專(zhuān)利名稱(chēng)：導(dǎo)電聚合物圖形及其作為電極或電接觸的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目標(biāo)是圖形化導(dǎo)電聚合物及其制作方法。更具體而言，本發(fā)明的目標(biāo)是具有以導(dǎo)電聚合物作為電極接觸和有源區(qū)以及由導(dǎo)電聚合物形成的圖形化電接觸的電子器件，特別是這類(lèi)聚合物作為電光變換器的電極或電接觸的應(yīng)用，這類(lèi)變換器包含液晶顯示器、電光調(diào)制器、二極管、發(fā)光二極管、晶體管以及其他等等。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的電光變換器及其他器件的電接觸或電極一般是金屬。金屬是通過(guò)蒸發(fā)或?yàn)R射過(guò)程淀積，這需要昂貴的儀器設(shè)備，并且總的說(shuō)來(lái)過(guò)程很麻煩。
導(dǎo)電聚合物是比較新的一類(lèi)電子材料，此處是將其當(dāng)作電極材料的后備。這類(lèi)聚合物結(jié)合了金屬的導(dǎo)電性能和聚合物的加工優(yōu)點(diǎn)。
此處我們所描述的導(dǎo)電聚合物的例子包括取代和未取代導(dǎo)電聚苯胺，聚對(duì)亞苯基，聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚噻吩，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚異硫茚，聚亞苯基硫醚，聚乙炔，聚吡啶亞乙烯基，聚吖嗪及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物。
為了使這些聚合物用作器件的電極，它們最好是能具有合適的導(dǎo)電性并易于圖形化。此外，這些聚合物最好是不釋氣以免造成使用它們作為電接觸的器件受到污染。另外，導(dǎo)電聚合物最好是可通過(guò)光刻實(shí)現(xiàn)圖形化。圖形化最好是既不會(huì)引起聚合物導(dǎo)電性的減小，也不會(huì)造成導(dǎo)電聚合物性能的任何劣化。
因此，最好是開(kāi)發(fā)對(duì)這些聚合物進(jìn)行圖形化的方法，以使之可應(yīng)用于任何導(dǎo)電聚合物系統(tǒng)并且不會(huì)對(duì)導(dǎo)電聚合物產(chǎn)生負(fù)面影響，于是經(jīng)過(guò)圖形化的導(dǎo)電聚合物就可用作器件的電接觸。同樣也希望導(dǎo)電聚合物的性能是可控的，以便使器件不會(huì)出現(xiàn)釋氣或污染。
本發(fā)明的目的本發(fā)明的目的是提供采用導(dǎo)電聚合物的性能得到提高的電子器件。
本發(fā)明的目的是提供導(dǎo)電聚合物的圖形和制作圖形的方法。具體說(shuō)來(lái)，首先使抗蝕劑圖形化，之后將抗蝕劑圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上。一旦圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，就將抗蝕劑去除。
本發(fā)明的目的是利用施加于導(dǎo)電聚合物上的抗蝕劑提供導(dǎo)電聚合物的圖形。具體說(shuō)來(lái)，首先對(duì)金屬進(jìn)行圖形化，之后將金屬圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，然后就將金屬去除。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是利用施加于導(dǎo)電聚合物上的金屬提供導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有高導(dǎo)電性的導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有高透光性的導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有良好熱穩(wěn)定性的導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有高透光性和高導(dǎo)電性的導(dǎo)電聚合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可用作電接觸或電極的導(dǎo)電聚合物和導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可用作電光變換器和器件中的電接觸或電極的導(dǎo)電聚合物和導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可用作液晶顯示器中的電極的導(dǎo)電聚合物和導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由導(dǎo)電聚合物電極構(gòu)成的液晶顯示器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由導(dǎo)電聚合物電極和金屬電極構(gòu)成的液晶顯示器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由導(dǎo)電聚合物電極和氧化銦錫電極構(gòu)成的液晶顯示器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的有源矩陣薄膜晶體管(TFT)液晶顯示器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由顯示良好電荷保留性的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的液晶顯示器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由顯示良好透光性/電壓特性的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的液晶顯示器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由顯示良好圖像殘留性能的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的液晶顯示器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可用作發(fā)光二極管中的一個(gè)或多個(gè)電極的導(dǎo)電聚合物和導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的有機(jī)或無(wú)機(jī)發(fā)光二極管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由一個(gè)或多個(gè)圖形化的導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的有機(jī)或無(wú)機(jī)發(fā)光二極管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有由導(dǎo)電聚合物形成的空穴注入?yún)^(qū)和/或電子注入?yún)^(qū)的發(fā)光二極管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可用作晶體管的電接觸，如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)器件中的漏極、源極和柵極電極及雙極型晶體管中的接觸的導(dǎo)電聚合物和導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供顯示良好導(dǎo)電性、良好熱穩(wěn)定性、無(wú)釋氣及在某些場(chǎng)合具有高透光性的導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供通過(guò)將抗蝕劑應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物得到的導(dǎo)電聚合物的圖形，其中抗蝕劑經(jīng)過(guò)曝光和顯影而形成抗蝕劑中的圖形。通過(guò)蝕刻使抗蝕劑圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，然后將抗蝕劑去除。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供通過(guò)將金屬應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物表面得到的導(dǎo)電聚合物的圖形。金屬通過(guò)應(yīng)用抗蝕劑實(shí)現(xiàn)圖形化，其中的抗蝕劑經(jīng)過(guò)曝光和顯影?？刮g劑圖形轉(zhuǎn)移到金屬，然后通過(guò)蝕刻技術(shù)使圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供通過(guò)將圖形化金屬層應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物，通過(guò)蝕刻使圖形進(jìn)入導(dǎo)電聚合物和通過(guò)去除金屬而得到導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的一個(gè)更具體的方面是提供液晶顯示器用的薄膜晶體管開(kāi)關(guān)，其中一個(gè)和多個(gè)源極、漏極和柵極電極是由顯示良好導(dǎo)電性和良好熱穩(wěn)定性的導(dǎo)電聚合物構(gòu)成。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由導(dǎo)電聚合物電極和金屬電極構(gòu)成的發(fā)光二極管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可用作發(fā)光二極管中的一個(gè)或多個(gè)電極的導(dǎo)電聚合物和導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的有機(jī)或無(wú)機(jī)發(fā)光二極管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由一個(gè)或多個(gè)圖形化的導(dǎo)電聚合物的電極構(gòu)成的有機(jī)或無(wú)機(jī)發(fā)光二極管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由作為空穴注入電極或作為電子注入層的導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的發(fā)光二極管。
本發(fā)明簡(jiǎn)介因此，本發(fā)明的一個(gè)廣闊方面是提供導(dǎo)電聚合物和圖形化導(dǎo)電聚合物并提供其圖形化的方法。
本發(fā)明的一個(gè)廣闊方面是提供具有可為器件提供電連接的圖形化導(dǎo)電聚合物的電子器件。
本發(fā)明的一個(gè)廣闊方面是將圖形化導(dǎo)電聚合物配置在電子器件上以便為器件提供電接觸。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供顯示良好導(dǎo)電性、良好熱穩(wěn)定性、無(wú)釋氣及在某些場(chǎng)合具有高透光性的導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供通過(guò)將抗蝕劑應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物而得到的導(dǎo)電聚合物的圖形，其中抗蝕劑經(jīng)過(guò)曝光和顯影，并且通過(guò)蝕刻技術(shù)使圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，然后將抗蝕劑去除。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供通過(guò)將金屬應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物表面而得到的導(dǎo)電聚合物的圖形。金屬通過(guò)應(yīng)用抗蝕劑圖形化，其中的抗蝕劑經(jīng)過(guò)曝光和顯影?？刮g劑圖形轉(zhuǎn)移到金屬，然后通過(guò)蝕刻技術(shù)使圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，然后將金屬去除。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供通過(guò)將圖形化金屬層應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物，然后通過(guò)蝕刻使圖形進(jìn)入導(dǎo)電聚合物和通過(guò)去除金屬而得到導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供可用作電光變換器和器件的電接觸的導(dǎo)電聚合物和導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)廣闊方面是提供具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物電極的電光變換器和器件。
本發(fā)明的一個(gè)更具體的方面是提供具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物電極的液晶顯示器。在一個(gè)實(shí)施方案中液晶顯示器具有一個(gè)氧化銦錫電極和一個(gè)導(dǎo)電聚合物電極。
本發(fā)明的一個(gè)更具體的方面是提供具有顯示高電荷保留性，良好透光性/電壓特性及良好圖像殘留性能的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物電極的液晶顯示器。
本發(fā)明的一個(gè)更具體的方面是具有帶有表面的電活性部分的電子器件；該表面具有一介電層，該介電層上有一窗口，窗口的周邊暴露電活性部分；在介電層上配置一導(dǎo)電聚合物層；此導(dǎo)電聚合物層通過(guò)窗口和覆蓋應(yīng)配置在介電層上的周邊與電活性部分電接觸。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是如下的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成包括第1襯底；第2襯底；配置在第1襯底和第2襯底之間的液晶層；至少在第1襯底和第2襯底之一的上面配置有導(dǎo)電聚合物來(lái)提供將電位施加于液晶層兩端之上的工具。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是具有源極、漏極和柵極電極的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，這些電極中至少一個(gè)是圖形化導(dǎo)電聚合物。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是如下的結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成包括襯底；配置在襯底上的圖形化導(dǎo)電聚合物柵極；此柵極為導(dǎo)電聚合物；配置在圖形化柵極上的絕緣層；配置在絕緣層上的圖形化源電極；配置在絕緣層上的圖形化漏電極；圖形化源電極和圖形化漏電極由導(dǎo)電聚合物形成；以及配置在圖形化源電極和圖形化漏電極以及圖形化源電極和所述圖形化源極之間的柵極之中的半導(dǎo)體材料。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是發(fā)光二極管，其構(gòu)成具有襯底，陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，場(chǎng)致發(fā)光區(qū)，及陰極結(jié)構(gòu)，其中陰極結(jié)構(gòu)或陽(yáng)極結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電聚合物。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是有機(jī)發(fā)光二極管，其構(gòu)成具有襯底，陽(yáng)極，有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光層及陰極，此結(jié)構(gòu)中的陽(yáng)極或陰極是導(dǎo)電聚合物。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是一種方法，其構(gòu)成包括提供具有導(dǎo)電聚合物材料層的襯底；在導(dǎo)電聚合物材料層上配置抗蝕層；使抗蝕劑對(duì)能量圖形曝光；使在抗蝕劑中形成圖形的輻射圖形顯影，其構(gòu)成包含所述導(dǎo)電聚合物的覆蓋和未覆蓋區(qū)；從未覆蓋區(qū)去除導(dǎo)電聚合物，并去除抗蝕劑留下所述導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是一種方法，其構(gòu)成包括提供具有導(dǎo)電聚合物材料層的襯底；通過(guò)在導(dǎo)電聚合物層上形成圖形化金屬層的金屬掩模配置金屬層圖形，形成由金屬圖形覆蓋的導(dǎo)電聚合物區(qū)和導(dǎo)電聚合物的未覆蓋區(qū)；對(duì)未覆蓋區(qū)進(jìn)行蝕刻以去除曝光的導(dǎo)電聚合物區(qū)；并去除金屬而得到導(dǎo)電聚合物圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是一種方法，其構(gòu)成包括提供具有導(dǎo)電聚合物層的襯底；在導(dǎo)電聚合物層上配置金屬層；在金屬層上配置抗蝕劑；使抗蝕劑對(duì)輻射圖形曝光；使在抗蝕劑中形成圖形的輻射圖形顯影，得到金屬膜的覆蓋區(qū)和未覆蓋區(qū)；在所述未覆蓋區(qū)中去除金屬層，得到所述導(dǎo)電聚合物的覆蓋區(qū)和未覆蓋區(qū)；去除所述導(dǎo)電聚合物的未覆蓋區(qū)；去除抗蝕劑；并去除金屬層的剩余部分而得到導(dǎo)電聚合物的圖形。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的方面是一種方法，其構(gòu)成包括提供具有導(dǎo)電聚合物材料層的襯底；其中導(dǎo)電聚合物含有能量敏感組分；使導(dǎo)電聚合物對(duì)能量圖形曝光形成曝光和未曝光區(qū)；去除曝光和未曝光區(qū)之一中的導(dǎo)電聚合物以便在襯底上形成所述導(dǎo)電聚合物的圖形。
附圖簡(jiǎn)介本發(fā)明的進(jìn)一步的目的，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的描述將會(huì)很清楚，附圖中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的包含圖形化導(dǎo)電聚合物的結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案的示意透視圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的包含圖形化導(dǎo)電聚合物的結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施方案的示意側(cè)視圖。
圖3為典型液晶構(gòu)造的示意圖。
圖4為扭曲向列相液晶盒的工作情況的示意圖；在(a)中施加電壓，液晶盒的透光性最大，而在(b)中施加有電壓，液晶盒的透光性最小。
圖5為典型有源矩陣薄膜晶體管顯示器的示意圖。
圖6示出TFT/LCD(薄膜晶體管/液晶顯示器)顯示器的單元盒的頂視圖。
圖7示出沿圖6的AA′線的剖視圖的示意圖。
圖8示出沿圖6的AA′線的另一剖視圖。
圖9示出已裝配的液晶顯示器的局部。
圖10示出一薄膜晶體管器件的示意剖視圖，其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的。源極和漏極是直接配置于柵極絕緣體的上部，之后并用半導(dǎo)體將它們覆蓋。
圖11示出一薄膜晶體管器件的示意剖視圖，其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的。襯底導(dǎo)電并同時(shí)用作柵極電極。源極和漏極電極直接配置在絕緣體的上部，之后并用半導(dǎo)體將它們覆蓋。
圖12示出一薄膜晶體管器件的示意剖視圖，其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的。源極和漏極電極直接配置在半導(dǎo)體的上部。
圖13示出一薄膜晶體管器件的示意剖視圖，其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的。襯底導(dǎo)電并同時(shí)用作柵極電極。源極和漏極電極直接配置在半導(dǎo)體上。
圖14示出流過(guò)圖11示意圖中所示的結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管器件的源極和漏極之間的電流與電壓柵極電極的關(guān)系曲線。該器件的溝道長(zhǎng)L為100微米，溝道寬為1500微米。
圖15示出以薄膜晶體管器件為基礎(chǔ)的有源矩陣液晶顯示器的典型布局的頂視圖。其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由聚合物構(gòu)成的。
圖16示出以具有兩個(gè)不同薄膜晶體管器件構(gòu)形，圖16(a)和圖16(b)，的薄膜晶體管器件為基礎(chǔ)的有源矩陣液晶顯示器的一個(gè)象素的剖視圖。其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的。
圖17示出通過(guò)鈍化層或絕緣層的通路接觸孔。下部是導(dǎo)電聚合物。上層可以是同樣材料或不同的導(dǎo)電材料，如金屬，或氧化銦錫。
圖18示出現(xiàn)有技術(shù)的OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)結(jié)構(gòu)，制作在玻璃襯底之上，上部的陰極不透明，光只能從玻璃側(cè)發(fā)出。
圖19概括示出本發(fā)明的具有透明(或不透明)陰極的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
圖20示意地示出用于顯示圖像的發(fā)光二極管陣列，圖20A為在每一行和列的交點(diǎn)處有一個(gè)發(fā)光二極管的無(wú)源矩陣，而圖20B為在每一行和列的交點(diǎn)處有一個(gè)電流調(diào)節(jié)電路的有源矩陣。
圖21示出對(duì)導(dǎo)電聚合物的表面使用抗蝕劑時(shí)導(dǎo)電聚合物的圖形化過(guò)程。抗蝕劑曝光并顯影；圖像轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物；去除抗蝕劑。
圖22示出通過(guò)金屬掩模對(duì)導(dǎo)電聚合物的表面施加圖形化金屬層時(shí)導(dǎo)電聚合物的圖形化過(guò)程。圖像轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物，之后去除金屬。
圖23示出在導(dǎo)電聚合物上施加覆蓋金屬層時(shí)導(dǎo)電聚合物的圖形化過(guò)程。利用抗蝕劑使金屬圖形化；圖像首先轉(zhuǎn)移到金屬，然后通過(guò)蝕刻轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物；去除剩余的抗蝕劑和金屬。
圖24示出使導(dǎo)電聚合物直接對(duì)輻射曝光時(shí)的圖形化過(guò)程；之后將聚合物顯影以去除易于溶解的區(qū)域。
圖25和26示出10μm左右的導(dǎo)電聚苯胺導(dǎo)線，其形成是在導(dǎo)電聚合物表面上采用了抗蝕劑。
圖27和28示出的導(dǎo)電聚苯胺導(dǎo)線是利用通過(guò)金屬掩模淀積在導(dǎo)電聚合物表面上的金屬制作的。
圖29，30及31示出的導(dǎo)電聚苯胺導(dǎo)線是利用借助抗蝕劑形成圖像而淀積在導(dǎo)電聚合物表面上的覆蓋金屬制作的。
圖32示出500埃的聚苯胺薄膜的透射光譜。
圖33示出帶有兩個(gè)聚苯胺電極的液晶顯示器的透光性與電壓關(guān)系的特性曲線。
圖34示出帶有兩個(gè)氧化銦錫電極的液晶顯示器的亮度(透光性)與電壓關(guān)系的特性曲線。
圖35示出帶有聚苯胺電極的液晶顯示器的電壓與時(shí)間關(guān)系曲線。電荷保留度超過(guò)95％。
圖41和42為非聚合物導(dǎo)電體與聚合物導(dǎo)電體之間的接合部的示意圖。
圖43為具有根據(jù)本發(fā)明的電極的雙極型晶體管的示意圖。
本發(fā)明詳述本發(fā)明的目標(biāo)是采用導(dǎo)電聚合物的器件，所述的導(dǎo)電聚合物包括取代和未取代聚苯胺，聚對(duì)亞苯基，聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚噻吩，聚吡咯，聚呋喃，聚硒吩，聚異硫茚，聚亞苯基硫醚，聚乙炔，聚吡啶亞乙烯基及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物。已發(fā)現(xiàn)這些聚合物可通過(guò)光刻實(shí)現(xiàn)圖形化來(lái)形成可在各種電光變換器和器件中用作電極或電接觸的導(dǎo)電圖形。本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物電極組成的電光變換器和器件。
圖1為具有淀積于其上的圖形化導(dǎo)電聚合物202的襯底200的示意透視圖。導(dǎo)電聚合物202沿導(dǎo)電聚合物202和表面204之間的界面106至少一部分形成對(duì)襯底200的表面204的電接觸。圖形102可對(duì)形成于襯底100之上的大量電子器件進(jìn)行電連接。
圖2為在其表面212上具有介電層210的襯底208的示意側(cè)視圖。介電層210中具有通孔214，及配置在介電層110上用來(lái)填充通孔114以便接觸襯底108的表面118的圖形化導(dǎo)電聚合物216。某些可使用本發(fā)明的有用的器件的例子為液晶顯示器(LCD)，晶體管(雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管)，發(fā)光二極管等等。
液晶顯示器件以液晶為基礎(chǔ)的電光變換器現(xiàn)在是生產(chǎn)平面顯示器，特別是用于便攜式電子設(shè)備的平面顯示器，的現(xiàn)代技術(shù)。預(yù)期在工業(yè)向大面積顯示器前進(jìn)時(shí)這一技術(shù)在未來(lái)將繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。
典型的液晶(扭曲向列相)盒示于圖3。在此器件中，向列相液晶置于相距平均為5-20μm的兩片玻璃片之間。在玻璃片的表面淀積透明電極，氧化銦錫。在氧化銦錫上淀積取向?qū)?，取向?qū)咏?jīng)受摩擦處理以使向列相液晶的排列方向平行摩擦方向。如果兩個(gè)取向?qū)拥哪Σ练较蚧ハ喑?0°角，則液晶取如圖4a所示的扭曲結(jié)構(gòu)。如偏振光入射到此液晶盒上，偏振面將跟隨分子的扭曲并在通過(guò)液晶盒時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)90°。如置于液晶盒另一端的第2個(gè)偏振片相對(duì)第1個(gè)偏振片也轉(zhuǎn)動(dòng)90°，光就通過(guò)液晶盒。當(dāng)有電壓施加于液晶盒上時(shí)，就會(huì)在液晶盒的兩端之間產(chǎn)生電場(chǎng)。液晶分子將按照電場(chǎng)取向(圖4b)而破壞扭曲狀態(tài)。此時(shí)入射光遇到的偏振片方向成十字交叉，所以沒(méi)有光透過(guò)液晶盒。美國(guó)專(zhuān)利5,623,514描述了液晶盒，此處援引其內(nèi)容作為參考。
液晶顯示器有多種，包括無(wú)源和有源矩陣顯示器。有源矩陣顯示器的組成可為兩個(gè)終端器件，如二極管環(huán)，背對(duì)背二極管(反向二極管)及金屬-絕緣體-金屬器件。有源矩陣顯示器的組成也可為3個(gè)終端器件，如薄膜晶體管，其中的材料是多晶硅，非晶硅，非晶鍺，硒化鎘等等。
由于未來(lái)在平面顯示器上的應(yīng)用潛力正在大力進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)的另一項(xiàng)技術(shù)是發(fā)光二極管，特別是以有機(jī)材料作為場(chǎng)致發(fā)光層的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管的構(gòu)成包括注入電極，場(chǎng)致發(fā)光層及電子注入電極?？昭ㄗ⑷腚姌O最常用的是氧化銦錫。
如今，平面顯示器絕大多數(shù)是采用以薄膜晶體管為基礎(chǔ)的有源矩陣液晶來(lái)制造。液晶盒制作中最麻煩的加工過(guò)程之一是氧化銦錫電極的淀積及圖形化。氧化銦錫需要首先利用蒸發(fā)工藝淀積。之后必需在高溫對(duì)之進(jìn)行數(shù)小時(shí)退火。然后施用光刻膠對(duì)氧化銦錫進(jìn)行圖形化。對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影。通過(guò)蝕刻將圖形轉(zhuǎn)移到氧化銦錫。蝕刻溶液為強(qiáng)酸混合液。氧化銦錫一般是在薄膜晶體管層淀積之前或之后淀積。在后一種場(chǎng)合，氧化銦錫酸蝕刻溶液會(huì)在薄膜晶體管器件中造成缺陷。
因此，最好是開(kāi)發(fā)一種新的電極材料，新材料與氧化銦錫相比處理簡(jiǎn)單，同時(shí)透光性高，導(dǎo)電性好，環(huán)境和熱穩(wěn)定性好，易于利用光刻實(shí)現(xiàn)圖形化，并且具有良好的液晶顯示性能，如高電荷保留度，低圖像殘留性，以及良好的透光性/電壓特性。最好也能開(kāi)發(fā)出發(fā)光二極管及其他器件用的更好的電極材料和電接觸。
導(dǎo)電聚合物是一類(lèi)比較新的電子材料，可認(rèn)為是電極材料的大有潛力的候補(bǔ)材料。這種聚合物具有結(jié)合金屬的電性能和通常的聚合物加工優(yōu)點(diǎn)的潛力。此處我們介紹取代和未取代導(dǎo)電聚苯胺，聚對(duì)亞苯基，聚吖嗪，聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚噻吩，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚異硫茚，聚亞苯基硫醚，聚乙炔，聚吡啶亞乙烯基及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物。
為了采用這些聚合物作為氧化銦錫的代替材料或用作一般的電極，這些聚合物必需具有適合的導(dǎo)電性，易于圖形化和在某些場(chǎng)合具有高透光性。此外，這些聚合物不應(yīng)釋氣，否則會(huì)造成器件污染。在液晶顯示盒中導(dǎo)電聚合物的釋氣會(huì)顯著降低顯示器的電荷保留度。另外，導(dǎo)電聚合物需要易于通過(guò)光刻實(shí)現(xiàn)圖形化。圖形化不能降低導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電性，也不應(yīng)引起導(dǎo)電聚合物的性能的任何劣化。所以，最好是能開(kāi)發(fā)一種方法對(duì)這些聚合物進(jìn)行圖形化，理想方法應(yīng)是可用于任何導(dǎo)電聚合物系統(tǒng)并且不會(huì)對(duì)導(dǎo)電聚合物的性能造成負(fù)面影響。
一種可用作導(dǎo)電電極的有潛力的導(dǎo)電聚合物是聚苯胺。聚苯胺(及其他導(dǎo)電聚合物)是在此處援引作為參考的標(biāo)題為“導(dǎo)電聚合物材料及其應(yīng)用”的美國(guó)專(zhuān)利USP 5,198,153，USP 5,200,112及USP5,202,061中所描述的一族聚合物。
為考慮將導(dǎo)電聚合物，如聚苯胺，用作，比如，液晶顯示器的導(dǎo)電電極，聚合物最好能顯示一定的性能。作為示例，本發(fā)明的描述將以聚苯胺為例，但本發(fā)明并不限于使用聚苯胺。這些性能包含1.最好是導(dǎo)電聚合物在可見(jiàn)光區(qū)域的透光性大于80％，同時(shí)仍顯示足夠的導(dǎo)電性和對(duì)器件冶金的接觸電阻。
2.最好是表現(xiàn)良好的溶解性并可形成均勻的涂層。涂層最好不包含顆粒，條痕以及明顯的針孔或缺陷。
3.最好是可與淀積于導(dǎo)電電極上部的取向?qū)酉嗳?；淀積取向?qū)铀褂玫娜軇?大多數(shù)情況下為聚酰亞胺)應(yīng)當(dāng)不溶解聚苯胺，不產(chǎn)生嚴(yán)重的界面混合，以及不會(huì)從聚苯胺中析取任何摻雜離子。析取摻雜離子將造成聚苯胺的導(dǎo)電性下降并且摻雜離子有可能加入取向?qū)佣罱K進(jìn)入液晶，從而破壞液晶盒的性能。
4.最好是聚合物的熱穩(wěn)定性至少能保持溫度達(dá)到150℃。
5.最好是聚合物不表現(xiàn)釋氣，因?yàn)槿魏吾寶舛紝?dǎo)致進(jìn)入液晶的離子污染并破壞液晶盒的性能。
6.最好是聚合物可提供良好的臺(tái)階覆蓋能力。
7.最好是聚合物無(wú)需強(qiáng)蝕刻劑就可圖形化。
除上述聚合物性能外，由聚苯胺制成的液晶盒還應(yīng)具有某些性能也很重要。這些性能包含1.良好的透光性與電壓的關(guān)系特性。
2.良好的室溫與高溫電荷保留度。
3.在室溫和高溫下圖像不殘留。
一種導(dǎo)電聚合物，如聚苯胺，可用于這樣的應(yīng)用中并產(chǎn)生上述性能并非顯而易見(jiàn)。已知聚苯胺是通過(guò)使聚合物的非導(dǎo)電形式(基劑)與酸，如鹽酸，反應(yīng)生成導(dǎo)電性的鹽而導(dǎo)電的。這一點(diǎn)在Farad.Discuss.Chem.Soc.，88，317中發(fā)表的A.G.MacDiamid和A.J.Epstein的文章中有介紹。導(dǎo)電性形式的結(jié)構(gòu)包含可由陰抗衡離子中和的離域聚合物游離基陽(yáng)離子，在1995年1月9日提出申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/370,127，標(biāo)題為“解聚集導(dǎo)電聚合物及其先質(zhì)”的美國(guó)專(zhuān)利中有介紹，此處援引作為參考。
要使材料成為導(dǎo)體需要離子。眾所周知，在液晶板中存在離子將導(dǎo)致電荷保留度降低和圖像殘留性變差，這在H.Seiberle，M.Schadt發(fā)表在SID‘92 Digest，25(1992)中的文章“電荷載體和顯示參數(shù)對(duì)無(wú)源和有源選址液晶顯示器的性能的影響”中有描述。在采用聚苯胺時(shí)這一點(diǎn)是最令人關(guān)心的問(wèn)題之一。使用HCL酸作為摻雜劑導(dǎo)致?lián)]發(fā)性的活動(dòng)離子。實(shí)際上觀察到了在低到40-50℃的溫度下HCL從聚苯胺薄膜釋氣。這種釋氣會(huì)破壞液晶(LC)的性能，因?yàn)殡x子會(huì)遷移到液晶中。我們?cè)谶@里令人驚異地發(fā)現(xiàn)，聚苯胺可以改性而得到摻雜聚合物，這種摻雜聚合物無(wú)論是在室溫下，還是在高溫下都不會(huì)發(fā)生離子遷移進(jìn)入液晶的現(xiàn)象，結(jié)果液晶顯示器可具有優(yōu)異的電荷保留度和圖像殘留性。
對(duì)離子的另外一項(xiàng)關(guān)心是在將聚酰亞胺取向?qū)拥矸e到聚苯胺電極上部時(shí)，對(duì)聚酰亞胺所使用的溶劑通常是高極性溶劑，如NMP(N-甲基吡咯烷酮)或γ-丁酸內(nèi)酯，兩者都是相當(dāng)高極性的溶劑，會(huì)從聚苯胺中析取摻雜離子并使這些離子又遷移進(jìn)入取向?qū)雍鸵壕?。這又會(huì)破壞顯示器的性能。此外，這些離子的析取將會(huì)使聚苯胺的導(dǎo)電性降低。相當(dāng)令人驚異的是已發(fā)現(xiàn)聚酰亞胺取向?qū)优c聚苯胺相容性相當(dāng)好并且未出現(xiàn)離子析取現(xiàn)象。
聚苯胺最好是能提供良好的透光性，同時(shí)表現(xiàn)出對(duì)下面的數(shù)據(jù)金屬線有足夠的表面電阻及接觸電阻。通過(guò)減小厚度可以調(diào)節(jié)聚苯胺的透光性，但同時(shí)會(huì)使材料的表面電阻增加。我們?cè)诖颂幩枋龅牟牧媳憩F(xiàn)出良好的透光性，良好的表面電阻和對(duì)金屬的良好的接觸電阻。
聚苯胺最好是能提供良好的臺(tái)階覆蓋。在采用氧化銦錫時(shí)這是一個(gè)大問(wèn)題。在典型的薄膜晶體管器件結(jié)構(gòu)中采用氧化銦錫作為透明導(dǎo)電電極。氧化銦錫是通過(guò)濺射淀積并使用通常的光刻膠系統(tǒng)進(jìn)行光刻圖形化。然后利用濃硝酸和鹽酸混合劑的熱溶液蝕刻。一般氧化銦錫是在薄膜晶體管層和鈍化層淀積之前或之后淀積。為減少光刻掩模步驟的數(shù)目一般是采用后者。在這種場(chǎng)合，在鈍化層上形成通路孔以便為氧化銦錫層提供通向底下的薄膜晶體管器件的源/漏極金屬的連接。如鈍化層過(guò)厚，則氧化銦錫到通路孔存在臺(tái)階覆蓋的問(wèn)題，因?yàn)檠趸熷a是通過(guò)濺射工藝淀積的。另一方面，當(dāng)鈍化層薄時(shí)，一般會(huì)有針孔存在，，并且氧化銦錫酸蝕刻液可能在薄膜晶體管器件或總線中造成缺陷。聚苯胺將通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷或輥涂工藝淀積。因此可提供良好的臺(tái)階覆蓋。聚苯胺也無(wú)需強(qiáng)蝕刻劑實(shí)現(xiàn)圖形化。
盡管本發(fā)明適用于多種器件，但其介紹是通過(guò)有源液晶顯示器的實(shí)施例，并且特別是針對(duì)薄膜晶體管液晶顯示器。如圖5所示，通常的薄膜晶體管器件顯示器10的構(gòu)成包括液晶盒陣列或A，每個(gè)液晶盒包含一個(gè)薄膜晶體管11用來(lái)在晶體管導(dǎo)通時(shí)通過(guò)對(duì)液晶盒施加電壓對(duì)液晶盒選址，和一個(gè)電容器12用來(lái)在晶體管斷開(kāi)時(shí)維持電壓。晶體管是在顯示器10的背面的玻璃襯底13上形成并在列數(shù)據(jù)電極14和行電極15之間連接并連接到每個(gè)象素的透明顯示電極16上，一切都是在顯示器10的背面上。顯示器的正面是利用連續(xù)透明公共電極17形成，它與透明顯示電極16分開(kāi)并與其平行。電極17和顯示電極16兩者的形成最好都是使用承載于玻璃襯底上的薄導(dǎo)電透明材料，如氧化銦錫。由于每個(gè)象素的顯示電極16的尺寸較連續(xù)公共電極17為小，所以當(dāng)電壓施加于電極間時(shí)，會(huì)產(chǎn)生從顯示電極的象素或液晶盒邊緣向外延伸到公共電極的散亂場(chǎng)。與公共電極17的外面平行且與玻璃襯底18鄰接的偏振片19與裝設(shè)在背玻璃襯底13背面中的偏振片20互相間適當(dāng)取向。取向?qū)?1和22分別配置于顯示器和公共電極16及17的內(nèi)表面上，并與其中帶有扭曲向列相液晶分子的液晶層接觸，液晶是封裝在兩片載有取向?qū)?1和22的平行安裝的玻璃襯底1和18之間。在顯示器的背面可見(jiàn)光光源(未示出)通過(guò)一個(gè)漫射器照射到顯示器10上。如需要使顯示器10帶有顏色，則可在公共電極17的取向?qū)右粋?cè)配置一個(gè)濾色片25，并且它包含3原色(紅，綠和藍(lán))組，每一種原色都與一個(gè)3個(gè)鄰接的象素A構(gòu)成的組相聯(lián)系而形成彩色液晶盒。
已制作成的液晶盒中圖形化的導(dǎo)電聚合物(即聚苯胺)的功能是用作顯示器10中的每個(gè)象素單元的透明電極16，上述氧化銦錫的功能是用作連續(xù)透明電極17。此外，還制作成了液晶盒，其中圖形化導(dǎo)電聚合物用作透明電極16，而導(dǎo)電聚合物的連續(xù)涂層用作連續(xù)透明電極17。導(dǎo)電聚合物也用作連續(xù)透明電極17，并且圖形化的氧化銦錫可用作象素電極16。
圖6示出TFT/LCD(薄膜晶體管/液晶顯示器)顯示器的單元盒結(jié)構(gòu)的頂視圖。101和102是數(shù)據(jù)總線，而103和104是柵極總線。106，107和108形成薄膜晶體管，其中108是104的突起，而106是101的突起。106是源電極，而107是漏電極。106和107通常是采用同樣的導(dǎo)電材料，如金屬，制作。105是透明象素電極，是借助光刻由導(dǎo)電聚合物制作而成。象素電極105，在濾色片一側(cè)(未示出)的上電極以及在兩者之間的液晶(未示出)形成一個(gè)象素電容器。130是105的擴(kuò)展。130和103由一個(gè)絕緣體層(未示出)分開(kāi)并形成存儲(chǔ)電容器。當(dāng)有適合的高電壓施加于柵極總線104上時(shí)，薄膜晶體管器件導(dǎo)通。因此，象素電容器和存儲(chǔ)電容器通過(guò)薄膜晶體管器件從數(shù)據(jù)總線101充電到?jīng)Q定象素中液晶的電光學(xué)特性的設(shè)計(jì)電壓。這樣，設(shè)計(jì)圖像就得到顯示器。在圖7和8上示出沿A-A′線的兩個(gè)剖視結(jié)構(gòu)圖。在圖7和8中106是源電極，107是漏電極，108是柵電極，109是柵絕緣層，110是非晶硅層，111是n+非晶硅層，112是鈍化層，而105是象素電極。在圖8中，在鈍化層112的上部有另一層113，該層是低介電透明聚合物層。象素電極層層105置于113之上，所以象素電極可以擴(kuò)展到數(shù)據(jù)總線的上方以增加象素的孔徑比。在圖7中象素電極105和107有一部分為直接覆蓋區(qū)。在圖8中，這一覆蓋是通過(guò)聚合物層113上的通路孔。圖9示出已裝配的液晶顯示器的局部。120是玻璃襯底。121是彩色濾光層。122是導(dǎo)電透明電極層。122可以是氧化銦錫層或透明導(dǎo)電聚合物層。123是轉(zhuǎn)移墊層，與用來(lái)通過(guò)翼片固接于驅(qū)動(dòng)電子線路的電極片(未示出)連接。123由金屬層制作。124是導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂，與122和123電連接。這樣，122就可通過(guò)124和123連接到驅(qū)動(dòng)電子線路。125是液晶層。圖6-9中的所有金屬層和導(dǎo)電層都可由根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電聚合物替代。
薄膜晶體管器件在現(xiàn)在的薄膜晶體管器件中的電接觸或電極是金屬。金屬是通過(guò)蒸發(fā)或?yàn)R射過(guò)程淀積，這要求昂貴的儀器設(shè)備。
合適的聚合物包括取代和未取代導(dǎo)電聚苯胺，聚對(duì)亞苯基，聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚噻吩，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚異硫茚，聚亞苯基硫醚，聚乙炔，聚吖嗪，聚吡啶亞乙烯基及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物。
為了使這些聚合物用作薄膜晶體管的接觸電極，它們最好是具有合適的導(dǎo)電性并易于圖形化。此外，這些聚合物最好不釋氣以避免造成使用器件的污染。另外，導(dǎo)電聚合物最好可通過(guò)光刻實(shí)現(xiàn)圖形化。圖形化最好是既不會(huì)引起聚合物導(dǎo)電性的減小，也不會(huì)造成導(dǎo)電聚合物性能的任何劣化。
因此，最好是開(kāi)發(fā)對(duì)這些聚合物進(jìn)行圖形化的方法，理想地是一種可應(yīng)用于任何導(dǎo)電聚合物系統(tǒng)并且不會(huì)對(duì)導(dǎo)電聚合物產(chǎn)生負(fù)面影響的方法。
采用導(dǎo)電聚合物電極作為使用不同

型共軛聚合物作為半導(dǎo)體層的薄膜晶體管器件中的源極和漏極之中的至少一個(gè)先前已經(jīng)介紹過(guò)(H.Koezuka，A.Tsumura，T.Ando，美國(guó)專(zhuān)利No.5,107,308)。在本專(zhuān)利中柵極始終是由金屬構(gòu)成。此外，每當(dāng)薄膜晶體管器件中的漏電極中的一個(gè)是導(dǎo)電聚合物薄膜時(shí)，這一薄膜就具有圖形化的金屬引線。所使用的導(dǎo)電聚合物生長(zhǎng)法為電化學(xué)聚合。盡管上述專(zhuān)利的作者總地描述了另一種可用來(lái)形成導(dǎo)電聚合物電極的方法，他們對(duì)如何使導(dǎo)電聚合物層圖形化成為所要求的源極和/或漏極電極的形狀和在電極之間形成晶體管溝道的問(wèn)題未提供任何解決辦法。在本發(fā)明申請(qǐng)中我們提出了采用導(dǎo)電聚合物作為薄膜晶體管器件的一個(gè)或多個(gè)源極，漏極和柵極電極的器件及使導(dǎo)電聚合物層圖形化的途徑。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是其中一個(gè)或多個(gè)源極、漏極和柵極電極是由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的薄膜晶體管器件。圖10至13示出薄膜晶體管器件的構(gòu)造。
圖10示出一制作在襯底61上的器件。圖形化導(dǎo)電聚合物柵極電極62配置于襯底61之上。絕緣層63配置于柵極電極62之上。由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的源極65和漏極66兩電極配置于柵極絕緣層63之上并圖形化。半導(dǎo)體層64配置于源極65和漏極66電極及柵極絕緣層63的一部分的上面。
圖11與圖10的不同之處在于襯底61導(dǎo)電并用作柵極61。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)特別但并非限制性的示例是采用重?fù)诫s基片作為襯底/柵極電極(61和62)并采用熱生長(zhǎng)氧化物63作為其上的絕緣層。其他各層與圖10的相同。
圖12與圖10的不同之處在于源極65和漏極66兩電極配置在半導(dǎo)體層64的上方，該層是先前配置在柵極絕緣層之上的。
圖13與圖10的不同之處在于源極65和漏極66兩電極配置在半導(dǎo)體層64的上方，該層是先前配置在柵極絕緣層之上的。
圖14示出流過(guò)圖11示意圖中所示的結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管器件的源極和漏極之間的電流與柵極電極電壓的關(guān)系曲線。此器件的溝道長(zhǎng)度，L，為100微米，而溝道寬度為1500微米。
圖15示出以薄膜晶體管器件為基礎(chǔ)的有源矩陣液晶顯示器的典型結(jié)構(gòu)的頂視圖。其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由聚合物構(gòu)成的。
圖16示出具有兩個(gè)不同薄膜晶體管器件構(gòu)形圖16(a)和圖16(b)的以薄膜晶體管器件為基礎(chǔ)的有源矩陣液晶顯示器的一個(gè)象素的剖視圖。其中源極，漏極和柵極電極中的一個(gè)或多個(gè)是由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的。
圖17示出通過(guò)鈍化層或絕緣層的通路接觸孔。下部是導(dǎo)電聚合物。上層可以是同樣材料或不同的導(dǎo)電材料，如金屬，導(dǎo)電聚合物或氧化銦錫。
發(fā)光二極管器件圖形化導(dǎo)電聚合物也可用來(lái)生產(chǎn)場(chǎng)致發(fā)光二極管。更具體說(shuō)，本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(包含有機(jī)發(fā)光二極管)的透明陰極和陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，這種器件在制作在透明襯底上時(shí)可提供至少部分透明的顯示器，而當(dāng)制作于包含器件和電路的不透明襯底上時(shí)可提供能從陰極一側(cè)觀察到的顯示。本發(fā)明適用于具有有機(jī)和無(wú)機(jī)場(chǎng)致發(fā)光區(qū)的發(fā)光二極管。對(duì)本發(fā)明的描述將以有機(jī)發(fā)光二極管為參考，但不限于有機(jī)發(fā)光二極管。
在以前工作中描述的有機(jī)發(fā)光二極管是在玻璃襯底上制作，并且其下部電極是透明導(dǎo)體氧化銦錫。這種器件的上部電極不透明，所以從場(chǎng)致發(fā)光區(qū)發(fā)出的光只能從玻璃一側(cè)觀察到。一個(gè)例外是最近由V.Bulovic等人在Nature380，29(1996)中所報(bào)告的結(jié)構(gòu)，其中的陰極金屬在之后的氧化銦錫淀積過(guò)程中間減薄并成為部分透明。
不透明襯底上的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器或透明襯底上的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器要求上部電極結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足下列標(biāo)準(zhǔn)(1)對(duì)發(fā)光二極管發(fā)射透明，(2)提供對(duì)進(jìn)入發(fā)光二極管活性區(qū)的低串聯(lián)電阻電流注入，(3)在這種二極管形成二維陣列自發(fā)射顯示時(shí)提供足夠高的電極平面橫向?qū)щ娦裕?4)用作對(duì)底下的易受化學(xué)和物理?yè)p傷的有機(jī)薄膜的保護(hù)膜，以及(5)可以以良性方式淀積，不會(huì)對(duì)其淀積所在的有機(jī)層造成損傷，所以層/電極界面的整體性可得到保護(hù)。經(jīng)常用作有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極的常用的透明電極材料為氧化銦錫，可以滿(mǎn)足要求1-4，但由于它通常是在會(huì)對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu)中的有機(jī)區(qū)產(chǎn)生損傷的氧等離子體環(huán)境中淀積，所以不能滿(mǎn)足(5)。對(duì)用作電極的GaN情況也一樣。標(biāo)準(zhǔn)(5)實(shí)際上是最有決定意義的，因?yàn)楸M管存在有數(shù)種透明導(dǎo)電材料，但幾乎所有的材料都牽涉到會(huì)對(duì)有機(jī)發(fā)光材料造成不可逆轉(zhuǎn)損傷的等離子體或高處理溫度。
需要的是便于制作并能滿(mǎn)足所有上述要求的透明陰極和/或陽(yáng)極結(jié)構(gòu)。
因此，最好是開(kāi)發(fā)出新的電極材料，其加工工藝比氧化銦錫更簡(jiǎn)單，但同時(shí)又能提供高透光性、良好導(dǎo)電性、環(huán)境及熱穩(wěn)定性、且易于通過(guò)光刻實(shí)現(xiàn)圖形化。
典型的發(fā)光二極管的構(gòu)成包括空穴注入電極、場(chǎng)致發(fā)光層及電子注入電極。這是一種基本結(jié)構(gòu)。有時(shí)空穴傳輸層可以結(jié)合于注入電極和場(chǎng)致發(fā)光層之間以提高空穴的遷移率和隔絕空穴。還有，電子傳輸層也可包含在場(chǎng)致發(fā)光層和電子注入電極之間。
場(chǎng)致發(fā)光層可以是有機(jī)共軛聚合物，有機(jī)小分子，如AlQ材料，或是無(wú)機(jī)材料，如砷化鎵。典型的空穴注入電極包含氧化銦錫。典型的電子注入電極包含鋁，鈣等等。
根據(jù)本發(fā)明的P摻雜導(dǎo)電聚合物可用作空穴注入層，而根據(jù)本發(fā)明的M摻雜導(dǎo)電聚合物可用作電子注入層。
在圖18中示出現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)發(fā)光二極管300的結(jié)構(gòu)。襯底312為玻璃，并且氧化銦錫薄膜314直接淀積在玻璃上并形成陽(yáng)極。為了可高效工作，有機(jī)區(qū)通常包括多層，圖18中示出的是空穴注入層316，空穴傳輸層318及場(chǎng)致發(fā)光(EL)層320。EL層320是金屬螯合物三(8-羥基喹啉)鋁，(有時(shí)縮寫(xiě)為S或Alq3)。在這種結(jié)構(gòu)中的空穴傳輸層是芳香雙胺。金屬合金MgAg淀積于有機(jī)物上以形成陰極322，此陰極厚度大于約10nm時(shí)不透明。圖中未示出有時(shí)用來(lái)保護(hù)陰極免受水氣作用的氣密封接。
圖18結(jié)構(gòu)的EL層是稱(chēng)為分子有機(jī)物的一組有機(jī)材料中的一員。這些是依次利用蒸發(fā)工藝淀積的。聚合物形成另一組顯示場(chǎng)致發(fā)光的有機(jī)材料并且通常是通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷施加。聚合物有機(jī)發(fā)光二極管通常也是利用氧化銦錫陽(yáng)極制作于玻璃襯底上并且具有不透明的陰極(通常是低功函數(shù)金屬，如鈣)，結(jié)果光只能從一側(cè)發(fā)射。它們也可應(yīng)用多層聚合物以提高工作效率。
本發(fā)明的發(fā)光二極管一個(gè)實(shí)施例是具有透明陰極340的有機(jī)發(fā)光二極管，其大致結(jié)構(gòu)示于圖19中。如有機(jī)發(fā)光二極管是形成在玻璃襯底332或帶有氧化銦錫(或?qū)щ娋酆衔?陽(yáng)極334的塑性襯底之上，則此時(shí)光就從兩側(cè)發(fā)射，而有機(jī)發(fā)光二極管至少是部分透明的。一個(gè)觀察者注視由這樣的有機(jī)發(fā)光二極管陣列構(gòu)成的顯示器時(shí)，既可以集中于顯示器上呈現(xiàn)的圖像，也可以通過(guò)顯示器看到后面的場(chǎng)景。另一方面，在不透明襯底如硅上形成的并利用帶有透明陰極的有機(jī)發(fā)光二極管的顯示器將可以通過(guò)注視從陰極側(cè)發(fā)射的光線而觀察。在硅上制作有機(jī)發(fā)光二極管顯示器是有利的，因?yàn)槠骷碗娐房梢栽诠枭系矸e有機(jī)發(fā)光二極管之前形成，并且器件和電路可用來(lái)制作帶有集成驅(qū)動(dòng)電路的有源矩陣顯示器。
根據(jù)本發(fā)明，發(fā)光二極管的陽(yáng)極或陰極可由抗磨損及抗劃傷的導(dǎo)電聚合物保護(hù)層形成或覆蓋，正如此處通過(guò)援引所包括的。從具有如圖19所示的剖面的有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)射出的光是從頂部和底部(即從二極管的兩側(cè))射出的，因?yàn)殛?yáng)極和陰極兩者都是透明的。
此處所描述的導(dǎo)電聚合物通過(guò)滿(mǎn)足對(duì)透明性、用于低串聯(lián)電阻的垂直導(dǎo)電性、形成保護(hù)膜和無(wú)損傷淀積工藝等要求可提供令人滿(mǎn)意的陰極電極。關(guān)于抗磨損及抗劃傷的導(dǎo)電聚合物在標(biāo)題均為“導(dǎo)電和抗磨損/劃傷的聚合材料及其制作方法和使用”的申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/193,926，申請(qǐng)日期為2月9日，1994及申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/476,141，申請(qǐng)日期為6月7日，1995的兩項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中有描述，此處援引其內(nèi)容作為參考。下面對(duì)每個(gè)要求分別考慮。
顯示器件是通過(guò)在一個(gè)整體襯底上制作多個(gè)完全相同的有機(jī)發(fā)光二極管而形成，并且其中的有機(jī)發(fā)光二極管排列成二維陣列形式并具有控制從每個(gè)二極管發(fā)出的光發(fā)射的裝置。一般講，圖像是由圖20A上的一根導(dǎo)線形成的(無(wú)源矩陣方式)，比如，使所選定的行導(dǎo)線490處于正電壓Vr，而所有未被選定的行導(dǎo)線492保持地電位。對(duì)各列導(dǎo)線494、496施加一電壓，其中i是列導(dǎo)線指數(shù)并且一直到最大列數(shù)為止。于是沿所選定的行導(dǎo)線490在有機(jī)發(fā)光二極管498、400上的正向偏置就等于Vr-Vci并且這一電壓就決定發(fā)光量。所有其他的有機(jī)發(fā)光二極管402、404上施加有反向偏置，所以不發(fā)光。
對(duì)示于圖20A的陣列而言，只有當(dāng)選址是該行導(dǎo)線時(shí)有機(jī)發(fā)光二極管才會(huì)發(fā)光，在高信息內(nèi)容顯示中產(chǎn)生一個(gè)閃爍。這可由圖20B(有源矩陣方式)中所示的陣列彌補(bǔ)，在這種方式下使用在每一個(gè)交叉點(diǎn)所包含的電路來(lái)對(duì)列導(dǎo)線電壓取樣并保持被選址的其他行導(dǎo)線。在這種場(chǎng)合，所有二極管共用一個(gè)共用陰極。因?yàn)檫@些電路需要小而快，最方便是制作單晶硅。在這第2種場(chǎng)合，襯底不透明而需要一個(gè)透明的陰極來(lái)觀察圖像。
此處所援引的參考文獻(xiàn)因而是供參考包括于此處。轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/794,072，申請(qǐng)日期為2月4日，1997的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)描述了有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)和制作方法，其內(nèi)容包括于此處作為參考。
圖形化的方法為了可以用作電極或電接觸，導(dǎo)電聚合物最好是經(jīng)過(guò)圖形化。此處描述了多種可用來(lái)對(duì)各種導(dǎo)電聚合物進(jìn)行圖形化的方法。
這些方法包括對(duì)導(dǎo)電聚合物的表面施加抗蝕材料?？刮g劑可以是負(fù)性也可以是正性，并且可在含水溶劑或有機(jī)溶劑中顯影。負(fù)性抗蝕劑的例子有聚甲基丙烯酸甲酯類(lèi)，線性酚醛清漆/重氮萘醌體系，特丁氧基碳酰保護(hù)的苯乙烯聚合物及其共聚物，特丁基保護(hù)的苯乙烯聚合物及其共聚物，特丁基保護(hù)的苯乙烯聚合物及其共聚物，其他酸易解脫保護(hù)的丙烯酸酯聚合物及其共聚物。這些只是示例而并非局限于這些。正性抗蝕劑的例子有含環(huán)氧基聚合物，帶有交聯(lián)劑的羥基苯乙烯聚合物，以及硅氧烷聚合物。這些只是示例，而不限于這些。使抗蝕劑對(duì)給定的輻射曝光，這類(lèi)輻射如紫外/可見(jiàn)光，電子束，X射線及離子束，之后利用顯影劑顯影，顯影劑如四甲基氫氧化銨水溶液，NaOH水溶液，KOH水溶液，甲基異丁基酮，四乙基氫氧化銨水溶液，異丙醇，丙烯，乙二醇甲基醚乙酸酯，二甘醇二甲醚，甲基·乙基酮等等。這些只是示例而并非局限于這些。之后通過(guò)反應(yīng)離子蝕刻(RIE)將這一抗蝕劑圖像轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，比如采用氧氣，CO2，SO2，氟等等。一當(dāng)圖像轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，就將剩余的抗蝕劑去除，最好是使用一種溶劑清洗，如丙酮，二甘醇二甲醚，異丙醇等等。這一方案示于圖21中。最好是用來(lái)施加抗蝕劑的溶劑以及抗蝕劑的顯影劑和抗蝕劑的顯影條件，以及用來(lái)去除抗蝕劑的溶劑都不會(huì)使導(dǎo)電聚合物的性能，如導(dǎo)電性，透光性，熱穩(wěn)定性等等，劣化。
第2種使導(dǎo)電聚合物圖形化的方法是采用在導(dǎo)電聚合物的表面淀積金屬的方法，所用的金屬包括如鋁，金等等。圖形化金屬層通過(guò)金屬掩模淀積于導(dǎo)電聚合物上。之后通過(guò)反應(yīng)離子蝕刻(RIE)將這一圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，比如采用氧氣，CO2，SO2，氟等等。然后利用酸溶液，如鹽酸，氫氟酸，乙酸，硫酸，高氯酸，磷酸，硝酸及其任何組合將金屬蝕刻掉。這種方案示于圖22。最好是金屬淀積和蝕刻時(shí)的條件不會(huì)對(duì)導(dǎo)電聚合物的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。
第3種使導(dǎo)電聚合物圖形化的方法是采用在導(dǎo)電聚合物的表面淀積覆蓋金屬的方法，所用的金屬包括如鋁，金等等。借助抗蝕劑使金屬圖形化。使抗蝕劑對(duì)輻射曝光，這類(lèi)輻射如紫外光，可見(jiàn)光，電子束，X射線，離子束并采用與前述類(lèi)似的顯影劑顯影，并通過(guò)，比如，使用如上所述的酸溶液對(duì)金屬進(jìn)行蝕刻將圖形轉(zhuǎn)移到金屬層上。之后通過(guò)反應(yīng)離子蝕刻將這一圖形轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物上，比如采用氧氣，CO2，SO2，氟等等。然后利用溶劑去除抗蝕劑，之后通過(guò)與上述類(lèi)似的酸蝕刻劑去除金屬。這種方案示于圖23。最好是上述的處理步驟和在這些處理步驟中所使用的溶劑不會(huì)對(duì)導(dǎo)電聚合物的性能有損害。
第4種使導(dǎo)電聚合物圖形化的方法是直接對(duì)輻射曝光。導(dǎo)電聚合物對(duì)輻射敏感，所以經(jīng)過(guò)輻照在曝光區(qū)和未曝光區(qū)之間溶解度產(chǎn)生差異。輻射可以是電子束，離子束及電磁輻射(如X射線和光線)。在這種場(chǎng)合，經(jīng)過(guò)曝光后的溶解度更高的區(qū)域可通過(guò)溶劑清洗去除，結(jié)果產(chǎn)生直接的導(dǎo)電聚合物圖形。這種方案示于圖24，并且，如美國(guó)專(zhuān)利5,198,153所述，其內(nèi)容在此處援引作為參考。
在所有上述場(chǎng)合，輻射曝光可包含電磁輻射，如X射線和各種波長(zhǎng)的光線，并可包含帶電及非帶電粒子束，如電子束，離子束及基本粒子束。
具體示例如下1.此處援引作為參考的在1996年2月2日提出的申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/595,853的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所描述的以丙烯酰胺丙磺酸摻雜的聚苯胺借助旋轉(zhuǎn)涂敷于玻璃襯底上，所使用的合適溶液包含正甲基吡咯烷酮，間甲酚，二甲基亞丙基脲，二甲基磺基二甲基甲酰胺等等。涂層的厚度可通過(guò)溶液中的聚合物的濃度和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制。一般應(yīng)用給定溶劑中0.1％至5％的聚合物溶液。涂層的厚度在500至1000埃。薄膜的電導(dǎo)率為1至150S/cm(西/厘米)。涂敷的薄膜在85℃的爐中烘烤5分鐘以去除剩余的溶劑。在這一聚苯胺表面上施加通常的Shipley光刻抗蝕劑(MP1808)?？刮g劑在85℃烘烤30分鐘。然后將涂敷有抗蝕劑的聚苯胺襯底對(duì)紫外光曝光，劑量為70mj。之后在堿性Micropos CD-30顯影劑水溶液中顯影。由于堿性顯影劑能使聚苯胺脫摻雜并使其電導(dǎo)率下降，所以最好是嚴(yán)密控制顯影劑和顯影時(shí)間。在這種場(chǎng)合，顯影劑濃度可用去離子水稀釋50％?？刮g劑顯影30秒，之后用水漂洗。然后將經(jīng)過(guò)顯影的抗蝕劑在1℃固化30分鐘以使抗蝕劑在圖像轉(zhuǎn)移之前硬化。然后借助氧反應(yīng)離子蝕刻將抗蝕劑圖像轉(zhuǎn)移到聚苯胺上。聚苯胺的蝕刻是應(yīng)用150瓦的RF(射頻)功率負(fù)載，在100毫托壓力和20sccm(每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米)的氧氣在反應(yīng)離子蝕刻器內(nèi)進(jìn)行2分鐘。在圖像轉(zhuǎn)移后，剩余的光刻抗蝕劑利用丙酮洗去。在圖25和26中示出以這種方式制出的10微米的導(dǎo)電聚苯胺導(dǎo)線。經(jīng)過(guò)測(cè)量后發(fā)現(xiàn)聚苯胺圖形的電導(dǎo)率與起始電導(dǎo)率類(lèi)似。換言之，這一工藝過(guò)程的結(jié)果未使電導(dǎo)率明顯減小。對(duì)其他性能，包括透光性，熱穩(wěn)定性及全面的環(huán)境化學(xué)穩(wěn)定性，也進(jìn)行了評(píng)測(cè)，對(duì)此在下面討論。
2.將聚(3-丁基噻吩-2，5-雙基)溶解于適當(dāng)?shù)娜軇?如四氫呋喃，甲基乙基酮，N-甲基吡咯烷酮等等)中并旋轉(zhuǎn)涂敷于玻璃板上。然后將薄膜暴露于碘室中對(duì)聚噻吩摻雜。之后將摻雜樣品在動(dòng)態(tài)真空下泵送。得到的電導(dǎo)率為1000至2000S/cm。采用如上面對(duì)聚苯胺使用的Shipley光刻抗蝕劑MP1808對(duì)這一薄膜進(jìn)行圖形化。
3.將聚(3-己基噻吩-2，5-雙基)按上述方法溶解，涂敷和摻雜并按上述示例1圖形化。
4.將聚(3-辛基噻吩-2，5-雙基)按上述方法處理及圖形化。
5.將聚吡咯按下面方式淀積于玻璃板上。吡咯單體(0.045M)溶解于500毫升的水中。在第2個(gè)燒杯中在500毫升水中溶解氧化劑FeCl3(.015M)。然后將(.015M)的5-磺基水楊酸和(.015M)的5-蒽醌-2-磺酸鈉鹽添加到氧化劑溶液中。將一面帶有掩模的玻璃板浸入單體溶液中。然后將氧化劑溶液加到單體溶液中。令溶液反應(yīng)10至30分鐘以使單體進(jìn)行聚合并淀積于玻璃板上。淀積于玻璃板上的導(dǎo)電聚吡咯的厚度取決于讓玻璃板停留在聚合槽中的時(shí)間。聚吡咯具有的電導(dǎo)率大約為200S/m。之后借助上述的抗蝕劑對(duì)淀積于玻璃板上的聚吡咯進(jìn)行圖形化。
6.將利用丙烯酰胺基丙磺酸摻雜的聚苯胺旋轉(zhuǎn)涂敷于玻璃板上。在聚苯胺上蒸發(fā)一層300埃的覆蓋鋁。將以Shipley聚丙二醇醚乙酸酯溶劑為基礎(chǔ)的厚度為2.0微米的抗蝕層涂敷于鋁上。這一抗蝕層對(duì)劑量為150mj的紫外光曝光之后利用50/50的Microposit顯影劑濃縮液和去離子水混合液顯影。顯影后，將抗蝕劑在85℃烘烤30分鐘。然后通過(guò)在室溫下對(duì)鋁蝕刻將圖形轉(zhuǎn)移到鋁上，蝕刻溶液為由80％磷酸，5％乙酸、5％硝酸和10％的水組成的Transene鋁蝕刻溶液。蝕刻速率為4.19埃/秒。而圖形又通過(guò)應(yīng)用150瓦的功率負(fù)載，在100毫托壓力和20sccm(每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米)的氧氣中借助氧反應(yīng)離子蝕刻以39埃/秒的蝕刻速率轉(zhuǎn)移到聚苯胺上。另外一種將圖形轉(zhuǎn)移到聚苯胺上的方法是在30℃下蝕刻鋁。在提高溫度時(shí)鋁和聚苯胺兩者都受到酸溶液蝕刻，蝕刻速率為37埃/秒。剩余的抗蝕劑通過(guò)丙酮清洗去除。剩余的鋁可采用稀釋25％的稀鹽酸溶液去除。圖27，28和29示出以這種方法圖形化的導(dǎo)電聚苯胺。
7.上面介紹的取代聚噻吩和現(xiàn)場(chǎng)聚合的聚吡咯也是利用按照上面對(duì)聚苯胺描述的鋁覆蓋金屬進(jìn)行圖形化。
8.聚苯胺丙烯酰胺基丙磺酸淀積于玻璃的一側(cè)。在這一表面上通過(guò)金屬掩模淀積鋁導(dǎo)線圖形。此圖形借助氧反應(yīng)離子蝕刻轉(zhuǎn)移到聚苯胺上。然后將其余的鋁用稀鹽酸溶液蝕刻掉。這一方法由于其相當(dāng)大的特點(diǎn)而很理想。采用這一方式可制作如圖30和31所示的50微米的聚苯胺導(dǎo)線。
9.采用這種方式也可對(duì)取代噻吩和現(xiàn)場(chǎng)聚合的聚吡咯進(jìn)行圖形化。
10.聚苯胺丙烯酰胺基丙磺酸可直接使薄膜對(duì)像電子束這樣的輻射曝光而圖形化。輻照之后，聚合物經(jīng)交聯(lián)而成為不可溶。未曝光區(qū)可用溶劑洗去而形成導(dǎo)電聚苯胺的圖形。
導(dǎo)電聚合物可通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷，浸漬涂敷，輥涂，噴涂而涂敷于襯底上，也可在現(xiàn)場(chǎng)在其表面上進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)聚合。
為使導(dǎo)電聚合物可應(yīng)用于液晶顯示器，薄膜的透光性在可見(jiàn)光區(qū)域最好是大于80％。圖32示出聚苯胺丙烯酰胺基丙磺酸的透光性(覆蓋和圖形化導(dǎo)線)。從圖中可見(jiàn)，作為500埃的薄膜，聚合物在整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域表現(xiàn)出大于90％的透光性。這與退火氧化銦錫的典型的透光性一致。聚苯胺導(dǎo)線的電導(dǎo)率大約為100S/m，而最好是大于100S/m。材料表現(xiàn)出環(huán)境穩(wěn)定性，在空氣中其電導(dǎo)率未隨時(shí)間而改變。材料在150℃下表現(xiàn)出熱穩(wěn)定性。
因?yàn)椴牧系男阅鼙憩F(xiàn)良好，所以就組裝成液晶盒，其中一個(gè)液晶盒的兩個(gè)電極都采用導(dǎo)電聚合物諸如聚苯胺制作，而另一個(gè)則一個(gè)電極采用聚苯胺，另一個(gè)電極采用氧化銦錫。在兩個(gè)電極都采用聚苯胺的場(chǎng)合，一個(gè)電極由圖形化導(dǎo)線組成，而第2個(gè)電極由覆蓋膜組成。在聚苯胺上旋轉(zhuǎn)涂敷聚酰亞胺(Nissan SE5210)取向?qū)?。聚酰亞胺?25℃下固化1小時(shí)。薄膜的厚度為500埃。然后對(duì)聚酰亞胺層進(jìn)行機(jī)械摩擦。試驗(yàn)液晶盒中充填包含左手性試劑的Merck液晶。偏振片貼在玻璃的外部，其透射軸與摩擦方向平行。這樣，就完成了右手90°扭曲向列相試驗(yàn)板。對(duì)此液晶盒的性能進(jìn)行了測(cè)量。圖33示出由兩個(gè)聚苯胺電極組成的液晶盒的透光性/電壓特性曲線。該曲線與氧化銦錫電極組成的晶體的透光性/電壓特性曲線(圖34)一致。包含聚苯胺電極的液晶的電荷保留度在室溫下為95％(圖35)。這也與由氧化銦錫電極組成的液晶盒表現(xiàn)的電荷保留度一致。液晶盒的圖像殘留性也很好地一致。
圖41示出具有一個(gè)配置在其上的材料層415的襯底413的表面411和配置在表面411上的材料層417，其配置方式使得材料層417在覆蓋區(qū)419上覆蓋材料層415。材料417可以是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電聚合物，而材料415可以是非聚合物導(dǎo)電材料，如金屬或半導(dǎo)體。還有，兩個(gè)區(qū)域417和415也可都是導(dǎo)電聚合物。
圖42示出具有材料層425和427的襯底421的表面423，材料層425和427以界面429鄰接。材料425和427可以是導(dǎo)電聚合物或?qū)?25和427之一可以是導(dǎo)電聚合物，而另一個(gè)是非聚合物導(dǎo)電材料，如金屬或半導(dǎo)體。
利用此處介紹的導(dǎo)電聚合物的圖形化方法并利用現(xiàn)有技術(shù)中已知的非聚合物導(dǎo)電體的圖形化方法可很容易制作出圖41和42的結(jié)構(gòu)。
圖43示意性地示出一個(gè)雙極型晶體管，其構(gòu)成包含襯底802，埋藏副集電極804，輕摻雜區(qū)896，基極區(qū)808，發(fā)射極區(qū)810，介電層812和觸及副集電極804的高摻雜區(qū)814。介電層具有窗口816用于連接發(fā)射極；窗口818用于連接基極區(qū)和窗口820用于連接區(qū)814以連接副集電極804。圖形化的導(dǎo)電體或電極822，824和826分別提供對(duì)發(fā)射極，基極和集電極各區(qū)的接觸。
電極822，824和826可由根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電聚合物形成。導(dǎo)電聚合物形成連接有源器件區(qū)810，808和814的歐姆接觸。
可用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的導(dǎo)電聚合物的例子為由其可溶性先質(zhì)形成的取代和未取代導(dǎo)電聚對(duì)亞苯基，聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚苯胺，聚吖嗪，聚噻吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚乙炔及它們的組合物及單體的共聚物。這些聚合物的一般分子式，利用它們制成的結(jié)構(gòu)及其使用方法可在授予Angelopoulos等人的美國(guó)專(zhuān)利5,198,153及1994，2月9日提出申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/193,926的申請(qǐng)待批的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)和1995，6月7日提出申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/476,141的申請(qǐng)待批的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中找到，此處援引其內(nèi)容作為參考。
已經(jīng)介紹聚苯胺類(lèi)導(dǎo)電聚合物是最有希望并且是最合適應(yīng)用于廣闊商業(yè)領(lǐng)域的導(dǎo)電聚合物。聚合物具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性并能提供簡(jiǎn)單的一步合成?？芍苽涑龃罅康目扇苄匝苌?。比如，我們先前已經(jīng)在美國(guó)專(zhuān)利5,370,825中公開(kāi)了一族新的水溶導(dǎo)電聚苯胺，此處援引其內(nèi)容作為參考。
下面的美國(guó)專(zhuān)利描述了對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明有用的抗蝕劑，此處援引其內(nèi)容作為參考5,580,694，5,554,485，5,545,409，5,492,793，5,401,614，5,296,332，5,240,812，5,071,730，4,491,628，5,583,620，5,561,194，5,547,812，5,498,765，5,486,267，5,482,817，5,464,726，5,380,621，5,374,500，5,372,912，5,342,727，5,304,457，5,300,402，5,278,010，5,272,042，5,266,444，5,198,153，5,164,278，5,102,772，5,098,816，5,059,512，5,055,439，5,047,568，5,045,431，5,026,624，5,019,481，4,940,651，4,939,070，4,931,379，4,822,245，4,800,152，4,760,013，4,551,418，5,338,818，5,322,765，5,250,395，4,613,398，4,552,833，5,457,005，5,422,223，5,338,818，5,322,765，5,312,717，5,229,256，5,286,599，5,270,151，5,250,395，5,238,773，5,229,256，5,229,251，5,215,861，5,204,226，5,115,095，5,110,711，5,059,512，5,048,358，5,023,164，4,999,280，4,981,909，4,908,298，4,867,838，4,816,112，4,810,601，4,808,511，4,782,008，4,770,974，4,693,960，4,692,205，4,665,006，4,657,845，4,613,398，4,603,195，4,601,913，4,599,243，4,552,833，4,507,331，4,493,855，4,464,460，4,430,153，4,307,179，4,307,178，5,362,599，4,397,937，5,567,569，5,342,727，5,294,680，5,273,856，4,980,264，4,942,108，4,880,722，4,853,315，4,601,969，4,568,631，4,564,575，4,552,831，4,522,911，4,464,458，4,409,319，4,377,633，4,339,522，4,259,430，5,209,815，4,211,843，5,260,172，5,282,264，5,227,280，5,024,896，4,904,564，4,828,964，4,745,045，4,692,405，4,606,998，4,600,683，4,449,243，4,567,132，4,564,484，4,562,091，4,539,222，4,493,855，4,456,675，4,359,522，4,289,573，4,284,706，4,238,559，4,224,361，4,212,935，4,204,009，5,091,103，5,124,927，5,378,511，5,366,757，4,590,094，4,886,727，5,268,260，5,391,464，5,115,090，5,114,826，4,886,734，4,568,601，4,678,850，4,543,319，4,524,126，4,497,891，4,414,314，4,414,059，4,398,001，4,389,482，4,379,826，4,379,833，4,187,331.
雖然本發(fā)明是針對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述的，但對(duì)于技術(shù)人士而言，不脫離本發(fā)明的精神和范圍可以完成多種改型，改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)，包括具有帶有表面的電活性部分的電子器件；所述表面具有介電層，該介電層上有一窗口暴露出電活性部分；所述窗口具有周邊；在所述介電層上配置的導(dǎo)電聚合物層；所述導(dǎo)電聚合物層通過(guò)所述窗口并覆蓋配置在所述介電層上的所述周邊與所述電活性部分電接觸
2.如權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中所述電子器件在所述介電層上具有多個(gè)窗口暴露出多個(gè)電活性區(qū)，所述導(dǎo)電聚合物電接觸所述多個(gè)電活性區(qū)；所述導(dǎo)電聚合物具有將所述接觸結(jié)合到所述暴露出的多個(gè)電活性區(qū)的部分。
3.如權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電聚合物層具有圖形。
4.如權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電材料是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
5.一種結(jié)構(gòu)，包括表面；淀積在所述表面上的具有圖形的導(dǎo)電聚合物層；所述導(dǎo)電聚合物層至少一部分與所述表面電接觸；所述導(dǎo)電聚合物層其他部分與所述表面未電接觸。
6.如權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)，其中還包含配置在所述其他部分和所述表面之間的介電材料。
7.如權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)，其中所述表面是從由導(dǎo)電體和半導(dǎo)體組成的組中選擇的。
8.如權(quán)利要求7的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體是由從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的一種材料形成的。
9.如權(quán)利要求7的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電體是由從金屬和聚合物構(gòu)成的組中選擇的一種材料形成的。
10.如權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中所述電子器件是從液晶器件，晶體管器件，發(fā)光器件和吸光器件構(gòu)成的組中選擇的。
11.如權(quán)利要求10的結(jié)構(gòu)，其中所述晶體管是從雙極晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成的組中選擇的。
12.如權(quán)利要求10的結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光器件是發(fā)光二極管。
13.如權(quán)利要求10的結(jié)構(gòu)，其中吸光器件是電荷耦合器件。
14.一種結(jié)構(gòu)，包括具有周緣的導(dǎo)電表面；具有周緣的導(dǎo)電聚合物層；所述導(dǎo)電表面的所述周緣具有未與所述導(dǎo)電聚合物層的所述周緣對(duì)準(zhǔn)的區(qū)域。
15.一種液晶顯示器結(jié)構(gòu)，包括第1襯底；第2襯底；配置在第1襯底和第2襯底之間的液晶層；至少所述第1襯底和第2襯底之一具有配置在其上的導(dǎo)電聚合物可提供將電位施加于所述液晶層兩端的裝置。
16.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電材料是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
17.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述第1襯底具有配置于其上的第1導(dǎo)電聚合物層，所述第2襯底具有配置于其上的第2導(dǎo)電聚合物層。
18.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電聚合物層是連續(xù)薄膜。
19.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電聚合物層被圖形化。
20.如權(quán)利要求17的結(jié)構(gòu)，其中所述第1導(dǎo)電聚合物層是連續(xù)薄膜，而第2導(dǎo)電聚合物層是圖形化的。
21.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述第1襯底和所述第2襯底之一具有配置于其上的導(dǎo)電聚合物層，而另外的所述第1襯底和第2襯底具有配置于其上的氧化銦錫層。
22.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電聚合物具有摻雜劑。
23.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)是透明結(jié)構(gòu)。
24.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)是反射結(jié)構(gòu)。
25.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成還包含至少一個(gè)偏振層和至少一個(gè)與液晶層接觸的液晶取向?qū)印?br> 26.如權(quán)利要求23的結(jié)構(gòu)，其中所述第1襯底和第2襯底兩者都對(duì)電磁輻射透明。
27.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述襯底之一對(duì)電磁輻射透明，而另一個(gè)所述襯底反射電磁輻射。
28.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述第1襯底和第2襯底是由從玻璃，半導(dǎo)體和陶瓷構(gòu)成的組中選擇的材料形成的。
29.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述第1襯底是玻璃，而所述第2襯底是半導(dǎo)體。
30.如權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電聚合物是透明的。
31.如權(quán)利要求27的結(jié)構(gòu)，其中所述反射襯底其上還包含電路圖形。
32.如權(quán)利要求31的結(jié)構(gòu)，其中所述電路圖形包含圖形化的導(dǎo)電聚合物。
33.一種液晶顯示器件，其構(gòu)成包括導(dǎo)電聚合物。
34.一種結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成包括具有第1和第2相對(duì)表面的第1襯底，該表面具有配置于其所述第1表面上的第1導(dǎo)電聚合物層；配置于所述導(dǎo)電層上的第1取向?qū)?；具有?和第2相對(duì)表面的第2襯底，該表面具有配置于其所述第1表面上的第2導(dǎo)電聚合物層，配置于所述第2導(dǎo)電層上的取向?qū)樱慌渲糜谒龅?襯底的所述第2表面上的第1偏振層；配置于所述第2襯底的所述第2表面上的第2偏振層；所述第1襯底配置成鄰接所述第2襯底使得所述第1取向?qū)用鎸?duì)所述第2取向?qū)?；在所述?襯底和第2襯底之間的密封隔件在密封隔件和所述第1襯底之間以及所述第2襯底和密封隔件之間形成空腔；所述空腔填充有液晶材料；所述第1和第2導(dǎo)電層中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物層。
35.如權(quán)利要求12的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電材料是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
36.一種液晶顯示器結(jié)構(gòu)，包括具有第1表面和第2表面的半導(dǎo)體襯底；在所述第1表面至少一部分上的反射層；相對(duì)所述半導(dǎo)體襯底分開(kāi)配置的透明表面；配置于所述半導(dǎo)體和所述透明襯底之間的液晶材料；配置于所述透明襯底和半導(dǎo)體襯底至少一個(gè)之上的導(dǎo)電聚合物層。
37.如權(quán)利要求36的結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電材料是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
38.一種結(jié)構(gòu)，包括襯底；由配置于所述襯底上的圖形化導(dǎo)電材料形成的圖形化柵極；配置于所述圖形化柵極之上的絕緣層；配置于所述絕緣層上的圖形化源極電極；配置于所述絕緣層上的圖形化漏極電極；所述圖形化柵極，所述圖形化源極電極和所述圖形化漏極電極中至少一個(gè)是由導(dǎo)電聚合物形成；配置于所述圖形化源極電極和圖形化漏極電極之間以及配置于所述絕緣層之上的半導(dǎo)體材料。
39.如權(quán)利要求38的結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
40.如權(quán)利要求38的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體材料是從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的。
41.一種結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電襯底；所述襯底為柵極電極；配置于所述襯底上的絕緣層；配置于所述絕緣層上的圖形化源極電極；配置于所述絕緣層上的圖形化漏極電極；所述源極電極和所述漏極電極中至少一個(gè)是由導(dǎo)電聚合物形成的；配置于所述圖形化源極電極和圖形化漏極電極之間以及配置于所述柵極之上的半導(dǎo)體材料。
42.如權(quán)利要求41的結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
43.如權(quán)利要求41的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體材料是從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的。
44.如權(quán)利要求41的結(jié)構(gòu)，其中所述襯底是從硅，鍺和砷化鎵構(gòu)成的組中選擇的。
45.一種結(jié)構(gòu)，包括襯底；配置于所述襯底上的圖形化柵極；所述柵極是導(dǎo)電材料；配置于所述圖形化柵極上的絕緣層；配置于所述絕緣層上的半導(dǎo)體層；配置于所述半導(dǎo)體層上的圖形化源極；配置于所述半導(dǎo)體層上的圖形化漏極；所述圖形化柵極，所述圖形化源極和所述圖形化漏極中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物。
46.如權(quán)利要求45的結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
47.如權(quán)利要求45的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體材料是從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的。
48.如權(quán)利要求47的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體層是從Si，Ge，G，Ar及其組合中選擇的。
49.一種結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電襯底；所述襯底為柵極電極；配置于所述柵極上的絕緣層；配置于所述絕緣層上的半導(dǎo)體層；配置于所述半導(dǎo)體層上的圖形化源極電極；配置于所述半導(dǎo)體層上的圖形化漏極電極；所述柵極，所述圖形化源極和所述圖形化漏極中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物。
50.如權(quán)利要求49的結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
51.如權(quán)利要求49的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體材料是從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的。
52.一種結(jié)構(gòu)，包括具有第1側(cè)和第2側(cè)的絕緣層；配置在所述絕緣層的所述第1側(cè)的柵極；配置在所述第2側(cè)的半導(dǎo)體層；配置成與所述半導(dǎo)體層電接觸的圖形化源極電極；配置成與所述半導(dǎo)體層接觸的圖形化漏極電極；所述圖形化柵極，所述圖形化源極和所述圖形化漏極中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物。
53.如權(quán)利要求52的結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
54.如權(quán)利要求53的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體材料是從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的。
55.一種結(jié)構(gòu)，包括從有機(jī)和無(wú)機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成的組中選擇的半導(dǎo)體層；配置于所述半導(dǎo)體層上的圖形化導(dǎo)電聚合物層；所述圖形化導(dǎo)電層形成對(duì)所述半導(dǎo)體層的歐姆接觸。
56.如權(quán)利要求55的結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
57.一種結(jié)構(gòu)，包括場(chǎng)致發(fā)光區(qū)；陽(yáng)極；陰極；所述陽(yáng)極和陰極中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物。
58.如權(quán)利要求58的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電聚合物是從空穴注入材料和電子注入材料構(gòu)成的組中選擇的。
59.如權(quán)利要求58的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電聚合物是圖形化的。
60.一種結(jié)構(gòu)，包括場(chǎng)致發(fā)光區(qū)；空穴注入?yún)^(qū)；電子注入?yún)^(qū)；提供對(duì)所述空穴注入?yún)^(qū)和電子注入?yún)^(qū)中至少一個(gè)的電接觸的導(dǎo)電聚合物。
61.一種有機(jī)發(fā)光二極管，包括襯底，陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，場(chǎng)致發(fā)光區(qū)和陰極結(jié)構(gòu)，電耦合于所述陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)中至少一個(gè)并由抗磨損及抗劃傷的導(dǎo)電聚合物保護(hù)層覆蓋的圖形化導(dǎo)電聚合物。
62.如權(quán)利要求57的結(jié)構(gòu)，其中所述場(chǎng)致發(fā)光區(qū)是由從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的材料構(gòu)成的。
63.如權(quán)利要求57的二極管，其中導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
64.如權(quán)利要求60的二極管，其中所述場(chǎng)致發(fā)光區(qū)是由從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的材料構(gòu)成的。
65.如權(quán)利要求61的二極管，其中所述場(chǎng)致發(fā)光區(qū)是由從有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的組中選擇的材料構(gòu)成的。
66.一種由圖形化導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的發(fā)光二極管。
67.如權(quán)利要求57的二極管，其中還包含氧化銦錫。
68.如權(quán)利要求57的二極管，其中所述陽(yáng)極是透明導(dǎo)體。
69.如權(quán)利要求57的二極管，其中所述導(dǎo)體是氧化銦錫。
70.如權(quán)利要求57的二極管，其中所述場(chǎng)致發(fā)光區(qū)是由單個(gè)有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光層構(gòu)成。
71.如權(quán)利要求57的二極管，其中所述場(chǎng)致發(fā)光區(qū)是由至少包含一個(gè)場(chǎng)致發(fā)光層和一個(gè)電子傳輸層的有機(jī)疊層構(gòu)成，其中所述薄金屬層與電子傳輸層直接接觸。
72.如權(quán)利要求57的二極管，其中還包含透明襯底。
73.如權(quán)利要求72的二極管，其中所述襯底是半透明的。
74.如權(quán)利要求72的二極管，其中所述襯底是不透明的。
75.如權(quán)利要求74的二極管，其中所述襯底的所述材料是從由玻璃，塑料和硅構(gòu)成的組中選擇的。
76.如權(quán)利要求72的結(jié)構(gòu)，其中所述襯底是柔性的。
77.一種由一個(gè)以上權(quán)利要求57的有機(jī)發(fā)光二極管構(gòu)成的陣列。
78.如權(quán)利要求77的陣列，其中還包含帶有電子電路的單晶襯底。
79.如權(quán)利要求78的陣列，其中所述電路控制從所述陣列發(fā)射的光。
80.一種方法，包括提供具有導(dǎo)電聚合物材料層的襯底；在所述導(dǎo)電聚合物材料層上淀積一層能量敏感材料；使所述抗蝕劑對(duì)能量圖形曝光以便在所述能量敏感材料層上形成圖形；將在所述層上形成圖形的所述圖形顯影而得到所述導(dǎo)電聚合物的曝光區(qū)和未曝光區(qū)；去除所述曝光區(qū)中的導(dǎo)電聚合物；去除所述抗蝕劑而留下所述襯底上的所述導(dǎo)電聚合物圖形。
81.如權(quán)利要求80的方法，其中所述導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
82.如權(quán)利要求80的方法，其中所述能量是從電磁輻射，熱及粒子束構(gòu)成的組中選擇的。
83.如權(quán)利要求80的方法，其中所述顯影是通過(guò)去除對(duì)所述能量曝光的所述抗蝕劑區(qū)而完成。
84.如權(quán)利要求80的方法，其中所述顯影是通過(guò)去除未對(duì)所述能量曝光的所述抗蝕劑區(qū)而完成。
85.如權(quán)利要求83的方法，其中所述去除是通過(guò)化學(xué)溶解而完成。
86.如權(quán)利要求84的方法，其中所述去除是通過(guò)化學(xué)溶解而完成。
87.如權(quán)利要求80的方法，其中所述去除是通過(guò)反應(yīng)離子蝕刻而完成。
88.一種方法，包括提供具有導(dǎo)電聚合物材料層的襯底；通過(guò)金屬掩模淀積金屬層的圖形在所述導(dǎo)電聚合物層上形成圖形化金屬層，形成所述導(dǎo)電聚合物的被所述金屬圖形覆蓋的區(qū)域和曝光區(qū)；蝕刻所述曝光區(qū)以去除所述曝光區(qū)；去除所述金屬。
89.如權(quán)利要求88的方法，其中所述導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
90.如權(quán)利要求89的方法，其中所述掩模是鉬，而所述金屬是鉑。
91.如權(quán)利要求89的方法，其中所述蝕刻是反應(yīng)離子蝕刻。
92.如權(quán)利要求89的方法，其中所述曝光區(qū)是利用酸去除。
93.一種方法，包括提供具有導(dǎo)電聚合物材料層的襯底；在所述導(dǎo)電聚合物層上配置金屬層；在所述金屬層上配置能量敏感材料；使所述能量敏感材料對(duì)輻射圖形曝光將在所述能量敏感材料上形成圖形的所述圖形顯影而得到所述金屬層的曝光區(qū)和未曝光區(qū)；去除所述曝光區(qū)中的所述金屬層，得到所述導(dǎo)電聚合物的曝光區(qū)和未曝光區(qū)；去除所述導(dǎo)電聚合物的曝光區(qū)；去除所述能量敏感材料；去除所述金屬層的剩余部分。
94.如權(quán)利要求93的方法，其中所述導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
95.如權(quán)利要求93的方法，其中所述金屬層是從Al組成的組中選擇。
96.如權(quán)利要求93的方法，其中所述輻射是電磁輻射。
97.如權(quán)利要求93的方法，其中去除所述曝光區(qū)中的所述金屬層是利用酸蝕刻。
98.如權(quán)利要求93的方法，其中所述去除所述曝光區(qū)中的所述導(dǎo)電聚合物是利用反應(yīng)離子蝕刻。
99.如權(quán)利要求93的方法，其中去除所述金屬層的剩余部分是利用酸蝕刻劑。
100.一種方法，包括提供具有導(dǎo)電聚合物材料層的襯底；所述導(dǎo)電聚合物包含能量敏感劑；使所述導(dǎo)電聚合物對(duì)能量圖形曝光而形成未曝光區(qū)圖形去除所述曝光區(qū)和未曝光區(qū)中的一個(gè)之中的導(dǎo)電聚合物而形成所述襯底上的所述導(dǎo)電聚合物的圖形。
101.如權(quán)利要求100的方法，其中所述導(dǎo)電聚合物是從包括一個(gè)或多個(gè)取代和未取代的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基，聚對(duì)亞苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚對(duì)亞苯基硫醚，聚乙炔及它們的組合和它們與其他聚合物和其單體的共聚物的混合物的一組材料中選擇。
102.如權(quán)利要求100的方法，其中所述能量是從電磁輻射，熱及粒子束構(gòu)成的組中選擇的。
103.如權(quán)利要求100的方法，其中所述顯影是通過(guò)去除對(duì)所述能量曝光的所述抗蝕劑區(qū)而完成。
104.如權(quán)利要求100的方法，其中所述顯影是通過(guò)去除未對(duì)所述能量曝光的所述抗蝕劑區(qū)而完成。
105.如權(quán)利要求103的方法，其中所述去除是通過(guò)化學(xué)溶解而完成。
106.如權(quán)利要求104的方法，其中所述去除是通過(guò)化學(xué)溶解而完成。
107.如權(quán)利要求100的方法，其中所述去除是通過(guò)反應(yīng)離子蝕刻而完成。
108.如權(quán)利要求100的方法，其中所述能量敏感劑是所述導(dǎo)電聚合物的成分。
109.如權(quán)利要求100的方法，其中所述能量敏感劑是所述導(dǎo)電聚合物的添加劑。
110.如權(quán)利要求108的方法，其中所述導(dǎo)電聚合物的構(gòu)成包括導(dǎo)電聚合物的先質(zhì)和摻雜劑。
111.如權(quán)利要求110的方法，其中所述成分是所述先質(zhì)。
112.如權(quán)利要求110的方法，其中所述成分是所述摻雜劑。
113.一種結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電聚合物和半導(dǎo)體之間的歐姆接觸。
114.如權(quán)利要求113的結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體是從有機(jī)半導(dǎo)體和無(wú)機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成的組中選擇的。
115.一種結(jié)構(gòu)，包括非聚合物導(dǎo)體和導(dǎo)電聚合物之間的低接觸電阻的電接合。
116.一種方法，包括提供具有源極區(qū)，漏極區(qū)和柵極區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管；形成源極電極，漏極電極和柵極電極；所述源極電極，漏極電極和柵極電極中至少一個(gè)是通過(guò)使導(dǎo)電聚合物圖形化而形成。
117.一種方法，包括提供具有發(fā)射極區(qū)，基極區(qū)和集電極區(qū)的雙極型晶體管；形成發(fā)射極電極，基極電極和集電極電極；所述發(fā)射極電極，所述基極電極和集電極電極中至少一個(gè)是通過(guò)使導(dǎo)電聚合物圖形化而形成。
118.一種結(jié)構(gòu)，包括具有發(fā)射極區(qū)，基極區(qū)和集電極區(qū)的雙極型晶體管；發(fā)射極電極，基極電極和集電極電極；所述發(fā)射極電極，所述基極電極和集電極電極中至少一個(gè)是圖形化導(dǎo)電聚合物。
119.一種方法，包括提供具有場(chǎng)致發(fā)光區(qū)，陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)的發(fā)光二極管；形成陽(yáng)極電極和陰極電極；所述陽(yáng)極電極和所述陰極電極中至少一個(gè)是通過(guò)使導(dǎo)電聚合物圖形化而形成。
120.一種方法，包括提供具有場(chǎng)致發(fā)光區(qū)，陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)的發(fā)光二極管；形成陽(yáng)極電極和陰極電極；所述陽(yáng)極區(qū)和所述陰極區(qū)中至少一個(gè)是由導(dǎo)電聚合物形成。
121.如權(quán)利要求120的方法，其中所述陽(yáng)極區(qū)和所述陰極區(qū)中至少一個(gè)是通過(guò)使導(dǎo)電聚合物圖形化而形成。
122.一種方法，包括提供具有電活性區(qū)的電子器件；通過(guò)使導(dǎo)電聚合物圖形化形成對(duì)所述電活性區(qū)的電接觸。
123.一種結(jié)構(gòu)，包括非介電材料的表面；具有配置于非介電材料的所述表面上的第1表面和具有第2表面的介電材料層；所述介電材料的所述層具有邊緣；配置于所述第2表面并越過(guò)所述邊緣到達(dá)非介電材料的所述表面的導(dǎo)電聚合物層。
124.一種結(jié)構(gòu)，包括具有第1側(cè)和第2側(cè)的半導(dǎo)體層；在所述第1側(cè)的介電層；在所述介電層上的第1圖形化導(dǎo)電層；在所述第2側(cè)上的第2圖形化導(dǎo)電層；所述第1，所述第2和所述第3圖形化導(dǎo)電層中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物。
125.一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其構(gòu)成包括源極電極，漏極電極和柵極電極，其中至少一個(gè)是圖形化導(dǎo)電聚合物。
126.一種結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成包括具有第1側(cè)和第2側(cè)的絕緣層；配置在所述絕緣層的所述第1側(cè)的柵極；越過(guò)所述圖形化源極電極和所述圖形化漏極電極配置在所述第2側(cè)的半導(dǎo)體層；配置在所述第2側(cè)的圖形化源極電極；所述圖形化柵極，所述圖形化源極和所述圖形化漏極中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物。
127.一種結(jié)構(gòu)，包括從有機(jī)和無(wú)機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成的組中選擇的半導(dǎo)體層；配置于所述半導(dǎo)體層上的圖形化導(dǎo)電聚合物層。
128.一種結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體層；第1區(qū)中使半導(dǎo)體層暴露的所述介電層中的第1窗口；第2區(qū)中使半導(dǎo)體層暴露的所述介電層中的第2窗口；配置成為與所述第1區(qū)處于電接觸的導(dǎo)體的第1圖形；配置成為與所述第2區(qū)處于電接觸的導(dǎo)體的第2圖形；配置在所述第1圖形和第2圖形之間的介電層之上的導(dǎo)體的第3圖形；導(dǎo)體的所述第1，第2和第3圖形中至少一個(gè)是圖形化導(dǎo)電聚合物。
129.一種結(jié)構(gòu)，包括場(chǎng)致發(fā)光區(qū)；空穴注入?yún)^(qū)；電子注入?yún)^(qū)；陽(yáng)極接觸；陰極接觸；所述空穴注入?yún)^(qū)和所述電子注入?yún)^(qū)中至少一個(gè)是導(dǎo)電聚合物。
130.一種具有柵極電極，源極電極和漏極電極的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中至少一個(gè)是圖形化導(dǎo)電聚合物。
131.一種具有發(fā)射極電極，基極電極和集電極電極的雙極型晶體管，其中至少一個(gè)是圖形化導(dǎo)電聚合物。
全文摘要
描述了具有可提供對(duì)之進(jìn)行電連接的圖形化導(dǎo)電聚合物的電子器件及其制作方法。描述了具有至少一個(gè)電極可為由圖形化導(dǎo)電聚合物形成的液晶材料提供偏置的液晶顯示盒。描述了將圖形化導(dǎo)電聚合物作為源極,漏極和柵極的薄膜晶體管。描述了具有陽(yáng)極和由圖形化導(dǎo)電聚合物形成的涂敷區(qū)的發(fā)光二極管。描述了采用抗蝕劑掩模進(jìn)行圖形化的方法;利用圖形化的金屬層進(jìn)行圖形化;利用抗蝕劑對(duì)金屬層進(jìn)行圖形化;以及對(duì)導(dǎo)電聚合物進(jìn)行圖形化而直接形成電極和陽(yáng)極及陰極區(qū)。
文檔編號(hào)H01L51/40GK1240537SQ97180571
公開(kāi)日2000年1月5日 申請(qǐng)日期1997年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月12日
發(fā)明者瑪麗·安格勒保羅斯, 克里司托斯·D·狄米客雷克保羅斯, 布魯斯·K·弗曼, 特里斯塔·O·格雷翰姆, 水馳·A·連 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司