导电聚合物图形及其作为电极或电接触的应用制造技术

描述了具有可提供对之进行电连接的图形化导电聚合物的电子器件及其制作方法。描述了具有至少一个电极可为由图形化导电聚合物形成的液晶材料提供偏置的液晶显示盒。描述了将图形化导电聚合物作为源极，漏极和栅极的薄膜晶体管。描述了具有阳极和由图形化导电聚合物形成的涂敷区的发光二极管。描述了采用抗蚀剂掩模进行图形化的方法；利用图形化的金属层进行图形化；利用抗蚀剂对金属层进行图形化；以及对导电聚合物进行图形化而直接形成电极和阳极及阴极区。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的目标是图形化导电聚合物及其制作方法。更具体而言，本专利技术的目标是具有以导电聚合物作为电极接触和有源区以及由导电聚合物形成的图形化电接触的电子器件，特别是这类聚合物作为电光变换器的电极或电接触的应用，这类变换器包含液晶显示器、电光调制器、二极管、发光二极管、晶体管以及其他等等。
技术介绍
现在的电光变换器及其他器件的电接触或电极一般是金属。金属是通过蒸发或溅射过程淀积，这需要昂贵的仪器设备，并且总的说来过程很麻烦。导电聚合物是比较新的一类电子材料，此处是将其当作电极材料的后备。这类聚合物结合了金属的导电性能和聚合物的加工优点。此处我们所描述的导电聚合物的例子包括取代和未取代导电聚苯胺，聚对亚苯基，聚对亚苯基亚乙烯基，聚噻吩，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚异硫茚，聚亚苯基硫醚，聚乙炔，聚吡啶亚乙烯基，聚吖嗪及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物。为了使这些聚合物用作器件的电极，它们最好是能具有合适的导电性并易于图形化。此外，这些聚合物最好是不释气以免造成使用它们作为电接触的器件受到污染。另外，导电聚合物最好是可通过光刻实现图形化。图形化最好是既不会引起聚合物导电性的减小，也不会造成导电聚合物性能的任何劣化。因此，最好是开发对这些聚合物进行图形化的方法，以使之可应用于任何导电聚合物系统并且不会对导电聚合物产生负面影响，于是经过图形化的导电聚合物就可用作器件的电接触。同样也希望导电聚合物的性能是可控的，以便使器件不会出现释气或污染。本专利技术的目的本专利技术的目的是提供采用导电聚合物的性能得到提高的电子器件。本专利技术的目的是提供导电聚合物的图形和制作图形的方法。具体说来，首先使抗蚀剂图形化，之后将抗蚀剂图形转移到导电聚合物上。一旦图形转移到导电聚合物上，就将抗蚀剂去除。本专利技术的目的是利用施加于导电聚合物上的抗蚀剂提供导电聚合物的图形。具体说来，首先对金属进行图形化，之后将金属图形转移到导电聚合物上，然后就将金属去除。本专利技术的另一个目的是利用施加于导电聚合物上的金属提供导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供具有高导电性的导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供具有高透光性的导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供具有良好热稳定性的导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供具有高透光性和高导电性的导电聚合物。本专利技术的另一个目的是提供可用作电接触或电极的导电聚合物和导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供可用作电光变换器和器件中的电接触或电极的导电聚合物和导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供可用作液晶显示器中的电极的导电聚合物和导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供由导电聚合物电极构成的液晶显示器。本专利技术的另一个目的是提供由导电聚合物电极和金属电极构成的液晶显示器。本专利技术的另一个目的是提供由导电聚合物电极和氧化铟锡电极构成的液晶显示器。本专利技术的另一个目的是提供由一个或多个导电聚合物的电极构成的有源矩阵薄膜晶体管(TFT)液晶显示器。本专利技术的另一个目的是提供由显示良好电荷保留性的一个或多个导电聚合物的电极构成的液晶显示器。本专利技术的另一个目的是提供由显示良好透光性/电压特性的一个或多个导电聚合物的电极构成的液晶显示器。本专利技术的另一个目的是提供由显示良好图像残留性能的一个或多个导电聚合物的电极构成的液晶显示器。本专利技术的另一个目的是提供可用作发光二极管中的一个或多个电极的导电聚合物和导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供由一个或多个导电聚合物的电极构成的有机或无机发光二极管。本专利技术的另一个目的是提供由一个或多个图形化的导电聚合物的电极构成的有机或无机发光二极管。本专利技术的另一个目的是提供具有由导电聚合物形成的空穴注入区和/或电子注入区的发光二极管。本专利技术的另一个目的是提供可用作晶体管的电接触，如场效应晶体管(FET)器件中的漏极、源极和栅极电极及双极型晶体管中的接触的导电聚合物和导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供显示良好导电性、良好热稳定性、无释气及在某些场合具有高透光性的导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供通过将抗蚀剂应用于导电聚合物得到的导电聚合物的图形，其中抗蚀剂经过曝光和显影而形成抗蚀剂中的图形。通过蚀刻使抗蚀剂图形转移到导电聚合物上，然后将抗蚀剂去除。本专利技术的另一个广阔方面是提供通过将金属应用于导电聚合物表面得到的导电聚合物的图形。金属通过应用抗蚀剂实现图形化，其中的抗蚀剂经过曝光和显影。抗蚀剂图形转移到金属，然后通过蚀刻技术使图形转移到导电聚合物上。本专利技术的另一个广阔方面是提供通过将图形化金属层应用于导电聚合物，通过蚀刻使图形进入导电聚合物和通过去除金属而得到导电聚合物的图形。本专利技术的一个更具体的方面是提供液晶显示器用的薄膜晶体管开关，其中一个和多个源极、漏极和栅极电极是由显示良好导电性和良好热稳定性的导电聚合物构成。本专利技术的另一个目的是提供由导电聚合物电极和金属电极构成的发光二极管。本专利技术的另一个目的是提供可用作发光二极管中的一个或多个电极的导电聚合物和导电聚合物的图形。本专利技术的另一个目的是提供由一个或多个导电聚合物的电极构成的有机或无机发光二极管。本专利技术的另一个目的是提供由一个或多个图形化的导电聚合物的电极构成的有机或无机发光二极管。本专利技术的另一个目的是提供由作为空穴注入电极或作为电子注入层的导电聚合物构成的发光二极管。本专利技术简介因此，本专利技术的一个广阔方面是提供导电聚合物和图形化导电聚合物并提供其图形化的方法。本专利技术的一个广阔方面是提供具有可为器件提供电连接的图形化导电聚合物的电子器件。本专利技术的一个广阔方面是将图形化导电聚合物配置在电子器件上以便为器件提供电接触。本专利技术的另一个广阔方面是提供显示良好导电性、良好热稳定性、无释气及在某些场合具有高透光性的导电聚合物的图形。本专利技术的另一个广阔方面是提供通过将抗蚀剂应用于导电聚合物而得到的导电聚合物的图形，其中抗蚀剂经过曝光和显影，并且通过蚀刻技术使图形转移到导电聚合物上，然后将抗蚀剂去除。本专利技术的另一个广阔方面是提供通过将金属应用于导电聚合物表面而得到的导电聚合物的图形。金属通过应用抗蚀剂图形化，其中的抗蚀剂经过曝光和显影。抗蚀剂图形转移到金属，然后通过蚀刻技术使图形转移到导电聚合物上，然后将金属去除。本专利技术的另一个广阔方面是提供通过将图形化金属层应用于导电聚合物，然后通过蚀刻使图形进入导电聚合物和通过去除金属而得到导电聚合物的图形。本专利技术的另一个广阔方面是提供可用作电光变换器和器件的电接触的导电聚合物和导电聚合物的图形。本专利技术的另一个广阔方面是提供具有一个或多个导电聚合物电极的电光变换器和器件。本专利技术的一个更具体的方面是提供具有一个或多个导电聚合物电极的液晶显示器。在一个实施方案中液晶显示器具有一个氧化铟锡电极和一个导电聚合物电极。本专利技术的一个更具体的方面是提供具有显示高电荷保留性，良好透光性/电压特性及良好图像残留性能的一个或多个导电聚合物电极的液晶显示器。本专利技术的一个更具体的方面是具有带有表面的电活性部分的电子器件；该表面具有一介电层，该介电层上有一窗口，窗口的周边暴露电活性部分；在介电层上配置一导电聚合物层；此导电聚合物层通过窗口和覆盖应配置在介电层上的周边与电活性部分电接触。本专利技术的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构，包括： 具有带有表面的电活性部分的电子器件； 所述表面具有介电层，该介电层上有一窗口暴露出电活性部分； 所述窗口具有周边； 在所述介电层上配置的导电聚合物层； 所述导电聚合物层通过所述窗口并覆盖配置在所述介电层上的所述周边与所述电活性部分电接触。

【技术特征摘要】
US 1996-11-12 60/030,501;US 1997-3-7 60/040,129;US1.一种结构，包括具有带有表面的电活性部分的电子器件；所述表面具有介电层，该介电层上有一窗口暴露出电活性部分；所述窗口具有周边；在所述介电层上配置的导电聚合物层；所述导电聚合物层通过所述窗口并覆盖配置在所述介电层上的所述周边与所述电活性部分电接触2.如权利要求1的结构，其中所述电子器件在所述介电层上具有多个窗口暴露出多个电活性区，所述导电聚合物电接触所述多个电活性区；所述导电聚合物具有将所述接触结合到所述暴露出的多个电活性区的部分。3.如权利要求1的结构，其中所述导电聚合物层具有图形。4.如权利要求1的结构，其中所述导电材料是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。5.一种结构，包括表面；淀积在所述表面上的具有图形的导电聚合物层；所述导电聚合物层至少一部分与所述表面电接触；所述导电聚合物层其他部分与所述表面未电接触。6.如权利要求5的结构，其中还包含配置在所述其他部分和所述表面之间的介电材料。7.如权利要求5的结构，其中所述表面是从由导电体和半导体组成的组中选择的。8.如权利要求7的结构，其中所述半导体是由从有机材料和无机材料构成的组中选择的一种材料形成的。9.如权利要求7的结构，其中所述导电体是由从金属和聚合物构成的组中选择的一种材料形成的。10.如权利要求1的结构，其中所述电子器件是从液晶器件，晶体管器件，发光器件和吸光器件构成的组中选择的。11.如权利要求10的结构，其中所述晶体管是从双极晶体管和场效应晶体管构成的组中选择的。12.如权利要求10的结构，其中发光器件是发光二极管。13.如权利要求10的结构，其中吸光器件是电荷耦合器件。14.一种结构，包括具有周缘的导电表面；具有周缘的导电聚合物层；所述导电表面的所述周缘具有未与所述导电聚合物层的所述周缘对准的区域。15.一种液晶显示器结构，包括第1衬底；第2衬底；配置在第1衬底和第2衬底之间的液晶层；至少所述第1衬底和第2衬底之一具有配置在其上的导电聚合物可提供将电位施加于所述液晶层两端的装置。16.如权利要求15的结构，其中所述导电材料是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。17.如权利要求15的结构，其中所述第1衬底具有配置于其上的第1导电聚合物层，所述第2衬底具有配置于其上的第2导电聚合物层。18.如权利要求15的结构，其中所述导电聚合物层是连续薄膜。19.如权利要求15的结构，其中所述导电聚合物层被图形化。20.如权利要求17的结构，其中所述第1导电聚合物层是连续薄膜，而第2导电聚合物层是图形化的。21.如权利要求15的结构，其中所述第1衬底和所述第2衬底之一具有配置于其上的导电聚合物层，而另外的所述第1衬底和第2衬底具有配置于其上的氧化铟锡层。22.如权利要求15的结构，其中所述导电聚合物具有掺杂剂。23.如权利要求15的结构，其中所述结构是透明结构。24.如权利要求15的结构，其中所述结构是反射结构。25.如权利要求15的结构，其构成还包含至少一个偏振层和至少一个与液晶层接触的液晶取向层。26.如权利要求23的结构，其中所述第1衬底和第2衬底两者都对电磁辐射透明。27.如权利要求15的结构，其中所述衬底之一对电磁辐射透明，而另一个所述衬底反射电磁辐射。28.如权利要求15的结构，其中所述第1衬底和第2衬底是由从玻璃，半导体和陶瓷构成的组中选择的材料形成的。29.如权利要求15的结构，其中所述第1衬底是玻璃，而所述第2衬底是半导体。30.如权利要求15的结构，其中所述导电聚合物是透明的。31.如权利要求27的结构，其中所述反射衬底其上还包含电路图形。32.如权利要求31的结构，其中所述电路图形包含图形化的导电聚合物。33.一种液晶显示器件，其构成包括导电聚合物。34.一种结构，其构成包括具有第1和第2相对表面的第1衬底，该表面具有配置于其所述第1表面上的第1导电聚合物层；配置于所述导电层上的第1取向层；具有第1和第2相对表面的第2衬底，该表面具有配置于其所述第1表面上的第2导电聚合物层，配置于所述第2导电层上的取向层；配置于所述第1衬底的所述第2表面上的第1偏振层；配置于所述第2衬底的所述第2表面上的第2偏振层；所述第1衬底配置成邻接所述第2衬底使得所述第1取向层面对所述第2取向层；在所述第1衬底和第2衬底之间的密封隔件在密封隔件和所述第1衬底之间以及所述第2衬底和密封隔件之间形成空腔；所述空腔填充有液晶材料；所述第1和第2导电层中至少一个是导电聚合物层。35.如权利要求12的液晶显示器结构，其中导电材料是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。36.一种液晶显示器结构，包括具有第1表面和第2表面的半导体衬底；在所述第1表面至少一部分上的反射层；相对所述半导体衬底分开配置的透明表面；配置于所述半导体和所述透明衬底之间的液晶材料；配置于所述透明衬底和半导体衬底至少一个之上的导电聚合物层。37.如权利要求36的结构，其中导电材料是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。38.一种结构，包括衬底；由配置于所述衬底上的图形化导电材料形成的图形化栅极；配置于所述图形化栅极之上的绝缘层；配置于所述绝缘层上的图形化源极电极；配置于所述绝缘层上的图形化漏极电极；所述图形化栅极，所述图形化源极电极和所述图形化漏极电极中至少一个是由导电聚合物形成；配置于所述图形化源极电极和图形化漏极电极之间以及配置于所述绝缘层之上的半导体材料。39.如权利要求38的结构，其中导电聚合物是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。40.如权利要求38的结构，其中所述半导体材料是从有机材料和无机材料构成的组中选择的。41.一种结构，包括导电衬底；所述衬底为栅极电极；配置于所述衬底上的绝缘层；配置于所述绝缘层上的图形化源极电极；配置于所述绝缘层上的图形化漏极电极；所述源极电极和所述漏极电极中至少一个是由导电聚合物形成的；配置于所述图形化源极电极和图形化漏极电极之间以及配置于所述栅极之上的半导体材料。42.如权利要求41的结构，其中导电聚合物是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。43.如权利要求41的结构，其中所述半导体材料是从有机材料和无机材料构成的组中选择的。44.如权利要求41的结构，其中所述衬底是从硅，锗和砷化镓构成的组中选择的。45.一种结构，包括衬底；配置于所述衬底上的图形化栅极；所述栅极是导电材料；配置于所述图形化栅极上的绝缘层；配置于所述绝缘层上的半导体层；配置于所述半导体层上的图形化源极；配置于所述半导体层上的图形化漏极；所述图形化栅极，所述图形化源极和所述图形化漏极中至少一个是导电聚合物。46.如权利要求45的结构，其中导电聚合物是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。47.如权利要求45的结构，其中所述半导体材料是从有机材料和无机材料构成的组中选择的。48.如权利要求47的结构，其中所述半导体层是从Si，Ge，G，Ar及其组合中选择的。49.一种结构，包括导电衬底；所述衬底为栅极电极；配置于所述栅极上的绝缘层；配置于所述绝缘层上的半导体层；配置于所述半导体层上的图形化源极电极；配置于所述半导体层上的图形化漏极电极；所述栅极，所述图形化源极和所述图形化漏极中至少一个是导电聚合物。50.如权利要求49的结构，其中导电聚合物是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。51.如权利要求49的结构，其中所述半导体材料是从有机材料和无机材料构成的组中选择的。52.一种结构，包括具有第1侧和第2侧的绝缘层；配置在所述绝缘层的所述第1侧的栅极；配置在所述第2侧的半导体层；配置成与所述半导体层电接触的图形化源极电极；配置成与所述半导体层接触的图形化漏极电极；所述图形化栅极，所述图形化源极和所述图形化漏极中至少一个是导电聚合物。53.如权利要求52的结构，其中导电聚合物是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。54.如权利要求53的结构，其中所述半导体材料是从有机材料和无机材料构成的组中选择的。55.一种结构，包括从有机和无机半导体构成的组中选择的半导体层；配置于所述半导体层上的图形化导电聚合物层；所述图形化导电层形成对所述半导体层的欧姆接触。56.如权利要求55的结构，其中导电聚合物是从包括一个或多个取代和未取代的聚对亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基，聚苯胺，聚噻吩，聚吖嗪，聚呋喃，聚吡咯，聚硒吩，聚对亚苯基硫醚，聚乙炔及它们的组合和它们与其他聚合物和其单体的共聚物的混合物的一组材料中选择。57.一种结构，包括场致发光区；阳极；阴极；所述阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽安格勒保罗斯，克里司托斯D狄米客雷克保罗斯，布鲁斯K弗曼，特里斯塔O格雷翰姆，水驰A连，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]