CN102318068A - 有机电子电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层膜体形式的有机电子电路(1)及其制造方法。所述多层膜体具有衬底层(2)、第一导电功能层(3)、半导电功能层(4)、绝缘层(5)以及第二导电功能层(6)。所述有机电子电路(1)具有两个或更多部分(20、21)。所述两个或更多部分(20、21)中的至少一个第一部分(20)的形式为互连组件(80)。在所述至少一个第一部分(20)中提供了多个结构(3a)，在优选方向上重复所述结构(3a)并且在所述第一导电功能层(3)中相应地形成所述结构(3a)，所述结构(3a)被中心第一区(30)中的绝缘层(5)相应地覆盖并且所述结构(3a)未被所述中心第一区(30)的两侧上布置的第二区(31、32)中的绝缘层(5)覆盖。所述两个或更多部分(20、21)中的至少一个第二部分(21)的形式为电子组件(81)。在在所述第一导电功能层(3)中的所述至少一个第二部分(21)中提供了在优选方向上重复的多个结构(3b)。在中心第一区(40)中布置的这些结构(3b)被所述半导电功能层(4)和/或所述绝缘层(5)覆盖。这些结构(3b)未被与一个部分相邻地布置的至少一个第二区(31、32)中的绝缘层(5)覆盖。所述第二导电功能层(6)具有至少一个第一区(50)，在所述第一区(50)中，所述第二导电功能层(6)部分地覆盖在所述第一导电功能层(3)在形式为所述互连组件(80)的所述至少一个部分(20)中的至少一个结构(3a)上并且部分地覆盖在所述第一导电功能层(3)的在形式为所述电子组件(81)的所述至少一个部分(21)中的至少一个结构(3a)上，从而形成一个或多个导电连接(64、65、66)。所述第二导电功能层(6)具有提供电子元件的至少一个第二区(51)，在所述第二区(51)中，所述第二导电功能层(6)部分地覆盖在形式为所述电子组件(81)的所述至少一个第二部分(21)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种多层膜体形式的有机电子电路，所述多层膜体具有衬底层、第一导电功能层、半导电功能层、绝缘层以及第二导电功能层，以及涉及一种用于制造所述有机电子电路的方法。
背景技术
有机电子电路例如从WO 2004/047144A2是公知的。WO 2004/047144A2描述了具有以上指出的结构的场效应晶体管。在衬底上布置有源极和漏极电极层，所述源极和漏极电极层彼此啮合(engagement)并在全部表面积上顺序地被结构化半导体层和绝缘层所覆盖。所述绝缘层上布置有结构化栅极电极层。所述源极电极层与所述漏极电极层之间布置有所谓的沟道，所述沟道上布置有栅极电极层，所述栅极电极层在此的形式为顶部栅极电极。
为了使有机电子电路还可以具有更多的电路功能并因而可以提供更复杂的电子电路，首先必须增大电子元件的集成密度(即，单位表面积内的元件数)。但是，在大规模生产中的印刷有机电子电路的情况下，如果待印刷的用于提供功能层的导电和半导电材料只能缓慢变干或硬化，则增大密度尤为困难，也就是说，难以印刷高质量的高分辨率电子功能层。此外，以相互重叠的关系精确放置(即，对准)功能层对于高级别的集成密度和部件质量非常重要。
发明内容
现在，本发明的目标是提供一种改进的有机电子电路。
本发明的目标通过一种多层膜体形式的有机电子电路实现，所述多层膜体具有衬底层、第一导电功能层、半导电功能层、绝缘层以及第二导电功能层，其中所述有机电子电路具有两个或更多部分，其中所述两个或更多部分中的至少一个第一部分的形式为互连组件并且在所述第一导电功能层中的所述至少一个第一部分中形成多个结构，所述结构在优选方向上重复，所述结构在中心第一区中被绝缘层相应地覆盖并且所述结构在所述中心第一区的两侧上布置的第二区中未被绝缘层覆盖，其中所述两个或更多部分中的至少一个第二部分的形式为电子组件并且在所述第一导电功能层中的所述至少一个第二部分中形成多个结构，所述结构在优选方向上重复，所述结构在中心第一区中被所述半导电功能层和/或所述绝缘层相应地覆盖，并且所述结构在与相邻第一部分相邻地布置的至少一个第二区中未被绝缘层覆盖，其中所述第二导电功能层具有至少一个第一区，在所述第一区中，所述第二导电功能层部分地覆盖在所述第一导电功能层的在形式为所述互连组件的所述至少一个部分中的至少一个结构以及优选地至少两个结构上并且部分地覆盖在所述第一导电功能层的在形式为所述电子组件的所述至少一个部分中的至少一个结构以及优选地至少两个结构上，从而形成一个或多个导电连接，以及所述第二导电功能层具有至少一个第二区，在所述第二区中，所述第二导电功能层部分地覆盖在形式为所述电子组件的所述至少一个第二部分上，从而形成电子元件，具体地说，形成有机二极管或有机场效应晶体管。
本发明的目标还通过一种用于制造多层膜体形式的至少一个有机电子电路的方法实现，其中产生所述有机电子电路的中间产物，方式为：在衬底层上形成第一导电功能层并且进一步在所述第一导电功能层上形成至少一个半导电功能层和至少一个绝缘层，至少一个第一部分的形式为互连部分并且在所述第一导电功能层中的所述至少一个第一部分中形成多个结构，所述结构在优选方向上重复，所述结构在中心第一区中被绝缘层相应地覆盖并且所述结构在所述中心第一区的两侧上布置的第二区中未被绝缘层覆盖，至少一个第二部分的形式为电子组件部分并且在所述第一导电功能层中的所述至少一个第二部分中形成多个结构，所述结构在优选方向上重复，所述结构在中心第一区中被所述半导电功能层和/或所述绝缘层相应地覆盖，并且所述结构在与相邻第一部分相邻地布置的至少一个第二区中未被绝缘层覆盖；以及其中将所述至少一个有机电子电路个体化，方式为：在所述中间产物上形成第二导电功能层，以便所述第二导电功能层具有至少一个第一区，在所述第一区中，所述第二导电功能层部分地覆盖在所述第一导电功能层的在形式为所述互连组件的所述至少一个第一部分中的至少一个结构以及优选地至少两个结构上并且部分地覆盖在所述第一导电功能层的在形式为所述电子组件的所述至少一个部分中的至少一个结构以及优选地至少两个结构上，从而产生一个或多个导电连接，以及所述第二导电功能层具有至少一个第二区，在所述第二区中，所述第二导电功能层部分地覆盖在形式为所述电子组件的所述至少一个第二部分上，从而产生电子元件，具体地说，产生有机二极管或有机场效应晶体管。
本发明使得在大规模生产中以高质量廉价制造复杂有机电子电路成为可能。通过根据本发明的有机电子电路的结构使得高效大规模生产有机电子电路成为可能。根据本发明的有机电子电路使得可以使用无需任何对准的生产工艺。通过所述第一导电功能层的特定构造实现此功能以及其他功能。此外，借助根据本发明的结构，仅就所述第一导电功能层(优选地使用高分辨率构造法形成)的制造过程而言足以产生相对较高的质量要求。“相对粗糙的”工艺(具体地说，印刷工艺)可用于所有其他功能层的制造过程。此外，借助根据本发明的结构，就有关所述第一和/或第二导电功能层的倾斜或横向扭曲而言，所述制造工艺在一定程度上是容错的。根据本发明的工艺的中间产物优选地以长条的形式(例如，膜网的形式)连续产生，在此情况下，优选地在所述第一导电功能层、所述半导电功能层以及所述绝缘层中具有周期性重复结构。此类中间产物不仅可以被高效而廉价地产生，而且其可以普遍用于涉及不同功能的不同有机电子电路，因为仅通过形成(即，个体化)所述第二导电功能层作为最后施加的功能层，就可以建立电路的电子元件以及电子元件彼此的互连。这还获得了进一步的成本优势。此外，可以借助数字构造工艺，例如借助数字印刷来制造所述第二导电功能层，因而可以缩短制造时间并且甚至在小批量时也可实现廉价制造。
在从属权利要求中叙述了本发明的有利改进。
在具有优选构造的有机电子电路中，可以规定在优选方向上重复的多个结构被成形为所述第一导电功能层中的多个相互平行的导体轨的形式。在下文中，作为取代而没有任何限制，术语“多个相互平行的导体轨”可以被解释为“在优选方向上重复的结构”。
在一个优选实施例中，所述有机电子电路具有互连组件和电子组件，在所使用的材料和制造过程中，所述互连组件和电子组件基本上不同于集成电路使用的硅芯片。所述互连组件和电子组件的导电、半导电以及绝缘功能层分别由多层膜体的各层形成，通过印刷、刮刀施加、气相沉积或溅射来施加所述多层膜体。所述有机电子电路可以具有两个或更多优选地电绝缘的绝缘层、半导电功能层和/或第二导电功能层。在此情况下，其中形成两个或更多优选地电绝缘的绝缘层、半导电功能层和/或第二导电功能层的序列可以根据需要在所述第一导电功能层与所述第二导电功能层之间实现。所述互连组件和所述电子组件的第一导电功能层、半导电功能层、绝缘层和/或第二导电功能层分别(与硅芯片相比)堆积在挠性载体衬底上，所述载体衬底包括优选厚度在10微米与100微米之间的塑料膜。该膜形成集成电子电路(即，有机电子电路)的衬底(即载体衬底)，而不是硅芯片上形成的集成电子电路情况下的二氧化硅晶片。该电路的半导电功能层优选地施加在溶液中并因此例如通过印刷、喷溅、刮刀施加或浇注来施加。在此方面，所述半导电功能层的材料优选地是半导电功能聚合物，如聚噻吩、聚三噻吩、聚芴、并五苯、并四苯、寡聚噻吩、聚合物基体中嵌入关系的无机硅、纳米硅或多芳胺。但是，也可以使用可施加在溶液中的无机材料或通过溅射或气相沉积例如ZnO、A-Si来形成所述半导电功能层。
具体地说，在此的术语有机电子元件用于表示主要包括有机材料，具体地说以重量计包括至少90％的有机材料的电子元件。在此情况下，单个有机电子元件包括具有电气功能的不同层部分(具体地说，形式为不能自支撑的薄层)以及还至少包括衬底的与所述层部分关联的部分，所述层部分布置在所述衬底上。在此情况下，各个层部分可以由有机或无机材料形成，其中可以组合地使用单一有机、单一无机或有机和无机层部分来形成有机电子元件。因此，与功能层的质量相比，由于衬底(即载体衬底)的通常较大的质量，包括有机衬底以及具有电气功能的专一无机层部分的电子元件总体上被视为有机电子元件或有机电子电路。
在具有优选构造的有机电子电路中，可以规定所述半导电功能层和/或所述绝缘层布置在所述第一导电功能层与所述第二导电功能层之间。在此类优选构造中，可以完全在所述第二导电功能层中实现所述有机电子电路的个体化。
还可以规定在所述至少一个第二部分中，在优选方向上重复并在所述第一导电功能层中形成以及在中心第一区中被所述半导电功能层和/或所述绝缘层相应地覆盖的所述多个结构在与相邻第一部分相邻地布置的至少一个第二区中未被绝缘层或所述半导电功能层覆盖。
在本发明的一个优选构造中，所述衬底层具有条形构造。可以规定所述衬底是挠性的。所述衬底例如是厚度在12微米与200微米之间，优选地在20微米与50微米之间的塑料膜。可以由PP膜(PP＝聚丙烯)和/或PET膜(PET＝聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成所述衬底。
可以规定所述衬底层(即，载体)包括任何载体材料。所述载体材料可以包括纸、钢片和/或玻璃。所述载体材料还可以包括复合材料。所述载体的厚度优选地在10微米与500微米之间。此外，优选的载体可以具有不超过10厘米的弯曲半径。
在本发明的一个优选构造中，所述有机电子电路的所述两个或更多部分以相互并置(juxtaposed)的关系沿延长方向布置成行。如果膜网被用作载体层，则所述延长方向优选地相对于所述膜网的纵向方向而横向定向。所述部分优选地成形为条状构造或矩形。优选地，所述部分分别延伸通过所述膜网的完整长度。
在本发明的一个优选构造中，所述两个或更多部分的三个或更多部分形成序列，在所述序列中，形式为互连组件的第一部分布置在形式为电子组件的两个第二部分之间。以三个或更多部分的方式制造的序列允许特别灵活的电路设计，由此可以增大封装密度。
在本发明的一个优选构造中，所述两个或更多部分的两个或更多部分形成序列，在所述序列中，所述序列的第一和最后部分的形式是形式为互连组件的第一部分。这使得所述有机电子电路可以使用其端部分容易地连接到更多电子组件。
在本发明的一个优选构造中，所述两个或更多部分的两个或更多部分形成序列，在所述序列中，所述序列的两个连续部分的形式是形式为电子组件的第二部分。
在本发明的一个优选构造中，所述第一导电功能层中的两个邻近部分的多个相互平行的导体轨既不形成相互啮合的齿梳形构造，也没有被电互连。所述第一导电功能层可以具有在所述两个邻近部分之间没有导电材料的区域。在此类根据本发明的一个优选构造中，这确保了在所述第一导电功能层的平面上的所述两个邻近部分的电隔离。
在本发明的一个优选构造中，所述两个或更多部分中的每个部分均具有一个或两个条形第二区。所述一个或两个条形第二区横截所述延长方向，优选地，垂直于所述延长方向。布置在边缘处的第二区特别适于产生所述第二导电功能层中的邻近部分之间的导电连接。
在本发明的一个优选构造中，所述一个或两个条形第二区中的一个或两个以及优选地两个被设置在相应部分中的边缘处。
在本发明的一个优选构造中，所述第一导电功能层的至少一个以及优选地至少两个导体轨借助在所述第二导电功能层中形成的导体轨将一个部分的至少一个第二区连接到邻近部分的第二区的所述第一导电功能层的至少一个以及优选地至少两个导体轨。
在本发明的一个优选构造中，在形式为互连组件的所述至少一个部分中的所述第二导电功能层内形成形式为互连连接的至少一个导电连接。所述互连连接在所述中心第一区中横跨所述第一导电功能层的至少两个导体轨且通过绝缘层而与所述第一导电功能层绝缘。所述互连连接在所述第二区之一或两者中覆盖在所述第一导电功能层的至少两个导体轨上并接触所述导体轨。这进一步增加了电路设计的灵活性并增大了封装密度。
在本发明的一个优选构造中，在形式为互连组件的所述至少一个部分中的所述第二导电功能层内形成至少两个上述互连连接，所述互连连接覆盖在所述第一导电层的不同导体轨上并接触所述导体轨。在进一步有利的构造中，在此情况下，所述两个或更多互连连接中的至少一个互连连接在所述中心第一区中横跨所述第一导电层的导体轨，而其他互连连接中的一个互连连接接触所述第一导电层的该导体轨。
根据本发明的此类优选构造使得可容易地仅通过构造所述第二导电功能层来实现元件的复杂互连。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一导电功能层包括金属层。所述金属层优选地包含从包括金、铜、铝以及银的组中选择的金属。
在本发明的一个优选构造中，所述多个相互平行的导体轨中的两个邻近导体轨在所述有机电子电路的一个以及具体地说每个部分中彼此的间距在1微米与20微米之间。两个相互平行的导体轨之间的此类较小间距使得可以将制造工艺用于更多功能层，即所述半导电功能层、绝缘层以及第二导电功能层，这可以具有增大的容错。
还可以规定所述两个或更多部分的每个部分中的所述第一导电功能层均具有多个相互平行的导体轨。
在本发明的一个优选构造中，所述多个相互平行的导体轨中的一个或多个导体轨在所述有机电子电路的一个部分中沿所述延长方向的纵向方向延伸。
在本发明的一个优选构造中，所述第一导电功能层的所述多个相互平行的导体轨在所述至少一个第二部分中被至少部分地布置成相互啮合的齿梳形关系或形成曲折形状。具有布置成齿梳形相互啮合关系的导体轨的区域被用于提供有机二极管或场效应晶体管。以曲折形状构造或齿梳形啮合提供的导体轨使得可以在所述第一导电功能层内制造电阻器。
在本发明的一个优选构造中，所述第一导电功能层的所述多个相互平行的导体轨中的一个或多个导体轨在所述至少一个第二部分中通过相对于所述多个相互平行的导体轨的延长方向而横向延伸的连接而被电连接。此类构造尤其在制造场效应晶体管的源极或漏极电极时被证明为是所希望的。
在本发明的一个优选构造中，所述第二导电功能层包括可借助印刷工艺施加的导电物质。因此所述物质例如包括从包含PEDOT(PEDOT＝聚(3，4-乙烯二氧噻吩))或PANI(PANI＝聚苯胺)的组中选择的一种或多种有机材料。这些材料尤其适于用于制造所述第二导电功能层的印刷工艺。
还可以规定从有机材料形成所述半导电功能层和所述绝缘层。这使得可以借助印刷工艺形成所述半导电功能层和所述绝缘层。
在本发明的一个优选构造中，借助卷到卷工艺制造所述中间产物。
在本发明的一个优选构造中，在通过形成所述第二导电功能层而使先前制造的中间产物个体化时，制造多个优选地不同的有机电子电路，然后单独地分离所述有机电子电路。
通过切割而个体化的膜网而实施单独分离操作。优选地借助印刷工艺(具体地说，凹版印刷工艺)制造所述有机电子电路的一个或多个功能层。
在本发明的一个优选构造中，所述电子组件具有从包含有机二极管、有机场效应晶体管、电阻器以及电容器的组中选择的两个或更多元件。通过所述第二导电功能层来制造所述两个或更多元件并且将所述两个或更多元件连接在一起。
具体地说，可以将所述有机电子电路提供为有机RFID应答器(RFID＝射频标识)的元件部件。在此情况下，可以将具体地说包括天线线圈和电容器的电容器片的天线振荡电路布置在另一衬底层上，所述另一衬底层层叠在所述有机电子电路上，从而提供所述有机RFID应答器。
可以规定在全部表面积上制造所述半导电功能层。
附图说明
下文中借助若干实施例通过实例的方式参考附图描述了本发明，这些附图是：
图1示出了根据本发明的有机电子电路的示意性截面图；
图2示出了根据图1中所示的本发明的有机电子电路的一部分的示意图；
图3示出了根据图2中所示的本发明的有机电子电路的一部分的示意图，其中具有第一半导电功能层的备选布置；
图3a示出了图3中所示的示意图的第一导电功能层的以优选方向重复的多个结构的第一备选构造；
图3b示出了图3中所示的示意图的第一导电功能层的以优选方向重复的多个结构的第二备选构造；
图3c示出了图3中所示的示意图的第一导电功能层的以优选方向重复的多个结构的第三备选构造。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的有机电子电路1的示意性截面图。图1中所示的形式为多层膜体的有机电子电路1具有衬底层2、第一导电功能层3、半导电功能层4、绝缘层5以及第二导电功能层6。
衬底层2包括条形挠性塑料材料。衬底层2包括例如PP膜，具体地说BOPP膜(BOPP＝双向聚丙烯)或PET膜，层厚度在12微米与50微米之间。衬底层2形成有机电子电路1的载体。
在衬底层2上产生第一导电功能层3。第一功能层3是厚度在10纳米与1微米之间的金属层。第一导电功能层优选地包括铝、铜、金或银。
在第一导电功能层3上以图案的形式产生半导电功能层4并且层厚度在10纳米与500纳米之间。半导电功能层4在此情况下优选地包括PHT(PHT＝聚3己基噻吩)或ZnO。此外，绝缘层5布置在半导电功能层4上。绝缘层5优选地包括通过以图形形式印刷而施加的非导电聚合物。还可以通过层叠PET膜来形成绝缘层5。
所述多层膜体在绝缘层5上具有厚度在10纳米与1微米之间的第二导电功能层6。第二导电功能层6优选地包括可印刷的导电材料，具体地说，例如PEDOT或PANI的有机化合物或具有导电微粒的印刷墨。具体地说，可以使用卷到卷(roll-to-roll)工艺通过凹版印刷来制造半导电功能层4和第二导电功能层6。
图2示出了形式为多层膜体的图1中所示的有机电子电路1的一部分的示意图。有机电子电路1可以具有两个或更多部分，但是，在图2中通过实例的方式仅示出了两个部分20、21。两个部分20、21中的一个部分的形式是形式为互连组件80的第一部分20。另一部分21(即，第二部分21)的形式为电子组件81。通过例如借助凹版印刷工艺形成有机电子电路1的功能层(即，半导电功能层4、绝缘层5以及第二导电功能层6)而沿印刷方向以及沿条形衬底层2的延长方向来布置两个或更多部分20、21。通过形成功能层而在功能层中产生互连组件80和电子组件81。图2中未示出第一导电功能层3、半导电功能层4、绝缘层5以及第二导电功能层6以便使示意图尽可能清晰。图2通过参考两个部分20、21以实例方式示出了本发明。
在第一导电功能层3中的第一部分20内产生多个相互平行的导体轨3a。此外，同样在第一导电功能层3的第二部分21内形成多个导体轨3b。在此处未示出的一种构造中，可以规定多个导体轨3b在第二部分21内形成直线，即，它们不涉及任何具有倾斜部分的构造。在第二部分21中，半导电功能层4具有第一半导电区4a以及第二半导电区4b。在第一和第二半导电区4a和4b以外，半导电功能层4没有任何半导电材料。绝缘层5在第一部分20中具有第一绝缘区5a并且在第二部分21中具有第二绝缘区5b。绝缘层5在第一和第二绝缘区5a和5b以外没有任何电绝缘材料。在第二导电功能层6中产生7个导电连接61、62、63、64、65、66以及67。在7个导电连接61、62、63、64、65、66以及67以外，第二导电功能层6在该区域中没有任何导电材料。
第一导电功能层3的两个邻近导体轨3a和3b相对于彼此具有若干微米的间距。可以例如使用上述高分辨率构造法在衬底层2上制造第一导电功能层3的相对精细的结构。在所述部分20和21中，多个相互平行的导体轨3a和3b沿条形衬底层2的延长方向延伸。具体地说，第一导电功能层3中的第一部分20与第二部分21之间的区域没有导电材料。在第一导电功能层3中的多个相互平行的导体轨3a与多个相互平行的导体轨3b之间没有导电连接，具体地说没有电流连接(galvanic connection)。
在第一部分20中，第一绝缘区5a中的中心第一区30内的多个相互平行的导体轨3a被绝缘层5覆盖。在中心第一区30的两侧上布置的第二区31、32中，多个相互平行的导体轨3a未被绝缘层5覆盖。
在第二部分21中，第一半导电区4a和第二半导电区4b中的中心第一区40内的多个相互平行的导体轨3b被半导电功能层4覆盖。此外，第二绝缘区5中的中心第一区40内的多个相互平行的导体轨3b被绝缘层5覆盖。在中心第一区40的两侧上布置的第二区41、42内，导体轨3b既未被绝缘层5覆盖也未被半导电功能层4覆盖。
第二区31、32、41、42具有条形构造并相对于条形衬底层2延伸的方向而横向布置。在相应部分20和21中的边缘处均设置第一部分20的第二区31和32以及第二部分21的第二区41和42。第二区31、32、41、42可用于接触和互连。
第二导电功能层6具有第一区50，在第一区50中，第二导电功能层6三次接触形式为互连组件80的部分20中的第一导电功能层3的两个导体轨。在形式为电子组件81的部分21中，第一导电功能层3的两个和九个导体轨被部分地覆盖两次，从而产生三个导电连接64、65、66。
第二导电功能层6具有第二区51，从而产生两个电子元件。
提供了场效应晶体管，其在第二导电功能层中具有大面积栅极电极67，在第二电绝缘区5b中具有电绝缘，在第一半导电区4b中具有半导电层，在第一导电功能层3中具有漏极电极74，以及在第一导电功能层3中具有源极电极。源极电极借助第二导电功能层中的导电连接65连接到第一导电功能层3。栅极电极67部分地覆盖在形式为电子组件81的第二部分21上。
此外，在该第二区51中还产生电阻器。所述电阻器具有在第一导电功能层3中的第一部分20内提供的输入端73并借助第二导电功能层6中的导电连接64连接到第二部分21。在此布置中，电阻器的输入端73借助第二导电功能层6的导电连接62而与第一区50中的导电连接64相连。所述电阻器包括第二半导电区4b的半导电材料。所述电阻器还具有在第一导电功能层3b中提供的输出端75。在以下段落中详细说明了具有特定构造的导电连接62。这两个元件(晶体管与电阻器)的共同之处在于：第一导电功能层3中的两个元件都具有彼此呈齿梳形啮合的导体轨3b并且导体轨3b分别被第一和第二半导电区4a和4b的半导电材料区域覆盖。第一和第二半导电区4a和4b的半导电材料还布置在第一导电功能层3的对应已覆盖的导体轨之间。
还可以在该第二区51内提供二极管来代替电阻器。所述二极管将具有与肖特基二极管类似的结构。因此可以制造二极管而无需额外提供绝缘层5b(与先前描述的结构相比)，并且导电连接64将被布置为与输出端75呈重叠关系。
在本发明的一个优选构造中，可以规定电子组件81具有从包含有机元件、有机场效应晶体管、电阻器以及电容器的组中选择的两个或更多元件。借助第二导电功能层6形成两个或更多元件并将所述两个或更多元件连接在一起。
图2示出了如何提供互连组件80与电子组件81之间的导电连接。第二导电功能层6中的三个导体轨64、65、66以导电的方式将第一部分20的第二区32的第一导电功能层3的八个导体轨连接到邻近部分21的第二区41的第一导电功能层3的十三个导体轨。
图2还示出了如何在互连组件80内实施连接。形成三个导电连接61、62、63作为形式为互连组件80的部分20中的第二导电功能层6内的互连连接。三个导电连接61、62、63在中心第一区30内横跨第一导电功能层3的总计九个导体轨，即，在第一导电功能层3的多个相互平行的导体轨3a中，导电连接61横跨两个导体轨、导电连接62横跨三个导体轨以及导电连接63横跨四个导体轨。为了允许在没有相对于中心第一区30中的第一导电功能层3的导电连接的情况下，允许在第二导电功能层中6跨越具有导体轨的第一导电功能层3的多个相互平行的导体轨3a，在第一与第二导电功能层3与6之间的绝缘层5中的中心第一区30中相应布置了第一电绝缘区5a中的电绝缘材料。三个导电连接61、62、63接触各个导体轨并相应地覆盖在互连组件80的两个第二区31、32中的第一导电功能层3的两个导体轨上。横跨导体轨还提供了在多个相互平行的导体轨3a的一个或多个导体轨中传递的信号的交叉。
因此，在图2的实施例中，互连组件80的标识为71、72和73的导体轨3a可以分别用作场效应晶体管的源极信号、场效应晶体管的栅极信号或输入信号的触点。电子组件81的由74和75标识的导体轨3b分别用作场效应晶体管的漏极信号和输出信号的触点。
图3示出了根据图2中所示的本发明的有机电子电路的一部分的示意图，其中具有电子组件81的第一中心区40的第一半导电区4a的备选布置。半导电功能层4的半导电材料相对于第一导电功能层3的呈齿梳形啮合的导体轨3b对称地布置。此外，第一半导电功能层4的半导电材料相对于绝缘层5的第二区5b对称地布置。
为了增强附图的清晰度，图3和之后的图3a、3b以及3c中未示出栅极电极67。栅极电极67的形状对应于图2中示出的实施例。
图3a示出了图3中所示的示意图的第一导电功能层3的以优选方向重复的多个结构3b(即，彼此相对地成形的多个导体轨3b)的第一备选构造。与图3中所示的先前实施例相比，这些导体轨3b以更大的宽度成形并且未呈齿梳形相互啮合。这些导体轨3b彼此平行地成形并在它们的除间隙以外的末端处彼此对接(butting)。
图3b示出了图3中所示的示意图的第一导电功能层3的彼此相对地成形的多个导体轨3b的第二备选构造。与图3中所示的先前实施例相比，这些导体轨3b相对于延长方向横向地形成齿梳形相互啮合。这些导体轨3b在两侧形成有齿梳结构，所述齿梳结构又形成相互移位的关系。
图3c示出了图3中所示的示意图的第一导电功能层3的多个相互成形的导体轨3b的第三备选构造。与图3中所示的先前实施例相比，这些导体轨3b相对于彼此形成叉形构造。这些导体轨3b具有带有两个叉齿的叉形结构。所述叉形结构也可以具有三个或更多叉齿。
在未示出的一个优选构造中，在形式为互连组件80的至少一个部分中的第二导电功能层6内，至少一个其他导电连接的形式可以为互连连接。该形式为互连连接的至少一个导电连接和该至少一个其他导电连接接触第一导电功能层3的不同导体轨。在中心第一区30内，该形式为互连连接的至少一个其他导电连接横跨第一导电功能层3的至少两个或更多导体轨，具体地说横跨每个导体轨。该至少一个其他导电连接借助绝缘层5的第一电绝缘区5a与第一导电功能层3绝缘。该至少两个或更多导体轨(具体地说，每个导体轨)接触形式为互连连接的至少一个导电连接。但是，该至少两个或更多导体轨并不接触形式为互连连接的至少一个其他导电连接。借助具有仅在最后(即，第二)导电功能层中提供的互连连接的此类构造，可以提供任何信号传输，具体地说，一个或多个信号的横跨或平行移位。根据本发明的有机电子电路的构造允许该有机电子电路的节省空间的构造。
为了在第一导电功能层3中提供电阻器和/或线圈，在未示出的本发明的一个优选实施例中，可以规定至少一个部分21中的第一导电功能层3的多个相互平行的导体轨3b中的一个或多个导体轨的形式至少部分地为具有曲折构造和/或螺旋形构造的导体轨，优选地在导体轨彼此中提供该曲折构造和/或螺旋形构造。
在根据本发明的用于制造多层膜体形式的有机电子电路1的工艺中，首先将有机电子电路1分成两个或更多部分20、21。通过在衬底层2上形成第一导电功能层3并在第一导电功能层3上进一步形成半导电功能层4和绝缘层5来产生有机电子电路1的中间产物。通过在有机电子电路1的中间产物上形成第二导电功能层6来使有机电子电路1个体化。因此，可以使用用于不同有机电子电路的中间产物。根据本发明的中间产物允许有利地以及具体地说快速大量制造(具体地说，个体化)有机电子电路1。
Claims (30)
1.一种多层膜体形式的有机电子电路(1)，所述多层膜体具有衬底层(2)、第一导电功能层(3)、半导电功能层(4)、绝缘层(5)以及第二导电功能层(6)，
其中所述有机电子电路(1)具有两个或更多部分(20、21)，
其中所述两个或更多部分(20、21)中的至少一个第一部分(20)的形式为互连组件(80)并且在所述第一导电功能层(3)中的所述至少一个第一部分(20)中形成多个结构(3a)，所述结构(3a)在优选方向上重复，所述结构(3a)在中心第一区(30)中被绝缘层(5)相应地覆盖并且所述结构(3a)在所述中心第一区(30)的两侧上布置的第二区(31、32)中未被绝缘层(5)覆盖，
其中所述两个或更多部分(20、21)中的至少一个第二部分(21)的形式为电子组件(81)并且在所述第一导电功能层(3)中的所述至少一个第二部分(21)中形成多个结构(3b)，所述结构(3b)在优选方向上重复，所述结构(3b)在中心第一区(40)中被所述半导电功能层(4)和/或所述绝缘层(5)相应地覆盖，并且所述结构(3b)在与相邻第一部分相邻地布置的至少一个第二区(41、42)中未被绝缘层(5)覆盖，
其中所述第二导电功能层(6)具有至少一个第一区(50)，在所述第一区(50)中，所述第二导电功能层(6)部分地覆盖在所述第一导电功能层(3)的在形式为所述互连组件(80)的所述至少一个部分(20)中的至少一个结构(3a)上并且部分地覆盖在所述第一导电功能层(3)的在形式为所述电子组件(81)的所述至少一个部分(21)中的至少一个结构(3a)上，从而形成一个或多个导电连接(64、65、66)，以及所述第二导电功能层(6)具有至少一个第二区(51)，在所述第二区(51)中，所述第二导电功能层(6)部分地覆盖在形式为所述电子组件(81)的所述至少一个第二部分(21)上，从而形成电子元件，具体地说，形成有机二极管或有机场效应晶体管。
2.如权利要求1中所述的有机电子电路(1)，其中所述半导电功能层(4)和/或所述绝缘层(5)布置在所述第一导电功能层(3)与所述第二导电功能层(6)之间。
3.如权利要求1或2中所述的有机电子电路(1)，其中在优选方向上重复的多个结构被成形为所述第一导电功能层(3)中的多个相互平行的导体轨(3a、3b)的形式。
4.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述有机电子电路(1)的所述两个或更多部分(20、21)以相互并置的关系沿延长方向布置成行。
5.如权利要求4中所述的有机电子电路(1)，其中所述有机电子电路(1)的所述两个或更多部分(20、21)中的每个部分(20、21)均具有一个或两个条形第二区(31、32、41、42)，所述第二区(31、32、41、42)的纵向方向横截所述延长方向，优选地，垂直于所述延长方向。
6.如权利要求5中所述的有机电子电路(1)，其中所述一个或两个条形第二区(31、32、41、42)布置在边缘处并邻近相应部分(20、21)中的相应邻近部分。
7.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述衬底层(2)具有条形构造。
8.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述两个或更多部分(20、21)的三个或更多部分形成序列，在所述序列中，形式为互连组件(80)的第一部分(20)布置在形式为电子组件(81)的两个第二部分(21)之间。
9.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述两个或更多部分(20、21)的两个或更多部分形成序列，在所述序列中，所述序列的第一和最后部分的形式是形式为互连组件(80)的第一部分(20)。
10.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述两个或更多部分(20、21)的两个或更多部分形成序列，在所述序列中，所述序列的两个连续部分的形式是形式为电子组件(81)的第二部分(21)。
11.如上述权利要求3至10之一中所述的有机电子电路(1)，其中这样形成所述第一导电功能层(3b)的多个相互平行的导体轨(3a、3b)：两个邻近部分(20、21)的导体轨既不形成相互啮合的齿梳形关系，也没有被电互连和/或在所述两个邻近部分(20、21)之间的区域中不提供所述第一导电功能层(3)的导电材料。
12.如上述权利要求3至11之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述第二导电功能层(6)中的导电连接覆盖在在相应第二区中邻近的部分的导体轨之上并接触所述导体轨，在所述第一导电功能层中提供所述导体轨。
13.如上述权利要求3至12之一中所述的有机电子电路(1)，其中在形式为互连组件(80)的所述至少一个部分(20)中的所述第二导电功能层(6)内形成形式为互连连接的至少一个导电连接(61、62、63)，所述至少一个导电连接(61、62、63)在所述中心第一区(30)中横跨所述第一导电功能层(3)的至少两个导体轨(71、72、73)且通过绝缘层(5)而与所述第一导电功能层(3)绝缘，并且所述至少一个导电连接(61、62、63)在所述第二区(31、32)之一或两者中覆盖在所述第一导电功能层(3)的至少两个导体轨(71、72、73)上并接触所述导体轨(71、72、73)。
14.如权利要求13中所述的有机电子电路(1)，其中在形式为互连组件(80)的所述至少一个部分(20)中的所述第二导电功能层(6)内形成形式为互连连接(62)的两个或更多导电连接，所述两个或更多导电连接覆盖在所述第一导电层的不同导体轨上并接触所述不同导体轨。
15.如权利要求14中所述的有机电子电路(1)，其中所述中心第一区中的所述两个或更多互连连接中的至少一个互连连接横跨所述第一导电层的导体轨，所述第二区之一中的其他互连连接中的一个互连连接接触所述导体轨。
16.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述电子组件(2)具有从包括有机二极管、有机场效应晶体管、电阻器以及电容器的组选择的两个或更多元件，其中通过形成所述第二导电功能层(6)来制造所述两个或更多元件并且将所述两个或更多元件连接在一起。
17.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述衬底层(2)包括塑料膜并且所述衬底层的厚度在10微米与250微米之间。
18.如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述第一导电功能层(3)是具有一种或多种金属的金属层，所述金属优选地是不同的金属并且选自包括金、铜、铝以及银的组。
19.如上述权利要求3至18之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述第一导电功能层的所述多个相互平行的导体轨(3a、3b)中的导体轨在所述有机电子电路(1)的一个以及具体地说每个部分(20、21)中彼此的间距在0.1微米与50微米之间。
20.如上述权利要求3至19之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述第一导电功能层的所述多个相互平行的导体轨(3a、3b)在所述有机电子电路(1)的所述至少一个第一和/或第二部分(20、21)中沿所述延长方向的纵向方向延伸。
21.如上述权利要求3至20之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述第一导电功能层(3)的所述多个相互平行的导体轨中的导体轨在所述至少一个第二部分(21)中被至少部分地布置成相互啮合的齿梳形关系或形成曲折形状。
22.如上述权利要求3至21之一中所述的有机电子电路(1)，其中所述第一导电功能层(3)的所述多个相互平行的导体轨中的导体轨在所述至少一个第二部分(21)中通过相对于所述多个相互平行的导体轨(3b)的延长方向而横向延伸的连接而被电连接。
23.一种用于制造多层膜体形式的至少一个有机电子电路(1)，优选地，用于制造如上述权利要求之一中所述的有机电子电路(1)的方法，
其中所述方法具有以下工艺步骤：
制造中间产物，方式为：在衬底层(2)上形成第一导电功能层(3)并且进一步在所述第一导电功能层(3)上形成至少一个半导电功能层(4)和至少一个绝缘层(5)，以便在至少一个第一部分(20)中产生互连部分(80)并且在所述第一导电功能层(3)中的所述至少一个第一部分(20)中形成多个结构(3a)，所述结构(3a)在优选方向上重复，所述结构(3a)在中心第一区(30)中被绝缘层(5)相应地覆盖并且所述结构(3a)在所述中心第一区(30)的两侧上布置的第二区(31、32)中未被绝缘层(5)覆盖，在至少一个第二部分(21)中产生电子组件部分(81)并且在所述第一导电功能层(3)中的所述至少一个第二部分(21)中形成多个结构(3b)，所述结构(3b)在优选方向上重复，所述结构(3b)在中心第一区(40)中被所述半导电功能层(4)和/或所述绝缘层(5)相应地覆盖，并且所述结构(3b)在与相邻第一部分相邻地布置的至少一个第二区(41、42)中未被绝缘层(5)覆盖，
使所述至少一个有机电子电路(1)个体化，方式为：在所述中间产物上产生第二导电功能层(6)，以便所述第二导电功能层(6)具有至少一个第一区(50)，在所述第一区(50)中，所述第二导电功能层(6)部分地覆盖在所述第一导电功能层(3)的在所述至少一个第一部分(20)中的至少一个结构(3a)上并且部分地覆盖在所述第一导电功能层(3)的在所述至少一个第二部分(21)中的至少一个结构(3b)上，从而产生一个或多个导电连接(64、65、66)，以及所述第二导电功能层(6)具有至少一个第二区(51)，在所述第二区(51)中，所述第二导电功能层(6)部分地覆盖在所述至少一个第二部分(21)上，从而产生电子元件，具体地说，产生有机二极管或有机场效应晶体管。
24.如权利要求23中所述的用于制造至少一个有机电子电路(1)的方法，其中所述第一导电功能层(3)借助印刷工艺或高分辨率构造法被成形为结构化形式。
25.如权利要求23或24中所述的用于制造至少一个有机电子电路(1)的方法，其中借助印刷工艺制造所述导电功能层和所述绝缘层。
26.如权利要求23至25之一中所述的用于制造至少一个有机电子电路(1)的方法，其中膜网被用作载体层并且在相对于所述膜网的纵向方向而横向定向的延长方向上连续产生所述一个或多个第一和第二部分。
27.如权利要求26中所述的用于制造至少一个有机电子电路(1)的方法，其中所述一个或多个第一和/或第二部分延伸通过所述膜网的完整长度。
28.如权利要求23和27之一中所述的用于制造至少一个有机电子电路(1)的方法，其中在卷到卷工艺中制造所述中间产物。
29.如权利要求23至28之一中所述的用于制造至少一个有机电子电路(1)的方法，其中通过形成所述第二导电功能层(6)使所述中间产物个体化以便制造多个有机电子电路(1)，具体地说，制造多个不同的有机电子电路(1)，然后单独地分离所述电子电路。
30.如权利要求23至29之一中所述的用于制造多层膜体形式的至少一个有机电子电路(1)的方法，其中借助数字构造工艺，具体地说，借助数字印刷来构造所述第二导电层。
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