TW200905941A - Hybrid organic light-emitting transistor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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200905941 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關具備有至少1個有機發光二極體（ organic electroluminescent diode) ( OLED)兀件與至少 1個有機薄膜電晶體（organic thin film transistor (有機 TFT )元件之複合型有機發光電晶體（composite type electroluminescent transistor)元件及其製造方法。 【先前技術】 由於有機電致發光（organic electroluminescent)( 以下，簡稱有機EL)顯示器（display)係自生發光型（ autogenous light type)的顯示器，而具有薄型輕量、低 消耗電力等的優點之故，近年來作爲FPD (扁平面顯示器 )等的顯示裝置而在頻繁進行硏究開發。 作爲有機EL顯示器的驅動方式而言，有：藉由互相 垂直相父之條紋（stripe)狀的掃猫電極（scanning electrode)及數據電極（data electrode)而逐行方式（ line by line)使有機EL元件（OLED元件）驅動之被動 式矩陣（passive matrix)方式，及逐像素方式（pixei by Pixel)具有轉換電晶體（switching transist〇r)(選擇電 晶體（selective transistor ))與驅動電晶體（driving transistor)，並利用此等而使有機EL元件（〇lEd元件 )驅動之主動式矩陣（axtive matrix )方式。由於主動式 矩陣方式係能按逐像素方式控制電流之故，在有機E L顯 -5- 200905941 示器的低耗電化或有機EL元件的長耐用壽命化方面有利 者。 在來，於此種主動式矩陣驅動的有機E L顯示器所用 之轉換電晶體或驅動電晶體，係爲其活性層（active layer )而使用非晶形砂（amorphous silicon) (a-Si)或多晶 形砂（poly-silicon) (poly-Si)等的砍系半導體材料者 爲其主流，惟最近提案有一種不用矽系的薄膜電晶體（ TFT)而使用有機半導體材料之有機TFT或ZnO(氧化鋅 )等的透明半導體之TFT。例如，日本專利特開 2003 -2 5 5 8 5 7號公報（專利文獻1 )，及中馬隆等人著，「 PIONEER R&D」（先驅者硏究與開發），Vol. 15 (第15 卷），Νο·2(第2冊），2005年8月31日出版，第62 頁至第69頁（非專利文獻1)中，揭示有一種複合型有 機發光電晶體，其係具備：被配置於同一基板上之有機 EL元件與有機TFT者，其特徵爲：爲有機TFT的活性層 而使用萘（naphthalene)或五审（pentacene)等的有機 半導體者。由於經使用有機TFT之主動式矩陣驅動的有 機EL顯示器，係能將有機TFT及有機EL元件形成於例 如塑膠基板上之故，盼望開發一種使用此種有機撓性（ flexible)且輕量的有機EL顯不器。 但，如上述文獻所記載之具有經於同一基板上按並聯 方式配置有機EL元件與有機TFT元件之構造之複合型有 機發光電晶體，具有例如下述之問題。首先，由於上述在 來的複合型有機發光電晶體’係爲有機TFT元件的活性 200905941 層與有機EL元件的活性層而採用相異的有機材料之故， 當形成各元件時，需要使用SUS (不鏽鋼）製等的陰影遮 罩（shadow mask)。此時，由於組合遮罩時的精密度的 關係，需要將組合餘量（assembling margin)留大一些。 特別是，隨著顯示器的大畫面化而基板亦已大型化，由於 隨著基板之增大，因作爲基板材料一般所採用之玻璃與作 爲陰影遮罩材料之SUS之間的熱膨脹率的差異所引起之 尤其在基板端面近旁的陰影遮罩的錯位問題會顯著增大之 故，需要將餘量留得足夠大。因而，難於變小像素、且難 於達成顯示器的高精細化或大畫面化。又，從考慮陰影遮 罩的校直（a 1 i g n m e n t )錯位而留大組合餘量之必要性來 看，需要增大元件分離寬幅（有機EL元件與有機TFT元 件之間的距離）之故，有不能增大對像素面積所佔之發光 部（有機EL元件）的面積的比例（開口比（open area ratio ))之問題。再者，由於陰影遮罩將與元件形成面相 接觸之故，亦有容易產生因接觸所引起之垃圾等以致降低 效率之問題。 又，亦有需要在分別的製程中製作有機EL元件及有 機TFT元件之故，製造過程煩雜之問題。 專利文獻1 :日本專利特開2003 -25 5 85 7號公報 非專利文獻1 :中馬隆等人者，「PIONEER R&D」， Vol. 15Ν〇·2,2005年8月31日出版，第62頁至第69頁 【發明內容】 -7- 200905941 〔發明所欲解決之課題〕 本發明，係爲解決上述課題所開發者，其目的在於提 供一種經降低像素尺寸而提升開口比之複合型有機發光電 晶體。又’本發明之其他目的在於提供一種能容易製作該 複合型有機發光電晶體之方法。 〔用以解決課題之手段〕 本發明爲一種複合型有機發光電晶體元件，其係具備 :被配置於同一基板上之至少1個有機發光二極體元件與 至少1個有機薄膜電晶體元件的複合型有機發光電晶體元 件，其特徵係前述有機發光二極體元件具有被配置於陽極 與陰極之間之第1有機物層、且前述有機薄膜電晶體元件 具有被配置於源電極（source electrode)及汲電極（ drain electrode)上之第2有機物層，前述第1有機物層 與前述第2有機物層係以空間分離者，構成前述第2有機 物層之有機材料係與構成前述第1有機物層的有機材料相 同。 在此，前述第1有機物層及前述第2有機物層，可爲 由2個以上的層所構成，此時，構成該第2有機物層之各 層有機材料，係分別與構成該第1有機物層之各層的有機 材料相同。 又，前述第2有機物層，含有與源電極及汲電極接觸 形成之由有機半導體材料所構成之活性層，較佳爲前述第 1有機物層，含有由與構成該活性層之有機半導體材料相 -8- 200905941 同之材料所構成之電洞注入層（hole injection layer) ° 又，前述有機薄膜電晶體元件，尙可具備形成於前述 第2有機物層上，與前述有機發光二極體元件所具有之該 陰極相同材料所構成之層。 又，本發明之複合型有機發光電晶體元件，較佳爲具 備驅動前述有機發光二極體元件之有機薄膜電晶體元件' 與選擇發光像素（luminescent pixel)之有機薄膜電晶體 元件的至少2個有機薄膜電晶體元件。 又，本發明之複合型有機發光電晶體元件，尙可具備 轉換前述有機發光二極體元件所發出之光的波長之彩色濾 光片（cο 1 〇ur fi 11er )。 又，本發明提供一種複合型有機發光電晶體元件之製 造方法，其係於同一基板上形成具有被配置於陽極與陰極 之間之第1有機物層之至少1個有機發光二極體、與具有 被配置於源電極及汲電極上之第2有機物層之至少1個有 機薄膜電晶體元件所成之複合型有機發光電晶體元件之製 造方法，其特徵係含有：基板上形成前述有機薄膜電晶體 元件的閘電極（gate electrode)的步驟（A)、於該閘電 極上之至少一部分形成閘絕緣膜的步驟（B )、於該閘絕 緣膜上形成前述有機薄膜電晶體元件的源電極及汲電極以 及前述有機發光二極體元件的陽極的步驟（C)、在所定 之區域形成由光阻（resist )所構成之肋條（rib )的步驟 (D)、於藉由該肋條所形成之凹部，使用相同有機材料 ’形成前述第1有機物層及前述第2有機物層的步驟（e -9- 200905941 )、於前述第1有機物層上形成前述有機發光二極體元件 的陰極的步驟（F)。 在此，於前述步驟（E)中’則述第1有機物層及前 述第2有機物層’可爲藉由層合多層所形成’此時’前述 第1有機物層及前述第2有機物層的最下層’較佳爲由有 機半導體材料所構成之層。 又，於前述步驟（F)中，較佳爲前述第1有機物層 上形成前述有機發光二極體兀件的陰極’同時在目丨』述第2 有機物層上形成與該陰極相同材料所構成之層。 〔發明之效果〕 由於本發明之複合型有機發光電晶體元件中’爲有機 發光二極體元件的有機物層與有機薄膜電晶體元件的有機 物層使用相同有機材料之故，當形成此等有機物層時’不 需要使用陰影遮罩。因而，如採用本發明，則可解決在來 存在之遮罩所起因之問題，而可提供一種像素尺寸更小， 更提升開口比之複合型有機發光電晶體元件。結果，能實 現有機EL顯示器的高精細化及大畫面化。 再者，如採用本發明之複合型有機發光電晶體元件之 製造方法，則不需要使用陰影遮罩之下，能同時形成有機 發光二極體元件的有機物層與有機薄膜電晶體的有機物層 ，因而可達成製造過程的大幅度簡化。又可改善因遮罩所 發生之垃圾等所致之收率的低落。 -10- 200905941 〔發明之最佳實施形態〕 <複合型有機發光電晶體元件> (第1實施形態） 以下’舉示實施形態，以詳細說明本發明。第1圖係 表示本發明之複合型有機發光電晶體元件的一較佳實施形 態之槪略剖面圖。第1圖中所示之複合型有機發光電晶體 元件，具備經於基板101上按並聯方式配置之有機發光二 極體元件（以下，簡稱OLED元件）102、與有機薄膜電 晶體元件（以下，簡稱有機TFT元件）103。OLED元件 102，係由：陽極1〇4、陰極105、以及被配置於陽極104 與陰極1 〇 5之間之第1有機物層1 0 6所構成。第1有機物 層106，係由：有機半導體層107、電洞傳輸層108以及 電子傳輸層109所成。本實施形態中，電子傳輸層109, 其本身亦爲發光層。有機半導體層107，係作爲電洞注入 層而發揮功能者。又，在位於OLED元件102的下部而介 在基板1 〇 1之相反側，配置有轉換OLED元件1 02所發出 之光的波長之彩色濾光片119。在基板101及彩色濾光片 1 1 9上，形成有平坦化膜1 3 0 (保護膜）。 另一方面，有機TFT元件103，係由：經形成於基板 1 0 1上之閘電極1 1 0、閘電極1 1 〇上的閘絕緣膜1 1 1、經 形成於閘絕緣膜1 1 1上之源電極1 1 2及汲電極1 1 3、經形 成於源電極1 1 2及汲電極1 1 3之上之第2有機物層1 1 4 ' 以及經層合於第2有機物層1 1 4上之第1保護層1 1 5所構 成。第2有機物層1 14，係與第2保護層1 16、第3保護 -11 - 200905941 層1 1 7以及源電極π 2與汲電極1 1 3之間及其等之上 而形成，並由有機半導體材料所成之活性層1 1 8所構 第1有機物層1 06與第2有機物層1 1 4之間，係隔著 所分離者。 在此，本實施形態的複合型有機發光電晶體元件 徵之一，在於〇LED元件102所具有之第1有機物層 、與有機TFT 103所具有之第2有機物層114，在構 具有同一構成之處。亦即，源電極1 1 2與汲電極1 1 3 及其等之上相接而形成之活性層118與有機半導體層 、第3保護層117與電洞傳輸層108、第2保護層1 電子傳輸層109，係分別由同一有機材料所成，且各 層合順序亦相同。如按照此種構成，則不需要使用陰 罩之下即可形成第1有機物層106及第2有機物層】 由此可變小OLED元件102與有機TFT元件103之 距離（元件分離寬度）。此乃表示能更變小像素尺寸 可增大像素面積所佔之發光部（有機TFT元件）的 之比例（開口比）之意，結果可增強當作成有機EL 器時的每單位面積的明亮度。 又’有機TFT元件103係由與OLED元件102 極1 0 5同一材料所構成，而具有經形成於第2有機 114上之第1保護層115。與第1及第2有機物層同 陰極1 05與第1保護層Π 5係隔著空間所分離者。如 此種構成，則較僅於0 L E D元子1 0 2的第1有機物層 上按選擇性形成陰極1 05的情形爲能簡便形成陰極1 .相接 丨成。 :空間 的特 f 106 造上 之間 ί 107 12與 層的 影遮 114， 間的 ，又 面積 顯示 的陰 物層 樣， 採用 r 1〇6 05， -12- 200905941 同時可於有機TFT元件上形成保護層之故有利。亦即， 如欲僅於第1有機物層1 06上選擇性形成陰極1 05，則需 要使用陰影遮罩，惟如作成有機TFT元件103具有第1 保護層115之構成，則不需要使用陰影遮罩之下可一口氣 形成陰極105及第1保護層115。第1保護層115、第2 保護層1 1 6以及第3保護層1 1 7，具有保護有機TFT表面 之功能。 另外，本實施形態中，爲有機TFT元件103的汲電 極113及OLED元件102的陽極104，係採用有同一材料 。如此，則由於可一體方式同時形成汲電極113與陽極 104之故，製造過程上較爲有利。 其次，就各層所使用之材料加以說明。首先，有機 TFT元件1 03的活性層1 1 8，係由有機半導體材料所成， 而作爲該有機半導體材料，可採用在來周知的有機電晶體 材料。此種材料而言，可例舉：四审（tetracene )、五审 、蒽等的审 （acene)系材料：銅酞菁 （copper phthalocyanine )、鋅酞菁等的酞菁系材料；噻吩低聚物 (thiophene oligomer)、伸苯基低聚物等的低聚物系材 料等。其中，如考慮能以與活性層1 1 8的材料同一材料形 成0 LED元件102的有機半導體層107之事實，則較佳爲 能在OLED元件102中作爲電洞注入層發揮功能之材料。 更佳爲作爲有機電晶體材料而載子移動率（carrier mobility) // 較大者。 又，爲有機TFT元件1 03的活性層1 1 8及OLED元 -13- 200905941 件102的有機半導體層107，較佳爲採用如下述式（1) 至（7 )般的有機半導體材料。 mi

上述式（1 )至（7 )的化學名稱，分別爲如下所述。 (1) 1,6-雙（2- (4 -甲基苯基）乙烯基）苗（pyrene (2) 1,6-雙（2- (4-丁基苯基）乙烯基）芘 -14- 200905941 (3 ) 4,4’-雙（2- ( 4-辛基苯基）乙烯基）聯二苯 (4 ) 4,4’-雙（2- ( 4-辛基苯基）乙烯基）對聯三苯 (5) 1，6-雙（2- (4-己基苯基）乙烯基）聯二苯 (6) 1,4-雙（2- (4- (4-丁基苯基）苯基）乙嫌基） 苯 (7) 4,4’-雙（2-(5-辛基噻吩-2-基）乙烯基）聯二 苯 上述式（1)至（7)的有機半導材料，具有0.1至 1.0 cm2/Vs程度的筒載子移動率（carrier mobility) # ，且在可見區域（visual area)中略爲透明之故很好用。 爲電洞傳輸層108及第3保護層117，可適當選擇使 用在來周知之電洞傳輸層材料。電洞傳輸層材料而言，可 例舉：a -NPD (雙〔N- ( 1-萘基）-N-苯基〕聯苯胺）、 丁？0(1化-二苯基_1^少’-雙（3-甲基苯基-1，1，_聯二苯基_ 4,4’-二胺）、銅酞菁、間-MTDATA (4,4，，4，，-參（3_ 甲基 苯基苯胺基）三苯基胺）等。其中由於α -Npd等，係玻 璃化溫度咼、載子移動率高之故較佳。又，爲電子傳輸層 109及第2保護層116，可適當選擇使用在來周知之電子 傳輸性發光材料。此種電子傳輸性發光材料而言，可例舉 :8-經基喹啉鋁錯合物（Μ。）、鹼性去甲基奎寧（ Bathocupr〇ine、Bcp )、噚二唑衍生物衍生物（例如，第 三丁基·ΡΒΕ>( (2-(聯二苯-4-基二甲基 乙基）本基）-H4·鸣二唑）等）、三唑衍生物、混合二 甲本（xylol)衍生物等。其中，由於Alq3等具有發光性 -15- 200905941 、如導入紅熒烯（rubrene )等的摻質（dopant )即可以高 效率發光之故較佳。 爲有機TFT元件1 03的源電極1 12、汲電極1 13以及 OLED元件102的陽極1 04，可採用銦錫氧化物（ITO )、 銦鋅氧化物（IZO) 、PEDOT(聚乙烯基二羥基噻吩）/ P S S (聚苯乙烯硫酸酯）等的透明電極。在此，本實施形 態中，有機T F T元件1 0 3的源電極1 1 2、汲電極1 1 3以及 OLED兀件102的陽極104係由同一材料所成者，惟並不 因此而有所限定，在其他實施形態中，有機TFT元件1 〇3 的源電極1 12及汲電極1 13、與OLED元件102的陽極 1 04可由相異的材料所形成。此時，爲源電極1 1 2及汲電 極1 1 3，可採用金、鉑、鉻、鎢、鎳、銅、鋁、銀、鎂或 此等的合金、或層合膜等。 爲OLED元件102的陰極105及第1保護層115，可 採用在來周知的陰極材料’可例舉：鋁、銀、鎂等。陰極 105，可含有例如氟化鋰（LiF)等的陰極緩衝層等。 爲閘電極1 1 〇，可使用例如，A1 (鋁）、鉬（T a )、 金（Au) 、Ti (鈦）、Cr (絡）、或含有此等的任一之合 金等。又，閘絕緣膜1 1 1而言，可採用：二氧化矽（S i Ο2 )、氮化矽（Si3N4 )、五氧化钽（Ta20 5 )、氧化鋁、Hf (鈴）氧化物、PZT ( lead zirconium titanate，欽酸錯銷 )等。 爲基板1 0 1，則採用透明基板，例如玻璃基板之外， 尙可採用聚酯、聚醯亞胺等的塑膠基板、Si (矽）、Ga As -16- 200905941 (砷化鎵）、GaN (氮化鎵）、不鏽鋼基板等。又，彩色 濾光板1 1 9的性質，係按照所需要的光的波長而加以適當 ^ΒΒ 进擇° (第2實施形態） 第2圖（a)，係表示本發明之複合型有機發光電晶 體元件的其他一較佳實施形態之槪略剖面圖。第2圖（a )中所表示之本實施形態的複合型有機發光電晶體元件， 除具有驅動有機發光二極體元件（OLED元件）202之第 1有機薄膜電晶體元件（有機TFT元件）23及選擇發光 像素之第2有機薄膜電晶體元件（有機TFT元件）220的 2個有機TFT元件以外，其餘則與上述第1實施形態同樣 的構成。第2有機TFT 220，具有與第1有機TFT 203同 樣構成。亦即，第2有機TFT元件220的活性層224與 活性層218與有機半導體層207、第2有機TFT元件220 的第3保護層223與第3保護層217與電洞傳輸層208、 第2有機TFT元件22 0的第2保護層222與第2保護層 216與電子傳輸層209、第2有機TFT元件220的第1保 護層221與第1保護層215與陰極205，係分別由同一有 機材料所成，具各層的層合順序亦相同。作成此種構成， 亦可獲得上述第1實施形態同樣效果。如採用本實施形態 的複合型有機發光電晶體元件以形成主動式矩陣電路，則 可製得開口比高、因而每單位面積的明亮度較在來者爲高 的有機EL顯示器。又，雖然在上述第2圖（a)的例中， -17- 200905941 於有機TFT元件及OLED元件形成面之相反側的基板上 形成有彩色瀘光片及平坦化膜（保護膜），惟並不因此而 有所限定’如第2圖（b )所示，亦可作成在平坦化膜之 上形成有機TFT元件及OLED元件之方式。這一點，在 上述第1實施形態中亦同樣情形。 (變形例） 上述之實施形態’可作成例如下述之變形。首先，在 參考第1圖之下，第1有機物層106，可爲經變形爲有機 EL元件一般能具有之構造。亦即，可於適當位置設置發 光層、電子注入層、電洞阻擋層等其他有機層。此時，將 對有機TFT元件103的第2有機物層1】4進行與第！有 機物層106的變形同樣的變形。但，與上述第1及第2實 施形態同樣’由有機半導體材料所成之活性層1 1 8 ,較佳 爲與源電極112及汲電極113相接觸之方式設置、且由同 樣有機半導體材料所成之有機半導體層107作爲第1有機 物層1 06的最下層之方式設置。 又，OLED元件102的有機半導體層107，並不需要 作爲電洞注入層而發揮功能，視有機半導體材料之情形， 亦可能例如作爲電洞傳輸層而發揮功能之情形。又，如上 所述，源電極1 12及汲電極1 13、與OLED材料102的陽 極1 04，可爲以相異的材料所形成者。 <複合型有機發光電晶體元件之製造方法> -18- 200905941 其次’就本發明之複合型有機發光電晶體元件之製造 方法加以說明。該製造方法，係適合採用爲製造上述之本 發明之複合型有機發光電晶體元件之用之方法。本發明之 製造方法’係於同一基板上形成具有被配置於陽極與陰極 之間之第1有機物層之至少1個有機發光二極體元件、與 具有被配置於源電極及汲電極上之第2有機物層之至少1 個有機薄膜電晶體元件所成之複合型有機發光電晶體元件 之製造方法，其特徵爲含有下列步驟（A)至（F)。 (A )基板上形成有機薄膜電晶體元件之閘電極的步 驟， (B )該閘電極上之至少一部分形成閘絕緣膜的步驟 ， (C) 該閘絕緣膜上形成上述有機薄膜電晶體元件之 源電極及汲電極、以及有機發光二極體元件之陽極的步驟 (D) 在所定之區域形成由光阻所構成之肋條的步驟 (E )於藉由該肋條形成之凹部，使用相同有機材料 ，形成上述第1有機物層及上述第2有機物層的步驟，以 及 (F)於上述第1有機物層上形成上述有機發光二極 體之陰極的步驟。 以下，在參考第3圖之下，就各步驟加以詳細說明。 第3圖，係表示本發明之複合型有機發光電晶體元件之製 -19- 200905941 造方法的較佳一例之槪略步驟圖，係表示於同一基板上具 備2個有機薄膜電晶體元件與1個有機發光二極體之複合 型有機發光電晶體元件之製造方法者。 首先，於基板301上形成2個閘電極302、303(步 驟（A)、第3圖（a ))。此等閘電極，係例如將閘電極 材料藉由濺鍍（sputtering)等而成膜於基板301上之後 ’於電極形成部分形成光阻圖型（resist pattern)(微影 (lithography )法）、使用蝕刻（etching )溶液而實施濕 式蝕刻（w e t e t c h i n g )，即可形成。其次，於閘電極3 0 2 、3 0 3上形成閘絕緣膜3 0 4、3 0 5 (步驟（B )、第3圖（b ))。形成方法而言，可例舉：採用電漿（plasma) CVD (化學汽相沈積）法等的汽相生長（vapor phase growth )法使其成膜後，藉由微影法而形成光阻圖型以實施蝕刻 之方法。 接著，閘絕緣膜3 04、3 0 5上，形成有機薄膜電晶體 元件（有機TFT元件）的源電極3 06、3 07及汲電極308 、3 09、以及有機發光二極體元件（OLED元件）的陽極 310(步驟（C)，第3圖（c)。此等電極，係將電極材 料藉由濺鍍等而成膜於閘絕緣膜304、3 05上之後，於電 極形成部分形成光阻圖型（微影法）、使用蝕刻溶液而實 施濕式蝕刻，即可形成。陽極3 1 0與汲電極3 09雖可以相 異的材料構成，惟從製造過程的簡化來看，較佳爲採用同 一材料並將此等電極作成一體之方式形成。 於下過程中，在所定之區域中形成由光阻所構成之肋 -20- 200905941 條3 0 0 (步驟（D )，第3圖（d ))。此種肋 將光阻藉由塗佈法而加以成膜後，藉由微影法 圖型即可構築。在此，「所定之區域」係指於 閘電極、汲電極以及陽極上不設置第1有機物 機物層之區域之意，換言之，該肋條係爲能在 發光電晶體元件內的各元件（有機TFT元件、 )被分離之狀態下形成之用者。因而，如適當 之肋條的寬幅，即可自在設定有機TFT元件| 件之間的距離、及/或2個有機TFT元件之 元件分離寬幅）。由此，可達成像素尺寸的降 的提升。另外，由於爲使元件間完全電氣性分 肋條端有機物層需要完全被切斷分離之故，各 佳爲作成反錐形（back taper)狀。 其次，於藉由上述肋條3 00而形成之凹部 有機材料以形成第1有機物層3 1 1及第2有機 313(步驟（E)，第3圖（e))。具體而言 1有機物層311及第2有機物層312、313之 由真空蒸發法(vacuum evaporation method ) 層合，惟此時，將各構成層的有機材料及各構 順序作成相同。由此，可以一體之方式同時形 物層311及第2有機物層312、313。 更具體而言，作爲構成第1有機物層311 物層312、313之最下層，藉由真空蒸鍍法而 般之由半導體材料所構成之層成膜。該層係有 條300 ，係 而形成光阻 下過程中於 層及第2有 複合型有機 OLED元件 調整所形成 S OLED 元 間的距離（ 低及開口比 離起見，在 肋條3 0 0較 ，使用相同 :物層3 1 2、 ，將構成第 各構成層藉 而依序使其 成層的層合 成第1有機 及第2有機 使例如上述 '機TFT元 -21 - 200905941 件中之活性層，而能成爲OLED元件中之電洞注入層者。 在此，可在進行該由半導體材料所構成之層的成膜之前， 將其表面使用六甲基二矽氮烷（HMDS)、十八烷基三氯 ΐ夕院（OTS) 、/3-苯乙基三氯石夕院（/3-Phe)以實施疏水 化處理。 接著，於此上面，將OLED元件中通常所用之層，例 如作爲電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層發揮功能之有機 層等，藉由真空蒸發法而加以層合。在此，此等層係在有 機TFT元件中可作爲保護層而發揮功能。如此，如採用 本發明之方法，則由於在同一製造過程中同時形成有機 TFT元件與OLED元件之故，可達成大幅度的過程的簡化 。又，由於形成第1有機物層及第2有機物層時不需要使 用遮罩之故，可化解在來之不得不增大元件分離寬幅之問 題。再者，可改善因遮罩的接觸引起之垃圾等所起因之收 率的低落問題。 其次，於上述第1有機物層311上，藉由真空蒸發法 等而形成OLED元件的陰極314 (步驟（F)，第3圖（f ))。此，較佳的實施形態中，與該陰極3 1 4的形成之同 時，於第2有機物層3 1 2及3 1 3上，分別形成保護層3 1 5 、316。由此，與陰極314的形成之同時可形成有機TFT 元件的保護層，又，由於在陰極3 1 4的形成中不需要使用 遮罩之故可獲得與上述者同樣的效果。最後，去除肋條 3 00即可完成具有OLED元件320、有機TFT元件3 3 0、 3 40之複合型有機發光電晶體元件。 -22- 200905941 以下’舉出實施例以更詳細說明本發明，惟本發明並 不因此等實施例而有所限定。 【實施方式】 <實施例1 > 依下列所示方法，製作複合型有機發光電晶體。參考 第3圖之下，首先’於本身爲玻璃基板之基板301上，藉 由濃鍍而將銘按膜厚100nm成膜後，於其上塗佈光阻並 進行曝光、顯像以形成光阻圖型。然後，使用鋁飽刻溶液 實施鋁層之濕式蝕刻以形成閘電極3 02、3 03 (第3圖（a )。接著’於閘電極3 02、3 03上，藉由電漿CVD法而將 Si02 (二氧化矽）按膜厚25 0nm成膜後，同樣進行微影及 濕式鈾刻以形成閘絕緣膜3 04、3 05 (第3圖（b ))。 接著，於閘絕緣膜3 04、3 05上，藉由濺鍍法而將銦 錫氧化物（ITO )按膜厚lOOnm成膜後，同時進行微影及 濕式蝕刻以形成有機TFT元件的源電極3 06、3 07及汲電 極3 0 8、3 09、以及OLED元件的陽極310 (第3圖（c) )。接著，爲形成肋條起見，將光阻按膜厚3 // m成膜後 ，藉由微影而去除第1有機物層及第2有機物層形成部的 光阻以形成反錐形狀的肋條3 0 0 (第3圖（d ))。 其次，爲形成第1有機物層311及第2有機物層312 、313起見，首先，於未形成有肋條3 00之區域，藉由真 空蒸發法而將由五审所構成之有機半導體層按膜厚5nm 連續形成。接著，於其上，依連續形成由《 -NPD所構成 -23- 200905941 之層（膜厚40nm)、由Alq3所構成之層（膜厚30nm) ，以同時形成第1有機物層3 1 1及第2有機物層3 1 2、 3 13 (第3圖（e ))。於有機TFT元件中，由五审所構 成之層係作爲活性層發揮功能者，經形成於其上之α -NPD層及Alq3層則扮演作爲保護層之角色。又，於OLED 元件中，由五审所構成之層係電洞注入層，而a -NPD層 係電洞傳輸層、Alq3層係電子傳輸層兼發光層。 接著，於第1有機物層311及第2有機物層312、 313上，藉由真空蒸發法而將鋁層按膜層i〇〇nm沈積（ deposit)以同時形成OLED元件的陰極314及有機TFT 元件的保護層315、316(第3圖（f))。最後，去除肋 條300後’製得具有OLED元件320、有機TFT元件330 、3 40之複合型有機發光電晶體元件。 第4圖’係從上面觀察實施例1中所得之複合型有機 發光電晶體元件的一部分之槪略圖，而表示OLED元件 320及有機TFT元件30的區域之圖。如第4圖所示，於 本發明之複合型有機發光電晶體元件中，由於內部所形成 之各元件間的距離（元件分離寬幅）係非常短之故，可將 像素尺寸作成小’且可增大開口比。第4圖中，其開口比 可算出爲7 1 %。

50//m。因而 OLED 另一方面，如第5圖所示，在來的複合型有機發光電 晶體元件中，如欲在像素內形成與第4圖同樣尺寸的有機 τρΤ兀件及OLED元件之情形，則考慮遮罩的校直錯位’ 需要至少將元件分離分離寬幅再增長 -24- 200905941 元件5 2 0以外的區域面積增大，結果’在第5圖的情形’ 其開口比爲4 8 %。 此次所揭示之實施形態及實施例只不過是一種例示故 不應用此等例示而有所限制。本發明之範圍並不藉由上述 之說明而係藉由申請專利範圍加以明示者’其中包含與申 請專利範圍同等意旨及在範圍內之所有變更在內。 【圖式簡單說明】 〔第1圖〕表示本發明之複合型有機發光電晶體元件 的一較佳實施形態之槪略剖面圖。 〔第2圖〕表示本發明之複合型有機發光電晶體元件 的另一較佳實施形態之槪略剖面圖。 〔第3圖〕表示本發明之複合型有機發光電晶體元件 的製造方法的一較佳例子之槪略過程圖。 〔第4圖〕表示實施例1中所製得之複合型有機發光 電晶體元件之槪略上面圖。 〔第5圖〕表示在來的複合型有機發光電晶體元件的 一例子之槪略上面圖。 【主要元件符號說明】 101、 201、 301 ：基板 102、 202、320:有機發光二極體元件（OLED元件 ) 103、 203、220、330、340:有機薄膜電晶體元件（ -25- 200905941 有機TFT元件） 104、 204、 310:陽極 105、 205 、 314：陰極 106、 206、311 :第1有機物層 107、 2 07 :有機半導體層 108、 208:電洞傳輸層（hole transfer layer) 109 ' 209 :電子傳輸層（electron transfer layer 110、 210、 228 ' 302、 303 ：閘電極 111' 2 1 1、2 2 7、3 0 4、3 0 5 :閘絕緣膜 112、 212、 225、 306、 307 ：源電極 113、 213、 226、 308、 309 ：汲電極 114、 2 1 4、3 1 2、3 1 3 :第2有機物層 115、 215、221 :第1保護層 116、 216、222 :第2保護層 117、 217、22 3 :第3保護層 118、 218 、 224 :活性層 119、 2 1 9 :彩色濾光片 130、 230 :平坦化膜（planarization film) 3 00 ： 肋條 3 15' 3 1 6 :保護層 -26-

Claims (1)

1. 200905941 十、申請專利範圍 1. 一種複合型有機發光電晶體元件，其係具備：被配 置於同一基板上之至少1個有機發光二極體元件與至少1 個有機薄膜電晶體元件的複合型有機發光電晶體元件，其 特徵係前述有機發光二極體元件具有被配置於陽極與陰極 之間之第1有機物層，且前述有機薄膜電晶體元件具有被 配置於源電極及汲電極上之第2有機物層，前述第1有機 物層與前述第2有機物層係以空間分離著，構成前述第2 有機物層之有機材料係與構成前述第1有機物層的有機材 料相同。 2 ·如申請專利範圍第i項之複合型有機發光電晶體元 件，其中該第〗有機物層及該第2有機物層係由同數之2 以上的層所構成，構成該第2有機物層之各層的有機材料 係分別與構成該第1有機物層之各層的有機材料相同。 3 .如申請專利範圍第2項之複合型有機發光電晶體元 件，其中該第2有機物層含有與源電極及汲電極接觸形成 之由有機半導體材料所構成的活性層，該第1有機物層含 有與構成該活性層之有機半導體材料相同之材料所構成之 電洞注入層。 4.如申請專利範圍第1項之複合型有機發光電晶體元 件，其中該有機薄膜電晶體元件尙具備形成於該第2有機 物層上，與該有機發光二極體元件所具有之該陰極相同之 材料所構成之層。 5 .如申請專利範圍第1項之複合型有機發光電晶體元 -27- 200905941 件，其係具備驅動該有機發光二極體元件之有機薄膜電晶 體元件與選擇發光像素之有機薄膜電晶體元件。 6. 如申請專利範圍第1項之複合型有機發光電晶體元 件，其係尙具備轉換該有機發光二極體元件所發出之光之 波長的彩色濾光片。 7. —種複合型有機發光電晶體元件之製造方法，其係 於同一基板上形成具有被配置於陽極與陰極之間之第1有 機物層之至少1個有機發光二極體元件與具有被配置於源 電極及汲電極上之第2有機物層之至少1個有機薄膜電晶 體元件所成之複合型有機發光電晶體元件之製造方法，其 特徵係含有： 基板上形成該有機薄膜電晶體元件之閘電極的步驟（ A)、 該閘電極上之至少一部分形成閘絶緣膜的步驟（B ) 、 該閘絶緣膜上形成該有機薄膜電晶體元件之源電極及 汲電極及該有機發光二極體元件之陽極的步驟（C)、 在所定之區域形成由光阻所構成之肋條的步驟（D ) > 藉由該肋條形成之凹部使用相同有機材料，形成該第 1有機物層及該第2有機物層的步驟（E)、 該第1有機物層上形成該有機發光二極體元件之陰極 的步驟（F )。 8 .如申請專利範圍第7項之複合型有機發光電晶體元 -28- 200905941 件之ia方法’其係於該步驟（E )中，該第1有機物層 及該第2有機物層係藉由層合多層所形成，該第1有機物 層及該第2有機物層之最下層係由有機半導體材料所構成 之層。 9 ·如申請專利範圍第7項之複合型有機發光電晶體元 件之製造方法，其係於該步驟（F )中，該第1有機物層 上形成該有機發光二極體元件之陰極，同時在該第2有機 物層上形成與該陰極相同材料所構成之層。 -29-