发明名称 薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件及其制造方法
摘要 本发明提供一种薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括在同一基板上形成之一上闸极式有机薄膜电晶体(top-gate OTFT)与一有机发光二极体(OLED)。在本发明有机整合元件中,有些层可以共用,有些层可以用相同材料而在同一道制程形成,制程简单。
申请公布号 TW554525 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW091119507 申请日期 2002.08.28
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 郑弘隆;王右武;赵庆勋;李正中;许财源
分类号 H01L27/15 主分类号 H01L27/15
代理机构 代理人
主权项 1.一种薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括:一基板;在该基板上之一上闸极式有机薄膜电晶体(OTFT);以及在该基板上之一有机发光二极体(OLED)。2.如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其中该上闸极式OTFT系用来驱动OLED。3.如申请专利范围第2项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其中该上闸极式OTFT包括闸极、源极、汲极、以及介于源极和汲极之间的有机主动层,其中该OLED包括正电极、负电极、以及介于正电极和负电极之间的发光层,且该OTFT之源极或汲极和OLED之正电极或负电极为共用。4.如申请专利范围第2项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其中该上闸极式OTFT包括闸极、源极、汲极、以及介于源极和汲极之间的有机主动层,其中该OLED包括正电极、负电极、以及介于正电极和负电极之间的发光层,且该OTFT之闸极和OLED之正电极或负电极为同一材料且由同一道制程形成。5.如申请专利范围第3项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其中该OTFT之闸极和OLED之正电极或负电极为同一材料且由同一道制程形成。6.如申请专利范围第3项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括:一基板,分为一OTFT区域和一OLED区域;一第一导电层,形成于该基板上,该第一导电层在OTFT区域处具有一第一开口以露出该基板,该第一导电层构成该上闸极式OTFT之源极和汲极、和该OLED之正电极;一有机半导体层,形成于该第一开口内,系作为该上闸极式OTFT之有机主动层;一电洞传导层,形成于该OLED区域之第一导电层上;一发光层,形成于该电洞传导层上;一电子传导层,形成于该发光层上;一介电层,位于该OTFT区域处,且覆盖该有机半导体层、源极、和汲极;一第二导电层,经图案化而分为在OTFT区域处、形成于该介电层上之闸极,以及在OLED区域处、形成于电子传导层上之负电极。7.如申请专利范围第3项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括:一基板,分为一OTFT区域和一OLED区域;一第一导电层,形成于该基板上,该第一导电层在OTFT区域处具有一第一开口以露出该基板,且该第一导电层系作为该上闸极式OTFT之源极或汲极,以及OLED之正电极;一有机半导体层,形成于该第一开口内,系作为该上闸极式OTFT之有机主动层;一电洞传导层,形成于该OLED区域之第一导电层上;一发光层,形成于该电洞传导层上;一电子传导层,形成于该发光层上;一负电极,形成于该电子传导层上;一介电层,位于该OTFT区域和OLED区域处,且覆盖该源极、汲极、有机半导体层、和负电极;以及一闸极,位于该OTFT区域处,且形成于该介电层上。8.如申请专利范围第3项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括:一基板,分为一OTFT和一OLED区域;一第一导电层,形成于该基板上,该第一导电层在OTFT区域处具有一第一开口以露出该基板,该第一导电层构成该上闸极式OTFT之源极和汲极,和该OLED之正电极;一有机半导体层,形成于该第一开口内以及该OLED区域处之正电极上,以作为该上闸极式OTFT之有机主动层和OLED之电洞传导层;一发光层,形成于该OLED区域之电洞传导层上;一电子传导层,形成于该发光层上;一介电层,位于该OTFT区域处,且覆盖该有机半导体层、源极、和汲极;一第二导电层,经图案化而分为在OTFT区域处、形成于该介电层上之闸极,以及在OLED区域处、形成于电子传导层上之负电极。9.如申请专利范围第3项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括:一基板,分为一OTFT区域和一OLED区域;一第一导电层,形成于该基板上,该第一导电层在OTFT区域处具有一第一开口以露出该基板,且该第一导电层系作为该上闸极式OTFT之源极或汲极,以及OLED之正电极;一有机半导体层,形成于该第一开口内以及该OLED区域处之正电极上,以作为该上闸极式OTFT之有机主动层和OLED之电洞传导层;一发光层,形成于该OLED区域之电洞传导层上;一电子传导层,形成于该发光层上;一负电极,形成于该电子传导层上;一介电层,位于该OTFT区域和OLED区域处,且覆盖该源极、汲极、有机半导体层、和负电极;以及一闸极,位于该OTFT区域处,且形成于该介电层上。10.如申请专利范围第3项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括:一基板,分为一OTFT区域和一OLED区域;一第一导电层,形成于该基板上,该第一导电层在OTFT区域处具有一第一开口以露出该基板,该第一导电层构成该上闸极式OTFT之源极和汲极,和该OLED之正电极;一电洞传导层,形成于该第一开口内和该OLED区域之第一导电层上;一有机半导体层,形成于该电洞传导层上,以作为该上闸极式OTFT之有机主动层;一发光层,形成于该OLED区域处之有机半导体层上;一电子传导层,形成于该发光层上;一介电层,位于该OTFT区域处,且覆盖该有机半导体层、源极、和汲极;一第二导电层,经图案化而分为在OTFT区域处、形成于该介电层上之闸极,以及在OLED区域处、形成于电子传导层上之负电极。11.如申请专利范围第3项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件,其包括:一基板,分为一OTFT区域和一OLED区域;一第一导电层,形成于该基板上,该第一导电层在OTFT区域处具有一第一开口以露出该基板,且该第一导电层系作为该闸极式OTFT之源极或汲极,和OLED之正电极和;一电洞传导层,形成于该第一开口内和该OLED区域之第一导电层上;一有机半导体层,形成于该电洞传导层上,以作为该上闸极式OTFT之有机主动层;一发光层,形成于该OLED区域处之有机半导体层上;一电子传导层,形成于该发光层上;一负电极,形成于该电子传导层上;一介电层,位于该OTFT区域和OLED区域处,且覆盖该源极、汲极、有机半导体层、和负电极;以及一闸极,位于该OTFT区域处,且形成于该介电层上。12.一种制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其包括以下步骤:(a)提供一基板,其分为一OTFT区域和一OLED区域;(b)在该基板上形成一第一导电层;(c)在该第一导电层之OTFT区域处形成一第一开口以露出该基板,使得该第一导电层构成该上闸极式OTFT之源极和汲极,以及该OLED之正电极;(d)形成一有机半导体层以填入该第一开口中,以作为该上闸极式OTFT之有机主动层;(e)在该OTFT区域处形成一介电层和一闸极;以及(f)在该OLED区域处形成一电洞传导层、发光层、电子传导层、和负电极。13.如申请专利范围第12项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(e)和(f)包括以下步骤:在该基板上形成一介电层;在该介电层之OLED区域处形成一第二开口;在该第二开口中依序形成一电洞传导层、发光层、和电子传导层,以填入该第二开口中;在该介电层和该电子传导层上形成一第二导电层;图案化该第二导电层,以在该OTFT区域处形成一闸极,以及在该OLED区域处形成一负电极。14.如申请专利范围第12项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(e)和(f)包括以下步骤:在该基板上形成一电洞传导层;在该电洞传导层上形成一介电层;在该介电层之OLED区域处形成一第二开口;依序形成一发光层和电子传导层,以填入该第二开口中;在该介电层和该电子传导层上形成一第二导电层;图案化该第二导电层,以在该OTFT区域处形成一闸极,以及在该OLED区域处形成一负电极。15.如申请专利范围第12项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(e)和(f)包括以下步骤:依序在该基板上形成一电洞传导层和一发光层;在该发光层上形成一介电层;在该介电层之OLED区域处形成一第二开口;形成一电子传导层,以填入该第二开口中;在该介电层和该电子传导层上形成一第二导电层;图案化该第二导电层,以在该OTFT区域处形成一闸极,以及在该OLED区域处形成一负电极。16.如申请专利范围第12项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(e)和(f)包括以下步骤:依序在该基板上形成一电洞传导层和一发光层;在该发光层之OLED区域处依序形成一电子传导层和负电极;形成一介电层以覆盖该发光层和负电极;以及在该介电层之OTFT区域处形成一闸极。17.一种制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其包括以下步骤:(a)提供一基板,其分为一OTFT区域和一OLED区域;(b)在该基板上形成一第一导电层;(c)在该第一导电层之OTFT区域处形成一第一开口以露出该基板,使得该第一导电层构成该上闸极式OTFT之源极和汲极,以及该OLED之正电极;(d)在该第一导电层上形成一有机半导体层以填入该第一开口中,以作为该上闸极式OTFT之有机主动层和OLED之电洞传导层;(e)在该OTFT区域处形成一介电层和一闸极;以及(f)在该OLED区域处形成发光层、电子传导层、和负电极。18.如申请专利范围第17项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(e)和(f)包括以下步骤:在该有机半导体层上形成一介电层;在介电层之OLED区域处形成一第二开口;依序形成一发光层和电子传导层,以填入该第二开口中;在该介电层和该电子传导层上形成一第二导电层;图案化该第二导电层,以在该OTFT区域处形成一闸极,以及在该OLED区域处形成一负电极。19.如申请专利范围第17项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(e)和(f)包括以下步骤:在该有机半导体层上形成一发光层;在该发光层上形成一介电层;在介电层之OLED区域处形成一第二开口;形成一电子传导层,以填入该第二开口中;在该介电层和该发光层上形成一第二导电层;图案化该第二导电层,以在该OTFT区域处形成一闸极,以及在该OLED区域处形成一负电极。20.如申请专利范围第17项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(e)和(f)包括以下步骤:在该有机半导体层上形成一发光层;在该发光层之OLED区域上依序形成一电子传导层和一负电极;形成一介电层以覆盖该发光层和负电极;以及在该介电层之OTFT区域处形成一闸极。21.一种制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其包括以下步骤:(a)提供一基板,其分为一OTFT区域和一OLED区域;(b)在该基板上形成一第一导电层;(c)在该第一导电层之OTFT区域处形成一第一开口以露出该基板,使得该第一导电层构成该上闸极式OTFT之源极和汲极,以及该OLED之正电极;(d)在该第一导电层之OTFT和OLED处上形成一电洞传导层以填入该第一开口中;(e)在该电洞传导层上形成一有机半导体层;(f)在该OTFT区域处形成一介电层和一闸极;以及(g)在该OLED区域处形成一发光层、电子传导层、和负电极。22.如申请专利范围第21项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(f)和(g)包括以下步骤:在该有机半导体层上形成一介电层;在介电层之OLED区域处形成一第二开口;依序形成一发光层和电子传导层,以填入该第二开口中;在该介电层和该电子传导层上形成一第二导电层;图案化该第二导电层,以在该OTFT区域处形成一闸极,以及在该OLED区域处形成一负电极。23.如申请专利范围第21项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(f)和(g)包括以下步骤:在该有机半导体层上形成一发光层;在该发光层上形成一介电层;在介电层之OLED区域处形成一第二开口;形成一电子传导层,以填入该第二开口中;在该介电层和该电子传导层上形成一第二导电层;图案化该第二导电层,以在该OTFT区域处形成一闸极,以及在该OLED区域处形成一负电极。24.如申请专利范围第21项所述之制造薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的方法,其中步骤(f)和(g)包括以下步骤:在该有机半导体层上形成一发光层;在该发光层之OLED区域上依序形成一电子传导层和一负电极;形成一介电层以覆盖该发光层和负电极;以及在该介电层之OTFT区域处形成一闸极。25.一种有机整合元件显示器,其特征在于包括如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件。图式简单说明:第1a图至1e图显示依据本发明第一较佳实施例形成薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的制程剖面图。第2a图至2c图显示第1e图薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的变化结构的剖面示意图。第3a图至3c图显示依据本发明第二较佳实施例之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的剖面示意图。第4a图至4c图显示依据本发明第三较佳实施例之薄膜电晶体和发光二极体之有机整合元件的剖面示意图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号