DE19935823A1 - Elektro-optische Mikroelektronikanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Elektro-optische Mikroelektronikanordnung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Abstract
Bei einer elektro-optischen Mikroelektronikanordnung sind mit integrierten elektronischen Komponenten verbundene lichtemittierende Komponenten (21, 22, 23) durch eine auf einem integrierten Halbleiterschaltkreissystem (20) vorgesehene, Elektroden (22, 23) bildende Metallisierungsebene und eine lichtemittierende Schicht (21) aus halbleitendem organischen Material auf dieser Metallisierungsebene gebildet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektro-optische Mi
kroelektronikanordnung nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1 sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung nach Pa
tentanspruch 17.
In der Mikroelektronik ist es üblich geworden, neben rein
elektronischen Anordnungen, wie integrierten Halbleiter
schaltkreisen, in denen elektronische Funktionseinheiten, wie
Transistoren, Dioden, Kapazitäten usw. in einem Halbleiter
substrat integriert sind, in Verbindung mit derartigen elek
tronischen Funktionseinheiten auch optische Komponenten zu
kombinieren. Dabei ermöglicht es der gegenwärtige Stand der
Halbleitertechnologie, Photosensoren, wie etwa Photodioden,
und optische Wellenleiter mit elektronischen Systemen, wie
etwa Verstärkern, monolithisch zu integrieren. Dies kann bei
spielsweise in MOS-Technik erfolgen, wobei die Herstellung
von Photosensoren und optischen Wellenleitern mit der Her
stellung der elektronischen Verstärkerfunktionseinheiten pro
zeßkompatibel ist.
Dies ist jedoch für elektro-optische Mikroelektronikanord
nungen, welche eine Kombination von lichtemittierenden Kompo
nenten und elektronischen Funktionseinheiten der vorgenannten
Art darstellen, nicht ohne weiteres möglich. Solche Mikro
elektronikanordnungen sind beispielsweise optische Anzeigean
ordnungen oder optische Verbindungen. Bisher wurde das Licht
in einer eigenen Anordnung, z. B. auf der Basis von Verbin
dungshalbleitern - etwa III-V-Verbindungshalbleitern - er
zeugt, die extern mit einem integrierten Halbleiterschalt
kreis auf Siliziumbasis verbunden werden mußte.
Neben lichtemittierenden Elementen auf der Basis der genann
ten Verbindungshalbleiter sind auch lichtemittierende Elemen
te auf der Basis von halbleitenden Polymeren bekannt gewor
den. Sich für diesen Zweck eignende Polymere in Form von kon
jugierten Polymeren oder Spiroverbindungen sind beispielswei
se in der DE 196 15 128 A1 und der EP 0 676 461 A2 beschrie
ben.
Flächenleuchtdioden aus derartigen Polymeren sind beispiels
weise aus "Physikalische Blätter" 54 (1998) Nr. 3, Seiten
225-230 oder der Druckschrift "c't" 1999, Heft 2, Seiten 76-
81 bekannt geworden.
Der prinzipielle Aufbau einer derartigen Flächenleuchtdiode
ist in Fig. 1 dargestellt. Dabei ist auf einen transparenten
Glas- oder Kunststoffträger 10 eine ebenfalls transparente
Elektrode 11, beispielsweise aus Indium-Zinn-Oxid, auf diese
eine lichtemittierende Schicht 12 aus einem halbleitenden Po
lymer und auf diese wiederum eine Gegenelektrode 13, bei
spielsweise aus Aluminium, aufgebracht. Bei Anlegen einer
elektrischen Spannung ergeben sich in der Schicht 12 aus
halbleitendem Polymer Lichtemissionen bewirkende Rekombina
tionsprozesse von Elektronen und Löchern, wobei das Licht ge
mäß dem dargestellten prinzipiellen Aufbau über die transpa
rente Elektrode 11 und den transparenten Träger 10 abge
strahlt wird.
Aus der oben genannten Druckschrift "c't" ist es weiterhin
bekannt, daß der Wirkungsgrad derartiger Elemente verbessert
werden kann, wenn statt einer Schicht 12 aus einem einzigen
halbleitenden Polymer eine Schichtstruktur aus zwei unter
schiedlichen Polymeren verwendet wird, von denen eines den
einen Ladungsträgertyp, etwa Elektronen, und das andere den
anderen Ladungsträgertyp, etwa Löcher, besser leitet. Die
lichtemittierenden Rekombinationen finden dann nicht wie bei
einer Schicht aus einem einzigen Polymer an Metall-Halblei
ter-Kontakten sondern an der Grenzschicht der unterschiedli
chen Polymere statt.
Aus der letztgenannten Druckschrift ist es schließlich auch
bekannt, in einer monolithisch integrierten Struktur elektro
nische Funktionseinheiten, wie beispielsweise MOS-Transisto
ren, mit lichtemittierenden Polymerdioden zu vereinigen. Da
mit wird beispielsweise der Aufbau "intelligenter Bildpunkte"
möglich. Für den Aufbau von lichtemittierenden Dioden wird
dabei aber lediglich von dem vorstehend erläuterten Aufbau in
einer vertikalen Schichtfolge Träger-Elektrode-Polymer-Elek
trode ausgegangen. Ein solcher vertikaler Aufbau ist jedoch
herstellungstechnisch aufwendig und mit der üblichen Halblei
ter-Prozeßtechnologie, wenn überhaupt, nur schlecht kompati
bel.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Aufbau von lichtemittierenden Elementen auf der Basis halb
leitender organischer Materialien anzugeben, der herstel
lungstechnisch in einfacher Weise an die prozeßtechnischen
Gegebenheiten der integrierten Halbleiterschaltkreistechnolo
gie angepaßt ist.
Diese Aufgabe wird bei einer elektro optischen Mikroelektro
nikanordnung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch
die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen elek
tro optischen Mikroelektronikanordnung ist Gegenstand des Pa
tentanspruchs 17.
Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sowohl hinsichtlich
der Anordnung als auch des Verfahrens sind Gegenstand ent
sprechender Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie
len gemäß den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt:
Fig. 1 den oben bereits erläuterten bekannten prinzipiel
len Aufbau einer Flächenleuchtdiode auf der Basis halbleiten
der Polymere;
Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen
elektro optischen Mikroelektronikanordnung mit einer einzigen
lichtemittierenden Komponente auf der Basis von halbleitendem
organischen Material bzw. Kunststoff;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer er
findungsgemäßen elektro optischen Mikroelektronikanordnung
mit mehr als einer lichtemittierenden Komponente;
Fig. 4 schematisch ein Halbleiterschaltkreissystem mit ei
ner Metallisierungsebene zur Verdrahtung von elektronischen
Funktionseinheiten in einem Substrat auf Silizium-Basis und
einer darüber befindlichen erfindungsgemäß ausgebildeten
lichtemittierenden Struktur auf der Basis von halbleitendem
organischen Material bzw. Kunststoff mit Kontakten in einer
Metallisierungsebene; und
Fig. 5 schematisch ein Ausführungsbeispiel mit einer op
tischen Kopplung einer erfindungsgemäß ausgebildeten licht
emittierenden Komponente mit einem Photosensor in einem Halb
leiterschaltkreissystem.
Vor der Erläuterung der Ausführungsbeispiele sei zunächst
darauf hingewiesen, daß im Rahmen vorliegender Erfindung der
Begriff "Halbleiterschaltkreissystem" ein die elektronischen
Funktionseinheiten, wie Transistoren, Dioden, Kapazitäten
usw. enthaltendes Halbleitersubstrat und darauf befindliche
durch Oxidschichten voneinander isolierte, Leiterbahnen und
Anschlußelemente (Pads) bildende Metallisierungsebenen be
zeichnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, handelt es sich da
bei um das elektronisch aktive System ohne äußere elektrische
Anschlüsse und Gehäusekomponenten.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Begriff "Halblei
terschaltkreissystem" sich im Rahmen vorliegender Erfindung
nicht nur auf monolithisch integrierte Schaltkreissysteme be
zieht, bei denen in einem einkristallinen Siliziumsubstrat
elektronische Funktionseinheiten ausgebildet sind. Er umfaßt
vielmehr auch Schaltkreissysteme auf Polysilizium-Basis oder
auf der Basis von amorphem Silizium auf Glasträgern.
Anhand von Fig. 2 wird der prinzipielle Aufbau einer erfin
dungsgemäßen elektro optischen Mikroelektronikanordnung be
schrieben. Auf einem Halbleiterschaltkreissystem 20 auf Sili
ziumbasis der vorstehend erläuterten Art ist eine lichtemit
tierende Komponente 21, 22, 23 vorgesehen. Das Halbleiter
schaltkreissystem 20 selbst kann im oben beschriebenen Sinne
konventioneller Art sein und braucht daher nicht näher erläu
tert zu werden.
Auf diesem Halbleiterschaltkreissystem 20 sind aus einer ein
zigen Metallisierungsebene durch in der Halbleitertechnologie
übliche Strukturierungsmaßnahmen entstandene Elektroden 22
und 23 angeordnet. Diese Elektroden 22 und 23 sind abgesehen
von elektrischen Verbindungen mit Pads und Leiterbahnen des
Halbleiterschaltkreissystems 20 üblicherweise durch eine
nichtdargestellte Isolatorschicht etwa in Form einer Sili
ziumdioxidschicht von darunterliegenden Metallisierungsebenen
des Halbleiterschaltkreissystems 20 isoliert. Wie anhand von
Fig. 4 noch erläutert wird, erfolgen die elektrischen Verbin
dungen in an sich bekannter Weise über Durchkontaktierungen
durch Kontaktlöcher in der Isolatorschicht.
Auf das Halbleiterschaltkreissystem 20 ist über den Kontakten
22 und 23 eine Schicht 21 aus halbleitendem organischen Mate
rial bzw. Kunststoff vorgesehen, aus welcher die Lichtemis
sion über Rekombinationen von Elektronen und Löchern erfolgt.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der Kern der Erfindung in ei
ner lateralen Struktur der lichtemittierenden Komponente 21,
22, 23 zu sehen, woraus sich eine prozeßtechnisch äußerst
vorteilhafte Anpassung an eine Halbleiterschaltkreistechnolo
gie ergibt. Im Gegensatz zu der oben erläuterten vertikalen
Struktur einer lichtemittierenden Diode auf der Basis halb
leitender Polymere kann die Elkektrodenstruktur 22, 23 aus
einer einzigen Metallisierungsebene erzeugt werden, die, wie
in der Halbleitertechnik üblich, auf dem Halbleiterschalt
kreissystem 20 abgeschieden und strukturiert werden kann.
Ebenso kann die Schicht 21 aus halbleitendem organischen Ma
terial bzw. Kunststoff (ggf. auch mehr als eine Schicht) in
üblicher Prozeßtechnik aufgebracht und ggf. strukturiert wer
den. Neben dieser Kompatibilität mit üblichen Halbleiterpro
zessen ergibt sich aus der lateralen Struktur der weitere
Vorteil, daß keine transparenten Elektroden aus einem von den
in der Halbleitertechnologie üblichen Metallisierungsmateria
lien verschiedenen Material notwendig sind, weil sich die
Elektroden nur auf einer Seite der lichtemittierenden Schicht
21 befinden und deren andere Seite daher für die Lichtab
strahlung vollständig frei ist.
Als halbleitende organische Materialien bzw. Kunststoffe fin
den in besonderer Ausgestaltung der Erfindung organische Po
lymere oder Oligomere Verwendung.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können
auch an verschiedenen Stellen eines Halbleiterschaltkreissy
stems unterschiedliche halbleitende organische Materialien
bzw. Kunststoffe vorgesehen werden, wodurch auf ein- und dem
selben Halbleiterschaltkreissystem verschiedene Lichtfarben
erzeugt werden können.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt,
in der gleiche bzw. sich entsprechende Elemente wie in Fig. 2
mit gleichen bzw. sich entsprechenden Bezugszeichen versehen
sind. Dabei sind auf dem Halbleiterschaltkreissystem 20 zwei
lichtemittierende Komponenten mit Elektroden 22-1, 23-1 bzw.
22-2, 23-2 sowie jeweils einer, jeweils einem Elektrodenpaar
zugeordneten Schicht 21-1 bzw. 21-2 aus unterschiedlichen
halbleitenden organischen Materialien bzw. Kunststoffen vor
gesehen. Aufgrund dieser unterschiedlichen Materialien strah
len die beiden lichtemittierenden Komponenten unterschiedli
che Lichtfarben ab.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die
Elektroden der lichtemittierenden Komponenten auch mindestens
teilweise aus unterschiedlichen Metallen bestehen, so daß die
jeweiligen Elektroden einer lichtemittierenden Komponente ei
ne unterschiedliche Ladungsträger-Austrittsarbeit besitzen.
In Fig. 3 ist eine solche Ausgestaltung für die Elektroden
22-1, 23-1 der linksseitigen lichtemittierenden Komponente
dargestellt. Sie besitzt einen Kern 22-3, der beispielsweise
aus dem gleichen Metall wie dasjenige der Elektrode 23-1 be
stehen kann, sowie eine Oberflächenschicht 22-4 aus einem vom
Metall der Elektrode 23-1 verschiedenen Metall. In vorteil
hafter Weise ist eine solche Elektrodenausbildung aus unter
schiedlichen Metallen für als Kathoden wirkende Elektroden
vorgesehen. Damit lassen sich die zur Lichtemission führenden
Ladungsträger-Rekombinationsprozesse günstig beeinflussen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Schichten
aus halbleitendem organischen Material bzw. Kunststoff in
Form von aneinander angrenzenden, sich mindestens teilweise
überdeckenden Schichten aus unterschiedlichen derartigen Ma
terialien ist in Fig. 4 dargestellt, in der ebenfalls gleiche
bzw. sich entsprechende Elemente wie in den Fig. 2 und 3
mit gleichen bzw. sich entsprechenden Bezugszeichen versehen
sind. Aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung sind da
bei Schichtverläufe sowohl bei Schichten aus halbleitendem
organischen Material bzw. Kunststoff als auch bei Metallisie
rungen ohne in der Praxis entstehende Verrundungen an Kanten
dargestellt, was übrigens auch für die bereits erläuterten
Ausführungsbeispiele gilt.
Fig. 4 zeigt zunächst schematisch eine bereits oben erwähnte
Ausführungsform eines Halbleiterschaltkreissystems 20 aus ei
nem Träger 20-1 beispielsweise aus Glas sowie einem darauf
befindlichen, elektronische Funktionseinheiten enthaltenden
Substrat 20-2 auf Siliziumbasis.
Wie in der Technik integrierter Halbleiterschaltkreise üb
lich, ist auf dem Substrat 20-2 eine der Verdrahtung der
elektronischen Funktionseinheiten dienende Metallisierungs
ebene vorgesehen, aus der mittels üblicher Strukturierungs
prozesse Leiterbahnen und Anschlußelemente (Pads) 25 herge
stellt und die durch eine Isolatorschicht 20-3 wie üblich aus
Siliziumdioxid gegen das Substrat 20-2 isoliert sind. Eine
elektrische Verbindung der Leiterbahnen und Pads 25 mit den
elektronischen Funktionseinheiten im Substrat 20-2 erfolgt
über Kontaktlöcher 26.
Gegen die Verdrahtungs-Metallisierungsebene - Leiterbahnen
und Pads 25 - durch eine Isolatorschicht 20-4 isoliert, ist
wiederum wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2
und 3 eine Metallisierungsebene vorgesehen, aus der durch
entsprechende Strukturierung die Kontakte 22-1, 23-1, 22-2,
23-2 ausgebildet sind.
Auf den Kontakten 22-1, 23-1, 22-2, 23-2 sind Schichten 30,
31, 32 aus halbleitendem organischen Material bzw. Kunststoff
ausgebildet, wobei es sich bei den Schichten 30 und 31 um
strukturierte nur auf bestimmten Stellen des Substrats 20-2
befindliche Schichten handelt, die von der im Ausführungsbei
spiel ganzflächigen Schicht 32 überdeckt werden.
Je nach Art der Materialien der Schichten 30, 31, 32 können
verschiedene Lichtfarbenkombinationen realisiert werden, wo
bei sich wie oben bereits erläutert, durch unterschiedliche
Leitfähigkeit der Ladungsträgertypen lichtemittierende La
dungsträgerrekombinationen an den Grenzschichten der unter
schiedlichen Materialien ergeben.
Elektrische Verbindungen zwischen Kontakten 22-1, 23-1, 22-2,
23-2 der lichtemittierenden Komponenten sowie den Leiterbah
nen und Pads 25 der Verdrahtungs-Metallisierungsebene auf dem
Halbleiterschaltkreissystem 20 erfolgen über Kontaktlöcher 24
in der Isolatorschicht 20-4.
Fig. 5, in der gleiche bzw. sich entsprechende Elemente wie
in den Fig. 2 bis 4 mit gleichen bzw. sich entsprechenden
Bezugszeichen versehen sind, zeigt schematisch ein Ausfüh
rungsbeispiel, bei der eine optische Kopplung einer erfin
dungsgemäß ausgebildeten lichtemittierenden Komponente mit
einem Photosensor vorgesehen ist, der seinerseits Bestandteil
eines integrierten Halbleiterschaltkreissystems ist.
Dabei ist auf dem Halbleiterschaltkreissystem 20 wiederum ei
ne lichtemittierende Komponente mit Elektroden 22 und 23 so
wie einer darüber befindlichen lichtemittierenden Schicht 21
aus halbleitendem organischen Material bzw. Kunststoff ausge
bildet, die durch die Isolatorschicht 20-4 gegen das Halblei
terschaltkreissystem 20 isoliert ist.
Zusätzlich zu hier nicht eigens dargestellten Verdrahtungs-
Metallisierungsebenen ist bei diesem Ausführungsbeispiel auf
dem Halbleiterschaltkreissystem 20 ein Lichtwellenleiter 41
vorgesehen, der beispielsweise aus Silizium-Oxid-Nitrid/Sili
ziumdioxid bestehen kann und zu einem Photosensor 42 führt.
Ein solcher Photosensor kann z. B. eine Photodiode in MOS-
Technik sein.
Der Lichtwellenleiter 41 ist mit der lichtemittierenden Kom
ponente 21, 22, 23 über eine optische Durchführung 40 gekop
pelt, die ebenso wie der Lichtwellenleiter aus Silizium-Oxid-
Nitrid/Siliziumdioxid bestehen kann.
Die erfindungsgemäße laterale Ausbildung der lichtemittieren
den Komponente hat dabei den weiteren Vorteil, daß ohne zu
sätzliche Maßnahmen zur Gewährleistung der Transparenz auf
beiden sich in vertikaler Richtung gegenüberliegenden Seiten
der Schicht 21 Licht abgestrahlt und also in einfacher Weise
auch direkt in die optische Durchführung 40 eingekoppelt wer
den kann.
Die vorstehend beschriebene Art der Lichtleitung zwischen
lichtemittierenden und lichtempfangenden Komponenten auf ei
nem Halbleiterschaltkreissystem eignet sich z. B. zur Taktver
teilung zwischen verschiedenen Teilen des Systems, wobei in
solchen Teilen jeweils ein Photosensor vorgesehen ist, der
das optische Signal in ein elektrisches Taktsignal umwandelt.
Damit können bei einer rein elektronischen Signalverteilung
möglicherweise auftretende Verzerrungen minimiert werden.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Mikroelektro
nikanordnung liegt unter anderen in der besonders einfachen
und damit billigen Herstellung. Gemäß einem Verfahren zur
Herstellung einer erfindungsgemäßen Mikroelektronikanordnung
wird auf ein integriertes Halbleiterschaltkreissystem, bei
spielsweise das System 20 nach Fig. 1, zur Bildung von in ei
ner Ebene liegenden Kontakten, beispielsweise 22, 23 eine Me
tallisierungsebene aufgebracht, auf diese Metallisiserungs
ebene mindestens eine Schicht, beispielsweise 21, aus halb
leitendem organischen Material bzw. Kunststoff ganzflächig
aufgebracht und danach an vorgegebene Strukturen lichtemit
tierender Komponenten angepaßt strukturiert. Das Aufbringen
von Schichten aus halbleitendem organischen Material bzw.
Kunststoff kann in einfacher Weise durch Aufschleudern (spin
coating), wie etwa beim Aufbringen von Photolack auf Halblei
tersubstrate, erfolgen. Die Strukturierung von Schichten aus
halbleitendem organischen Material bzw. Kunststoff kann eben
falls nach in der Halbleitertechnik üblichen Prozessen durch
Phototechnik, etwa mittels Photolackmasken, erfolgen. Es ist
auch denkbar, daß Polymere direkt ohne Masken strukturiert
werden, wenn es sich um Materialien handelt, die sich wie
Photolacke verhalten.
Claims (18)
1. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung, in der elek
tronische Komponenten und lichtemittierende Komponenten mit
einander verbunden sind und in der lichtemittierende Kompo
nenten auf der Basis von halbleitenden organischen Materia
lien Verwendung finden, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf einem integrierten Halbleiterschalt
kreissystem (20; 20-1, 20-2) eine Metallisierungsebene vorge
sehen ist, welche in dieser einen Ebene Elektroden (22, 23;
22-1, 23-1, 22-2, 23-2) für lichtemittierende Komponenten
(21, 22, 23; 21-1, 21-2, 22-1, 23-1, 22-2, 23-2; 22-1, 23-1,
22-2, 23-2, 30, 31, 32) auf der Basis von halbleitenden orga
nischen Materialien bilden, und auf der Metallisierungsebene
mindestens eine Schicht (beispielsweise 21) aus halbleitendem
organischen Material vorgesehen ist.
2. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß als halb
leitende organische Materialien konjugierte Polymere Verwen
dung finden.
3. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß als halb
leitende organische Materialien konjugierte Oligomere Verwen
dung finden.
4. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
lichtemittierende Komponenten (21, 22, 23; 21-1, 21-2, 22-1,
22-2, 23-1, 23-2), die durch Elektrodenpaare (22, 23; 22-1,
23-1, 22-2, 23-2) in der einen Metallisierungsebene und je
weils eine auf diesem befindliche Schicht (21; 21-1, 21-2)
aus halbleitendem organischen Material gebildet sind.
5. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schichten (21; 21-1, 21-2) aus dem gleichen halbleitenden or
ganischen Material bestehen.
6. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach Ansprüch
4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schichten (21-1, 21-2; 30, 31, 32) aus unterschiedlichen
halbleitenden organischen Materialien bestehen.
7. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
lichtemittierende Komponenten (22-1, 22-2, 23-1, 23-2, 30,
31, 32), die durch Elektrodenpaare (22-1, 22-2, 23-1, 23-2)
in der einen Metallisierungsebene und sich mindestens teil
weise überdeckende Schichten (30, 31, 32) aus unterschiedli
chen halbleitenden organischen Materialien gebildet sind.
8. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß jeweils zwei, eine Anode und eine Kathode für
lichtemittierende Komponenten bildende Elektroden (22, 23;
22-1, 23-1, 22-2, 23-2) aus unterschiedlichen Metallen beste
hen.
9. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach Anspruch
8, dadurch gekennzeichnet, daß Kathoden
bildende Elektroden (beispielsweise 21-1) mindestens in einer
Oberflächenschicht (22-4) aus einem von einem Metall von An
oden (beispielsweise 23-1) verschiedenen Metall bestehen.
10. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß das integrierte Halbleiterschaltkteissystem (20)
ein monolithisch integriertes System auf der Basis eines ein
kristallinen Silizium-Substrats ist.
11. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß das integrierte Halbleiterschaltkreissystem (20)
ein System auf der Basis von Polysilizium ist.
12. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß das integrierte Halbleiterschaltkreissystem (20-1,
20-2) ein System auf der Basis von amorphem Silizium ist.
13. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach Anspruch
12, dadurch gekennzeichnet, daß das amor
phe Silizium auf einem Glas-Träger (20-2) vorgesehen ist.
14. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Metallisierungsebene (22-1, 23-1, 22-2, 23-2)
sowie die lichtemittierende(n) Schicht(en) (30, 31, 32) aus
halbleitendem organischen Material, welche die lichtemittie
renden Komponenten (22-1, 23-1, 22-2, 23-2, 30, 31, 32) bil
den, auf einer Isolatorschicht (20-4) vorgesehen ist, welche
die lichtemittierenden Komponenten gegen eine eine Verdrah
tungsebene des integrierten Halbleiterschaltkreissystems (20-
1, 20-2) bildende Metallisierungsebene (25) isoliert.
15. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach Anspruch
14, dadurch gekennzeichnet, daß Elektro
den (22-1, 23-1, 22-2, 23-2) der lichtemittierenden Komponen
ten (22-1, 23-1, 22-2, 23-2, 30, 31, 32) über Kontaktlöcher
(24) in der Isolatorschicht (20-4) mit Anschlußelementen (25)
in der Verdrahtungsebene elektrisch verbunden sind.
16. Elektro-optische Mikroelektronikanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch
eine optische Kopplung (40, 41) von lichtemittierenden Kompo
nenten (21, 22, 23) mit Photosensoren (42) im integrierten
Halbleiterschaltkreissystem (20).
17. Verfahren zur Herstellung einer elektro optischen Mikro
elektronikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß auf ein inte
griertes Halbleiterschaltkreissystem (beispielsweise 20) zur
Bildung von in einer Ebene liegenden Kontakten (beispielswei
se 22, 23) eine Metallisierungsebene aufgebracht, auf diese
Metallisierungsebene mindestens eine Schicht (beispielsweise
21) aus halbleitendem organischen Material ganzflächig aufge
bracht und danach an vorgegebene Strukturen lichtemittieren
der Komponenten angepaßt strukturiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mindestens eine Schicht (beispiels
weise 21) durch Aufschleudern aufgebracht wird.
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US5677546A (en) * | 1995-05-19 | 1997-10-14 | Uniax Corporation | Polymer light-emitting electrochemical cells in surface cell configuration |
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1999
- 1999-07-29 DE DE19935823A patent/DE19935823B4/de not_active Expired - Fee Related
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