CN101926016A - 有机薄膜晶体管、有源矩阵有机光学器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种制造有机薄膜晶体管的方法，包括：提供包含限定沟道区的源电极和漏电极的基板；使至少沟道区经历清洗处理步骤；以及通过喷墨印刷将有机半导体材料由溶液沉积到沟道区中。

Description

有机薄膜晶体管、有源矩阵有机光学器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及有机薄膜晶体管、有源矩阵有机光学器件及其制造方法。

背景技术

晶体管可以划分为两种主要类型：双极结晶体管和场效应晶体管。这两种类型都有包括在其间沟道区内布置有半导体材料的三个电极的共同的结构。双极结晶体管的三个电极称为发射极、集电极和基极，而在场效应晶体管中这三个电极则称为源极、漏极和栅极。双极结晶体管可以描述为电流动作器件，因为发射极和集电极之间的电流由在基极和发射极之间流过的电流控制。相反，场效应晶体管可以描述为电压动作器件，因为在源极和漏极之间流过的电流由栅极和源极之间的电压控制。

晶体管还能够根据它们是包含传导正电荷载流子(空穴)的半导体材料还是包含传导负电荷载流子(电子)的半导体材料分别分类为p型和n型。半导体材料可以根据其接受、传导、及供予电荷的能力来选择。半导体材料接受、传导、及供予空穴或电子的能力能够通过对材料掺杂得以改善。用于源电极和漏电极的材料还能够根据其接受及注入空穴或电子的能力来选择。

例如，p型晶体管器件能够通过选择其在接受、传导、及供予空穴方面有效的半导体材料，以及选择其在注入及接受来自半导体材料的空穴方面有效的材料用于源电极和漏电极来形成。电极内的费米能级与半导体材料的HOMO能级良好的能级匹配能够改善空穴注入及接受。相反，n型晶体管器件能够通过以下方式形成：选择在接受、传导、及供予电子方面有效的半导体材料，并且选择在将电子注入半导体材料内以及接受来自半导体材料的电子方面有效的材料用于源电极和漏电极。电极内的费米能级与半导体材料的LUMO能级良好的能级匹配能够改善电子的注入及接受。能够起着n或p型的作用的双极性器件也是已知的。

晶体管能够通过将元件沉积于薄膜内以形成薄膜晶体管(TFT)的方式来形成。当将有机材料用作这样的器件内的半导体材料时，则它称为有机薄膜晶体管(OTFT)。

有机薄膜晶体管的各种配置是已知的。一种这样的器件是绝缘栅极场效应晶体管，该绝缘栅极场效应晶体管包括在其间沟道区中布置有半导体材料的源电极和漏电极，邻近半导体材料布置的栅电极以及布置于栅电极与沟道区中的半导体材料之间的绝缘材料层。

OTFT可以通过低成本、低温的方法(例如溶液处理)来制造。而且，OTFT可兼容于柔性塑料基板，从而提供了在成卷工艺(roll-to-roll process)中于柔性基板上大规模制造OTFT的前景。

在图1中示出了此类有机薄膜晶体管的实例。所示出的结构可以沉积于基板1上并且包括源电极和漏电极2、4，源电极和漏电极2、4由位于它们之间的沟道区6隔开。有机半导体(OSC)8被沉积于沟道区6中并且能够在源电极和漏电极2、4的至少一部分之上延伸。电介质材料的绝缘层10被沉积于有机半导体8之上并且可以在源电极和漏电极2、4的至少一部分之上延伸。最终，栅电极12被沉积于绝缘层10之上。栅电极12位于沟道区6之上并且可以在源电极和漏电极2、4的至少一部分之上延伸。

以上所描述的结构称为顶栅有机薄膜晶体管，因为栅极位于器件的顶侧。作为选择，同样已知的是将栅极设置于器件的底侧以形成所谓的底栅有机薄膜晶体管。

在图2中示出了此类底栅有机薄膜晶体管的实例。为了更清晰地示出在图1和2中所示的结构之间的关系，已经将相似的参考数字用于对应的部件。在图2中示出的底栅结构包括沉积于基板1上的栅电极12，在该栅电极12之上沉积电介质材料的绝缘层10。源电极和漏电极2、4沉积于电介质材料的绝缘层10之上。源电极和漏电极2、4由位于它们之间的在栅电极之上的沟道区6隔开。有机半导体(OSC)8沉积于沟道区6中并且可以在源电极和漏电极2、4的至少一部分之上延伸。

上述配置的一个问题是在沉积OSC时如何将OSC容纳于沟道区之内。该问题的一个解决方案是设置限定阱(well)的绝缘堤坝材料14的图形化层，在该阱中OSC 8能够通过例如喷墨印刷(inkjet printing)由溶液中沉积。在图3和图4中分别示出了用于底栅和顶栅有机薄膜晶体管的此类配置。再次，为了更清晰地示出图1和2中所示的结构之间，以及在图3和4中所示出的结构之间的关系，已经将相似的参考数字用于对应的部件。

具体地，由绝缘材料的图形化层14所限定的阱的外围包围限定于源电极和漏电极2、4之间的部分或整个沟道6以便使OSC 8容易通过例如喷墨印刷来沉积。而且，由于绝缘层14在OSC 8沉积之前沉积，因而它可以在不破坏OSC的情况下沉积及图形化。绝缘层14的结构能够使用已知的沉积及图形化技术(例如正性或负性抗蚀剂的光刻、湿法刻蚀、干法刻蚀等)以可再生产的方式来形成。

本申请人已经发现即使设置了限定阱的堤坝材料的图形化层，问题仍然存在于将OSC容纳于沟道区之内以及使用沉积OSC的溶液处理技术在沟道区内提供OSC的良好的膜形成当中。由于OSC典型地沉积在其中的有机溶剂的接触角是小的，因而发生限定阱的堤坝材料的不可控的润湿。在最坏的情况下OSC可能会溢出该阱。

已知润湿性能够通过应用表面处理步骤(例如等离子体处理)来控制。但是，同样已知的是此类表面处理能够破坏暴露于阱内的OTFT的有源层。例如，已知使栅极电介质受到等离子体处理能够破坏电介质。实际上，本申请人已经进行过他们自己的实验以通过形成如图2所示的其中在使用旋涂技术从溶液中沉积有机半导体材料之前使电介质层受到等离子体处理的底栅OTFT器件来证实了这种情况。将这些器件的性能与在制造期间没有将等离子体处理应用于电介质的对应的器件相比。结果清晰地指出了其中在制造期间使电介质受到等离子体处理的OTFT器件的性能被严重降低。类似地，本申请人开发了其中在等离子体处理之前将保护性的“栓塞”沉积于电介质之上以便保护电介质层免受破坏的技术。

上述配置的另一个问题是如何在有机半导体材料中提供良好的电荷载流子迁移率。沟道的电导率能够通过在栅极施加电压来改变。通过这种方式能够使用所施加的栅极电压来接通和切断晶体管。给定的电压可获得的漏极电流取决于在器件的有源区(源电极和漏电极之间的沟道)内的有机半导体中的电荷载流子的迁移率。因而，为了以低工作电压来获得高漏极电流，有机薄膜晶体管必须在沟道区内具有电荷载流子流动性高的有机半导体。

有机薄膜晶体管的应用当前受到了有机半导体材料相对低的迁移率的制约。已经发现改善迁移率最有效的方法之一是激励有机材料使其有序并对准。这最小化了分子间距并且激励了作为有机半导体内主要传导机制的链间跳跃。在薄膜晶体管中迁移率最高的有机半导体材料显示出了实质上的有序化及结晶化，这从光学显微照相和X射线光谱学中可明显看出。

本发明的实施例的目的是解决以上所概述的问题。特别地，某些实施例的目的是改善OTFT的有机半导体层内的电荷迁移率，以及还改善有机半导体材料在从溶液沉积时的约束及膜形成。

发明内容

本申请人自然地假定不论用来沉积有机半导体材料的是什么技术在背景技术部分所讨论的表面处理(例如等离子体处理)对OTFT的有源元件都具有同样的有害作用。照此，当本申请人将用于有机半导体材料的在背景技术部分所描述的旋涂技术更改成喷墨沉积技术时，他们继续使用保护性的栓塞以便在等离子体处理期间保护下卧的电介质层。但是，本申请人现在已经惊奇地发现，当喷墨印刷技术用于沉积有机半导体材料时，通过在将有机半导体材料喷墨印刷于下卧层上之前使下卧层受到清洗处理(cleaning treatment)步骤(例如等离子体处理)使OTFT器件的性能实际上得到了显著提高。也就是，与旋涂的器件相反，已经发现当与其中沟道区内的下卧表面并没有同样暴露的喷墨印刷的器件比较时，在有机半导体的喷墨印刷之前将清洗处理步骤(例如等离子体处理)应用于OTFT的沟道区实际上显著地提高了器件性能。

按照上文，并且根据本发明的实施例其中提供了制造有机薄膜晶体管的方法，包括：提供包括限定沟道区的源电极和漏电极的基板；使至少沟道区经受清洗处理步骤；以及通过喷墨印刷使有机半导体材料由溶液沉积至沟道区内。

公知的是喷墨印刷层的膜形成特性明显不同于通过其它技术(例如旋涂)沉积的层的膜形成特性。先前，使用喷墨印刷技术沉积有机半导体材料而制造的OTFT器件在与使用有机半导体材料的其它沉积技术(例如旋涂)制造的器件比较时已经显示出了不良的性能。特别地，已经发现喷墨印刷的有机半导体膜具有较低的电荷迁移率。在不希望受任何理论约束的情况下，据信本发明的清洗处理步骤影响沟道区内的表面能以致使喷墨印刷的有机半导体材料的润湿改善至足以抵消对沟道区表面的破坏的这样的程度。实际上，已经发现电荷迁移率在与其中沟道区的表面没有在有机半导体材料的喷墨沉积之前受到清洗处理步骤的喷墨印刷的OTFT器件的电荷迁移率比较时能够增加至少两个数量级。在旋涂的器件上没有观察到这样的效果，大概是由于旋涂层不同的膜形成特性。

优选地，使至少部分的源电极和漏电极也经受清洗处理步骤。该清洗处理步骤去除了污染电极表面的任何材料，否则污染材料会抑制电荷的注入/拉出。如果希望改善电荷的注入/拉出，则该清洗处理步骤同样有助于在电极上的上覆的自组装单层的后续形成。这类层的形成受到污染电极表面的材料的存在的抑制。

清理处理步骤优选为等离子体处理步骤，最优选为O₂等离子体处理步骤。已经发现等离子体处理，尤其是O₂等离子体处理，在增加随后沉积的喷墨印刷的有机半导体层的电荷迁移率方面特别有效。等离子体可以包括O₂和基团促进物质(例如含卤素的物质，优选为含氟的物质，例如CF₄)两者。

等离子体处理优选应当是能量足够高的以去除任何污染但是优选是足够低的使得所暴露的表面不被过度地破坏。实际上，所暴露的表面的某些破坏可能正好是所希望的以给有机的半导体材料提供结晶点。但是，对所暴露表面的过度破坏并不是所希望的。类似地，暴露时间将同样决定所暴露的表面被清洗/破坏的程度。优选地，等离子体处理应当持续至少60秒。

清洗处理步骤优选在有机半导体材料的喷墨印刷之前继之以去润湿处理。优选地，去润湿处理是等离子体处理，例如含卤素的等离子体，优选为含氟的等离子体，例如CF₄等离子体。已经发现该附加的处理步骤的提供进一步提高了喷墨印刷的OTFT器件的性能。假定除了将抗润湿的性质恢复至所暴露的表面之外，去润湿处理还可以起至少部分修复由清洗处理步骤引起的对沟道区的任何破坏的作用。等离子体去润湿处理优选持续至少10秒，更优选为至少30秒。

对于顶栅OTFT，栅极电介质被沉积于OSC之上并且栅电极被沉积于栅极电介质之上。但是，OTFT优选为底栅OTFT并且提供基板的步骤包括沉积栅电极，将栅极电介质沉积于栅电极之上，以及将源电极和漏电极沉积于栅极电介质之上以形成沟道区。已经发现清洗处理步骤对于在将有机半导体材料喷墨印刷于电介质材料上之前处理在底栅OTFT的沟道区内暴露的电介质材料是特别有效的。电介质材料可以是无机的或有机的但优选是有机的。再次，已经发现清洗处理步骤对处理沟道区内所暴露的有机电介质材料是特别有效的。据信清洗处理步骤可以去除有机电介质材料的受污染的顶表面。

对于喷墨印刷的器件，优选是提供能够将有机半导体材料沉积于其中的阱。因此，在提供基板之后，并且在清洗处理步骤之前，形成限定包围沟道区的阱的绝缘材料的图形化层是有利的。这种阱形成步骤应当在清洗处理步骤之前执行，以便避免沟道区在清洗步骤之后的污染，并且在有机半导体材料的喷墨印刷之前。实际上，本发明的清洗处理步骤特别对其中设置有限定阱的材料的图形化层的器件有用，因为形成该图形化层的工艺会导致不利地影响到此类器件的性能的沟道区和/或源电极和漏电极的污染。清洗处理步骤去除了在阱形成工艺之后遗留于沟道区内以及电极上的致污材料。

根据本发明的第二方面，其中提供了根据先前所描述的方法制造的有机薄膜晶体管器件，该器件具有至少10^-4cm²/Vs的电荷迁移率，更优选为至少10^-3cm²/Vs，以及最优选为至少10^-2cm²/Vs。据发现，在没有本发明的清洗处理步骤的情况下使用喷墨印刷制造的以外器件具有小于10^-4cm²/Vs的电荷迁移率。

根据本发明的其它方面，其中提供了有源矩阵有机光学器件及其制造方法，在该有源矩阵有机光学器件中并入了根据先前所描述的方法制造的有机薄膜晶体管。

附图说明

本发明在此将参考附图仅以实例的方式更详细地描述，在附图中：

图1示出了已知的顶栅有机薄膜晶体管配置；

图2示出了已知的底栅有机薄膜晶体管配置；

图3示出了具有用于容纳有机半导体的阱的底栅有机薄膜晶体管配置；

图4示出了具有用于容纳有机半导体的阱的顶栅有机薄膜晶体管配置；

图5示出了涉及根据本发明的实施例形成底栅有机薄膜晶体管的方法步骤；

图6示出了涉及根据本发明的实施例形成顶栅有机薄膜晶体管的方法步骤；

图7示出了包含有机薄膜晶体管及有机发光器件的有源矩阵有机发光显示器的一部分；以及

图8示出了包含有机薄膜晶体管及有机发光器件的另一有源矩阵有机发光显示器配置的一部分。

具体实施方式

本发明的实施例对通过喷墨印刷来沉积OSC的器件将附加的清洗处理步骤引入OTFT工艺流程中。已经发现这会使喷墨印刷的器件产生良好的OTFT性能，包括喷墨沉积的OSC溶液的好的润湿和膜形成特性以及生成的OSC膜的高结晶度，以及从而产生的高电荷迁移率。

图5示出了涉及根据本发明的实施例形成底栅有机薄膜晶体管的方法步骤。与在图1到4中使用的参考数字相似的参考数字已经被使用于对应的部件。图5(A)描绘了在OSC沉积之前的处于显影(development)的器件结构。该结构通过以下方式形成：将栅电极12沉积于基板1上，将栅极电介质10沉积于栅电极12之上，将源电极和漏电极2、4沉积于栅极电介质10之上，限定其中栅极电介质10被暴露的沟道区6，以及形成限定包围沟道区6的阱的绝缘堤坝材料的图形化层14。在图5(A)所示的配置中限定阱的堤坝14具有能够有利于在OSC由溶液沉积于阱内时形成良好的OSC膜的底切剖面(undercut profile)。但是，限定阱的堤坝作为选择可以具有正性的剖面(positive profile)。

如图5(B)到5(C)所示，暴露于阱内的电介质10及源电极和漏电极2、4经受了O₂等离子体处理并且然后经受了CF₄等离子体处理。OSC 8然后喷墨印刷至阱内以形成如图5(D)所示的结构。

图6示出了涉及根据本发明的实施例形成顶栅有机薄膜晶体管的对应的方法步骤。与在图1到5中使用的参考数字相似的参考数字已经被使用于对应的部件。

该方法步骤与图5所示出的用于底栅配置的方法步骤相似，除了如图6(A)所示的那样使用不同的起始结构。在此，在基板1上提供了限定沟道区6的源电极和漏电极2、4，提供了形成于源电极和漏电极之上的限定阱的堤坝层。然后使这种结构受到O₂等离子体处理并且然后是CF₄等离子体处理，如图6(B)到6(C)所示。OSC 8然后喷墨印刷至阱内，如图6(D)所示，继之以如图6(E)所示的栅极电介质10以及栅电极12以形成如图6(F)所示的结构。

以下将更详细地讨论适合于根据本发明的实施例形成OTFT的材料和工艺。

基板

基板可以是刚性的或柔性的。刚性的基板可以选自玻璃或硅而柔性的基板可以包括薄的玻璃或塑料例如聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)PEN、聚碳酸酯及聚酰亚胺。

有机半导体材料可以通过使用适合的溶剂制成可溶液处理的。示例性的溶剂包括：单或多烷基苯(例如甲苯和二甲苯)；四氢萘；及氯仿。优选的溶液沉积技术包括旋涂和喷墨印刷。其它溶液沉积技术包括浸涂、滚涂和丝网印刷。

有机半导体材料

优选的有机半导体材料包括：小分子，例如可选地取代的并五笨；可选地取代的聚合物，例如聚芳醚，特别是聚芴和聚噻吩；以及低聚物。可以使用材料的混合物，包括不同材料类型的混合物(例如聚合物和小分子混合物)。

源电极和漏电极

对于p沟道OTFT，源电极和漏电极优选包括高功函数的材料，优选为具有大于3.5eV的功函数的金属，例如金、铂、钯、钼、钨、或铬。更优选地，金属具有在4.5～5.5eV的范围内的功函数。还可以使用其它适合的化合物、合金和氧化物，例如三氧化钼和氧化铟锡。源电极和漏电极可以通过热蒸发来沉积并且使用本领域所已知的标准的光刻及剥离技术来图形化。

作为选择，可以将导电的聚合物沉积为源电极和漏电极。这类导电聚合物的实例是聚(乙撑二氧噻吩)(PEDOT)，虽然其它导电聚合物是本领域中所已知的。可以使用例如旋涂或喷墨印刷技术以及以上所讨论的其它溶液沉积技术将此类导电聚合物由溶液沉积。

对于n沟道OTFT，源电极和漏电极优选包括例如为具有小于3.5eV的功函数的金属(例如钙或钡)或者金属化合物(特别是碱金属或碱土金属的氧化物或氟化物，例如氟化锂、氟化钡和氧化钡)薄层的材料。作为选择，可以将导电聚合物沉积为源电极和漏电极。

为了制造方便，源电极和漏电极优选由相同的材料形成。但是，应当意识到源电极和漏电极分别为了优化电荷注入和拉出可以由不同的材料形成。

限定于源电极和漏电极之间的沟道的长度可以高达500微米，但是该长度优选小于200微米，更优选为小于100微米，最优选为小于20微米。

栅电极

栅电极能够选自范围广泛的导电材料，例如金属(例如金)或金属化合物(例如氧化铟锡)。作为选择，可以将导电聚合物沉积为栅电极。可以使用例如旋涂或喷墨印刷技术以及以上所讨论的其它溶液沉积技术将此类导电聚合物由溶液沉积出。

由例如原子力显微镜(AFM)所测量的栅电极、源电极和漏电极的厚度可以处于5～200nm的范围内，尽管典型为50nm。

栅极电介质

栅极电介质包括电介质材料，电介质材料选自具有高电阻率的绝缘材料。电介质的介电常数k典型为大约2～3，尽管具有高k值的材料是所希望的，因为OTFT可获得的电容与k直接成正比，并且漏极电流I_D与电容直接成正比。因而，为了以低工作电压来获得高漏极电流，具有在沟道区内的薄电介质层的OTFT是优选的。

电介质材料可以是有机的或无机的。优选的无机材料包括SiO2、SiNx和旋涂玻璃(SOG)。优选的有机材料一般为聚合物并且包括绝缘聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))以及苯并环丁烷(BCB)(可从Dow Corning公司购得)。绝缘层可以由材料的混合物形成或者包括多层结构。

电介质材料可以通过本领域所已知的热蒸发、真空处理或层压技术来沉积。作为选择，可以使用例如旋涂或喷墨印刷技术以及以上所讨论的其它溶液沉积技术将电介质材料从溶液沉积。

如果将电介质材料由溶液沉积到有机半导体上，则电介质材料不应该引起有机半导体的溶解。类似地，如果将有机半导体由溶液沉积到电介质材料上，则电介质材料不应该被溶解。避免该溶解的技术包括：使用正交溶剂，即使用用于沉积不溶解下卧层的最上层的熔剂；以及交联下卧层。

栅极电介质层的厚度优选小于2微米，更优选为小于500nm。

另外的层

其它层可以包含于器件架构中。例如，自组装单层(SAM)可以沉积于栅极、源电极或漏电极、基板、绝缘层及有机半导体材料上以促进结晶(crystallity)，减小接触电阻率，修复表面特性以及在有需要的地方促进粘附。特别地，在沟道区内的电介质表面可以设置有包括结合区和有机区的单层以通过例如改善有机半导体的形态(特别是聚合物对准和结晶度)以及覆盖电荷陷阱来提高器件性能，特别是对于高k值的电介质表面。该单层的示例性材料包括具有长的烷基链的氯代硅烷或烷氧基硅烷，例如十八烷基三氯硅烷。类似地，源电极和漏电极可以设置有SAM以改善有机半导体与电极之间的接触。例如，金的SD电极可以设置有SAM，其中该SAM包含硫醇结合基团以及用于改善接触的基团(可以为具有高偶极矩的基团)；掺杂剂；或共轭部分。

OTFT应用

根据本发明的实施例的OTFT具有范围广泛的可能应用。一种此类应用是驱动光学器件中的像素，优选为有机光学器件。该光学器件的实例包括感光器件(photoresponsive device)，特别是光电探测器，和发光器件，特别是有机发光器件。OTFT特别适合使用于有源矩阵有机发光器件，例如使用于显示应用中。

图7示出了包括制作于公共基板21上的有机薄膜晶体管和相邻的有机发光器件的像素。OTFT包括栅电极22、电介质层24、分别标示为23s和23d的源电极和漏电极、以及OSC层25。OLED包括阳极27、阴极29以及设置于阳极和阴极之间的电致发光层28。另外的层可以位于阳极和阴极之间，例如电荷传输层、电荷注入层或电荷阻挡层。在图7的实施例中，阴极材料层延伸横过OTFT和OLED两者，并且设置绝缘层26以使阴极层29与OSC层25电隔离。在本实施例中，漏电极23d直接连接至有机发光器件的阳极以使有机发光器件在发光状态和非发光状态之间切换。

OTFT和OLED的有源区域由公共的堤坝材料限定，公共的堤坝材料通过将光致抗蚀剂层沉积于基板21上并且对它进行图形化以在基板上限定OTFT和OLED的区域来形成。根据本发明的实施例，在制造期间可以以与涉及图5和6所描述的方式类似的方式在OSC和有机电致发光材料沉积于阱之前使限定OTFT和OLED两者的阱经历清洗处理步骤。然后可以将OTFT和OLED的剩余层沉积于阱内。

在图8所示的替代配置中，有机薄膜晶体管可以按与有机发光器件成堆叠的关系来制作。在该实施例中，有机薄膜晶体管如同上文所描述的那样按顶栅或底栅的配置来组建。如同图7的实施例那样，OTFT和OLED的有源区域由光致抗蚀剂的图形化层33所限定，但是在这种堆叠配置中存在两个分离的堤坝层33-一个用于OLED而一个用于OTFT。根据本发明的实施例，这两个分离的层在制造期间可以以与涉及图5、6和7所描述的方式相似的方式来处理。

使平面化层31(也称为钝化层)沉积于OTFT之上。示例性的钝化层包括BCB和聚对二甲苯。有机发光器件被制作于钝化层之上。有机发光器件的阳极34由穿过钝化层31和堤坝层33的导电通孔32电连接至有机薄膜晶体管的漏电极。

应当意识到包含OTFT和光学有源区域(例如发光区域或感光区域)的像素电路可以包括更多的元件。特别地，图7和8的OLED像素电路将典型地包括除所示的驱动晶体管外的至少另一晶体管以及至少一个电容器。

应当意识到在此所描述的有机发光器件可以是顶发光器件或底发光器件。也就是，器件可以通过器件的阳极侧或阴极侧发光。在透明器件中，阳极和阴极两者都是透明的。应当意识到透明阴极器件不必具有透明的阳极(当然，除非想要完全透明的器件)，因此用于底发光器件的透明阳极可以以反射材料层(例如铝层)来代替或补充。

透明的阴极特别有利于有源矩阵的器件，因为在该器件中穿过透明阳极的发光可能如同能够从图8所示的实施例中看出的那样至少部分地由位于发光像素之下的OTFT驱动电路所阻挡。

实例

OTFT根据图5所示的工艺来制造。该器件的迁移率比在没有氧气等离子体处理的情况下形成的对应的器件高至至少2个数量级。

相反地，旋涂器件的迁移率在经受氧气和/或CF4等离子体处理时下降达2个数量级。

虽然本发明已经部分示出并参考其优选的实施例进行了描述，本领域技术人员应当理解，在没有脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下这里可以进行形式及细节的各种改变。

Claims (24)

1.一种制造有机薄膜晶体管的方法，包括以下步骤：提供包含限定沟道区的源电极和漏电极的基板；使至少所述沟道区经历清洗处理步骤；以及通过喷墨印刷将有机半导体材料由溶液沉积到所述沟道区中。

2.根据权利要求1的方法，其中还使所述源电极和漏电极的至少部分经受所述清洗处理步骤。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述清洗处理步骤是等离子体处理步骤。

4.根据权利要求3的方法，其中所述等离子体处理步骤是O₂等离子体处理步骤。

5.根据权利要求3或4的方法，其中所述等离子体包括基团促进物质。

6.根据权利要求5的方法，其中所述基团促进物质是含卤素的物质。

7.根据权利要求6的方法，其中所述含卤素的物质是含氟的物质。

8.根据权利要求7的方法，其中所述含氟的物质是CF₄。

9.根据权利要求3到8中的任一权利要求的方法，其中所述等离子体处理步骤至少执行60秒。

10.根据以上任一权利要求的方法，其中在所述有机半导体材料的喷墨印刷之前在所述清洗处理步骤之后继之以去润湿处理步骤。

11.根据权利要求10的方法，其中所述去润湿处理步骤是等离子体处理。

12.根据权利要求11的方法，其中所述去润湿等离子体处理包括含卤素的等离子体。

13.根据权利要求12的方法，其中所述含卤素的等离子体是含氟的等离子体。

14.根据权利要求13的方法，其中所述含氟的等离子体是CF₄。

15.根据以上任一权利要求的方法，其中所述有机薄膜晶体管是顶栅器件，所述方法还包括将栅极电介质沉积于所述有机半导体材料之上以及将栅电极沉积于所述栅极电介质之上。

16.根据权利要求1-14中任一项的方法，其中所述有机薄膜晶体管是底栅器件，提供所述基板的步骤包括：沉积栅电极，将栅极电介质沉积于所述栅电极之上，以及将所述源电极和漏电极沉积于所述栅极电介质之上以形成所述沟道区。

17.根据权利要求16的方法，其中所述电介质材料是有机电介质。

18.根据以上任一权利要求的方法，还包括在提供基板的步骤之后并且在清洗处理步骤之前形成限定包围所述沟道区的阱的绝缘材料的图形化层。

19.一种根据以上任一权利要求的方法制造的有机薄膜晶体管器件，所述器件具有至少10^-4cm²/Vs的电荷迁移率。

20.根据权利要求19的有机薄膜晶体管器件，其中所述器件具有至少10^-3cm²/Vs的电荷迁移率。

21.根据权利要求20的有机薄膜晶体管器件，其中所述器件具有至少10^-2cm²/Vs的电荷迁移率。

22.一种制造有源矩阵有机光学器件的方法，包括以下步骤：

在包含图形化电极层的基板上形成限定多个阱的至少一个堤坝层；

使所述多个阱经历清理处理步骤；以及

通过喷墨印刷将有机半导体材料沉积到所述阱中的一些阱中以在其中形成有机薄膜晶体管并且将有机光学有源材料沉积至所述阱中的其它阱中以在其中形成发光像素。

23.根据权利要求22的方法，其中形成步骤包括：在公共基板上形成为所述有机薄膜晶体管和所述像素两者提供的公共的堤坝层，并且其中经历步骤包括：使所述有机薄膜晶体管的所述阱和所述像素的所述阱两者同时经历所述清洗处理步骤。

24.一种根据权利要求22或23的所述方法制造的有源矩阵有机光学器件，其中所述有机薄膜晶体管具有至少10^-4cm²/Vs的电荷迁移率。

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