CN101256954A - 半导体元件、包含其的有机发光显示器以及其制造方法 - Google Patents

半导体元件、包含其的有机发光显示器以及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101256954A
CN101256954A CNA200710196287XA CN200710196287A CN101256954A CN 101256954 A CN101256954 A CN 101256954A CN A200710196287X A CNA200710196287X A CN A200710196287XA CN 200710196287 A CN200710196287 A CN 200710196287A CN 101256954 A CN101256954 A CN 101256954A
Authority
CN
China
Prior art keywords
organic semiconductor
region
semiconductor layer
thickness
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200710196287XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101256954B (zh
Inventor
乔尔格·费希尔
阿瑟·玛西娅
马库斯·谢迪格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Display Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of CN101256954A publication Critical patent/CN101256954A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101256954B publication Critical patent/CN101256954B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
    • H10K71/231—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers
    • H10K71/236—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers using printing techniques, e.g. applying the etch liquid using an ink jet printer
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/125—Active-matrix OLED [AMOLED] displays including organic TFTs [OTFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/351—Thickness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

公开了一种半导体元件(半导体器件)以及制造该半导体元件的方法，该半导体元件包括基板，该基板具有由有机半导体材料形成的图案化结构。根据一个实施方式，制备该半导体元件的方法提供具有有机半导体材料的图案化结构的基板，其节省成本，并且实现具有图案化的半导体区域的高度的均一性的结构。所述方法包括：提供基板，在基板上涂覆有机半导体材料的连续层，在第二区域中的连续层上施加溶剂，从而从连续层上溶解并去除位于第二区域中的有机半导体材料。

Description

半导体元件、包含其的有机发光显示器以及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2006年12月7日向欧洲专利局提交的欧洲专利申请No.06125574.1以及于2007年1月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2007-0003339的优先权，其公开内容在此以引用的方式全部并入本文之中。
技术领域
本发明涉及包括有机半导体元件的电子器件以及其制造该电子器件的方法。
背景技术
有源矩阵有机发光显示器(OLED)通常包括用于像素的薄膜晶体管(TFT)。为了降低制造成本，可以使用有机薄膜晶体管(OTFT)。多个OTFT以矩阵的形式排列。OTFT具有由有机半导体(OSC)材料形成的沟道。
在形成OTFT的沟道时，在基底上形成有机半导体层。该有机半导体层可以被图案化以分离邻近OTFT的沟道。如GERWIN H.GELINCK等人在“FLEXIBLE ACTIVE-MATRIX DISPLAYS AND SHIFT REGISTERS BASEDON SOLUTION-PROCESSED ORGANIC TRANSISTORS”，Nature Materials3，106.110(2004)中所公开的，期望OSC材料的图案化达到良好的单晶体管性能，比如高的开/关电流比。这种图案化也可以防止邻近TFT之间以及OLED电路中的导线之间产生不需要的串扰效应。未图案化的半导体材料可以引起电流泄漏。
直接图案化技术比如加色印刷法(additive printing)可以用于使OSC材料图案化。加色印刷法的例子包括喷墨(I/J)印刷和柔性版(flexo)印刷。但是，这些印刷方法通常由于例如墨水干燥而引起不均匀的OSC层外形。因此，可以发生从OTFT到OTFT的厚度的巨大变化，这降低显示器亮度的均一性。一种替代的办法是使用包括蚀刻过程的光刻法。但是，这些方法复杂、昂贵并可损害OSC材料。
发明内容
一个实施方式是包括具有有机半导体材料(OSC)的图案化结构的基板的半导体元件，含有该半导体元件的有机发光显示器以及制造该半导体元件的方法，该半导体元件节省成本，实现具有高度均一性的图案化半导体区域的结构，并且避免邻近的图案化半导体区域之间的串扰效应。
另一实施方式提供了制造电子器件的方法，该方法包括：提供基板；在基板上形成有机半导体层；并且选择性地对有机半导体层的一部分施加化合物以溶解该部分，而无需使用在该有机半导体层上形成的掩模或者结构，并选择性地暴露该部分。
选择性地施加该化合物可以包括使用喷墨印刷。该化合物可以是液态。该化合物可以包括选自下列中的至少一种：氯仿、四氢呋喃(THF)、二甲苯、己烷、甲苯、环己烷、苯甲醚、3，4-二甲基苯甲醚、1，2-二氯代苯、萘满、1，2，4-三甲基苯、1，2，3-三甲基苯、1，3，5-三甲基代苯、苯甲酸甲酯和苯甲酸乙酯。所述有机半导体层可以包括选自下列中的至少一种：聚(3-烷基噻吩)、共聚(二辛基芴基-二噻吩基)、聚烷基三芳基胺、二己基六噻吩、星形低聚噻吩、聚(烷基三噻吩)、聚(烷基四噻吩)(poly(alkylquarterthiophene))、并苯以及双-(三乙基甲硅烷基乙炔基)-蒽二噻吩。
并苯可以包括并五苯。并五苯可以包括双-(三-异丙基甲硅烷基乙炔基)-并五苯，双-(三-乙基甲硅烷基乙炔基)-并五苯，以及双-(三-甲基甲硅烷基乙炔基)-并五苯。形成有机半导体层可以包括将N-乙酰基-6，13-环硫亚氨基-6，13-二氢并五苯-S-氧化物和6，13-表四氯苯并-6，13-二氢并五苯中的至少一种涂覆在基板上。
所述方法可以进一步包括在选择性施加所述化合物后移除有机半导体层的所述部分。移除有机半导体层的所述部分可以包括蒸发所述化合物。
基板可以包括第一区域以及与第一区域邻近的第二区域，其中形成有机半导体层可以包括在基板的第一区域和第二区域上连续形成有机半导体层，并且其中选择性施加所述化合物可以包括仅在第二区域施加该化合物。
移除有机半导体层的所述部分可以包括从基板的第二区域基本上移除有机半导体层的整个部分。移除有机半导体层的所述部分可以包括从基板的第二区域移除有机半导体层的一部分，使得第一区域的有机半导体层的最小厚度可以比第二区域的有机半导体层的最大厚度至少大约5倍。
电子器件可以包括多个有机薄膜晶体管(TFT)，每一个TFT包括源极和漏极对；其中所述方法可以进一步包括：在形成有机半导体层之前，在基板上先形成多个源极和漏极对，每一对在该对的源极和漏极之间具有间隙，这些对相互横向安置；并且其中形成所述有机半导体层可以包括形成有机半导体层以连续覆盖该源极和漏极对。
有机半导体层的所述部分可以包括在所述对的两个之间形成的有机半导体层的第一部分。所述方法可以进一步包括形成多个栅极，使得每一个栅极与所述对中的一个的源极和漏极之间的间隙相对。
所述栅极可以在形成所述有机半导体层之前形成，并且所述方法可以进一步包括在形成所述栅极之后并且在形成所述有机半导体层之前形成绝缘层。所述栅极也可以在去除有机半导体层的所述部分之后形成，并且所述方法可以进一步包括在去除有机半导体层的所述部分之后并且在形成所述栅极之前形成绝缘层。
另一实施方式提供了由上述方法制成的电子器件。该器件可以包括有机发光显示器。
再一实施方式提供了一种电子器件，其包括：基板；且在基板上形成图案化结构，该图案化结构包括第一区域和与第一区域邻近的第二区域，其中第一区域包括厚度等于或者大于第一厚度的有机半导体材料，和第二区域基本不包括有机半导体材料或者包括厚度等于或者小于第二厚度的有机半导体材料，该第二厚度小于该第一厚度，其中第一区域包括边缘部分和非边缘部分，该边缘部分沿着并且接近第二区域延伸，并且其中位于第一区域的边缘部分中的有机半导体材料相对于第一区域的非边缘部分中的有机半导体材料向上突出。
第一厚度可以是第二厚度的至少约5倍厚。位于边缘部分中的有机半导体材料的厚度可以比位于非边缘部分中的有机半导体材料的厚度至少大约10％。位于边缘部分中的有机半导体材料的厚度可以比位于非边缘部分中的有机半导体材料的厚度大约30％到约300％。
所述电子器件可以包括多个有机薄膜晶体管(TFT)，每个TFT包括源极和漏极对；其中图案化的结构基本上覆盖在TFT的源极和漏极对之上，并与其接触；且其中第二区域可以在这些源极和漏极对的两个之间形成。所述器件可以包括显示器件。所述显示器件可以包括有机发光显示器。
另一实施方式使用新方法以将用于涂覆连续OSC层的大面积溶液涂布法和用于图案化有机半导体层的溶剂的喷墨印刷的优点结合。这有利地导致均匀的OSC层厚度和低的OTFT到OTFT的变化。而且，仅需要用于OSC的图案化方法的两个廉价步骤。各种溶液沉积方法都可以用于涂覆连续的OSC层(以沉积OSC材料)：旋涂、刮涂、浸渍流延等，这导致形成均匀的膜。一旦形成连续的OSC层，第二步骤用于使连续的OSC层图案化。喷墨印刷可用于印刷溶剂并溶解在单独的OTFT(其为多个OTFT中的一个)周围的OSC层。这种图案化可以，例如，在OTFT周围形成非OSC区域的“环”，且因此可以阻止电流泄漏途径以及不需要的串扰效应。本发明可用于底部栅OTFT和顶部栅极OTFT两者。
再一实施方式是公开了一种制备半导体元件的方法，该元件含有基板(比如，玻璃或者塑料基板)，该基板上具有有机半导体材料的图案化结构，其中该图案化结构包括多个第一区域和多个第二区域，其中每个第一区域包括厚度等于或者大于第一厚度的有机半导体材料，其中每个第二区域不包括有机半导体材料或者包括厚度等于或者小于第二厚度的有机半导体材料，所述方法包括：提供基板；将有机半导体材料的连续层涂覆在基板上；将溶剂施加在第二区域的连续层上，从而从连续层溶解并去除位于第二区域中的有机半导体材料。该多个第一区域可以不彼此互连。该多个第二区域可以彼此互连，或彼此分开。根据一个实施方式，“多个”OTFT表示至少两个OTFT，任选地多于100个OTFT。同样(类似)的意思可应用于“多个”第一区域等。
所述半导体材料可以通过局部施加溶剂而基本上完全去除。在干燥过程中，溶解区域的半导体材料向剩余的固体半导体材料缩回，产生没有半导体材料的区域。
所述半导体材料可以通过施加溶剂而基本上完全去除。根据另一实施方式，有机半导体材料可以被去除(通过施加溶剂)，使得第一区域中的有机半导体材料的最小厚度比第二区域中的有机半导体材料的厚度大至少5倍(比如，至少大8倍或者至少大10倍)。
施加溶剂于第二区域可以通过将溶剂喷墨印刷到第二区域来进行。下列中的至少一种可以用于有机半导体材料：聚(3-烷基噻吩)、共聚(二辛基芴基-二噻吩基)、聚烷基三芳基胺、二己基六噻吩、星形低聚噻吩、聚(烷基三噻吩)、聚(烷基四噻吩)、官能化并苯、官能化并五苯以及双-(三乙基甲硅烷基乙炔基)-蒽二噻吩。
使用沸点在约100℃-约180℃的溶剂。下列中的至少一种可以用于有机半导体材料：双-(三-异丙基甲硅烷基乙炔基)-并五苯，区域规整(regioregular)的聚(3-己基噻吩)，以及区域规整的聚(3-癸基噻吩)。N-乙酰基-6，13-环硫亚氨基-6，13-二氢并五苯-S-氧化物和6，13-表四氯苯并-6，13-二氢并五苯中的一种可以用于并五苯的前体。下列中的至少一种可用于溶剂：氯仿、四氢呋喃(THF)、二甲苯、己烷、甲苯、环己烷、苯甲醚、3，4-二甲基苯甲醚、1，2-二氯代苯、萘满、1，2，4-三甲基苯、1，2，3-三甲基苯、1，3，5-三甲基苯、苯甲酸甲酯和苯甲酸乙酯。
根据另一实施方式，在涂覆有机半导体材料的连续层的步骤之前，将多个源极和漏极对施加到基板上。
该方法可以进一步包括：在图案化的结构上形成绝缘层，和在绝缘层上在同一对的源极和漏极之间的区域中形成多个栅极。
根据另一实施方式，在基板上形成多个栅极。在多个栅极之上形成绝缘层。在涂覆有机半导体材料的连续层的步骤之前，在绝缘层上形成多个源极和漏极对。
在邻近的源极和漏极对之间可以形成至少一个第二区域，其中在同一对的源极和漏极之间不形成第二区域。在邻近的源极和漏极对之间可以形成两个第二区域。该多个晶体管(一个晶体管由一个源极、一个漏极和一个栅极形成，其中有机半导体材料的沟道布置在所述源极和漏极之间，且其中绝缘层布置在所述栅极和沟道之间)彼此以相同的距离隔开，并在基板上以矩阵的形状排列。
可施加溶剂以覆盖环形区域，从而形成包括环形的一个或多个第二区域(由于溶剂溶解并去除在第二区域中的有机半导体材料的事实，该区域不含有机半导体材料)。可施加溶剂，使得每一个OTFT被第二区域完全包围。第二区域可以与邻近的第二区域分离，或者彼此互连。第一区域可以包括圆形的形状。每一个晶体管可以一个第一区域完全覆盖，该第一区域与覆盖邻近的OTFT的第一区域不互连。
在可以替代的实施方式中，在沿着矩阵的垂直轴或水平轴(或基板的边缘)延伸的线中施加溶剂。这些线可以位于晶体管的邻近的行或列之间。而且，溶剂可以沿矩阵垂直线和水平线两者施加。因此，第二区域可以包括线形或条形，其中第一区域包括覆盖OTFT沟道的方形。有机半导体材料的连续层可以约10nm-约200nm，任选地约20nm-约100nm的层厚度进行涂覆。此外，印刷溶剂的线宽，即第二区域的宽度，可为约10μm-约200μm，任选地约20μm-约100μm。
有机半导体材料和溶剂的组合可以是用于通过例如旋涂沉积连续半导体层的在萘满中的具有浓度为约1％-约10％(任选地约2％-约6％，且特别地约4％)的双-(三-异丙基甲硅烷基乙炔基)-并五苯溶液，和用于通过溶剂滴落法使该连续半导体层图案化的二甲苯。
根据另一实施方式，公开了一种包括基板(比如平坦的玻璃或塑料基板)的半导体元件，该基板上具有有机半导体材料的图案化结构。该图案化结构包括多个第一区域和多个第二区域，其中每个第一区域包括厚度等于或大于第一厚度的有机半导体材料，且其中每个第二区域不含有有机半导体材料或者其中每个第二区域包括厚度等于或小于第二厚度的有机半导体材料，其中至少一个第二区域(任选地多个第二区域)含有痕量的溶剂，和/或其中第一区域的边缘区域包括比第一区域的中心区域的大的厚度，即，至少一个第一区域的至少一个边缘区域包括比该至少一个第一区域的中心区域大的厚度，并且所有的第一区域的边缘区域包括比所有第一区域的中心区域的大的厚度。
第二区域不含有有机半导体材料。根据另一实施方式，在第一区域中的有机半导体材料的最小厚度比在第二区域中的有机半导体层的最大厚度大(比如，至少大5倍，至少大8倍，或至少大10倍)。至少一个第一区域的边缘区域的厚度比该至少一个第一区域的中心区域的厚度大(大至少约10％)。在一个实施方式中，第一区域的边缘区域的厚度比第一区域的中心区域的厚度大约30％-约100％(任选约50％-约150％)。
所述有机半导体元件可以形成至少一个有机薄膜晶体管(OTFT)。对于顶部栅极OTFT，多个源极和漏极对布置在基板和有机半导体材料(第一区域)之间，绝缘层布置在(第一区域和第二区域的)图案化结构上，多个栅极布置在绝缘层上在同一对的源极和漏极之间的区域中。
对于底部栅极OTFT，在基板和绝缘层之间形成多个栅极，由此在绝缘层上形成多个源极和漏极对，和至少一个第二区域在邻近的源极和漏极对之间形成，其中在同一对的源极和漏极之间不形成第二区域。
具有多个OTFT的半导体元件用于有机发光显示器。该多个OTFT电连接至有机发光二极管(作为开关或驱动晶体管)。
附图说明
本发明的以上和其它特征和优点将通过参照附图详细描述其示例性实施方案而变得更加明晰，其中：
图1A显示底部栅极有机薄膜晶体管的剖面图；
图1B显示顶部栅极有机薄膜晶体管的剖面图；
图2是说明根据一个实施方式的形成底部栅极有机薄膜晶体管(OTFT)的方法的步骤的剖面图；
图3是说明图2方法的另一步骤的剖面图；
图4显示根据一个实施方式制造的多个包括图案化的OSC层的底部栅极OTFT的俯视图；
图5显示根据另一实施方式制造的包括图案化的OSC层的顶部栅极OTFT的剖面图；
图6显示根据另一实施方式制造的包括图案化的OSC层的顶部栅极OTFT的俯视图；
图7-10是说明制造包括多个像素的显示器的方法的俯视图，其中每个像素包含根据一个实施方式的OTFT；
图11是根据一个实施方式的有机薄膜晶体管的剖面图；和
图12是根据另一实施方式的有机薄膜晶体管的剖面图。
具体实施方式
现在将参照附图做更详细地描述本发明的公开内容，在附图中显示了示例性实施方式。
图1A和1B显示底部栅极(图1A)和顶部栅极(图1B)有机薄膜晶体管的剖面图。每一个晶体管包括基板5，栅极4，绝缘层3，源极2，漏极2a以及由有机半导体材料形成的沟道6。在某些应用中，比如，用于具有有源矩阵显示的显示器件，基板包括起到驱动晶体管或开关晶体管的作用的多个OTFT(底部栅极或顶部栅极OTFT)。例如，有机有源矩阵发光显示器包括含有多个像素的基板。每个像素包括至少一个OTFT和至少一个有机发光器件。每个像素电连接至多个扫描线中的至少一个并且电连接至多个数据线中的至少一个。为了高度均一的亮度，该多个OTFT的电特性需要基本上均一。此外，需要防止邻近的OTFT之间的串扰。
图2说明了根据实施方式的方法。图2是包括溶液沉积的连续有机半导体层的多个底部栅极OTFT的部分的剖面图。根据一个实施方式，多个OTFT可以节省成本地制造(底部栅极或顶部栅极OTFT)，同时减少邻近OTFT之间的串扰，并增加该多个OTFT的电特性的均一性。
在用于形成底部栅极OTFT的所说明的实施方式中(如图2所示)，栅极4在基板5上形成。然后，绝缘层3在基板5上形成以覆盖栅极4。接着，多个源极和漏极2、2a对在绝缘层3上形成。然后，涂覆半导体材料的连续层9以覆盖绝缘层3和该多个源极和漏极2、2a，在源极和漏极2、2a之间形成沟道。接着，将有机半导体层9图案化，如将从下面描述更好理解的那样。
在用于形成顶部栅极OTFT的另一实施方式中(未示出)，源极和栅极在基板上形成。然后，有机半导体层在基板上形成以覆盖源极和漏极。有机半导体层被图案化，如将从以下描述中更好地理解的那样。然后，绝缘层在有机半导体层上形成。接着，栅极在绝缘层上形成，如图5所示。
如图3所说明的，在形成有机半导体材料的连续层9之后，将溶剂8选择性地施加于连续层9的部分，以溶解及去除层9的这些部分。这一步骤提供包括有机半导体材料的多个第一区域11和不含有有机半导体材料的多个第二区域12。因此，形成有机半导体材料的图案化结构10。
施加溶剂8，使得多个OTFT中的每一个的沟道6被一个或多个第二区域12包围。但是，限定第一区域11以不使邻近的OTFT互相连接。该多个OTFT在基板5上以矩阵的形式布置。第二区域12可以是线形或环形的以至少部分地围绕每一个OTFT。应了解，连续层9的部分被溶剂8溶解和去除，使得没有OTFT与邻近的OTFT通过有机半导体材料或通过第一区域11中的一个互连。因此，能够避免邻近OTFT之间的串扰。与直接图案化的技术(比如，有机半导体材料的喷墨印刷)相比，本方法更具优势，因为由于连续层9在厚度、电阻等方面有高度的均一性(喷墨印刷因例如墨水干燥而产生不均匀的OSC层外形)，OTFT的均一性增加。
对于根据一个实施方式制造显示器，在基板上形成多个有机发光器件。参考图3，有机发光器件(未示出)和OTFT(包括源极2，漏极2a，沟道6，绝缘层3，和栅极4)形成像素，其被电连接至驱动电路，如数据驱动器和扫描驱动器(未示出)。熟练技术人员会懂得有源矩阵显示器的一个像素通常需要多于一个的OTFT。因此，根据一个实施方式，可以制造两个或多个OTFT。这些OTFT可以矩阵的样式布置以形成用于有机发光器件的像素的电路。
参考图4，两个OTFT彼此相邻布置。图4仅显示了该多个OTFT中的两个，且没有显示邻近的OTFT。不管OTFT在基板上的布置(取决于显示器的驱动电路)，每个OTFT的沟道6由有机半导体材料的连续层9形成。使用溶剂8将有机半导体材料的部分溶解并去除，使得每个沟道6通过至少一个第二区域12与邻近的一个或多个沟道6分离。在一个实施方式中，第二区域12可以基本上不包含有机半导体材料。
图5是多个顶部栅极OTFT的剖面图。这些OTFT包括通过选择性施加溶剂8于连续OSC层9之上以溶解在每一个OTFT周围的OSC层的部分而图案化的OSC层。
图6是在形成栅极之前的多个顶部栅极OTFT的俯视图。参考图6，有机半导体材料存在于第一区域11中，而由于对第二区域12施加溶剂，在第二区域中不存在有机半导体材料。该多个OTFT中的每一个的第一区域11中的有机半导体材料接触源极2和漏极2a以形成沟道6。
图7-10是说明形成有源矩阵底板的方法的俯视图，该底板包括多个底部栅极OTFT，导线14和像素电极13。图7显示在其上形成有源极和漏极2、2a的基板。下一处理步骤如图8所示。在该处理过程中，基本上基板的整个部分被有机半导体材料覆盖。
图9和10显示通过溶剂印刷的方法，即通过施加溶剂去除有机半导体材料的部分而对OSC结构化的两种方式。图9说明了简单的行式印刷方法，图10表示通过OTFT环形印刷的OTFT。图9说明了其中溶剂沿着直线施加在多个OTFT上的实施方式，而图10表示其中溶剂沿着环绕每个OTFT中心部分的环形线施加的实施方式。提供溶剂以形成第一区域11和第二区域12。
图11和图12显示了OSC图案化方法的两种不同实施方式的示意性剖面图。在这两个图中，显示了在溶解区域周围OSC材料的积聚。图12显示了OSC层厚度的充分减小以降低导电性(从而充分避免串扰)，而图11说明了OSC的完全消除以使得导电性(及串扰)最小化。
如图11和12所示，有机半导体材料的部分被溶剂溶解和去除。有机半导体材料的部分积聚在剩余的固体有机半导体材料上，这导致第一区域11的厚度增加。在所说明的实施方式中，第一区域11的每个包括厚度等于或大于第一厚度d1的有机半导体材料。第二区域12的每个基本上不含有有机半导体材料或含有厚度等于或小于第二厚度d2的有机半导体材料。第一区域11的边缘区域的厚度de大于第一区域11的中心区域的厚度dc(dc＝d1)。在此情况下，第一区域11的边缘区域的厚度de比第一区域11的中心区域的厚度dc大至少约10％。特别地，反复试验表明第一区域11的边缘区域的厚度de比第一区域11的中心区域的厚度dc大约30％-约300％。
同时，如图12所说明的，如果有机半导体材料残存在第二区域12，那么为了避免邻近的OTFT之间的串扰，第一区域11中的有机半导体材料的最小厚度比第二区域12中的有机半导体材料的厚度大至少约5倍。
有机TFT具有良好的柔韧性，且因此，可以应用于各种的柔性平板显示器。柔性平板显示器的例子包括液晶显示器和有机发光显示器。因此，现在简要描述具有上述有机TFT的有机发光显示器。
上述实施方式可以用于各种类型的有机发光显示器。根据一个实施方式的有机发光显示器是具有有机TFT的有源矩阵(AM)型有机发光显示器。
每一个像素单元包括至少一个上述有机TFT。在有机TFT上形成由SiO2构成的钝化膜。由丙烯酰基或聚酰亚胺形成的像素限定膜在钝化膜上形成。钝化膜用于保护有机TFT，同时使有机TFT的上表面平面化。
有机发光器件电连接至有机TFT。有机发光器件包括彼此相对的像素电极和对电极。有机发光器件也包括插入二者之间的中间层。中间层至少包括发光层。对电极可以有各种形式。例如，对电极可以为多个像素的共用电极。
中间层可以图案化以限定子像素(sub-pixel)。在其它实施方式中，中间层可以是为邻近的子像素所共用的单层。中间层也可以有各种形式。例如，中间层的一部分可图案化用于单独的子像素，而该中间层的其它部分可以是为几个邻近的子像素所共用的单层。
像素电极起着阳极的作用，而对电极起着阴极的作用。在另一实施方式中，第一和第二电极层的极性可以颠倒。
像素电极可以由透明电极或反射电极形成。当像素电极由透明电极形成时，这种像素电极可以由ITO，IZO，ZnO或In2O3形成。当像素电极由反射电极形成时，这种电极在反射膜上可以包括ITO，IZO，ZnO或In2O3。该反射膜可以由Ag，Mg，Al，Pt，Pd，Au，Ni，Nd，Ir，Cr，或者由上述的两种或多种的合金形成。
对电极也可以由透明电极或反射电极形成。当对电极由透明电极形成时，这种对电极可以包括由Li，Ca，LiF/Ca，LiF/Al，Al，Ag，Mg或由上述的两种或多种的化合物形成的层，对电极还可以包括在如ITO，IZO，ZnO或In2O3等的透明导电材料层上形成的辅助电极或母线(bus)电极线。当对电极由反射电极形成时，这种电极可以由Li，Ca，LiF/Ca，LiF/Al，Al，Ag，Mg或上述的两种或多种的化合物形成。
插入像素电极和对电极之间的中间层可以由低分子量有机材料或聚合物材料构成。如果中间层由低分子量有机材料形成，则这种中间层可以具有单一结构或者复合结构。这种复合结构可以通过空穴注入层(HIL)，空穴传输层(HTL)，发光层(EML)，电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)堆叠而形成。可以被用于形成中间层的有机材料的例子有铜酞菁(CuPc)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯胺(NPB)和三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。由低分子量有机材料形成的中间层可以使用掩模通过真空蒸发的方法形成。
由聚合物材料形成的中间层可以具有含有HTL和EML的结构。PEDOT可用于HTL。聚合物有机材料如聚亚苯基亚乙烯基(PPV)和聚芴可用于EML。
在基板上形成的有机发光器件使用密封面构件(facing member)密封。这种密封面构件可以由玻璃或塑料材料形成，且可以包括金属罩。
在上述有机发光显示器件中，根据输入图象的信号显示正确的图象的有机发光显示器可以通过包括根据上述实施方式的有机TFT而制造。
上述实施方式可以提供图案化的有机半导体层，该有机半导体层在降低成本下具有高度的均一性。包括这种有机半导体结构的器件可以基本上没有串扰。
尽管已参照其示范性实施方案具体表显示和描述了本发明，但所属领域的技术人员应当理解，在不背离由权利要求所述限定的本发明精神和范围的情况下，可进行形式和细节上的各种变化。

Claims (27)

1.一种制造电子器件的方法，所述方法包括：
提供基板；
在所述基板上形成有机半导体层；及
选择性地施加化合物于所述有机半导体层的一部分以溶解所述部分，而无需使用在所述有机半导体层上形成的掩模或结构，和选择性地暴露所述部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中选择性地施加所述化合物包括使用喷墨印刷。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述化合物是液态的。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述化合物包括选自下列的至少一种：氯仿、四氢呋喃(THF)、二甲苯、己烷、甲苯、环己烷、苯甲醚、3，4-二甲基苯甲醚、1，2-二氯代苯、萘满、1，2，4-三甲基苯、1，2，3-三甲基苯、1，3，5-三甲基苯、苯甲酸甲酯和苯甲酸乙酯。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述有机半导体层包括选自以下的至少一种：聚(3-烷基噻吩)，共聚(二辛基芴基-二噻吩基)，聚烷基三芳基胺，二己基六噻吩，星形低聚噻吩、聚(烷基三噻吩)，聚(烷基四噻吩)、并苯以及双-(三乙基甲硅烷基乙炔基)-蒽二噻吩。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述并苯包括并五苯。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述并五苯包括双-(三-异丙基甲硅烷基乙炔基)-并五苯，双-(三-乙基甲硅烷基乙炔基)-并五苯，以及双-(三-甲基甲硅烷基乙炔基)-并五苯。
8.如权利要求1所述的方法，其中形成所述有机半导体层包括在所述基板上涂覆N-乙酰基-6，13-环硫亚氨基-6，13-二氢并五苯-S-氧化物以及6，13-表四氯苯并-6，13-二氢并五苯中的至少一种。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括在选择性地施加所述化合物后，去除所述有机半导体层的所述部分。
10.如权利要求9所述的方法，其中去除所述有机半导体层的所述部分包括蒸发所述化合物。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述基板包括第一区域和邻近第一区域的第二区域，
其中形成所述有机半导体层包括在所述基板的第一区域和第二区域上连续形成所述有机半导体层，及
其中选择性地施加所述化合物包括仅在第二区域上施加所述化合物。
12.如权利要求11所述的方法，其中去除所述有机半导体层的所述部分包括从所述基板的第二区域上去除所述有机半导体层的整个部分。
13.如权利要求11所述的方法，其中去除所述有机半导体层的所述部分包括从所述基板的第二区域上去除所述有机半导体层的一部分，使得在第一区域上的有机半导体层的最小厚度比在第二区域上的有机半导体层的最大厚度大至少约5倍。
14.如权利要求9所述的方法，其中所述电子器件包括多个有机薄膜晶体管(TFT)，每一个TFT包括源极和漏极对；
其中所述方法进一步包括：在形成所述有机半导体层之前，在所述基板上形成多个源极和漏极对，所述对的每个在该对的源极和漏极之间具有间隙，所述对彼此横向排列；及
其中形成所述有机半导体层包括形成所述有机半导体层以连续覆盖所述源极和漏极对。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述有机半导体层的所述部分包括在所述对的两个之间形成的有机半导体层的第一部分。
16.如权利要求14所述的方法，进一步包括形成栅极，使得所述栅极的每一个与所述对的一个中的源极和漏极之间的间隙相对。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述栅极在形成所述有机半导体层之前形成，并且其中所述方法进一步包括在形成所述栅极之后并且在形成所述有机半导体层之前形成绝缘层。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述栅极在去除所述有机半导体层的所述部分之后形成的，并且其中所述方法进一步包括在去除所述有机半导体层的所述部分之后并且在形成所述栅极之前形成绝缘层。
19.一种通过权利要求1的方法制备的电子器件。
20.如权利要求19所述的电子器件，其中所述器件包括有机发光显示器件。
21.一种电子器件，其包括：
基板；及
在所述基板上形成的图案化结构，所述图案化结构包括第一区域和与第一区域邻近的第二区域，
其中所述第一区域包含厚度等于或大于第一厚度的有机半导体材料，并且所述第二区域基本上不包括有机半导体材料或者包括厚度等于或者小于第二厚度的有机半导体材料，该第二厚度小于该第一厚度，
其中该第一区域包括边缘部分和非边缘部分，所述边缘部分沿着并且接近第二区域延伸，及
其中在第一区域的边缘部分中的有机半导体材料相对于在第一区域的非边缘部分中的有机半导体材料向上突出。
22.如权利要求21所述的器件，其中该第一厚度是该第二厚度的至少约5倍厚。
23.如权利要求21所述的器件，其中在所述边缘部分中的有机半导体材料的厚度比在所述非边缘部分中的有机半导体材料的厚度大至少约10％。
24.如权利要求23所述的器件，其中在所述边缘部分中的有机半导体材料的厚度比在所述非边缘部分中的有机半导体材料的厚度大约30％-约300％。
25.如权利要求21所述的器件，其中所述电子器件包含多个有机薄膜晶体管(TFT)，该TFT的每一个包含源极和漏极对；
其中所述图案化的结构基本上覆盖所述TFT的源极和漏极对，并与其接触；和
其中所述第二区域形成在所述源极和漏极对的两个之间。
26.如权利要求21所述的器件，其中所述器件包括显示器件。
27.如权利要求26所述的器件，其中所述显示器件包括有机发光显示器件。
CN200710196287XA 2006-12-07 2007-12-07 半导体元件、包含其的有机发光显示器以及其制造方法 Active CN101256954B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06125574.1A EP1930963B1 (en) 2006-12-07 2006-12-07 Method of manufacturing a semiconducting device and semiconducting device
EP06125574.1 2006-12-07
KR1020070003339A KR100846595B1 (ko) 2006-12-07 2007-01-11 반도체 요소, 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치 및상기 반도체 요소의 제조방법
KR3339/07 2007-01-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101256954A true CN101256954A (zh) 2008-09-03
CN101256954B CN101256954B (zh) 2013-01-09

Family

ID=37908323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200710196287XA Active CN101256954B (zh) 2006-12-07 2007-12-07 半导体元件、包含其的有机发光显示器以及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1930963B1 (zh)
KR (1) KR100846595B1 (zh)
CN (1) CN101256954B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103703581A (zh) * 2011-05-26 2014-04-02 普罗赛斯创新中心有限公司 晶体管及其制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3157288B2 (ja) * 1992-07-14 2001-04-16 三洋電機株式会社 パターン形成方法
JP4972260B2 (ja) * 1999-08-31 2012-07-11 イー インク コーポレイション パターニングされた半導体膜を形成する方法
CN100379048C (zh) * 1999-12-21 2008-04-02 造型逻辑有限公司 形成互连
US6696370B2 (en) * 2000-06-16 2004-02-24 The Penn State Research Foundation Aqueous-based photolithography on organic materials
JP4841751B2 (ja) * 2001-06-01 2011-12-21 株式会社半導体エネルギー研究所 有機半導体装置及びその作製方法
KR20050077525A (ko) * 2004-01-27 2005-08-03 삼성전자주식회사 유기 반도체 패턴의 형성 방법과 이를 이용한 유기 박막트랜지스터의 제조 방법
US7105375B2 (en) * 2004-07-30 2006-09-12 Xerox Corporation Reverse printing
GB2418062A (en) * 2004-09-03 2006-03-15 Seiko Epson Corp An organic Field-Effect Transistor with a charge transfer injection layer
KR100669752B1 (ko) * 2004-11-10 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 이를 구비한평판표시장치
KR100652055B1 (ko) * 2004-12-03 2006-12-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기 박막 트랜지스터, 그 제조방법, 및 그를 이용한액정표시소자

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103703581A (zh) * 2011-05-26 2014-04-02 普罗赛斯创新中心有限公司 晶体管及其制造方法
CN103703581B (zh) * 2011-05-26 2017-06-09 纽多维有限公司 晶体管及其制造方法
CN107266680A (zh) * 2011-05-26 2017-10-20 纽多维有限公司 晶体管及其制造方法
US10121970B2 (en) 2011-05-26 2018-11-06 Wuhan Xinqu Chuangrou Optoelectronics Technology Co., Ltd. Transistors and methods for making them
CN107266680B (zh) * 2011-05-26 2021-01-15 纽多维有限公司 晶体管及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1930963A1 (en) 2008-06-11
KR20080052122A (ko) 2008-06-11
CN101256954B (zh) 2013-01-09
EP1930963B1 (en) 2016-03-02
KR100846595B1 (ko) 2008-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100647660B1 (ko) 박막 트랜지스터 및 이를 채용한 평판표시장치
US8227795B2 (en) Organic thin film transistor, flat panel display apparatus having the same, and a method of manufacturing organic thin film transistor
CN1832220B (zh) 制造薄膜晶体管的方法、薄膜晶体管和显示装置
US20100133526A1 (en) Organic thin film transistor and flat panel display device including the same
US7750350B2 (en) Organic thin film transistor, flat panel display apparatus having the same, method of producing the organic thin film transistor and shadow mask used in the method
CN103370776A (zh) 薄膜晶体管元件及其制造方法、有机el显示元件、以及有机el显示装置
CN103370775A (zh) 薄膜晶体管器件及其制造方法、有机el显示元件和有机el显示装置
US8076733B2 (en) Flat panel display device having an organic thin film transistor and method of manufacturing the same
US7714324B2 (en) Organic thin film transistor and method of manufacturing the same
US20050269562A1 (en) Thin film transistor (TFT) and flat display panel having the thin film transistor (TFT)
KR100659103B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터, 이를 구비한 평판 디스플레이 장치및 유기 박막 트랜지스터의 제조방법
JP4602920B2 (ja) 有機薄膜トランジスタ、それを備えた平板ディスプレイ装置、及び有機薄膜トランジスタの製造方法
JP5264089B2 (ja) 半導体要素、これを備えた有機発光ディスプレイ装置及び該半導体要素の製造方法
CN101256954B (zh) 半导体元件、包含其的有机发光显示器以及其制造方法
KR100719546B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터, 이를 구비한 평판 디스플레이 장치및 유기 박막 트랜지스터의 제조방법
KR100730157B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광디스플레이 장치
CN101017841A (zh) 薄膜晶体管、其制备方法和具有它的平板显示设备
KR100751382B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 전계 발광디스플레이 장치
KR100670355B1 (ko) 트랜지스터, 이의 제조방법 및 이를 구비한 평판디스플레이 장치
KR100647686B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 평판 디스플레이장치
KR100696536B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광디스플레이 장치
KR100592270B1 (ko) 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 평판표시장치
KR101137382B1 (ko) 평판 디스플레이 장치
KR100670370B1 (ko) 유기 발광 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20090109

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Applicant after: Samsung Mobile Display Co., Ltd.

Address before: Gyeonggi Do, South Korea

Applicant before: Samsung SDI Co., Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG MOBILE DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG SDI CO., LTD.

Effective date: 20090109

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG MOBILE DISPLAY CO., LTD.

Effective date: 20121017

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20121017

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Applicant after: Samsung Display Co., Ltd.

Address before: Gyeonggi Do, South Korea

Applicant before: Samsung Mobile Display Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant