CN104183784A - 电子器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子器件及其制造方法。该电子器件包含基底和限定阱的堤岸结构，该基底具有表面层。该方法包括：选择性地向所述表面层施加表面处理以改变所述表面层的第一区域或第二区域的表面能；在所述表面层上沉积限定阱的堤岸结构，所述堤岸结构包含电绝缘材料并且围绕所述第一区域；将第一溶液沉积到所述表面层的第二区域上并且干燥所述沉积的第一溶液以形成层；以及将第二溶液沉积在由第一溶液形成的层上方并且沉积到第一表面层区域上。

Description

电子器件及其制造方法
技术领域
本发明总体上涉及电子器件例如有机发光二极管和有机薄膜晶体管，并且更具体涉及制造电子器件的方法，所述电子器件包含具有表面层的基底以及在所述表面层上的限定阱的堤岸结构(well-defining bank structure)，并且涉及包含基底和限定阱的堤岸结构的电子器件，该基底具有表面层。
背景技术
如申请人的较早申请PCT/GB2010/002235(2011年6月16日以WO2011/070316A2公开，发明人Crankshaw和Dowling)中所示，涉及从溶液沉积活性成分的电子器件制造方法(溶液加工)已经被广泛研究。如果从溶液沉积活性成分，那么一个问题是如何将活性成分容纳在基底的期望区域中。该问题的一种解决方案是提供包含限定出阱的图案化堤岸层的基底，可以从溶液在所述阱中沉积活性成分。当溶液干燥时，所述阱容纳溶液，使得活性成分保留在由所述阱限定的基底的区域中。
已经发现这些方法特别有用于从溶液沉积有机材料。该有机材料可以是导电的、半导电的和/或光电活性的，使得当电流通过它们时它们能发射光或者当光射到它们上时通过产生电流来检测光。利用这些材料的器件被称为有机电子器件。如果有机材料是发光材料，那么该器件被为有机发光器件(OLED)。此外，溶液加工允许薄膜晶体管(TFT)并且特别是有机薄膜晶体管(OTFT)的低成本、低温制造。在这样的器件中，在合适区域内并且特别是在器件的沟道内包含有机半导体(OSC)是特别重要的，并且已知提供限定阱的堤岸结构以便容纳OSC。
一些器件可能需要不只一个溶液沉积层。典型的OLED(例如在显示器中使用的OLED)可以具有两层有机半导体材料—其一者可以是一层发光材料，例如发光聚合物(LEP)，并且另一者可以是一层空穴传输材料，例如聚噻吩衍生物或聚苯胺衍生物。
简单的堤岸结构具有单一材料/层，其被设计用以依次容纳所有的沉积液体。所有层延伸至此类器件中的(大致)相同定位点可以在该点处产生边缘效应，和/或所述堤岸材料可以不表现出全部所用液体的最佳性能(例如润湿行为)。此外，对于所有的沉积液体具有单一堤岸材料和单一定位点的器件，在溶液沉积层任一侧的电极之间存在电泄漏路径或短路的风险。如图1a和1b中所示，在包含HIL-IL-EL-阴极结构的OLED结构中，该泄漏路径可以由如下引起：阴极与堤岸上的空穴注入层(HIL)产生直接接触(图1a)、堤岸上的极薄的器件叠层(图1b)、或定位点处的点接触。这可以在图2a和2b的相应器件结果中看出，其中完全印刷的器件(虚曲线)的JV曲线(电流密度-电压；图2a)示出了当反向驱动(例如以-4V)时并且在接通(例如以1V)之前的高泄露(高电流)。利用旋涂的夹层(IL)和电致发光层(EL)(粗的实曲线)，泄露低得多，因为HIL被上方的旋涂膜完全覆盖。相应的效率曲线(图2b)反映了该一点，且完全印刷的情形显示出低得多的效率。
考虑到上述，为沉积在阱中的不同液体提供两个不同定位点的双堤岸结构在某些情况下可以是有利的。图3a和3b显示了在具有单一定位点的双堤岸配置(图3a)和具有双定位点的双堤岸配置(图3b)之间的对比。
WO2009/077738(PCT/GB2008/004135，公开于2009年6月25日，发明人为Burroughes和Dowling，申请人为剑桥显示技术有限公司)公开了为在阱中沉积的不同流体提供两个不同定位点的双堤岸结构，一个在阱周围的第一层的边缘，而一个在从阱退后的第二层的边缘。
WO2011/070316(上文所提到的)公开了一种制造包含双堤岸阱限定结构的电子器件的方法，并且目的是允许将不同的流体分别定位至且容纳于两个堤岸内。然而，WO2011/070316的方法需要用于去除一部分第一绝缘层的光图案化步骤。
因此，期望提供允许将不同液体独立定位并容纳在阱内的改良结构和/或制造这样的结构的方法。该改良结构可以具有一个或多个优势，例如尤其是允许更紧凑的器件、降低的结构复杂性和/或以更少加工步骤制造的能力，其中任一种可以导致器件制造的改良的时间或成本效率和/或改良的器件产率和/或可重复性，和/或对组分材料的体积和/或数量的需求减少，这可以例如导致成本降低。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种制造电子器件的方法，所述电子器件包含具有表面层的基底和在所述表面层上的限定阱的堤岸结构，该方法包括：选择性地向所述表面层施加表面处理以改变所述表面层的第一区域或第二区域的表面能，使得第一溶液在沉积于所述第一区域上时的接触角高于所述第一溶液在沉积于所述第二区域上时的接触角，所述第一区域围绕且邻近于所述第二区域；以及在所述表面层上沉积限定阱的堤岸结构，所述堤岸结构包含电绝缘材料并且围绕所述第一区域；将所述第一溶液沉积到所述表面层的第二区域上并且干燥所述沉积的第一溶液以形成层；以及将第二溶液沉积在由第一溶液形成的层上方并且沉积到第一表面层区域上，其中沉积的第一溶液在所述表面层的所述第一区域和第二区域之间的边界处具有定位点(pinning point)并且沉积的第二溶液具有另外的不同定位点。
因此，在一种实施方案中，第一、外部的表面层区域相对于第二、内部的表面层区域具有低的润湿性，并且这可以导致在所述第一区域和第二区域之间的边界处的定位点。(在实施方案中，可以将定位点视为不连续部(discontinuity)，其用以阻止溶液流出定位点，该定位点对于这种流动有效地赋予能量势垒。这样的定位点可以对应于二维(例如线形)的不连续部，例如沿第二表面层区域的周界。
因此，沉积到更加润湿的内部表面层区域上的液体的液滴在表面层(例如器件阳极)上的铺展因此可受到限制。有利地，与第一溶液具有较高接触角的表面层区域可以因此充当内部堤岸使得实施方案可以不需要多于一个物理堤岸层。换而言之，该实施方案可以提供具有双定位点的单一物理堤岸。在利用喷墨技术沉积至少所述第一溶液的情形中，这可以是特别有利的。
当内部区域和外部区域之间的表面能量差别可以在实施方案中提供第一溶液的定位点时，第一表面层区域与堤岸结构的阱限定壁之间的边界(其可以具有类似的表面能量差别)可以为第二溶液提供定位点。
限定阱的堤岸结构优选地包含至少一个物理堤岸层，其限定了用于限制至少一部分第二溶液的横向伸展的阱(“横向伸展”是在基本上平行于表面层的平面内)。
关于工艺步骤的任何顺序，可以在表面处理之前或之后沉积堤岸结构并且可以存在居间步骤。优选地在沉积所述堤岸结构之后沉积所述第一溶液。
可以进一步地提供方法，其中所述表面处理增加第一溶液在所述第一区域上的接触角(即，该表面处理降低所述第一区域的润湿性)。(作为补充或作为替代，该处理可以减小第一溶液在第二区域上的接触角)。优选地，表面层在所述表面处理之前是实质上亲水的，与第一溶液具有所述较高接触角的第一区域在所述表面处理之后是实质上疏水的，和/或当被具有与第一溶液的所述较高接触角的所述第一区域围绕时，第二区域在所述表面处理之后保持实质上亲水。优选地在平坦的所述表面层上提供第一区域和第二区域与第一溶液的不同接触角。
可以进一步地提供方法，该方法包括：在所述表面层的所述第一区域或所述第二区域上提供牺牲层区域以防止在所述表面处理期间所述第一区域和第二区域中另一个的表面能的所述改变；施加所述表面处理；以及至少部分地去除所述牺牲层区域。然而，我们注意到在表面处理之后可以不立即进行该去除。
可以进一步地提供方法，其中所述提供所述牺牲层区域包括：在所述表面层上沉积牺牲层；进行光刻以便用光致抗蚀剂选择性地覆盖所述牺牲层的所述牺牲层区域并且选择性地暴露所述牺牲层的其它区域；去除所述牺牲层的所述暴露区域以便通过所述选择性覆盖的光致抗蚀剂来阻止所述牺牲层区域的去除；在去除所述牺牲层的所述暴露区域之后去除所述选择性覆盖的光致抗蚀剂。优选地，在所述表面处理之后将牺牲层区域基本上(优选完全)去除。优选地，暴露的其它的区域处在所述表面层的第一区域上和/或覆盖所述表面层的第一区域。
应指出的是，去除牺牲层的暴露区域可能进一步去除至少一些剩余的光致抗蚀剂。此外，“在…之后”不排除居间的步骤，例如，去除选择性覆盖的光致抗蚀剂可以不在去除牺牲层的暴露区域之后立即进行，和/或去除牺牲层区域可以不在表面处理之后立即进行。
可以进一步地提供方法，其中所述的部分去除所述牺牲层区域是通过至少一个加工步骤来进行，所述至少一个加工步骤是在所述表面处理之后在基本上去除剩余的所述牺牲层区域之前进行。牺牲层区域的部分去除可以例如去除牺牲层厚度的薄层(例如10-20nm)。
可以进一步提供方法，其中牺牲层的初始沉积厚度在范围10-50nm内。
可以进一步提供方法，其中所述表面处理包括蒸气暴露，优选地硅烷蒸气暴露。
可以进一步提供方法，其中所述牺牲层区域包含氧化钨。该氧化钨可被称作WOx并且可以包含例如三氧化钨。作为替代，可以使用其它金属氧化物例如氧化钼。
可以进一步提供方法，其中所述表面层包含无机材料例如氧化铟锡，例如ITO或锡-掺杂的氧化铟，例如铟(III)氧化物(In2O3)和锡(IV)氧化物(SnO2)的固溶体，例如按重量计90％In2O3、10％SnO2。
可以进一步提供方法，其中该电子器件是发光器件，优选是有机发光器件例如OLED，并且其中第一溶液包含第一有机半导体材料并且是用于提供空穴注入层(HIL)，和/或其中第二溶液包含第二有机半导体材料并且是用于提供夹层(IL)或发光层(EL)。作为替代，该器件可以是吸收光的器件例如光伏器件。在电子器件是发光器件的场合，可以使用该方法来制造包含多个此类器件的电致发光显示器。
可以进一步提供方法，其中在所述表面处理之后(例如在就要沉积第二溶液之前)，当沉积在所述表面层的第一区域上时所述第一溶液的接触角是约50°或者更大(更优选大于约100°或约150°)。作为补充或作为替代，在所述表面处理之后(例如在就要沉积第二溶液之前)，当沉积在所述表面层的第二区域上时所述第一溶液的接触角是约10°或更小。在具体的实施方案中，表面层(例如ITO)上的第一溶液(例如HIL)在“内部堤岸”(例如被第一表面区域围绕的第二表面区域)上具有<10°的接触角和/或在“外部堤岸”(例如物理堤岸结构)上具有>80°的接触角(然而应指出，该HIL不可到达所谓的外部堤岸)。第二溶液(例如IL)在干燥的第一溶液(例如HIL)上优选地具有<20°的接触角、在内部堤岸(这在例如以下情形时是可能的，当内部堤岸疏水但亲油以致于IL在内部堤岸区域上方润湿)上具有<25°的接触角和/或在第一表面层区域上和/或与外部堤岸>60°的接触角。
优选地，至少邻近和围绕第一表面层区域的堤岸结构的区域与第二溶液具有大于约90°的接触角，更优选为100°或更大。
优选地，在所述第二溶液的所述沉积期间，第二溶液在所述第一区域上的接触角低于所述第二溶液在所述堤岸结构上的接触角，例如至少在堤岸结构的沿第一区域的周界的区域上。这可通过如下方式来实现：第一区域或堤岸结构的选择性表面处理和/或适当选择材料例如堤岸结构材料。
可以进一步提供方法，其中第二溶液的定位点在所述表面层的所述第一区域与所述堤岸结构之间的边界处。
根据本发明的第二个方面，提供了一种包含基底和限定阱的堤岸结构的电子器件，该基底具有表面层，其中限定阱的堤岸结构设置在表面层上，限定阱的堤岸结构包含电绝缘材料并且围绕表面层的第一区域和第二区域，该器件包含：设置在表面层的所述第二区域上的第一可溶液加工的层；和设置在表面层的所述第一区域上并且在第一可溶液加工的层上方的第二可溶液加工的层，其中所述第一区域在所述第二区域和所述堤岸结构之间并且围绕且邻近于所述第二区域。
在一种实施方案中堤岸结构可以围绕但不与第一区域直接接触，例如可以存在例如约10μm或更大的间隙。
可以进一步提供电子器件，其中第一区域和第二区域之间的边界限定了第一层和第二层之间的界面。在沉积期间，优选地将形成第一层的溶液定位在所述第一区域和第二区域之间的边界处，并且在可溶液加工的第一层已经干燥之后，将用于形成第二层的溶液沉积并且定位在不同的边界处。在一种实施方案中，可以将第一区域上的第二层进一步设置在堤岸结构的至少一部分上；然而，优选地第一区域和堤岸结构之间的边界可以为用于形成第二层的溶液提供定位点。
优选地，一种实施方案在内部定位点(在所述第一区域与第二区域之间的边界)与外部(第二)定位点(例如在第一区域与堤岸结构之间)之间具有至少约10μm、优选地大于约20μm的最小间隙。然而，该间隙可以在器件内以及在器件之间变化，例如取决于第一区域和堤岸结构的排列。
可以进一步地提供电子器件，其中所述表面层包含氧化铟锡。
可以进一步提供电子器件，其中至少所述用于形成所述第一可溶液加工层的溶液是可通过喷墨印刷沉积的。(可溶液加工的层通常是能通过沉积溶液形成的层，然后使所述溶液干燥从而形成层)。
可以进一步提供电子器件，其中该电子器件是发光器件例如OLED并且表面层包括发光器件的电极。可以进一步提供电子器件，其中第一层是空穴注入层(HIL)，和/或其中第二层是夹层(IL)或发光层(EL)，例如包含发光聚合物(LEP)。(作为发光器件的替代，该器件可以是吸收光的器件例如光伏器件)。
可以进一步提供包含多个这样的发光器件的电致发光显示器。
可以进一步提供电子器件，其中该电子器件是薄膜晶体管，例如有机薄膜晶体管(OTFT)，包含源极和漏极，堤岸结构设置在所述源极和漏极上方，其中在源极和漏极之间限定了所述晶体管的沟道区域。优选地，表面层包括基底的表面或者表面层包括所述源极和漏极。
可以进一步提供电子器件，其中用于形成第一层的第一溶液在表面层的第二区域上的接触角高于用于形成第二层的第二溶液在表面层的第一区域上的接触角。
从属权利要求中限定了优选的实施方案。
可以将上述方面中的任何一个或多个和/或优选实施方案中的上述可选特性中的任何一个或多个以任何排列方式结合。
附图说明
为了更好地理解本发明和显示本发明可如何实施，现在将以举例方式参照附图，其中：
图1a和1b示出当被制成器件时已知的单堤岸基底的横截面；阴极可以要么与堤岸上的空穴注入层(HIL)直接接触(图1a)，在堤岸上具有很薄的器件叠层(图1b)，要么在定位点处的点接触；
图2a和2b示出图1a和1b的器件的结果。完全印刷的器件(虚线)的JV曲线(图2a)示出当反向驱动(例如以-4V)时并且在接通(例如以1V)之前的高泄露(高电流)。具有旋涂的夹层(IL)和电致发光层(EL)(粗实线)时，泄露低得多，因为HIL被在上方的旋涂膜完全覆盖。效率曲线(图2b)反映了这一点，其中完全印刷的情形(虚线)显示低得多的效率；
图3a和3b比较了具有单定位点的双堤岸配置(图3a)与具有双定位点的双堤岸配置(图3b)；
图4a和4b示出实施方案的双堤岸、双定位点器件结构(图4a)和单堤岸、双定位点结构(图4b)用于比较；
图5示出实施方案的制造工艺，其中使用牺牲性内部像素的图案化来保持ITO层洁净和湿润并且然后作为最后的冲洗步骤去除。
图6示出包含牺牲性无机材料的实施方案的像素；
图7a和7b示出实施方案的双定位点结构的实例，其中图7a示出在最后的牺牲性WOx冲洗之前的平面图(未印刷的)并且图7b示出在去除牺牲性WOx之后示出优异湿润的平面图(单滴HIL)；以及
图8示出来自包含双堤岸、双定位点结构的器件的结果(虚曲线)和来自包含单堤岸、双定位点结构的实施方案器件的结果(实曲线)。
具体实施方式
可以至少在概念上将实施方案描述为包含单堤岸、双定位点结构。这样的实施方案的双定位点配置包含“内部”定位点，将其边缘设置在内侧并且与“外部”堤岸隔开。例如，喷墨器件实施方案包含物理堤岸结构以在喷墨印刷期间容纳墨水，该器件具有多个液体定位点用于单一物理堤岸层内的各墨水(然而仅出于完整性指出，可以例如为另外的定位点提供一个或多个另外的物理堤岸层)。有利地使用两个这样的物理分离的液体定位点使得随后沉积或印刷的层不与下方的第一层享有同一液体定位点，并且因此完全覆盖下方的第一层。该堤岸系统因此可以具有低(优选为减少的、最小化的或消除的)向第一层的电泄露，这进而产生器件性能的优势。
为了比较，图4a示出双堤岸、双定位点器件结构，而图4b示出器件实施方案(D1)的单堤岸、双定位点器件结构。图4a和4b各自示出包含阳极的OLED结构(表面层A1)。图4a示出物理堤岸层B2形式的第一(“内部”)堤岸，而图4b具有第一表面层区域A1o。在这两幅图中，第一墨层(例如空穴注入层(HIL)的第一溶液S1)接触阳极(在图4b实施方案中包含至少内部的、第二表面层区域A1i)。在图4a和4b各自中以物理堤岸B1形式提供“外部”堤岸，并且第二墨层(例如发光层(EL)如发光聚合物(LEP)层的第二溶液S2，优选地具有介于EL和HIL之间的夹层(IL))接触第一墨层。优选地在第二墨层上方提供阴极(未示出)，可能具有居间层例如电子传输层(ETL)和/或电子注入层(EIL)。(然而应指出，图4b中所示的墨层在干燥时它们可变平)。期望在阴极和阳极之间具有低的电泄露，例如通过确保阳极和/或HIL保持与阴极充分地物理隔离和/或电隔离。(关于未在图4b中示出的阴极，其可以与次最下层共形，例如当通过真空蒸发来沉积时。此外就这一点而言，由于例如仅具有单一物理堤岸，实施方案可以具有更平坦的轮廓。这可以在阱内提供改进的层厚度均匀性；进而，这可以改善发光器件中的发光的均匀性和/或增加产率、可靠性和/或寿命)。
与图4a相比，实施方案省略了内部物理堤岸(B2)，使得可以不需要用于制造物理内部堤岸的光图案化步骤。这样的光图案化可以另外导致用于喷墨印刷方法的不润湿像素区域，和/或需要附加的光掩蔽步骤以便用反应离子蚀刻(RIE)限定内部堤岸。
然而这样的实施方案可以通过选择性地改变下方表面(例如在阱底部的阳极表面)的表面性质来获得双定位点(参见例如图4b配置的定位点PP1和PP2)。这可以导致被阳极的不润湿区域(A1o)围绕的湿润阳极活性像素区域(A1i)，例如关于被第一液体例如HIL溶液的润湿性而言。沉积到润湿区域上的此类液体的液滴的跨阳极表面铺展可以因此被限制。(任何一个或多个墨层可以包含在液态沉积后的干燥期间交联为固态的聚合物)。湿润性质可以确保阳极活性像素区域被第一液体(S1，其可以是HIL溶液，例如极性水基溶剂)完全覆盖，即，使得该区域中不存在具有零厚度第一液体的面积。
(可作为替代将图4b的器件实施方案D1描述为包含基底(未示出)、限定阱的堤岸结构(B1)、表面层(A1)；设置所述限定阱的堤岸结构以围绕并部分覆盖表面层的第一区域(A1o)，所述表面层的第一区域进而围绕表面层的第二区域(A1i)，该器件进一步包含分别由溶液S1和S2制成的第一墨层和第二墨层。
图5示出制造器件实施方案(D1)例如OLED的方法。优选地将透明阳极层(A1，例如ITO，其可以通过真空沉积在玻璃基底上(未示出)形成；然而替代性的阳极层材料也可以是合适的)图案化并然后将基底清洁以使基底基本上没有缺陷和污染物。然后沉积牺牲层(SL1)以覆盖阳极(步骤St1)，该牺牲层优选是无机和/或水溶性的层(并因此可通过在水中清洗而去除)。沉积技术可以包括例如溅射或蒸发。在该实例中，牺牲层包含WOx(氧化钨)并且因此使用术语Sac-WOx来称谓；然而，牺牲层可以包含一种或多种替代或附加的材料。
优选地，牺牲层承受光刻图案化工艺，然而应指出光刻图案化工艺本质上通常是水性的并且可以因此去除特定部分的Sac-WOx。就这一点而言，牺牲层的初始厚度可以在10-50nm范围内并且更优选地大于20nm，这取决于后续图案化步骤的侵蚀性如何。通过允许沉积的牺牲层的足够初始厚度，可以用一个或多个中间工艺步骤去除薄层(例如10-20nm)，例如在光刻工艺期间，在最后的牺牲层去除之前。然而通过防止牺牲层的表面被过度玷污，该薄层的中间去除可以是有利的,并且因此允许牺牲层保持充分可溶从而在最后的Sac-WOx去除步骤中去除。
使用标准的光致抗蚀剂图案化工艺(典型为正性)来限定像素(加工步骤St2)，光致抗蚀剂的像素(PR1)充当牺牲层的掩膜(mask)。然后通过水冲洗(例如稀释的TMAH(四甲基氢氧化铵)、热-DI(去离子)水)将一部分优选可溶的无机牺牲层去除，并且然后以标准方式将光致抗蚀剂图案PR1剥离但仅用冷去离子水冲洗(例如室温以下，使得位于要被剥离的光致抗蚀剂下方的牺牲层不被除去)(步骤St3)。牺牲性无机材料的像素(牺牲层区域SR1)产生自上述加工，这示于图6的区域A1i中。
然后使用试剂将区域A1o以及优选地还有A1i(见图6)暴露于气相涂底步骤(St4)，所述试剂是例如包含硅烷和/或包含如下分子的试剂，所述分子具有(i)疏水的头部和附着点或(ii)亲液性或疏液性的头部和附着点，其可以使A1o(ITO)的表面疏水，例如由于该试剂与区域A1o中的羟基键合所致。
然后可以在水溶液中冲洗基底以允许将一部分WOx层(牺牲层区域SR1)去除(但不完全去除)(St4续)。这保持WOx洁净，允许在去除Sac-WOx的后来、最后步骤中更快、更均匀的去除。
然后将所有区域固化(例如200-250摄氏度30-60分钟)以加强在疏水ITO表面A1o上的结合(St4续)。
然后将区域A1o的局部光图案化以形成疏水和/或疏油的堤岸，其可以被称为单(物理)“外部”堤岸(B1)(步骤St5)。单堤岸的图案化工艺和后续显影(develpment)可以进一步去除更多的Sac-WOx材料，在最后的用以烘烤物理堤岸的固化步骤之前再一次将其清洁。
在物理堤岸B1固化之后，这时可以利用最后水冲洗基本上(优选完全地)去除Sac-WOx的最终层(St6)。ITO的内部像素(区域A1i)优选非常润湿于水基墨例如HIL溶液。
关于使物理堤岸B1的表面疏水的方法，可指出的是使用光致抗蚀剂例如SU-8能使这样的表面疏水。可进一步指出的是气相涂底步骤可以使用HMDS(六甲基二硅氮烷)，可以将其认为是附着促进剂和/或表面改性剂(这样的改性降低表面能)。作为替代，可以沉积包含OTS(十八烷基-三氯硅烷)的表面改性剂。然后再一次，可以例如从气态或在溶液中沉积自组装单层以提供一组附着于表面的自组装分子并且由此使表面疏水。
应指出的是工艺实施方案可以包含上述工艺步骤中的一些或全部，和/或图5中所示步骤中的一些或全部。例如，作为使A1o的表面疏水的上述方法的补充或替代，当该器件恰好在该阶段之前存在时，其可以被简单地放置一些时间(例如2周)，而不经历任何加工步骤，以便允许ITO区域A1o的表面随着时间自然地变为疏水。因此，使A1o(ITO)的表面疏水的加工在实施方案中可以是不必要的。
诸如上文所述的工艺优选地产生相关液体在物理堤岸B1内和/或物理堤岸上的阳极材料(例如ITO)的内部A1i区域和外部A1o区域上的合适液体接触角(以及因此合适的表面能)。例如，然后HIL可以润湿ITO区域A1i而不是疏水的“内部定位点区域”A1o以便被容纳。IL可以润湿“内部定位点区域”A1o而不是物理堤岸B1以便填充物理堤岸B1，但却被物理堤岸B1所容纳。因此，ITO可以提供“内部定位点区域”A1o，其相对于外部的物理堤岸B1而言充当内部堤岸。
这可以通过如下方式实现：用于阳极(ITO)和单堤岸的单一蒸气处理的材料选择，以及用于使它们图案化的工艺顺序。对于上述的具体器件实例，使用了气相硅烷(例如HMDS)工艺来限定内部定位点PP1，因为其与所用的HIL产生高的接触角，但却与IL产生低的接触角。两种物理堤岸材料到目前已证明是成功的—来自Solvay的具有氟化添加物的Zeon聚丙烯酸酯和来自Nissan的氟化堤岸材料—因为这两种堤岸材料都产生与IL和LEP墨的高接触角。
实施方案中的工艺步骤包含使用牺牲性内部像素的图案化来保持ITO清洁和湿润并且然后去除该牺牲性内部像素作为最后的冲洗步骤，如图5中所示。可以根据双堤岸系统的发展来理解这样的实施方案的优点，其中用以保持HIL在ITO上的极低接触角并且用以保持HIL在堤岸上的高接触角但却IL在堤岸上的低接触角的工艺步骤一直是难以实现的。
图5的图案化工艺允许使ITO表面成为润湿或保持湿润：凭借光图案化工艺，其与例如RIE(快速离子蚀刻)工艺相比有利地是低成本的，以及凭借一些简单的冲洗以保护阳极(ITO)像素免受会在堤岸固化期间进入层中的污染物影响。这是有利的，因为ITO湿润对于喷墨工艺而言通常是问题并且保持ITO亲水的能力有时需要暴露至UV-臭氧或O2-等离子体图案化。这些处理要么是复杂的(对于O2-等离子体图案化而言)要么使得ITO和堤岸两者都湿润从而因此不能容纳墨，如在UV-臭氧的情形中那样。
具有牺牲层的ITO的图案化可以保护ITO像素免受在后续步骤期间的污染，其使得双定位区域疏水，这样的步骤是例如ITO的气相硅烷蒸气暴露和/或堤岸固化步骤。在最后的冲洗以去除Sac-WOx之后，ITO可以是非常湿润的持续若干小时。如果牺牲层自身是空穴注入材料本身，正如在本实例中，那么当印刷HIL时不关心是否一些量保留在器件中，只要像素(ITO)表面是湿润的。
使用上文所述的加工步骤制造的这样的单堤岸、双定位点结构的图像示于图7a和7b中，其中图7a示出在最后的SAC-Wox冲洗之前的平面图(未印刷的)以及图7b示出在去除SAC-Wox之后显示出优异润湿的平面图(单滴HIL)。这样的双定位点配置优选地具有在堤岸配置和液体下方的表面层，该表面层优选地包含ITO。该表面层的最内部区域对于第一液体例如HIL溶液优选是湿润的。该最内部区域可以是亲水的和/或疏油的。在由第一液体形成的第一层上方印刷一个或多个其它层，优选在表面层上方延伸至物理堤岸结构。因此，第一层可以被所述(一个或多个)其它层完全覆盖，这对于上文所述的低的电泄露而言是有利的。
图8示出了由使用双堤岸、双定位点结构(虚曲线)和单堤岸、双定位点结构(实线)(例如在图7a和7b中所示的结构)产生的器件得到的JV(电流密度相对于电压)结果。正如所示，单堤岸、双定位点实施方案的实曲线总体上显示出更低的泄露。
可以类似地将参照图5所述的上述加工步骤应用于薄膜晶体管，例如有机(OTFT)，以便在此类器件的源极和漏极之间容纳墨。本发明的器件实施方案可以是TFT例如OTFT。
可以将参照图5所述的相似加工步骤应用于制造光伏器件，所述光伏器件具有与上文所述的发光器件例如OLED大致相似的结构。本发明的器件实施方案可以是光伏器件。
毫无疑问，技术人员将会想到许多其它有效的替代方式。将理解的是，本发明不限于所述的实施方案并且涵盖了在所附权利要求书的精神和范围内的对于本领域技术人员而言明显的变体。

Claims (24)

1.一种制造电子器件的方法，所述电子器件包含具有表面层的基底和在所述表面层上的限定阱的堤岸结构，该方法包括：
选择性地向所述表面层施加表面处理以改变所述表面层的第一区域或第二区域的表面能，使得第一溶液在沉积于所述第一区域上时的接触角高于所述第一溶液在沉积于所述第二区域上时的接触角，所述第一区域围绕且邻近于所述第二区域；以及
在所述表面层上沉积限定阱的堤岸结构，所述堤岸结构包含电绝缘材料并且围绕所述第一区域；
将所述第一溶液沉积到所述表面层的第二区域上并且干燥所述沉积的第一溶液以形成层；以及
将第二溶液沉积在由第一溶液形成的层上方并且沉积到第一表面层区域上，
其中沉积的第一溶液在所述表面层的所述第一区域和第二区域之间的边界处具有定位点并且沉积的第二溶液具有另外的不同定位点。
2.根据权利要求1的方法，其中所述表面处理降低所述第一区域的润湿性。
3.根据前述权利要求中任一项的方法，该方法包括：
在所述表面层的所述第一区域或所述第二区域上提供牺牲层区域以防止在所述表面处理期间所述第一区域和第二区域中另一个的表面能的所述改变；
施加所述表面处理；以及
至少部分地去除所述牺牲层区域。
4.根据权利要求3的方法，其中所述提供所述牺牲层区域包括：
在所述表面层上沉积牺牲层；
进行光刻以便用光致抗蚀剂选择性地覆盖所述牺牲层的所述牺牲层区域并且选择性地暴露所述牺牲层的其它区域；
去除所述牺牲层的所述暴露区域以便通过所述选择性覆盖的光致抗蚀剂来阻止所述牺牲层区域的去除；和
在去除所述牺牲层的所述暴露区域之后去除所述选择性覆盖的光致抗蚀剂。
5.根据权利要求3和4中任一项的方法，其中所述的部分去除所述牺牲层区域是通过至少一个加工步骤来进行，所述至少一个加工步骤是在所述表面处理之后在去除剩余的所述牺牲层区域之前进行。
6.根据权利要求3至5中任一项的方法，其中牺牲层的初始沉积的厚度在10-50nm范围内。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述表面处理包括蒸气暴露，优选地硅烷蒸气暴露。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述牺牲层区域包含氧化钨。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述表面层包含氧化铟锡。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述电子器件是发光器件，并且其中第一溶液包含第一有机半导体材料并且是用于提供空穴注入层。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述电子器件是发光器件，并且其中第二溶液包含第二有机半导体材料并且是用于提供夹层或发光层。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中当沉积在所述表面层的第一区域上时所述第一溶液的接触角是50°或者更大。
13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中当沉积在所述表面层的第二区域上时所述第一溶液的接触角是10°或更小。
14.根据任一前述权利要求的方法，其中第二溶液的定位点是在所述表面层的所述第一区域与所述堤岸结构之间的边界处。
15.一种包含基底和限定阱的堤岸结构的电子器件，该基底具有表面层，其中限定阱的堤岸结构设置在所述表面层上，所述限定阱的堤岸结构包含电绝缘材料并且围绕表面层的第一区域和第二区域，
该器件包含：
设置在表面层的所述第二区域上的第一可溶液加工的层；和
设置在表面层的所述第一区域上并且在第一可溶液加工的层上方的第二可溶液加工的层，其中
所述第一区域在所述第二区域与所述堤岸结构之间并且围绕且邻近于所述第二区域。
16.根据权利要求15的电子器件，其中第一区域和第二区域之间的边界限定了第一层和第二层之间的界面。
17.根据权利要求15或16中任一项的电子器件，其中所述表面层包含氧化铟锡。
18.根据权利要求15至17中任一项的电子器件，其中所述第一和第二层中的至少所述第一层是可通过喷墨印刷沉积的。
19.根据权利要求15至18中任一项的电子器件，其中该电子器件是发光器件并且所述表面层包括该发光器件的电极。
20.根据权利要求15至19中任一项的电子器件，其中第一层是空穴注入层。
21.根据权利要求15至20中任一项的电子器件，其中第二层是夹层或发光层。
22.根据权利要求15至18中任一项的电子器件，其中该电子器件是有机薄膜晶体管，该有机薄膜晶体管包含源极和漏极，堤岸结构设置在所述源极和漏极上方，并且其中在源极和漏极之间限定了所述晶体管的沟道区域。
23.根据权利要求22的电子器件，其中所述表面层包括基底的表面，或者是沉积在基底上的表面层并且优选包括所述源极和漏极。
24.根据权利要求15至23中任一项的电子器件，其中用于形成第一层的第一溶液在表面层的第二区域上的接触角高于用于形成第二层的第二溶液在表面层的第一区域上的接触角。
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