DE602005002522T2

DE602005002522T2 - Organische elektrolumineszente Vorrichtung und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE602005002522T2
Application number: DE602005002522T
Authority: DE
Inventors: Min-Chul Suwon-si Suh; Jae-Bon Legal & IP Team Yongin-si Koo; Hye-Dong Suwon-si Kim
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: JP4652951B2; DE602005002522D1; KR100626036B1; US20060103290A1; US7800300B2; KR20060053743A; EP1659647B1; US8182304B2; JP2006148097A; CN1802054A; EP1659647A1; US20100291716A1; CN100512583C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische elektrolumineszente (EL) Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren, insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine EL-Vorrichtung, die aufgrund einer vereinfachten Struktur und der Verwendung eines organischen lichtemittierenden Transistors (OLET) kostengünstig hergestellt werden kann und ein verbessertes Ergebnis erzielt, sowie deren Herstellungsverfahren.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Flachanzeigevorrichtungen wie Flüssigkristallvorrichtungen, EL-Vorrichtungen, oder in EL-Vorrichtungen unterteilt man je nach ihren Ansteuerverfahren in einen Passiv-Matrix(PM)-Typ und einen Aktiv-Matrix(AM)-Typ. Bei Passiv-Matrix-Flachanzeigevorrichtungen sind Anoden und Kathoden jeweils in Spalten und Zeilen angeordnet. Eine Treiberschaltung für die Reihen stellt ein Ansteuersignal an einer der Kathoden bereit, welches nur eine Reihe auswählt, und eine Treiberschaltung für die Spalten stellt ein Datensignal an jedem Pixel der ausgewählten Reihe bereit. Da keine Transistor-Kondensator-Schaltungen für die Pixel vorhanden sind, wird das Bild zwischen Auffrischungszyklen nicht gespeichert, und das Bild ist weniger hell und scharf als bei einer Aktiv-Matrix-Anzeige.
Eine Aktiv-Matrix-Flachanzeigevorrichtung hingegen steuert über Dünnschichttransistoren einen Signaleingang an jedem Pixel und eignet sich dafür, eine Vielzahl von Bildern anzuzeigen. Aktiv-Matrix-Anzeigevorrichtungen sind dementsprechend als Anzeigevorrichtungen zum Anzeigen eines Bewegtbildes weit verbreitet.
Die Dünnschichttransistoren von Aktiv-Matrix-Flachanzeigevorrichtungen weisen jeweils Source-Gebiete und Drain-Gebiete, die stark dotiert werden, so dass Störstellen entstehen, eine Halbleiterschicht, welche zwischen den Source- und Drain-Gebieten ein Kanalgebiet aufweist, eine Gate-Elektrode, welche gegenüber der Halbleiterschicht isoliert ist und über dem Kanalgebiet angeordnet ist, und Source- und Drain-Elektroden, welche jeweils die Source- und die Drain-Gebiete kontaktieren, auf.
Die Halbleiterschicht besteht häufig aus amorphem Silicium oder aus Poly-Silicium. Amorphes Silicium kann bei niedrigen Temperaturen abgeschieden werden, weist jedoch verschlechterte elektrische Eigenschaften auf, wodurch es unzuverlässig ist und eine großflächige Flachanzeigevorrichtung nicht leicht realisiert werden kann. Folglich ist Poly-Silicium weit verbreitet. Da Poly-Silicium eine hohe Strombeweglichkeit von einigen zehn bis einigen hundert cm²/Vsec, hervorragende Hochfrequenzbetriebseigenschaften und einen niedrigen Leckstrom aufweist, ist es für eine hochpräzise und großflächige Flachanzeigevorrichtung geeignet.
Wenn die Halbleiterschicht aus Poly-Silicium besteht, ist jedoch ein Verfahren zur Kristallisation von amorphem Silicium erforderlich. Das Kristallisationsverfahren muss im Allgemeinen bei einer hohen Temperatur von 300°C durchgeführt werden. In diesem Fall kann ein Substrat, welches beispielsweise aus einem Kunststoff besteht, mit dem eine flexible Anzeigevorrichtung realisiert werden kann, nicht verwendet werden. Folglich wurde die Forschung nach einem organischen Dünnschichttransistor, bei dem kein Kristallisationsverfahren erforderlich ist, intensiviert.
Bei Flachanzeigevorrichtungen sind hohe Betriebsgeschwindigkeiten und eine gleichmäßige Qualität erforderlich, um ein qualitativ hochwertiges Bewegtbild zu verarbeiten. Insbesondere bei einer EL-Vorrichtung muss eine Schaltung mit hervorragenden Eigenschaften realisiert werden, um das Bewegtbild qualitativ hochwertig anzuzeigen. Das heißt, dass in einer EL-Vorrichtung zusätzlich zu einem Schaltelement (Transistor), welches jeden Pixel schaltet, ein Treiberelement (Transistor) separat für jeden Pixel bereitgestellt wird. Außerdem kann weiterhin eine Vielzahl von Dünnschichttransistoren in verschiedenen, der Anzeige zugeordneten Kompensationsschaltungen enthalten sein.
Weist die EL-Vorrichtung eine Anzeigeeinheit auf, welche mit der Schaltung mit der oben genannten komplizierten Struktur verbunden ist, so ist der Herstellungsprozess der EL-Vorrichtung kompliziert und ihr Ergebnis vermindert, was erhöhte Herstellungskosten nach sich zieht.
US 2003/094897 offenbart einen OLET, der eine Gate-Elektrode, welche gegenüber dem organischen elektrolumineszenten Material isoliert ist, aufweist. EP 1367659 offenbart einen organischen Transistor, welcher eine Vertikalstruktur aufweist, wobei die Gate-Elektrode die organischen Materialien umgibt.
ZUSAMMENFASSUNG BESTIMMTER ERFINDUNGSGEMÄSSER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung stellt eine EL-Vorrichtung, die aufgrund einer vereinfachten Struktur kostengünstig hergestellt werden kann und ein verbessertes Ergebnis erzielt, gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß Anspruch 16 bereit.
Eine Ausführungsform weist eine organische elektrolumineszente Vorrichtung, welche einen ersten organischen lichtemittierenden Transistor aufweist, auf, wobei der erste organische lichtemittierende Transistor aufweist: eine erste Source-Elektrode, eine erste Drain-Elektrode, eine erste Zwischenschicht, welche mindestens eine Emissionsschicht aufweist, wobei die erste Zwischenschicht zwischen der ersten Source-Elektrode und der ersten Drain-Elektrode ausgebildet ist, und eine erste Gate-Elektrode, welche von der ersten Source-Elektrode, der ersten Drain-Elektrode und der ersten Zwischenschicht isoliert ist, wobei die erste Gate-Elektrode die erste Zwischenschicht umgibt. Die Ausführungsform weist außerdem einen zweiten organischen lichtemittierenden Transistor auf, wobei der zweite organische lichtemittierende Transistor aufweist: eine zweite Source-Elektrode, eine zweite Drain-Elektrode, eine zweite Zwischenschicht, welche mindestens eine Emissionsschicht aufweist, wobei die zweite Zwischenschicht zwischen der zweiten Source-Elektrode und der zweiten Drain-Elektrode ausgebildet ist, und eine zweite Gate-Elektrode, welche von der zweiten Source-Elektrode, der zweiten Drain-Elektrode und der zweiten Zwischenschicht isoliert ist, wobei die zweite Gate-Elektrode die zweite Zwischenschicht umgibt und mit der ersten Drain-Elektrode verbunden ist.
Vorzugsweise sind die erste Source-Elektrode und die zweite Source-Elektrode weitgehend in einer selben ersten Ebene angeordnet, wobei die erste Drain-Elektrode und die zweite Drain-Elektrode weitgehend in einer selben zweiten Ebene angeordnet sind, und wobei die erste Gate-Elektrode und die zweite Gate-Elektrode weitgehend in einer selben dritten Ebene angeordnet sind. Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiterhin einen Kondensator auf, wobei der Kondensator eine erste Kondensatorelektrode, welche mit der zweiten Gate-Elektrode verbunden ist, und eine zweite Kondensatorelektrode, welche mit der zweiten Source-Elektrode verbunden ist, aufweist. Vorzugsweise ist die erste Kondensatorelektrode einstückig mit der zweiten Gate-Elektrode ausgebildet. Vorzugsweise ist die zweite Kondensatorelektrode einstückig mit der zweiten Source-Elektrode ausgebildet. Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiterhin eine Kondensatorisolationsschicht auf, wobei die Kondensatorisolationsschicht zwischen einer ersten Ebene, welche die erste Gate-Elektrode und die zweite Gate-Elektrode aufweist, und einer zweiten Ebene, welche die erste Source-Elektrode und die zweite Source-Elektrode aufweist, ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Kondensatorisolationsschicht ein organisches Material oder ein anorganisches Material auf. Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiterhin eine Planarisierungsschicht, welche über der ersten Gate-Elektrode und der zweiten Gate-Elektrode ausgebildet ist, auf. Vorzugsweise sind die erste Drain-Elektrode und die zweite Drain-Elektrode über der Planarisierungsschicht ausgebildet. Vorzugsweise ist in der Planarisierungsschicht ein Kontaktloch ausgebildet, wobei die erste Drain-Elektrode und die zweite Gate-Elektrode durch das Kontaktloch miteinander verbunden sind. Vorzugsweise weist die erste Zwischenschicht eine weitgehend zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der ersten Source-Elektrode zur ersten Drain-Elektrode verläuft, auf, wobei die zweite Zwischenschicht eine weitgehend zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der zweiten Source-Elektrode zur zweiten Drain-Elektrode verläuft, aufweist. Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiterhin Gate-Isolationsschichten, welche jeweils zwischen der ersten Zwischenschicht und der ersten Gate-Elektrode und zwischen der zweiten Zwischenschicht und der zweiten Gate-Elektrode ausgebildet sind, auf. Vorzugsweise weist die erste Zwischenschicht eine zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der ersten Source-Elektrode zur ersten Drain-Elektrode verläuft, auf, wobei die zweite Zwischenschicht eine zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der zweiten Source-Elektrode zur zweiten Drain-Elektrode verläuft, aufweist. Vorzugsweise umgeben die Gate-Isolationsschichten jeweils die Seitenflächen der ersten Zwischenschicht und der zweiten Zwischenschicht. Vorzugsweise bestehen die Zwischenschichten aus einem niedermolekularen organischen Material oder aus einem hochmolekularen organischen Material. Vorzugsweise weist jede der Zwischenschichten mindestens eine Lochinjektionsschicht auf, wobei die erste Gate-Elektrode die Lochinjektionsschicht der ersten Zwischenschicht umgibt, und wobei die zweite Gate-Elektrode die Lochinjektionsschicht der zweiten Zwischenschicht umgibt. Vorzugsweise weist jede der Zwischenschichten mindestens eine Lochtransportschicht auf, wobei die erste Gate-Elektrode die Lochtransportschicht der ersten Zwischenschicht umgibt, und wobei die zweite Gate-Elektrode die Lochtransportschicht der zweiten Zwischenschicht umgibt. Vorzugsweise weist jede der Zwischenschichten mindestens eine Lochblockierschicht auf, wobei die erste Gate-Elektrode die Lochblockierschicht der ersten Zwischenschicht umgibt, und wobei die zweite Gate-Elektrode die Lochblockierschicht der zweiten Zwischenschicht umgibt. Vorzugsweise weist jede der Zwischenschichten mindestens eine Elektronentransportschicht auf, wobei die erste Gate-Elektrode die Elektronentransportschicht der ersten Zwischenschicht umgibt, und wobei die zweite Gate-Elektrode die Elektronentransportschicht der zweiten Zwischenschicht umgibt.
Eine weitere Ausführungsform weist ein Verfahren zur Herstellung einer organischen elektrolumineszenten Vorrichtung auf. Das Verfahren weist auf: die Ausbildung einer ersten Source-Elektrode und einer zweiten Source-Elektrode über einem Substrat, die Ausbildung einer Kondensatorisolationsschicht über dem Substrat, so dass mindestens die erste Source-Elektrode und die zweite Source-Elektrode bedeckt werden, die Ausbildung einer ersten und einer zweiten Gate-Elektrode, von denen jede eine Donut-Form aufweist, über der Kondensatorisolationsschicht, wobei die Position der ersten und der zweiten Gate-Elektrode mit den jeweiligen Positionen der ersten Source-Elektrode und der zweiten Source-Elektrode korrespondiert. Das Verfahren weist weiterhin auf: die Ausbildung einer Planarisierungsschicht über dem Substrat, so dass mindestens die erste Gate-Elektrode und die zweite Gate-Elektrode bedeckt werden, die Ausbildung einer Maske aus einem hochmolekularem Material über der Planarisierungsschicht, die Ausbildung von Durchgangslöchern in der Maske, der Planarisierungsschicht und der Kondensatorisolationsschicht, so dass Oberseiten der ersten Source-Elektrode und der zweiten Source-Elektrode und Seitenflächen der Planarisierungsschicht, der ersten Gate-Elektrode, der zweiten Gate-Elektrode und der Kondensatorisolationsschicht freigelegt werden, die Ausbildung von Gate-Isolationsschichten, so dass die Seitenflächen der Planarisierungsschicht, der ersten Gate-Elektrode, der zweiten Gate-Elektrode und der Kondensatorisolationsschicht, welche von den Durchgangslöchern freigelegt werden, bedeckt werden, die Ausbildung einer Zwischenschicht, welche mindestens eine Emissionsschicht aufweist, in jedem der Durchgangslöcher, das Entfernen der Maske, die Ausbildung eines Kontaktlochs in der Planarisierungsschicht, so dass ein Teil der zweiten Gate-Elektrode freigelegt wird, und die Ausbildung einer ersten Drain-Elektrode und einer zweiten Drain-Elektrode über den Zwischenschichten, wobei die erste Drain-Elektrode in einer Position, welche mit der Position der ersten Source-Elektrode korrespondiert, ausgebildet wird und die zweite Drain-Elektrode in einer Position, welche mit der Position der zweiten Source-Elektrode korrespondiert, ausgebildet wird, und wobei die erste Drain-Elektrode durch das Kontaktloch mit der zweiten Gate-Elektrode verbunden wird.
Vorzugsweise weist der Schritt der Ausbildung der Zwischenschichten die Abscheidung eines niedermolekularen organischen Materials auf. Vorzugsweise weist die Kondensatorisolationsschicht ein organisches Material oder ein anorganisches Material auf. Vorzugsweise wird der Schritt der Ausbildung der Durchgangslöcher mittels eines Laserablationsverfahrens durchgeführt. Vorzugsweise weist der Schritt der Ausbildung der Gate-Isolationsschichten die Oxidation der Seitenflächen der Planarisierungsschicht, der ersten Gate-Elektrode, der zweiten Gate-Elektrode und der Kondensatorisolationsschicht, welche von den Durchgangslöchern freigelegt werden, auf. Vorzugsweise weist der Schritt der Oxidation der Oberflächen die Verwendung einer O₂-Plasmabehandlung und/oder einer H₂O₂-Behandlung auf.
Eine weitere Ausführungsform weist ein Verfahren zur Herstellung einer organischen elektrolumineszenten Vorrichtung auf. Das Verfahren weist auf: die Ausbildung einer ersten Source-Elektrode und einer zweiten Source-Elektrode über einem Substrat, die Ausbildung einer Kondensatorisolationsschicht über dem Substrat, so dass mindestens die erste Source-Elektrode und die zweite Source-Elektrode bedeckt werden, die Ausbildung einer ersten und einer zweiten Gate-Elektrode, von denen jede eine Donut-Form aufweist, über der Kondensatorisolationsschicht, wobei die Position der ersten und der zweiten Gate-Elektrode mit den jeweiligen Positionen der ersten Source-Elektrode und der zweiten Source-Elektrode korrespondiert, die Ausbildung einer Planarisierungsschicht über dem Substrat, so dass mindestens die erste Gate-Elektrode und die zweite Gate-Elektrode bedeckt werden, die Ausbildung von Durchgangslöchern in der Planarisierungsschicht und der Kondensatorisolationsschicht, so dass Oberseiten der ersten Source-Elektrode und der zweiten Source-Elektrode und Seitenflächen der Planarisierungsschicht, der ersten Gate-Elektrode, der zweiten Gate-Elektrode und der Kondensatorisolationsschicht freigelegt werden. Das Verfahren weist weiterhin auf: die Ausbildung von Gate-Isolationsschichten, so dass die Seitenflächen der Planarisierungsschicht, der ersten Gate-Elektrode, der zweiten Gate-Elektrode und der Kondensatorisolationsschicht, welche von den Durchgangslöchern freigelegt werden, bedeckt werden, die Ausbildung einer Zwischenschicht, welche mindestens eine Emissionsschicht aufweist, in jedem der Durchgangslöcher, die Ausbildung eines Kontaktlochs in der Planarisierungsschicht, so dass ein Teil der zweiten Gate-Elektrode freigelegt wird, und die Ausbildung einer ersten Drain-Elektrode und einer zweiten Drain-Elektrode über den Zwischenschichten, wobei die erste Drain-Elektrode in einer Position, welche mit der Position der ersten Source-Elektrode korrespondiert, ausgebildet wird und die zweite Drain-Elektrode in einer Position, welche mit der Position der zweiten Source-Elektrode korrespondiert, ausgebildet wird, und wobei die erste Drain-Elektrode durch das Kontaktloch mit der zweiten Gate-Elektrode verbunden wird.
Vorzugsweise weist der Schritt der Ausbildung der Zwischenschichten die Ausbildung einer Schicht, welche ein hoch- oder ein niedermolekulares organisches Material aufweist, in den Durchgangslöchern mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens auf. Vorzugsweise weist die Kondensatorisolationsschicht ein organisches Material oder ein anorganisches Material auf. Vorzugsweise wird der Schritt der Ausbildung der Durchgangslöcher mittels eines Laserablationsverfahrens durchgeführt. Vorzugsweise weist der Schritt der Ausbildung der Gate-Isolationsschichten die Oxidation der Seitenflächen der Planarisierungsschicht, der ersten Gate-Elektrode, der zweiten Gate-Elektrode und der Kondensatorisolationsschicht, welche von den Durchgangslöchern freigelegt werden, auf. Vorzugsweise wird der Schritt der Oxidation der Oberflächen mittels einer O₂-Plasmabehandlung oder einer H₂O₂-Behandlung durchgeführt.
Eine weitere Ausführungsform weist eine organische elektrolumineszente Vorrichtung, welche einen ersten organischen elektrolumineszenten Transistor und einen zweiten organischen elektrolumineszenten Transistor aufweist, auf, wobei die Drain des ersten organischen elektrolumineszenten Transistors mit dem Gate des zweiten organischen elektrolumineszenten Transistors verbunden ist.
Eine weitere Ausführungsform weist eine organische elektrolumineszente Vorrichtung auf, welche einen ersten organischen elektrolumineszenten Transistor, der derart konfiguriert ist, dass er selektiv Licht entsprechend einem ersten Signal emittiert, und einen zweiten organischen elektrolumineszenten Transistor, der derart konfiguriert ist, dass er den ersten organischen elektrolumineszenten Transistor selektiv mit dem ersten Signal verbindet, aufweist, wobei die Verbindung in Abhängigkeit des zweiten Signals erfolgt.
Eine weitere Ausführungsform weist ein Verfahren zur Herstellung einer elektrolumineszenten Vorrichtung auf, wobei das Verfahren die Ausbildung eines ersten organischen elektrolumineszenten Transistors, die Konfiguration des ersten organischen elektrolumineszenten Transistors derart, dass er selektiv Licht entsprechend einem ersten Signal emittiert, die Ausbildung eines zweiten organischen elektrolumineszenten Transistors und die Konfiguration des zweiten organischen elektrolumineszenten Transistors derart, dass er den ersten organischen elektrolumineszenten Transistor selektiv mit dem ersten Signal verbindet, aufweist, wobei die Verbindung in Abhängigkeit des zweiten Signals erfolgt.
Eine weitere Ausführungsform weist ein Verfahren zur Verwendung einer elektrolumineszenten Vorrichtung auf. Das Verfahren weist die Ansteuerung eines ersten organischen elektrolumineszenten Transistors mit einem Datensignal und die Ansteuerung des ersten elektrolumineszenten Transistors mit einem Steuersignal auf, wobei sich der Zustand des ersten organischen elektrolumineszenten Transistors derart ändert, dass das Datensignal mit einem zweiten organischen elektrolumineszenten Transistor verbunden wird, und wobei sich die Lumineszenz des zweiten organischen elektrolumineszenten Transistors wesentlich ändert.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die oben genannten und weitere Eigenschaften bestimmter erfindungsgemäßer Aspekte werden nun mit weiteren ausführlichen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert, wobei in den Figuren:
1 eine Querschnittsdarstellung einer EL-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ein Schaltungsdiagramm einer Anzeigevorrichtung, welche die in 1 gezeigte EL-Vorrichtung verwendet, zeigt;
3 ein Schaltungsdiagramm eines in 2 gezeigten Bereiches „A" zeigt;
4 eine perspektivische Darstellung eines organischen lichtemittierenden Transistors zeigt, wobei der organische lichtemittierende Transistor in der in 1 gezeigten EL-Vorrichtung enthalten ist;
5 eine Querschnittsdarstellung einer EL-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt;
6 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines organischen lichtemittierenden Transistors zeigt, wobei der organische lichtemittierende Transistor in der in 5 gezeigten EL-Vorrichtung enthalten ist;
die 7 bis 13 Querschnittsdarstellungen zeigen, welche schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer EL-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellen; und
die 14 bis 19 Querschnittsdarstellungen zeigen, welche schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer EL-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BESTIMMTER ERFINDUNGSGEMÄSSER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erklärt.
1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer organischen elektrolumineszenten EL-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform, 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Anzeigevorrichtung, welche die in 1 gezeigte EL-Vorrichtung verwendet, 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines in 2 gezeigten Bereiches „A", und 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines organischen lichtemittierenden Transistors, wobei der organische lichtemittierende Transistor in der in 1 gezeigten EL-Vorrichtung enthalten ist.
Nachfolgend wird die Struktur der EL-Vorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Ein erster organischer lichtemittierender Transistor 110 und ein zweiter organischer lichtemittierender Transistor 120 sind auf einem gemeinsamen Substrat 100 elektrisch miteinander verbunden. Das Substrat kann beispielsweise aus Kunststoff oder aus Glas ausgebildet sein. Der erste organische lichtemittierende Transistor 110 weist eine erste Source-Elektrode 111, eine erste Drain-Elektrode 112, eine erste Zwischenschicht 113 und eine erste Gate-Elektrode 114 auf. Die erste Source-Elektrode 111 und die erste Drain-Elektrode 112 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Zwischenschicht 113. Die erste Zwischenschicht 113 ist zwischen der ersten Source-Elektrode 111 und der ersten Drain-Elektrode 112 angeordnet und weist mindestens eine Emissionsschicht 1133 auf. Die erste Gate-Elektrode 114 ist von der ersten Source- Elektrode 111, der ersten Drain-Elektrode 112 und der ersten Zwischenschicht 113 isoliert und umgibt die erste Zwischenschicht 113.
Der zweite organische lichtemittierende Transistor 120 weist eine zweite Source-Elektrode 121, eine zweite Drain-Elektrode 122, eine zweite Zwischenschicht 123 und eine zweite Gate-Elektrode 124 auf. Die zweite Source-Elektrode 121 und die zweite Drain-Elektrode 122 liegen einander gegenüber. Die zweite Zwischenschicht 123 ist zwischen der zweiten Source-Elektrode 121 und der zweiten Drain-Elektrode 122 angeordnet und weist mindestens eine Emissionsschicht 1233 auf. Die zweite Gate-Elektrode 124 ist von der zweiten Source-Elektrode 121, der zweiten Drain-Elektrode 122 und der zweiten Zwischenschicht 123 isoliert und umgibt die zweite Zwischenschicht 123. Die erste Drain-Elektrode 112 ist mit der zweiten Gate-Elektrode 124 verbunden.
Gemäß 1 können die erste Source-Elektrode 111 und die zweite Source-Elektrode 121 in derselben Schicht ausgebildet sein, wobei die erste Drain-Elektrode 112 und die zweite Drain-Elektrode 122 in derselben Schicht ausgebildet sein können, und wobei die erste Gate-Elektrode 114 und die zweite Gate-Elektrode 124 in derselben Schicht ausgebildet sein können.
Die Source-Elektroden 111 und 121 können transparente Materialien wie ITO, IZO, ZnO oder In₂O₃ aufweisen. Wenn die Source-Elektroden 111 und 121 als reflektierende Elektroden verwendet werden, können sie reflektierende Filme wie Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr oder eine Verbindung derselben mit transparenten Materialien wie ITO, IZO, ZnO oder In₂O₃, welche auf ihnen ausgebildet sind, aufweisen.
Die Drain-Elektroden 112 und 122 können eine dünne Metallschicht aus einem Material, welches eine geringe Austrittsarbeit aufweist, wie Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag oder Mg oder eine Verbindung derselben, und welches zu den Zwischenschichten 113 und 123 hin abgeschieden wird, aufweisen. Auf dem Metall können andere Elektrodenschichten oder Buselektrodenleitungen aus einem Material, welches die Ausbildung einer transparenten Elektrode ermöglicht, wie ITO, IZO, ZnO oder In₂O₃, ausgebildet sein. Werden die Drain-Elektroden 112 und 122 als reflektierende Elektroden verwendet, so können sie aus einem Material wie Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag oder Mg oder aus einer Verbindung derselben bestehen. Die Elektroden sind nicht auf diese Materialien beschränkt, und die Source-Elektroden 111 und 121 sowie die Drain-Elektroden 112 und 122 können auch aus organischen Materialien wie leitfähiges Polymer bestehen.
Ein Kondensator 130 kann weiterhin in der EL-Vorrichtung enthalten sein. Der Kondensator 130 weist eine erste Kondensatorelektrode 131 und eine zweite Kondensatorelektrode 132 auf. Die erste Kondensatorelektrode 131 ist mit der zweiten Gate-Elektrode 124 verbunden, und die zweite Kondensatorelektrode 132 ist mit der zweiten Source-Elektrode 121 verbunden. Die erste Kondensatorelektrode 131 kann einstückig mit der zweiten Gate-Elektrode 124 ausgebildet sein, und die zweite Kondensatorelektrode 132 kann einstückig mit der zweiten Source-Elektrode 121 ausgebildet sein.
Eine Kondensatorisolationsschicht 140 ist zwischen der ersten Kondensatorelektrode 131 und der zweiten Kondensatorelektrode 132 ausgebildet. Gemäß 1 ist dementsprechend die Kondensatorisolationsschicht 140 zwischen einer Schicht, welche die erste Gate-Elektrode 114 und die zweite Gate-Elektrode 124 aufweist, und einer Schicht, welche die erste Source-Elektrode 111 und die zweite Source-Elektrode 121 aufweist, ausgebildet. Die Kondensatorisolationsschicht 140 kann aus einem anorganischen Material oder aus einem organischen Material bestehen.
Weiterhin kann eine Planarisierungsschicht 150 auf der ersten Gate-Elektrode 114 und auf der zweiten Gate-Elektrode 124 ausgebildet sein, wobei die erste Gate-Elektrode 114 und die zweite Gate-Elektrode 124 auf der Kondensatorisolationsschicht 140 ausgebildet sind. Die erste Drain-Elektrode 112 und die zweite Drain-Elektrode 122 können auf der Planarisierungsschicht 150 ausgebildet sein. Ein Kontaktloch 150a ist in der Planarisierungsschicht 150 ausgebildet, um die erste Drain-Elektrode 112 mit der zweiten Gate-Elektrode 124 zu verbinden. Das heißt, dass die erste Drain-Elektrode 112 durch das Kontaktloch 150a mit der zweiten Gate-Elektrode 124 verbunden ist.
Die erste Zwischenschicht 113 kann verschiedene Formen aufweisen, so kann sie beispielsweise eine zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der ersten Source-Elektrode 111 zur ersten Drain-Elektrode 112 verläuft, aufweisen. Auch die zweite Zwischenschicht 123 kann in verschiedenen Formen ausgebildet sein, so kann sie beispielsweise eine zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der zweiten Source-Elektrode 121 zur zweiten Drain-Elektrode 122 verläuft, aufweisen. Die Zwischenschichten 113 und 123 können auch eine andere Form, wie eine Quaderform oder eine unregelmäßige Form, aufweisen. Der Einfachheit halber wird bei den unten beschriebenen Ausführungsformen davon ausgegangen, dass die Zwischenschicht 123 eine zylindrische Form aufweist.
Wie oben erwähnt, ist die erste Gate-Elektrode 114 von der ersten Source-Elektrode 111, der ersten Drain-Elektrode 112 und der ersten Zwischenschicht 113 isoliert und weist eine Donut-Form, welche die erste Zwischenschicht 113 umgibt, auf. Um die erste Gate-Elektrode 114 von der ersten Source-Elektrode 111, der ersten Drain-Elektrode 112 und der ersten Zwischenschicht 113 zu isolieren, kann dementsprechend weiterhin eine Gate-Isolationsschicht 115 zwischen der ersten Zwischenschicht 113 und der ersten Gate-Elektrode 114 ausgebildet sein. Ebenso kann weiterhin eine Gate-Isolationsschicht 125 zwischen der zweiten Zwischenschicht 123 und der zweiten Gate-Elektrode 124 ausgebildet sein.
Weisen die erste Zwischenschicht 113 und die zweite Zwischenschicht 123 die oben genannten zylindrischen Formen auf, so weisen die Gate-Isolationsschichten 115 und 125 Donut-Formen auf, so dass sie die Seitenflächen der ersten Zwischenschicht 113 und der zweiten Zwischenschicht 123 umgeben.
Die Zwischenschichten 113 und 123 können aus niedermolekularen Materialien bestehen. In 1 weisen die Zwischenschichten 113 und 123 jeweils Lochinjektionsschichten (HIL) 1131 und 1231, Lochtransportschichten (HTL) 1132 und 1232, Emissionsschichten (EML) 1133 und 1233, Lochblockierschichten (HBL) 1134 und 1234 und Elektronentransportschichten (ETL) 1135 und 1235, welche zwischen den Source-Elektroden 111 und 121 und den Drain-Elektroden 112 und 122 ausgebildet sind, auf. Das organische Material der Zwischenschicht 113 oder 123 kann Kupferphthalocyanin (CuPc), N,N'-di(naphthalin-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidin (NPB), Aluminium-tris(8-hydroxy-chinolin) (Alq₃) oder Ähnliches aufweisen. Die Zwischenschichten 113 und 123 können die anderen Strukturen aufweisen. Das Gleiche gilt für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.
Gemäß 1 weisen die Zwischenschichten 113 und 123 mindestens jeweils die Lochtransportschichten 1132 und 1232 auf. Die erste Gate-Elektrode 114 kann die Lochtransportschicht 1132 der ersten Zwischenschicht 113 umgeben, während die zweite Gate-Elektrode 124 die Lochtransportschicht 1232 der zweiten Zwischenschicht 123 umgeben kann. In diesem Fall kann die zweite Gate-Elektrode 124 die Lochtransportschicht 1232 vollständig oder teilweise umgeben. Das Gleiche gilt für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. In diesem Fall fungieren die Lochtransportschichten 1132 und 1232 als Halbleiterschichten. Alternativ können die Zwischenschichten 113 und 123 mindestens die Lochinjektionsschichten 1131 und 1231 aufweisen, wobei die erste Gate-Elektrode 114 die Lochinjektionsschicht 1131 der ersten Zwischenschicht 113 umgeben kann, während die zweite Gate-Elektrode 124 die Lochinjektionsschicht 1231 der zweiten Zwischenschicht 123 umgeben kann. Alternativ können die Zwischenschichten 113 und 123 mindestens die Lochblockierschichten 1134 und 1234 aufweisen, wobei die erste Gate-Elektrode 114 die Lochblockierschicht 1134 der ersten Zwischenschicht 113 umgeben kann, während die zweite Gate-Elektrode 124 die Lochblockierschicht 1234 der zweiten Zwischenschicht 123 umgeben kann. Alternativ können die Zwischenschichten 113 und 123 mindestens die Elektronentransportschichten 1135 und 1235 aufweisen, wobei die erste Gate-Elektrode 114 die Elektronentransportschicht 1135 der ersten Zwischenschicht 113 umgeben kann, während die zweite Gate-Elektrode 124 die Elektronentransportschicht 1235 der zweiten Zwischenschicht 123 umgeben kann. Die Position der Zwischenschicht oder die Position der Gate-Elektrode ist veränderbar. Das Gleiche gilt für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 die Arbeitsweise der die oben genannte Struktur aufweisenden EL-Vorrichtung beschrieben.
Wird ein Ansteuersignal über eine Treiberschaltung an die erste Gate-Elektrode 114 des ersten organischen lichtemittierenden Transistors 110, welcher mit einer ersten Leitung 170 verbunden ist, angelegt, so wird ein leitender Kanal in der von der ersten Gate-Elektrode 114 umgebenen Lochtransportschicht 1132 der Zwischenschicht 113 ausgebildet. In diesem Fall wird, wenn ein Datensignal durch eine zweite Leitung 180 an die erste Source-Elektrode 111 des ersten organischen lichtemittierenden Transistors 110 angelegt wird, das Datensignal durch die erste Drain-Elektrode 112 des ersten organischen lichtemittierenden Transistors 110 an den Kondensator 130 und die zweite Gate-Elektrode 124 des zweiten organischen lichtemittierenden Transistors 120 angelegt. Dadurch wird in der Lochtransportschicht 1232 der Zwischenschicht 123 des zweiten organischen lichtemittierenden Transistors 120 ein leitender Kanal ausgebildet. Ein elektrisches Signal von einer dritten Leitung 190 wird so geregelt, dass es die Lichtmenge, die in der die Emissionsschicht 1233 aufweisenden Zwischenschicht 123 des zweiten organischen lichtemittierenden Transistors 120 erzeugt wird, regelt. Dadurch fungiert der erste organische lichtemittierende Transistor 110 als ein Transistor, welcher das an der zweiten Leitung 180 anliegende Datensignal mit dem zweiten organischen lichtemittierenden Transistor 120, welcher als elektrolumineszentes Anzeigeelement fungiert, verbindet.
Beim oben erwähnten Ansteuerverfahren ist die erste Leitung 170 eine Ansteuerleitung, die zweite Leitung 180 eine Datenleitung und die dritte Leitung 190 eine Netzanschlussleitung (Vdd-Leitung).
Wie oben erwähnt, kann die EL-Vorrichtung ohne Verwendung eines separaten Dünnschichttransistors, d. h., unter ausschließlicher Verwendung des organischen lichtemittierenden Transistors, realisiert werden, wodurch sich die Struktur der EL-Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren vereinfachen lassen. Folglich lassen sich die Herstellungskosten reduzieren und das Ergebnis verbessern.
5 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer EL-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, während 6 eine perspektivische Darstellung eines Teiles eines organischen lichtemittierenden Transistors, welcher in der in 5 gezeigten EL-Vorrichtung enthalten ist, zeigt.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich hinsichtlich der Struktur der Zwischenschichten 213 und 223 von der oben genannten Ausführungsform.
Während in den oben erwähnten Ausführungsformen die Zwischenschichten 113 und 123, welche in den EL-Vorrichtungen 110 und 120 enthalten sind, aus niedermolekularen organischen Materialien bestehen, bestehen in der vorliegenden Ausführungsform die Zwischenschichten 213 und 223, welche in den EL-Vorrichtungen 210 und 220 enthalten sind, aus hochmolekularen organischen Materialien. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Zwischenschichten 213 und 223 Lochtransportschichten 2132 und 2232 und Emissionsschichten 2133 und 2233 aufweisen. Die Lochtransportschicht kann aus PEDOT bestehen, und die Emissionsschicht kann aus einem hochmolekularen organischen Material wie Poly-Phenylen-Vinylen oder Polyfluoren bestehen. Weiterhin können die Zwischenschichten 213 und 223 noch andere Schichten aufweisen, und andere Materialien können verwendet werden.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann die EL-Vorrichtung ohne Verwendung eines separaten Dünnschichttransistors, d. h., unter ausschließlicher Verwendung des organischen lichtemittierenden Transistors, realisiert werden, wodurch sich die Struktur der EL-Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren vereinfachen lassen. Folglich lassen sich die Herstellungskosten reduzieren und das Ergebnis verbessern.
Die 7 bis 13 zeigen Querschnittsdarstellungen, welche schematisch ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung einer EL-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellen. Es können Modifikationen des Beispiels, aus denen sich alternative Ausführungsformen des Verfahrens ergeben, welche wiederum verschiedene Ausführungsformen der EL-Vorrichtung hervorbringen würden, vorgenommen werden.
Gemäß 7 werden eine erste Source-Elektrode 111 und eine zweite Source-Elektrode 121 auf einem aus Glas oder Kunststoff bestehenden Substrat 100 ausgebildet. Dann wird mittels Photolithographie eine vorbestimmte Strukturierung vorgenommen. Als Nächstes wird eine Kondensatorisolationsschicht 140 auf der gesamten Oberfläche des Substrats 100 ausgebildet, so dass die erste Source-Elektrode 111 und die zweite Source-Elektrode 121 bedeckt werden. Die Kondensatorisolationsschicht 140 kann aus einem organischen Material oder aus einem anorganischen Material bestehen. Eine erste Gate-Elektrode 114 und eine zweite Gate-Elektrode 124, welche jeweils eine Donut-Form aufweisen, werden auf der Kondensatorisolationsschicht 140 jeweils über der ersten Source-Elektrode 111 und der zweiten Source-Elektrode 121 ausgebildet. Die Abscheidung erfolgt unter Verwendung einer dünnen Metallmaske, und mittels Photolithographie wird eine vorbestimmte Strukturierung vorgenommen. Nach der Ausbildung der ersten Gate-Elektrode 114 und der zweiten Gate-Elektrode 124 wird eine Planarisierungsschicht 150 auf der gesamten Oberfläche des Substrats 100 ausgebildet, so dass die erste Gate-Elektrode 114 und die zweite Gate-Elektrode 124 bedeckt werden, wobei eine Maske aus einem hochmolekularen Material 160 auf der Planarisierungsschicht 150 ausgebildet wird.
Gemäß 8 werden anschließend Durchgangslöcher 150b und 150c in der Maske aus hochmolekularem Material 160, in der Planarisierungsschicht 150 und in der Kondensatorisolationsschicht 140 ausgebildet, so dass die Oberseiten der ersten Source-Elektrode 111 und der zweiten Source-Elektrode 121 und die Seitenflächen der ersten Gate-Elektrode 114 und der zweiten Gate-Elektrode 124 freigelegt werden. Zur Ausbildung der Durchgangslöcher 150b und 150c kann Laserablationstechnik (LAT) eingesetzt werden.
Gemäß 9 werden dann Gate-Isoliationsschichten 115 und 125 ausgebildet, so dass die Seitenflächen der Planarisierungsschicht 150, der ersten Gate-Elektrode 114, der zweiten Gate-Elektrode 124 und der Kondensatorisolationsschicht 140, welche von den Durchgangslöchern 150b und 150c freigelegt werden, bedeckt werden. Die Gate-Isolationsschichten 115 und 125 können durch die Oxidation der Oberflächen der Planarisierungsschicht 150, der ersten Gate-Elektrode 114, der zweiten Gate-Elektrode 124 und der Kondensatorisolationsschicht 140, welche von den Durchgangslöchern 150b und 150c freigelegt werden, ausgebildet werden. In diesem Fall können die Gate-Isolationsschichten 115 und 125 ausgebildet werden, indem beispielsweise eine O₂-Plasmabehandlung oder eine H₂O₂-Behandlung durchgeführt wird. Es können aber auch andere Verfahren verwendet werden.
Gemäß 10 wird dann unter Verwendung der Maske aus hochmolekularem Material 160 ein niedermolekulares Material abgeschieden, so dass Zwischenschichten 113 und 123, welche zumindest Emissionsschichten aufweisen, jeweils in den Durchgangslöchern 150b und 150c ausgebildet werden. Die Formen und Arten der Zwischenschichten sind nicht auf diejenigen, die in den 11 bis 13 gezeigt werden, beschränkt.
Gemäß 11 wird die Maske aus hochmolekularem Material 160 entfernt, und gemäß 12 wird ein Kontaktloch 150a in der Planarisierungsschicht 150 ausgebildet, so dass ein Teil der zweiten Gate-Elektrode 124 freigelegt wird. Zuletzt werden eine erste Drain-Elektrode 112, die mit der ersten Source-Elektrode 111 korrespondiert, und eine zweite Drain-Elektrode 122, die mit der zweiten Source-Elektrode 121 korrespondiert, auf den Zwischenschichten 113 und 123 ausgebildet, so dass die erste Drain-Elektrode 112 durch das Kontaktloch 150a mit der Gate-Elektrode 124 verbunden wird. Gemäß 13 ist die EL-Vorrichtung damit vollständig.
Durch das oben genannte Verfahren kann die EL-Vorrichtung ohne Verwendung eines separaten Dünnschichttransistors, d. h., unter ausschließlicher Verwendung des organischen lichtemittierenden Transistors, realisiert werden, wodurch sich die Struktur der EL-Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren vereinfachen lassen. Folglich lassen sich die Herstellungskosten reduzieren und das Ergebnis verbessern.
Die 14 bis 19 zeigen Querschnittsdarstellungen, welche schematisch ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer EL-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellen.
Gemäß 14 werden eine erste Source-Elektrode 211 und eine zweite Source-Elektrode 221 auf einem aus Glas oder Kunststoff bestehenden Substrat 200 ausgebildet. Dann wird mittels Photolithographie eine vorbestimmte Strukturierung vorgenommen. Als Nächstes wird eine Kondensatorisolationsschicht 240 auf der gesamten Oberfläche des Substrats 200 ausgebildet, so dass die erste Source-Elektrode 211 und die zweite Source-Elektrode 221 bedeckt werden. Die Kondensatorisolationsschicht 240 kann aus einem organischen Material oder aus einem anorganischen Material bestehen. Eine erste Gate-Elektrode 214 und eine zweite Gate-Elektrode 224, welche jeweils eine Donut-Form aufweisen, werden auf der Kondensatorisolationsschicht 240 jeweils über der ersten Source-Elektrode 211 und der zweiten Source-Elektrode 221 ausgebildet. Die Abscheidung erfolgt unter Verwendung einer dünnen Metallmaske, und mittels Photolithographie wird eine vorbestimmte Strukturierung vorgenommen. Nach der Ausbildung der ersten Gate-Elektrode 214 und der zweiten Gate-Elektrode 224 wird eine Planarisierungsschicht 250 auf der gesamten Oberfläche des Substrats 200 ausgebildet, so dass die erste Gate-Elektrode 214 und die zweite Gate-Elektrode 224 bedeckt werden.
Gemäß 15 werden anschließend Durchgangslöcher 250b und 250c in der Planarisierungsschicht 250 und in der Kondensatorisolationsschicht 240 ausgebildet, so dass die Oberseiten der ersten Source-Elektrode 211 und der zweiten Source-Elektrode 221 und die Seitenflächen der ersten Gate-Elektrode 214 und der zweiten Gate-Elektrode 224 freigelegt werden. Zur Ausbildung der Durchgangslöcher 250b und 250c kann Laserablationstechnik (LAT) eingesetzt werden.
Gemäß 16 werden dann Gate-Isolationsschichten 215 und 225 ausgebildet, so dass die Seitenflächen der Planarisierungsschicht 250, der ersten Gate-Elektrode 214, der zweiten Gate-Elektrode 224 und der Kondensatorisolationsschicht 240, welche von den Durchgangslöchern 250b und 250c freigelegt werden, bedeckt werden. Die Gate-Isolationsschichten 215 und 225 können durch die Oxidation der Oberflächen der Planarisierungsschicht 250, der ersten Gate-Elektrode 214, der zweiten Gate-Elektrode 224 und der Kondensatorisolationsschicht 240, welche von den Durchgangslöchern 250b und 250c freigelegt werden, ausgebildet werden. In diesem Fall können die Gate-Isolationsschichten 215 und 225 ausgebildet werden, indem eine O₂-Plasmabehandlung oder eine H₂O₂-Behandlung durchgeführt wird. Es können aber auch andere Verfahren verwendet werden.
Gemäß 17 wird dann mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens ein hochmolekulares Material abgeschieden, so dass Zwischenschichten 213 und 223, welche zumindest Emissionsschichten aufweisen, jeweils in den Durchgangslöchern 250b und 250c ausgebildet werden. Die Formen und Arten der Zwischenschichten sind nicht auf diejenigen, die in den 17 bis 19 gezeigt werden, beschränkt.
Gemäß 18 wird ein Kontaktloch 250a derart in der Planarisierungsschicht 250 ausgebildet, dass ein Teil der zweiten Gate-Elektrode 224 freigelegt wird. Zuletzt werden eine erste Drain-Elektrode 212, die mit der ersten Source-Elektrode 211 korrespondiert, und eine zweite Drain-Elektrode 222, die mit der zweiten Source 221 korrespondiert, auf den Zwischenschichten 213 und 223 ausgebildet, so dass die erste Drain-Elektrode 212 durch das Kontaktloch 250a mit der zweiten Gate-Elektrode 224 verbunden wird. Gemäß 19 ist die EL-Vorrichtung damit vollständig.
Durch das oben genannte Verfahren kann die EL-Vorrichtung ohne Verwendung eines separaten Dünnschichttransistors, d. h., unter ausschließlicher Verwendung des organischen lichtemittierenden Transistors, realisiert werden, wodurch sich die Struktur der EL-Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren vereinfachen lassen. Folglich lassen sich die Herstellungskosten reduzieren und das Ergebnis verbessern.

Claims

Organische elektrolumineszente Vorrichtung, aufweisend: einen ersten organischen lichtemittierenden Transistor (110), aufweisend: eine erste Source-Elektrode (111); eine erste Drain-Elektrode (112), welche der ersten Source-Elektrode gegenüber angeordnet ist; eine erste Zwischenschicht (113), welche mindestens eine Emissionsschicht (1133) aufweist, wobei die erste Zwischenschicht (113) zwischen der ersten Source-Elektrode (111) und der ersten Drain-Elektrode (112) ausgebildet ist; und eine erste Gate-Elektrode (114), welche von der ersten Source-Elektrode (111), der ersten Drain-Elektrode (112) und der ersten Zwischenschicht (113) isoliert ist, wobei die erste Gate-Elektrode (114) die erste Zwischenschicht (113) umgibt; gekennzeichnet durch einen zweiten organischen lichtemittierenden Transistor (120), aufweisend: eine zweite Source-Elektrode (121); eine zweite Drain-Elektrode (122), welche der zweiten Source-Elektrode (121) gegenüber angeordnet ist; eine zweite Zwischenschicht (123), welche mindestens eine Emissionsschicht (1233) aufweist, wobei die zweite Zwischenschicht (123) zwischen der zweiten Source-Elektrode (121) und der zweiten Drain-Elektrode (122) ausgebildet ist; und eine zweite Gate-Elektrode (124), welche von der zweiten Source-Elektrode (121), der zweiten Drain-Elektrode (122) und der zweiten Zwischenschicht (123) isoliert ist, wobei die zweite Gate-Elektrode (124) die zweite Zwischenschicht (123) umgibt und mit der ersten Drain-Elektrode (112) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Source-Elektrode (111) und die zweite Source-Elektrode (121) im Wesentlichen in einer selben ersten Ebene angeordnet sind, und wobei die erste Drain-Elektrode (112) und die zweite Drain-Elektrode (122) im Wesentlichen in einer selben zweiten Ebene angeordnet sind, und wobei die erste Gate-Elektrode (114) und die zweite Gate-Elektrode (124) im Wesentlichen in einer selben dritten Ebene angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin einen Kondensator (130) aufweisend, wobei der Kondensator (130) eine erste Kondensatorelektrode (131), welche mit der zweiten Gate-Elektrode (124) verbunden ist, und eine zweite Kondensatorelektrode (132), welche mit der zweiten Source-Elektrode (121) verbunden ist, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Kondensatorelektrode (131) einstückig mit der zweiten Gate-Elektrode (124) ausgebildet ist, und/oder wobei die zweite Kondensatorelektrode (132) einstückig mit der zweiten Source-Elektrode (121) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin eine Kondensatorisolationsschicht (140) aufweisend, wobei die Kondensatorisolationsschicht (140) zwischen einer ersten Ebene, welche die erste Gate-Elektrode (114) und die zweite Gate-Elektrode (124) aufweist, und einer zweiten Ebene, welche die erste Source-Elektrode (111) und die zweite Source-Elektrode (121) aufweist, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kondensatorisolationsschicht (140) ein organisches Material oder ein anorganisches Material aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin eine Planarisierungsschicht (150), welche über der ersten Gate-Elektrode (114) und der zweiten Gate-Elektrode (124) ausgebildet ist, aufweisend.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die erste Drain-Elektrode (112) und die zweite Drain-Elektrode (122) über der Planarisierungsschicht (150) ausgebildet sind, und/oder wobei ein Kontaktloch (150a) in der Planarisierungsschicht (150) ausgebildet ist und die erste Drain-Elektrode (112) und die zweite Gate-Elektrode (124) durch das Kontaktloch (150a) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Zwischenschicht (113) eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der ersten Source-Elektrode (111) zur ersten Drain-Elektrode (112) verläuft, aufweist, und wobei die zweite Zwischenschicht (123) eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der zweiten Source-Elektrode (121) zur zweiten Drain-Elektrode (122) verläuft, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin Gate-Isolationsschichten (115, 125) aufweisend, wobei die Gate-Isolationsschichten (115, 125) jeweils zwischen der ersten Zwischenschicht (113) und der ersten Gate-Elektrode (114) und zwischen der zweiten Zwischenschicht (123) und der zweiten Gate-Elektrode (124) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste Zwischenschicht (113) eine zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der ersten Source-Elektrode (111) zur ersten Drain-Elektrode (112) verlauft, aufweist, und wobei die zweite Zwischenschicht (123) eine zylindrische Form mit einer Mittelachse, welche von der zweiten Source-Elektrode (121) zur zweiten Drain-Elektrode (122) verläuft, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Gate-Isoliationsschichten (115, 125) jeweils die Seitenflächen der ersten Zwischenschicht (113) und der zweiten Zwischenschicht (123) umgeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zwischenschichten (113, 123) aus einem niedermolekularen organischen Material oder aus einem hochmolekularen organischen Material bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei jede der Zwischenschichten (113, 123) mindestens eine Lochinjektionsschicht (1131, 1231) aufweist, wobei die erste Gate-Elektrode (114) die Lochinjektionsschicht (1131) der ersten Zwischenschicht (113) umgibt und die zweite Gate-Elektrode (124) die Lochinjektionsschicht (1231) der zweiten Zwischenschicht (123) umgibt, und/oder wobei jede der Zwischenschichten (113, 123) mindestens eine Lochtransportschicht (1132, 1232) aufweist, wobei die erste Gate-Elektrode (114) die Lochtransportschicht (1132) der ersten Zwischenschicht (113) umgibt und die zweite Gate-Elektrode (124) die Lochtransportschicht (1232) der zweiten Zwischenschicht (123) umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei jede der Zwischenschichten (113, 123) mindestens eine Lochblockierschicht (1134, 1234) aufweist, wobei die erste Gate-Elektrode (114) die Lochblockierschicht (1134) der ersten Zwischenschicht (113) umgibt und die zweite Gate-Elektrode (124) die Lochblockierschicht (1234) der zweiten Zwischenschicht (123) umgibt, und/oder wobei jede der Zwischenschichten (113, 123) mindestens eine Elektronentransportschicht (1135, 1235) aufweist, wobei die erste Gate-Elektrode (114) die Elektronentransportschicht (1135) der ersten Zwischenschicht (113) umgibt und die zweite Gate-Elektrode (124) die Elektronentransportschicht (1235) der zweiten Zwischenschicht (123) umgibt.
Verfahren zur Herstellung einer organischen elektrolumineszenten Vorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: Ausbildung einer ersten Source-Elektrode (111) und einer zweiten Source-Elektrode (121) über einem Substrat (100); Ausbildung einer Kondensatorisolationsschicht (140) über dem Substrat (100), so dass mindestens die erste Source-Elektrode (111) und die zweite Source-Elektrode (121) bedeckt werden; Ausbildung einer ersten und einer zweiten Gate-Elektrode (114, 124), von denen jede eine Donut-Form aufweist, über der Kondensatorisolationsschicht (140), wobei die Position der ersten und zweiten Gate-Elektrode (114, 124) den Positionen jeweils der ersten Source-Elektrode (111) und der zweiten Source-Elektrode (121) entspricht; Ausbildung einer Planarisierungsschicht (150) über dem Substrat (100), so dass mindestens die erste Gate-Elektrode (114) und die zweite Gate-Elektrode (124) bedeckt werden; Ausbildung von Durchgangslöchern (150b, 150c) in der Planarisierungsschicht (150) und der Kondensatorisolationsschicht (140), so dass Oberseiten der ersten Source-Elektrode (111) und der zweiten Source-Elektrode (121) und Seitenflächen der Planarisierungsschicht (150), der ersten Gate-Elektrode (114), der zweiten Gate-Elektrode (124) und der Kondensatorisolationsschicht (140) freigelegt werden; Ausbildung von Gate-Isolationsschichten (115, 125), so dass die Seitenflächen der Planarisierungsschicht (150), der ersten Gate-Elektrode (114), der zweiten Gate-Elektrode (124) und der Kondensatorisolationsschicht (140), welche von den Durchgangslöchern (150b, 150c) freigelegt werden, bedeckt werden; Ausbildung einer Zwischenschicht (113, 123), welche mindestens eine Emissionsschicht (1133, 1233) aufweist, in jedem der Durchgangslöcher (150b, 150c); Ausbildung eines Kontaktlochs (150a) in der Planarisierungsschicht (150), so dass ein Teil der zweiten Gate-Elektrode (124) freigelegt wird; und Ausbildung einer ersten Drain-Elektrode (112) und einer zweiten Drain-Elektrode (122) über den Zwischenschichten (113, 123), wobei die erste Drain-Elektrode (112) in einer Position, welche der Position der ersten Source-Elektrode (111) entspricht, ausgebildet wird und die zweite Drain-Elektrode (122) in einer Position, welche der Position der zweiten Source-Elektrode (121) entspricht, ausgebildet wird, und wobei die erste Drain-Elektrode (112) mit der zweiten Gate-Elektrode (124) durch das Kontaktloch (150a) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine Maske aus hochmolekularem Material (160) über der Planarisierungsschicht (150) ausgebildet wird, bevor die Durchgangslöcher (150b, 150c) ausgebildet werden, und wobei nach der Ausbildung der Maske die Durchgangslöcher (150b, 150c) in der Maske, in der Planarisierungsschicht (150) und in der Kondensatorisolationsschicht (140) ausgebildet werden, so dass Oberseiten der ersten Source-Elektrode (111) und der zweiten Source-Elektrode (121) und Seitenflächen der Planarisierungsschicht (150), der ersten Gate-Elektrode (114), der zweiten Gate-Elektrode (124) und der Kondensatorisolationsschicht (140) freigelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Ausbildung der Zwischenschichten (113, 123) die Abscheidung eines niedermolekularen organischen Materials aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Ausbildung der Zwischenschichten (113, 123) die Ausbildung einer Schicht, welche ein hoch- oder ein niedermolekulares organisches Material aufweist, in den Durchgangslöchern (150b, 150c) mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Kondensatorisolationsschicht (140) ein organisches Material oder ein anorganisches Material aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Ausbildung der Durchgangslöcher (150b, 150c) mittels eines Laserablationsverfahrens durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Ausbildung der Gate-Isolationsschichten (115, 125) die Oxidation der Seitenflächen der Planarisierungsschicht (150), der ersten Gate-Elektrode (114), der zweiten Gate- Elektrode (124) und der Kondensatorisolationsschicht (140), welche von den Durchgangslöchern (150b, 150c) freigelegt werden, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Oxidation der Oberflächen mittels einer O₂-Plasmabehandlung oder einer H₂O₂-Behandlung durchgeführt wird.