50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任 一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二有機(jī)層展示出比所述第一有機(jī)層更好的化學(xué)防護(hù)性質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中將第二有機(jī)層施加于所述導(dǎo)電元件和所述第一有機(jī)層之上包括:將在溶劑中的有機(jī)材料的溶液沉積到所述導(dǎo)電元件和所述第一有機(jī)層上，其中所述溶劑與所述導(dǎo)電元件相容。
10.一種方法，包括:在下墊有機(jī)層上形成電子器件的金的金屬元素，其中所述形成包括:通過(guò)激光能量的直接吸收以及在金屬沉積物的所選區(qū)域處的金屬的蒸發(fā)來(lái)圖形化所述沉積物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述金屬元件是薄膜晶體管陣列的柵極線，并且所述下墊有機(jī)層位于所述柵極線與所述薄膜晶體管陣列的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體溝道之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或權(quán)利要求11所述的方法，其中所述下墊有機(jī)層包括聚對(duì)二甲苯。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一權(quán)利要求所述的方法，包括通過(guò)汽相沉積技術(shù)來(lái)沉積所述下墊有機(jī)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中的任一權(quán)利要求所述的方法，包括直接在所述下墊有機(jī)層上形成所述金屬沉積物，無(wú)需用于輔助所述沉積物的圖形化的任何中間層。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至13中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述金屬元件被直接形成于所述下墊有機(jī)層上，無(wú)需用于提高所述金屬元件和所述下墊有機(jī)層之間的粘合的任何中間層。
16.貴金屬用于有機(jī)薄膜晶體管的柵極線的使用，目的是減少柵極線斷裂。
17.貴金屬用于在溶液處理過(guò)的具有不大于300nm的厚度的有機(jī)柵極介電層之上的柵極線的使用。
18.一種方法，包括:通過(guò)對(duì)導(dǎo)電層的所選部分進(jìn)行激光消融來(lái)圖形化所述導(dǎo)電層；在圖形化的導(dǎo)電層之上形成電絕緣層，并且在所述電絕緣層之上形成另一導(dǎo)電層；其中所述電絕緣層具有超過(guò)所述圖形化的金屬層的邊緣由于所述圖形化而彎起的高度的厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述導(dǎo)電層限定晶體管的陣列的柵極線；所述另一導(dǎo)電層限定與在所述導(dǎo)電層之下的各個(gè)漏電極連接的晶體管的所述陣列的像素電極； 并且所述電絕緣層具有至少2微米的厚度。
全文摘要
一種技術(shù)，包括在第一有機(jī)層(7)的表面的一部分上形成電子器件的導(dǎo)電元件(9)，將第二有機(jī)層(10)施加于所述導(dǎo)電元件和所述第一有機(jī)層之上，并且然后處理所述第一和第二有機(jī)層中的至少一個(gè)有機(jī)層，以提高所述第一和第二有機(jī)層之間的粘合強(qiáng)度，并且由此提高所述導(dǎo)電元件在所述第一有機(jī)層上的保持力。
文檔編號(hào)H01L51/10GK103155198SQ201180035983
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者R·米卡洛, A·韋爾納, J·迪內(nèi)爾特, P·托 申請(qǐng)人:造型邏輯有限公司