CN117121210A - 使用成核抑制涂层和下面的金属涂层来图案化导电沉积层 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体器件,该半导体器件具有沉积在基板上的多个层并且在由其侧向轴线限定的至少一个侧向朝向的第一部分和第二部分中延伸,该半导体器件包括:包括取向材料的取向层,该取向层设置在至少该第一部分中该器件的第一暴露层表面上;包括图案化材料的至少一个图案化层,该至少一个图案化层设置在该取向层的第一暴露层表面上;和包括沉积材料的至少一个沉积层,该至少一个沉积层设置在该第二部分中该器件的第二暴露层表面上;其中该第一部分基本上没有该沉积材料的封闭涂层。
Description
相关专利申请
本申请要求以下申请的优先权权益:2020年12月7日提交的美国临时专利申请US63/122,421号、2020年12月22日提交的美国临时专利申请US 63/129,163号、2021年1月26日提交的美国临时专利申请US 63/141,857号,这些专利申请中的每个专利申请的内容全文以引用方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及分层半导体器件,并且具体地涉及具有可控地沉积在其暴露层表面的侧向部分上的导电沉积材料的分层半导体器件,该导电沉积材料使用图案化涂层来图案化,该图案化涂层在制造过程中可充当和/或作为成核抑制涂层(NIC)和/或这样的NIC。
背景技术
在诸如有机发光二极管(OLED)的光电子器件中,至少一个半导电层设置在一对电极诸如阳极和阴极之间。阳极和阴极电耦接到电源,并且分别产生空穴和电子,这些空穴和电子通过该至少一个半导电层朝向彼此迁移。当一对空穴和电子结合时,可以发射光子。
OLED显示器面板可包括多个(子)像素,每个(子)像素具有相关联的一对电极。此类面板的各种层和涂层通常由基于真空的沉积技术形成。
在一些应用中,可能存在这样的目标:在OLED制造工艺期间,通过将导电层选择性地沉积以形成器件特征,诸如但不限于电极和/或电耦接到其的导电元件,在面板的侧向朝向和纵向朝向中的任一者或两者上为面板的每个(子)像素提供一定图案的导电沉积层。
在一些非限制性应用中,这样做的一种方法涉及在电极材料的沉积期间插入精细金属掩模(FMM)和/或电耦接到其的导电元件。然而,通常用作电极的材料具有相对高的蒸发温度,这会影响重复使用FMM的能力和/或可实现的图案的准确性,还伴随成本、努力和复杂性的增加。
在一些非限制性示例中,这样做的一种方法涉及将电极材料沉积然后移除(包括通过激光钻孔工艺)其中不需要的区域以形成图案。然而,移除过程通常涉及碎屑的产生和/或存在,这可能影响该制造过程的产量。
此外,此类方法可能不适用于一些应用和/或具有某些形貌特征的一些设备。
在一些非限制性示例中,可能存在这样的目标:提供一种改进的机制来用于提供沉积材料的选择性沉积。
附图说明
现在将参考以下附图来描述本公开的示例,其中不同附图中的相同附图标号指示相同的元件和/或在一些非限制性示例中类似和/或对应的元件,并且其中:
图1是根据本公开中的示例的示例性器件从剖面朝向看的简化框图,该器件在侧向朝向上具有多个层,这些层通过在侧向朝向的第一部分中沉积取向层、在其上选择性沉积图案化涂层,随后在其第二部分中沉积沉积材料的封闭涂层而形成;
图2是各种实验样品的光致发光强度随波长的变化的图;
图3是各种实验样品的透射率降低随波长的变化的图;
图4是示出根据本公开中的示例的示例性过程的示意图,该过程用于在图1器件的示例性型式中的下面层的暴露层表面上以一定图案沉积图案化涂层;
图5是示出用于在包括图1图案化涂层的沉积图案的暴露层表面上的第二部分中沉积沉积材料的示例性过程的示意图,其中该图案化涂层是成核抑制涂层(NIC);
图6A是以剖视图示出图1器件的示例性型式的示意图;
图6B是以补充平面图示出图6A器件的示意图;
图6C是以剖视图示出图1器件的示例性型式的示意图;
图6D是以补充平面图示出图6C器件的示意图;
图6E是以剖视图示出图1器件的示例的示意图;
图6F是以剖视图示出图1器件的示例的示意图;
图6G是以剖视图示出图1器件的示例的示意图;
图7A至图7I是示出根据本公开的各种示例的图案化涂层的各种潜在行为的示意图,该图案化涂层位于图1器件的示例性型式中与沉积层的沉积界面;
图8A至图8E各自示出根据本公开中的示例的示例性样品的多个SEM图像,以及其中各种特征尺寸的多个颗粒的分布图;
图9A至图9H是根据本公开中的示例的图1的器件的示例性型式从剖面朝向看的简化框图,示出了颗粒结构图案化涂层和颗粒结构之间的可能的相互作用的各种示例;
图10是以平面图示出根据本公开中的示例的部分切除之后的图1的器件的示例性示意图,该器件包括在至少一种颗粒结构下面的颗粒结构图案化涂层;和沉积在其上的上覆层;
图11A至图11E是在本公开的示例中制造的样品的SEM显微图;
图11F是基于图11A至图11E的显微图的分析的在各种波长下的透射率图表;
图11G至图11J是在本公开的示例中制造的样品的SEM显微图;
图11K是基于图11G至图11J的显微图的分析的在各种波长下的透射率图表;
图11L至图11O是在本公开的示例中制造的样品的SEM显微图;
图11P是基于图11L至图11O的显微图的分析的在各种波长下的透射率图表;
图12A是示出根据本公开中的示例的示意图,它示出图1的至少一种颗粒结构,该至少一种颗粒结构接近图1的器件的发射区域,通过在沉积用于形成该结构的多个晶种之后沉积图案化涂层而形成;
图12B是示出根据本公开中的示例的图12A的至少一种颗粒结构的型式的示意图,该至少一种颗粒结构通过在沉积多个晶种之前沉积图案化涂层而形成;
图13A至图13C是根据本公开中的示例的示例性用户设备的各种示例从剖面朝向看的简化框图,该用户设备具有用于覆盖身体的显示面板和容纳在其中的至少一个显示器下部件,该至少一个显示器下部件用于交换穿过其中的与显示面板的层成非零角度的EM信号;
图14A至图14B是在本公开的示例中制造的样品的SEM显微图;
图14C是基于图14A至图14B的显微图的分析的平均直径图表;
图15是根据本公开中的示例的光电子器件的示例从剖面朝向看的简化框图;
图16是根据本公开中的示例的示例性电致发光器件从剖面朝向看的框图;
图17是图16器件的剖视图;
图18是根据本公开的示例的示意图,它以平面图示出了适用于图16器件的一种型式的示例性图案化电极;
图19是示出图28器件沿着线18-18截取的示例性剖视图的示意图;
图20A是根据本公开的示例的示意图,它以平面图示出了适用于图16器件的示例性型式的多个示例性电极图案;
图20B是示出图20A器件在中间阶段沿着线20B-20B截取的示例性剖视图的示意图;
图20C是示出图20A器件沿着线20C-20C截取的示例性剖视图的示意图;
图21是示出根据本公开中的示例的图16器件的示例性型式的剖视图的示意图,该示例性型式具有示例性图案化辅助电极;
图22是根据本公开中的示例以平面图示出覆盖在至少一个发射区域和至少一个非发射区域上的辅助电极的示例性图案的示意图;
图23A是根据本公开中的示例以平面图示出图16器件的示例性型式的示例性图案的示意图,该示例性图案具有呈菱形构型的多个发射区域组;
图23B是示出图23A器件沿着线23B-23B截取的示例性剖视图的示意图;
图23C是示出图23A器件沿着线23C-23C截取的示例性剖视图的示意图;
图24是示出根据本公开中的示例的图17器件的示例性型式的示例剖视图的示意图,该示例性型式具有额外的示例性沉积步骤;
图25是示出根据本公开中的示例的图17器件的示例性型式的示例剖视图的示意图,该示例性型式具有额外的示例性沉积步骤;
图26是示出根据本公开中的示例的图17器件的示例性型式的示例剖视图的示意图,该示例性型式具有额外的示例性沉积步骤;
图27是示出根据本公开中的示例的图17器件的示例性型式的示例剖视图的示意图,该示例性型式具有额外的示例性沉积步骤;
图28A是根据本公开中的示例以平面图示出图16器件的透明型式的示例的示意图,该透明型式包括至少一个示例性像素区域和至少一个示例性透光区域,具有至少一个辅助电极;
图28B是示出图28A器件沿着线28B-28B截取的示例性剖视图的示意图;
图29A是根据本公开中的示例以平面图示出图16器件的透明型式的示例的示意图,该透明型式包括至少一个示例性像素区域和至少一个示例性透光区域;
图29B是示出图29A器件沿着线29-29截取的示例性剖视图的示意图;
图29C是示出图29A器件沿着线29-29截取的示例性剖视图的示意图;
图30是可以示出根据本公开中的示例的用于制造图17器件的示例性型式的示例性过程的示例性阶段的示意图,该示例性型式具有子像素区域,这些子像素区域具有另一厚度的第二电极;
图31是示出根据本公开中的示例的图16器件的示例性型式的示例性剖视图的示意图,其中第二电极与辅助电极耦接;
图32是示出根据本公开中的示例的图16器件的示例性型式的示例性剖视图的示意图,该示例性型式在其非发射区域中具有分隔件和遮蔽区域,诸如凹陷部;
图33A至图33B是示出根据本公开中的各种示例的图16器件的示例性型式的示例性剖视图的示意图,该示例性型式在非发射区域中具有分隔件和遮蔽区域,诸如孔;
图34是示出根据本公开中的示例的具有显示面板的示例性用户设备的示例剖视图的示意图,该显示面板具有多个层,其内包括至少一个孔;
图35A是示出根据本公开中的示例的图34的用户设备的使用的示意图,其中至少一个孔由至少一个信号透射区域体现,以交换IR和/或NIR光谱中的EM辐射以用于用户的生物识别认证的目的;
图35B是根据本公开中的示例的图34用户设备的平面图,该用户设备包括显示面板;
图35C示出了沿着图35B所示设备的线35C-35C截取的剖视图;
图35D是根据本公开中的示例的图34用户设备的平面图,该用户设备包括显示面板;
图35E示出了沿着图35D所示设备的线35E-35E截取的剖视图;
图35F是根据本公开中的示例的图34用户设备的平面图,该用户设备包括显示面板;
图35G示出了沿着图35F所示设备的线35G-35G截取的剖视图;
图35H示出了根据本公开中的示例的面板的部分的放大平面图;
图36A至图36C是示出根据本公开中的示例的示例性过程的示例性阶段的示意图,该示例性过程用于通过选择性沉积和随后的去除工艺在图16器件的示例性型式的暴露层表面上沉积一定图案的沉积层;
图37是示出根据本公开中的示例的吸附到表面上的表面吸附原子的相对能态的示例性能量分布;并且
图38是示出根据本公开中的示例的膜核的形成的示意图。
在本公开中,附加有至少一个数值(包括但不限于,在下标中附加)和/或小写字母字符(包括但不限于,采用小写形式)的附图标号可以被认为是指由该附图标号描述的元件或特征的特定实例和/或其子集。如上下文所指示,对附图标号进行标引而不对所附值和/或字符进行标引可以一般地指代由该附图标号描述的元件或特征,和/或由其描述的所有实例的集合。类似地,附图标号可以用字母“x”来代替数字。如上下文所指示,对这种附图标号进行标引可以一般地指代由该附图标号描述的元件或特征(其中字符“x”由数字替代),和/或由其描述的所有实例的集合。
在本公开中,出于说明而非限制的目的,阐述了具体细节以提供对本公开的透彻理解,这些细节包括但不限于特定架构、接口和/或技术。在一些实例中,省略了对众所周知的系统、技术、部件、设备、电路、方法和应用的详细描述以免不必要的细节使本公开的描述模糊。
此外,应当理解,本文再现的框图可以表示体现本技术的原理的例示性部件的概念性视图。
因此,已经在附图中通过常规符号适时表示了系统和方法部件,其中仅示出了与理解本公开的示例有关的那些具体细节,这样本公开不会因为对于受益于本文描述的本领域普通技术人员显而易见的细节而模糊。
本文提供的任何附图可能未按比例绘制,并且可能不被认为以任何方式限制本公开。
在一些示例中,以虚线轮廓示出的任何特征或动作可以被认为是可选的。
发明内容
本公开的目的是消除或减轻现有技术的至少一个缺点。
本公开公开了一种半导体器件,该半导体器件具有沉积在基板上的多个层并且在由其侧向轴线限定的至少一个侧向朝向的第一部分和第二部分中延伸,该半导体器件包括:包括取向材料的取向层,该取向层设置在至少该第一部分中该器件的第一暴露层表面上;包括图案化材料的至少一个图案化层,该至少一个图案化层设置在该取向层的第一暴露层表面上;和包括沉积材料的至少一个沉积层,该至少一个沉积层设置在该第二部分中该器件的第二暴露层表面上;其中该第一部分基本上没有该沉积材料的封闭涂层。
根据一个广义方面,公开了一种半导体器件,该半导体器件具有沉积在基板上的多个层并且在由其侧向轴线限定的至少一个侧向朝向的第一部分和第二部分中延伸,该半导体器件包括:包括取向材料的取向层,该取向层设置在至少第一部分中器件的第一暴露层表面上;包括图案化材料的至少一个图案化层,该至少一个图案化层设置在该取向层的第一暴露层表面上;和包括沉积材料的至少一个沉积层,该至少一个沉积层设置在该第二部分中该器件的第二暴露层表面上;其中该第一部分基本上没有该沉积材料的封闭涂层。
在一些非限制性示例中,该器件还可包括设置在至少第一部分中的支撑层,其中该支撑层的暴露层表面为第一暴露层表面。
在一些非限制性示例中,支撑层可为光电子器件的至少一个半导电层。在一些非限制性示例中,支撑层可包括有机材料。
在一些非限制性示例中,取向层可延伸超过第一部分进入第二部分的至少一部分中。在一些非限制性示例中,取向层可延伸跨过第二部分。
在一些非限制性示例中,取向层可以是封闭涂层和不连续层中的至少一种。在一些非限制性示例中,取向层可形成为薄膜。在一些非限制性示例中,取向层可形成为单个整体式涂层。
在一些非限制性示例中,取向层可具有为至少约2nm、3nm、5nm和10nm中的至少一者的平均膜厚度。在一些非限制性示例中,取向层可具有在约1nm-100nm、5nm-50nm、6nm-30nm、7nm-20nm、8nm-15nm、5nm-25nm、8nm-20nm和8.5nm-10nm中的至少一者的范围内的平均膜厚度。在一些非限制性示例中,取向层可具有在其整个侧向范围内基本上恒定的平均膜厚度。
在一些非限制性示例中,取向材料可具有相对于图案化材料的特征表面能更高的特征表面能。在一些非限制性示例中,取向层和取向材料中的至少一者可具有为至少约30达因/厘米、35达因/厘米、50达因/厘米、60达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米和100达因/厘米中的至少一者的表面能。在一些非限制性示例中,取向层和取向材料中的至少一者可具有为至少约50达因/厘米、100达因/厘米、200达因/厘米和500达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,取向材料可包括金属、金属材料、非金属材料、半导体材料、绝缘材料、有机材料和无机材料中的至少一者。
在一些非限制性示例中,取向层可包括至少一种附加元素。在一些非限制性示例中,附加元素可为非金属元素。在一些非限制性示例中,该非金属元素可为氧(O)、硫(S)、氮(N)或碳(C)中的至少一者。在一些非限制性示例中,非金属元素的浓度可为不大于约1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%和0.0000001%中的至少一者。
在一些非限制性示例中,取向层可包括多层金属材料。在一些非限制性示例中,该多个层中的至少一层的金属材料可包括功函数不大于约4eV的金属。在一些非限制性示例中,该多个层中的第一层的金属材料可包括金属,并且该多个层中的第二层的金属材料包括金属氧化物。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括选自钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、钡(Ba)、铯(Cs)、镱(Yb)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、钇(Y)、镍(Ni)、钛(Ti)、钯(Pd)、铬(Cr)、铁(Fe)、钴(Co)、锆(Zr)、铂(Pt)、钒(V)、铌(Nb)、铱(Ir)、锇(Os)、钽(Ta)、钼(Mo)和钨(W)的元素。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag和Yb中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括合金。在一些非限制性示例中,合金可以是含Ag合金、含AgMg合金、Ag与Mg的合金、Ag与Yb的合金、Ag、Mg与Yb的合金,以及Ag与至少一种其他金属的合金中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括氧(O)。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括金属氧化物。在一些非限制性示例中,该金属氧化物可包括锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)和镓(Ga)中的至少一者。在一些非限制性示例中,该金属氧化物可包括透明导电氧化物(TCO)。在一些非限制性示例中,TCO可包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氟氧化锡(FTO)和氧化铟镓锌(IGZO)中的至少一者。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括至少一种金属氧化物,以及金属和金属合金中的至少一者。
在一些非限制性示例中,取向材料可包括银(Ag)、镱(Yb)、镁-Ag合金(MgAg)、铜(Cu)、富勒烯、氟化铝(AlF3)和三氧化钼(MoO3)中的至少一者。
在一些非限制性示例中,取向层和取向材料中的至少一者可以是导电的。
在一些非限制性示例中,取向层的薄层电阻可为至少约5Ω/□、8Ω/□、10Ω/□、12Ω/□、15Ω/□、20Ω/□、30Ω/□、50Ω/□、80Ω/□、和100Ω/□中的至少一者。在一些非限制性示例中,取向层的薄层电阻可为约0.1Ω/□-1,000Ω/□、1Ω/□-100Ω/□、2Ω/□-50Ω/□、3Ω/□-30Ω/□、4Ω/□-20Ω/□、5Ω/□-15Ω/□和10Ω/□-12Ω/□中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层可包括成核抑制涂层。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层可包括封闭涂层。
在一些非限制性示例中,图案化材料与取向材料可基本上没有任何化学键合。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层与取向层之间的界面可基本上没有化学吸附。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层和图案化材料中的至少一者可相对于十四烷具有至少约40°、45°、50°、55°、60°、65°和70°中的至少一者的接触角。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层和图案化材料中的至少一者可相对于水具有不大于约15°、10°、8°和5°中的至少一者的接触角。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层可具有不大于约25达因/厘米、21达因/厘米、20达因/厘米、19达因/厘米、18达因/厘米、17达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、14达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米、11达因/厘米和10达因/厘米中的至少一者的表面能。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层可具有至少约6达因/厘米、7达因/厘米和8达因/厘米中的至少一者的表面能。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层可具有约10达因/厘米-20达因/厘米、13达因/厘米-19达因/厘米、15达因/厘米-19达因/厘米和17达因/厘米-20达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,取向层的表面能可超过至少一个图案化涂层的表面能。
在一些非限制性示例中,图案化涂层的平均层厚度可为不大于约10nm、8nm、7nm、6nm和5nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,图案化涂层的平均层厚度可为不小于约1nm、2nm、3nm、4nm和5nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一个图案化涂层的折射率可为不大于约1.55、1.5、1.45、1.43、1.4、1.39、1.37、1.35、1.32和1.3中的至少一者。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层的折射率可为至少约1.35、1.32、1.3和1.25中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层可具有至少约1,200g/mol、1,300g/mol、1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,200g/mol和2,500g/mol中的至少一者的分子量。在一些非限制性示例中,图案化材料可具有不大于约5,000g/mol 0、4,500g/mol、4,000g/mol、3,800g/mol和3,500g/mol中的至少一者的分子量。
在一些非限制性示例中,图案化材料可具有不大于约20℃、0℃、-20℃、-30℃或-50℃中的至少一者的玻璃化转变温度。在一些非限制性示例中,图案化材料可具有至少约100℃、110℃、120℃、130℃、150℃、170℃和200℃中的至少一者的玻璃化转变温度。
在一些非限制性示例中,图案化材料在大气压下的熔点可为至少约100℃、120℃、140℃、160℃、180℃和200℃中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料在高真空中的升华温度可为约100℃-320℃、120℃-300℃、140℃-280℃或150℃-250℃中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料的单体可包括单体主链和至少一个官能团。在一些非限制性示例中,该至少一个官能团可键合到单体主链。在一些非限制性示例中,该至少一个官能团可直接键合到单体主链上。在一些非限制性示例中,单体可包括键合到单体主链和该至少一个官能团的至少一个连接基团。
在一些非限制性示例中,图案化材料可包括有机-无机杂化材料。
在一些非限制性示例中,图案化材料可包括低聚物或聚合物。
在一些非限制性示例中,图案化材料可包括具有包括多个部分的分子结构的化合物。在一些非限制性示例中,图案化材料的分子结构的第一部分可键合到该分子结构的至少一个第二部分。在一些非限制性示例中,第一部分和第二不分可直接键合。在一些非限制性示例中,第一部分可通过第三部分键合到第二部分。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层中的图案化材料的大部分分子可被取向成使得:这些分子的第一部分接近取向层的暴露层表面,并且这些分子的该至少一个第二部分和该至少一个第二部分的末端基团中的至少一者接近该至少一个图案化涂层的暴露层表面。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层中的图案化材料的分子可被取向成使得:该分子的第一部分接近取向层的暴露层表面,并且该至少一个第二部分和该至少一个第二部分的末端基团中的至少一者接近该至少一个图案化涂层的暴露层表面,第一部分具有限定平面的基本上平面的结构。在一些非限制性示例中,当如此取向时,该结构的平面基本上平行于取向层与该至少一个图案化涂层之间的界面。在一些非限制性示例中,当如此取向时,第二部分能够被构造成相对于该结构的平面位于平面外。
在一些非限制性示例中,第一部分和第二部分中的至少一者的临界表面张力可根据下式来确定:
其中:
γ表示部分的临界表面张力;
P表示该部分的等张比容;并且
Vm表示该部分的摩尔体积。
在一些非限制性示例中,第一部分可具有超过该至少一个第二部分的临界表面张力的临界表面张力。在一些非限制性示例中,第一部分的临界表面张力除以第二部分的临界表面张力的商可为至少约5、7、8、9、10、12、15、18、20、30、50、60、80和100中的至少一者。在一些非限制性示例中,第一部分的临界表面张力可超过该至少一个第二部分的临界表面张力至少约50达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米、100达因/厘米、150达因/厘米、200达因/厘米、250达因/厘米、300达因/厘米、350达因/厘米和500达因/厘米中的至少一者。在一些非限制性示例中,第一部分的临界表面张力可为至少约50达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米、100达因/厘米、150达因/厘米、180达因/厘米、200达因/厘米、250达因/厘米和300达因/厘米中的至少一者。
在一些非限制性示例中,可归于第一部分的分子量可为至少约50g/mol、60g/mol、70g/mol、80g/mol、100g/mol、120g/mol、150g/mol和200g/mol中的至少一者。在一些非限制性示例中,可归于第一部分的分子量可为不大于约500g/mol、400g/mol、350g/mol、300g/mol、250g/mol、200g/mol、180g/mol和150g/mol中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分可包括芳基基团、杂芳基基团、共轭键和磷腈基基团中的至少一者。在一些非限制性示例中,第一部分可包括环状结构、环状芳族结构、芳族结构、笼形结构、多面体结构和交联结构中的至少一者。在一些非限制性示例中,第一部分可包括刚性结构。
在一些非限制性示例中,第一部分可包括苯部分、萘部分、芘部分和蒽部分中的至少一者。在一些非限制性示例中,第一部分可包括环三磷腈部分和环四磷腈部分中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分可为可为亲水部分。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分的临界表面张力可为不大于约25达因/厘米、21达因/厘米、20达因/厘米、19达因/厘米、18达因/厘米、17达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、14达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米、11达因/厘米和10达因/厘米中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分可包括F和Si中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分可包括取代和未取代氟代烷基基团中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分可包括C1-C12直链氟化烷基、C1-C12直链氟化烷氧基、C3-C12支链氟化环状烷基、C3-C12氟化环状烷基和C3-C12氟化环状烷氧基中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分可包括硅氧烷基团。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分中的每个部分可包括键合到第一部分和第三部分中的至少一者的近端基团和布置在该近端基团远端的末端基团。在一些非限制性示例中,末端基团可包括CF2H基团、CF3基团和CH2CF3基团中的至少一者。在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分中的每个部分可包括直链氟代烷基基团和直链氟代烷氧基基团中的至少一者。
在一些非限制性示例中,化合物结构中的该至少一个第二部分中的每个部分的分子量的总和可为至少约1,200g/mol、1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol和3,000g/mol中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分可包括疏水部分。
在一些非限制性示例中,第三部分可为连接基团。在一些非限制性示例中,第三部分可为单键、O、N、NH、C、CH、CH2和S中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料可包括由式(C-2)和(C-3)中的至少一者表示的环磷腈衍生物:
其中:
R各自独立地表示和/或包括第二部分。
在一些非限制性示例中,R可包括氟代烷基基团。在一些非限制性示例中,氟代烷基基团可为C1-C18氟代烷基。在一些非限制性示例中,氟代烷基基团可由下式表示:
*——(CH2)t(CF2)uZ
其中:
t表示1和3之间的整数;
u表示5和12之间的整数;并且
Z表示H、氘代(D)和F中的至少一者。
在一些非限制性示例中,R可包括末端基团,该末端基团布置在与R键合的对应P原子远端。
在一些非限制性示例中,R可包括键合到第二部分的第三部分。
在一些非限制性示例中,每个R的第三部分可键合到式(C-2)和(C-3)中的至少一者中的对应P原子。
在一些非限制性示例中,第一部分可与第二部分间隔开。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层的平均层厚度的范围的最小值可为至少约1nm、2nm、3nm、4nm和5nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层的平均层厚度的范围的最大值可为不大于约5nm、6nm、7nm、8nm和10nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层的平均层厚度的范围可为约2nm-6nm和3nm-5nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层和图案化材料中的至少一者可具有为不大于约0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003和0.0001中的至少一者的对于沉积材料的沉积的初始黏着概率。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层和图案化材料中的至少一者可具有为不大于约0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003和0.0001中的至少一者的对于银和镁中的至少一者的沉积的初始黏着概率。在一些非限制性示例中,该至少一个图案化涂层和图案化材料中的至少一者可具有为约0.15-0.0001、0.1-0.0003、0.08-0.0005、0.08-0.0008、0.05-0.001、0.03-0.0001、0.03-0.0003、0.03-0.0005、0.03-0.0008、0.03-0.001、0.03-0.005、0.03-0.008、0.03-0.01、0.02-0.0001、0.02-0.0003、0.02-0.0005、0.02-0.0008、0.02-0.001、0.02-0.005、0.02-0.008、0.02-0.01、0.01-0.0001、0.01-0.0003、0.01-0.0005、0.01-0.0008、0.01-0.001、0.01-0.005、0.01-0.008、0.008-0.0001、0.008-0.0003、0.008-0.0005、0.008-0.0008、0.008-0.001、0.008-0.005、0.005-0.0001、0.005-0.0003、0.005-0.0005、0.005-0.0008和0.005-0.001中的至少一者的对于沉积材料的沉积的初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,沉积层的平均层厚度可为至少约10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm和100nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,沉积材料可包括至少一种常见金属作为构成取向材料的金属材料。
在一些非限制性示例中,沉积材料可包含选自以下元素中的至少一者的元素:钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、钡(Ba)、铯(Cs)、镱(Yb)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)和钇(Y)。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag和Yb中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可为Ag。
在一些非限制性示例中,沉积材料可包括合金。在一些非限制性示例中,该合金可为含Ag合金、含Mg合金和含AgMg合金中的至少一者。在一些非限制性示例中,含AgMg合金可具有按体积计约1:10(Ag:Mg)-10:1之间的合金组合物。
具体实施方式
分层器件
本公开整体涉及分层半导体器件100,并且更具体地涉及光电子器件1200(图12A)。光电子器件1200一般可涵盖将电信号转换为光子和进行相反转换的任何器件。在一些非限制性示例中,该分层半导体器件(包括但不限于光电子器件1200)可用作用户设备1300(图13A)的面3401(图34),包括但不限于显示面板1340(图13A)。
相关领域的普通技术人员将理解,虽然本公开涉及光电子器件1200,但是其原理可应用于具有多个层的任何面板,包括但不限于至少一层导电沉积材料531(图5),其作为薄膜包括在内,并且在一些非限制性示例中,电磁(EM)信号可以相对于这些层中的至少一层的平面的非零角度完全或部分地穿过该层导电沉积材料。
现在转到图1,该图可示出示例性分层半导体器件100的剖视图。在一些非限制性示例中,如图16中更详细所示,器件100可包括沉积在基板10上的多个层。
标识为X轴的侧向轴可与标识为Z轴的纵轴一起示出。标识为Y轴的第二侧向轴可被示为基本上横向于X轴和Z轴两者。侧向轴中的至少一个可限定器件100的侧向朝向。纵轴可限定器件100的横向朝向。
器件100的层可在基本上平行于由侧向轴限定的平面的侧向朝向上延伸。相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,图1所示的基本上平坦的表示可为出于示意性说明的目的的抽象概念。在一些非限制性示例中,在器件100的侧向范围上可存在具有不同厚度和尺寸的局部化的基本上平坦的层,在一些非限制性示例中,包括基本上完全不存在的层和/或由不平坦过渡区域(包括侧向间隙和甚至中断)分开的层。
因此,虽然为了进行示意性的说明,器件100可在其剖面朝向上被示为基本上平行的平面层的基本上分层的结构,但这种器件可局部地示出不同的形貌以限定特征,每个特征可基本上在剖面朝向上表现出所讨论的分层轮廓。
如图1所示,器件100的层包括基板10、取向层120和设置在取向层120的侧向朝向的至少一部分中的暴露层表面11上的图案化涂层130。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可在其侧向范围中被限制在第一部分101中,并且沉积层140可作为封闭涂层150设置在其侧向朝向的第二部分102中器件100的暴露层表面11上。在一些非限制性示例中,第二部分102可包括器件的暴露层表面11的位于第一部分101之外的部分。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可作为不连续层170设置在图案化涂层130的暴露层表面11上。在一些非限制性示例中,在基板10与取向层120之间可存在至少一个居间层110。在一些非限制性示例中,居间层110中的至少一个居间层可以是有机支撑层115。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130、沉积层140和/或至少一种颗粒结构160可被至少一个上覆层180覆盖。
支撑层
在一些非限制性示例中,支撑层115可以是光电子器件1200的至少一个半导电层1230(图12A),包括但不限于电子传输层(ETL)1639(图16)。
不希望受任何特定理论的束缚,已经发现,多少有些令人惊讶的是,至少在一些非限制性示例中,相对于其中取向层120设置在除了至少一个半导电层1230之外的居间层110的暴露层表面11上(即,其中不存在支撑层115)的场景,提供至少一个半导电层1230作为支撑层115使得取向层120设置在其暴露层表面11上可提供以非限制性示例的方式实现相对于沉积材料531在器件100的暴露层表面11上的沉积的改进的图案化对比度的某些优点。作为非限制性示例,已经发现,多少有些令人惊讶的是,相对于当取向层130设置在支撑层115的暴露层表面11上,其中该支撑层包括插置在取向层120与无机材料之间的至少一个半导电层1230时,当取向层120设置在无机材料(包括但不限于玻璃)的暴露层表面11上时,相对于沉积材料531在器件100的暴露层表面11上的沉积的图案化对比度显著降低。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,支撑层115在下面层与取向层120之间的插置可在支撑层115的暴露层表面11处提供可倾向于允许取向层120的取向材料在其暴露层表面11处呈现高表面能的形态。
取向层
取向层120设置在下面层的暴露层表面11上,在一些非限制性示例中,该下面层可以是基板10、至少一个居间层110中的一个居间层,包括但不限于有机支撑层115。
在一些非限制性示例中,取向层120可侧向延伸跨过器件的侧向朝向的至少第一部分101。在一些非限制性示例中,取向层120可仅被局限在第一部分101。在一些非限制性示例中,取向层120可延伸跨过器件100的侧向朝向的第二部分102。
在一些非限制性示例中,取向层120可形成封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,取向层120可形成不连续层170。
在一些非限制性示例中,取向层120可形成为薄膜。
在一些非限制性示例中,取向层120可形成为单个整体式涂层。
在一些非限制性示例中,取向层120可具有平均膜厚度d1(图6A),该平均膜厚度可为至少约2nm、3nm、5nm和10nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,取向层120可具有平均膜厚度d1,该平均膜厚度可在约1nm-100nm、5nm-50nm、6nm-30nm、7nm-20nm、8nm-15nm、5nm-25nm、8nm-20nm和8.5nm-10nm中的至少一者的范围内。在一些非限制性示例中,取向层120的平均膜厚度d1在其整个侧向范围内可基本上相同或恒定。
在一些非限制性示例中,取向层120可由取向材料构成。
在一些非限制性示例中,取向材料可相对于其他材料(包括但不限于图案化材料411)具有高特征表面能。
在一些非限制性示例中,取向层120和/或取向材料(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与取向层120在器件100内的沉积类似的环境下)可具有至少约30达因/厘米、35达因/厘米、50达因/厘米、60达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米和100达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,取向层120和/或取向材料(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与取向层120在器件100内的沉积类似的环境下)可具有至少约50达因/厘米、100达因/厘米、200达因/厘米和500达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,取向材料可为金属和/或金属材料。相关领域的普通技术人员将理解金属具有非常高的特征表面能。
在一些非限制性示例中,取向层120可形成光电子器件1200的阴极或其一部分。在一些非限制性示例中,取向层120可为光电子器件1200的公共阴极。
在一些非限制性示例中,取向材料可为非金属材料。在一些非限制性示例中,取向材料可为半导体材料。在一些非限制性示例中,取向材料可为绝缘材料。在一些非限制性示例中,取向材料可为有机材料。在一些非限制性示例中,取向材料可为相对于其他材料(包括但不限于图案化材料411)具有高特征表面能的材料。
在一些非限制性示例中,取向材料可为无机材料。在一些非限制性示例中,取向材料可为相对于其他材料(包括但不限于图案化材料411)具有高特征表面能的非金属无机材料。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,取向层120可在其暴露层表面11处呈现高表面能,并且/或者在一些非限制性示例中,取向材料可相对于其他材料(包括但不限于图案化材料411)具有高特征表面能。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,特别是在以下情况下,当取向层120设置在图案化涂层130与器件100的取向层120下面的层(“下面层”)之间时(在一些非限制性示例中,该下面层可以是基板10或居间层110,包括但不限于有机支撑层115),图案化涂层130的第一部分可由于各种分子间相互作用而倾向于朝向具有高表面能的表面(包括但不限于取向层的暴露层表面11)取向:在一些非限制性示例中,图案化涂层130包括具有含有第一部分和与第一部分耦接和/或键合的第二部分的分子结构的图案化材料411,第一部分可包括(更)高表面能分量,第二部分可包括(更)低表面能分量,在一些非限制性示例中,使得第一部分与第二部分间隔开。
因此,可以假定,在图案化涂层130与下面层之间插入取向层120可在取向层120的暴露层表面11处呈现高表面能,这可导致图案化涂层130的第一部分倾向于朝向取向层120的暴露层表面11取向,使得在一些非限制性示例中,图案化涂层130的第二部分可倾向于朝向图案化涂层130的暴露层表面11取向。
因此,可以进一步假定,在一些非限制性示例中,第二部分朝向图案化涂层130的暴露层表面11的取向可提供相对于沉积材料531在器件100的暴露层表面11上的沉积的改进的图案化对比度,以便基本上阻止沉积材料531在图案化涂层130的暴露层表面11上的沉积,包括但不限于沉积作为封闭涂层150和/或作为至少一种颗粒结构160。
取向材料的非限制性示例包括银(Ag)、镱(Yb)、镁-Ag合金(MgAg)(包括但不限于按体积计约1:9的组成)、铜(Cu)、富勒烯(包括但不限于C60)、氟化铝(AlF3)和三氧化钼(MoO3)。
在一些非限制性示例中,取向层120和/或取向材料(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与取向层120在器件100内的沉积类似的环境下)可为导电的。
在一些非限制性示例中,(金属)取向层120的薄层电阻通常可对应于取向层120的特征薄层电阻,该取向层的特征薄层电阻与器件100的其他部件、层和/或部分隔离地测量或测定。在一些非限制性示例中,取向层120的薄层电阻可基于取向层的薄膜的组成、厚度和/或形态来测定和/或计算。在一些非限制性示例中,薄层电阻可为至少约5Ω/□、8Ω/□、10Ω/□、12Ω/□、15Ω/□、20Ω/□、30Ω/□、50Ω/□、80Ω/□、和100Ω/□中的至少一者。在一些非限制性示例中,薄层电阻可为约0.1Ω/□-1,000Ω/□、1Ω/□-100Ω/□、2Ω/□-50Ω/□、3Ω/□-30Ω/□、4Ω/□-20Ω/□、5Ω/□-15Ω/□和10Ω/□-12Ω/□中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括键解离能为至少10kJ/mol、50kJ/mol、100kJ/mol、150kJ/mol、180kJ/mol和200kJ/mol中的至少一者的金属。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括电负性为不大于约1.4、1.3和1.2中的至少一者的金属。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括选自钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、钡(Ba)、铯(Cs)、Yb、Ag、金(Au)、Cu、铝(Al)、镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、钇(Y)、镍(Ni)、钛(Ti)、钯(Pd)、铬(Cr)、铁(Fe)、钴(Co)、锆(Zr)、铂(Pt)、钒(V)、铌(Nb)、铱(Ir)、锇(Os)、钽(Ta)、钼(Mo)和钨(W)的元素。在一些非限制性示例中,该元素可包括Ag、Au、Cu、Al和Mg中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Cu、Ag和Au中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可为Cu。在一些非限制性示例中,该元素可为Al。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Zn、Cd和Yb中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Sn、Ni、Ti、Pd、Cr、Fe和Co中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Zr、Pt、V、Nb、Ir和Os中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Ta、Mo和W中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag和Yb中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg和/或Ag。在一些非限制性示例中,该元素可为Ag。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括纯金属。在一些非限制性示例中,该金属材料可为纯金属。在一些非限制性示例中,该金属材料可为纯Ag或基本上纯的Ag。在一些非限制性示例中,该金属材料可为纯Mg或基本上纯的Mg。在一些非限制性示例中,该金属材料可为纯Al或基本上纯的Al。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括合金。在一些非限制性示例中,该合金可为含Ag合金或含AgMg合金。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括代替Ag和/或与Ag组合的其他金属。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Ag与至少一种其他金属的合金。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Ag与Mg或Yb的合金。在一些非限制性示例中,这种合金可为二元合金,该二元合金具有约5体积%Ag-约95体积%Ag之间的组合物,其余为其他金属。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Ag和Mg。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括组成为按体积计约1:10至约10:1的Ag:Mg合金。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Ag和Yb。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括组成为按体积计约1:20至约1-10:1的Yb:Ag合金。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Mg和Yb。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Mg:Yb合金。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Ag、Mg和Yb。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括Ag:Mg:Yb合金。
在一些非限制性示例中,该金属材料可包括氧(O)。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括至少一种金属和O。在一些非限制性示例中,该金属材料可包括金属氧化物。在一些非限制性示例中,该金属氧化物可包括Zn、铟(In)、Sn、锑(Sb)和镓(Ga)中的至少一者。在一些非限制性示例中,金属氧化物可为透明导电氧化物(TCO)。在一些非限制性示例中,TCO可包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO、氟氧化锡(FTO)和氧化铟镓锌(IGZO)中的至少一者。在一些非限制性示例中,TCO可电掺杂有其他元素。
在一些非限制性示例中,取向层120可由金属和/或金属合金形成。
在一些非限制性示例中,金属材料可包括至少一种金属或金属合金和至少一种金属氧化物。
在一些非限制性示例中,取向层120可包括多层金属材料。在一些非限制性示例中,该多个层中的第一层的金属材料可与该多个层中的第二层的金属材料不同。在一些非限制性示例中,该多个层中的第一层的金属材料可包括金属,并且该多个层中的第二层的金属材料可包括金属氧化物。
在一些非限制性示例中,该多个层中的至少一个层的金属材料可包括Yb。在一些非限制性示例中,该多个层中的一个层的金属材料可包括含Ag合金和/或含AgMg合金,和/或纯Ag、基本上纯的Ag、纯Mg和/或基本上纯的Mg。在一些非限制性示例中,取向层120可为双层Yb/AgMg涂层。
在一些非限制性示例中,该多个层中最接近图案化涂层130(最顶部)的第一层可包括选自Ag、Au、Cu、Al、Sn、Ni、Ti、Pd、Cr、Fe、Co、Zr、Pt、V、Nb、Ir、Os、Ta、Mo和/或W的元素。在一些非限制性示例中,该元素可包括Cu、Ag和/或Au。在一些非限制性示例中,该元素可为Cu。在一些非限制性示例中,该元素可为Al。在一些非限制性示例中,该元素可包括Sn、Ti、Pd、Cr、Fe和/或Co。在一些非限制性示例中,该元素可包括Ni、Zr、Pt、V、Nb、Ir和/或Os。在一些非限制性示例中,该元素可包括Ta、Mo和/或W。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag和/或Al。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg和/或Ag。在一些非限制性示例中,该元素可为Ag。
在一些非限制性示例中,该多个层中的至少一层的金属材料可包括功函数不大于约4eV的金属。
在一些非限制性示例中,取向层120可包括至少一种附加元素。在一些非限制性示例中,这种附加元素可为非金属元素。在一些非限制性示例中,该非金属元素可为O、硫(S)、氮(N)和碳(C)中的至少一者。相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,由于在源材料、用于沉积的设备和/或真空室环境中存在此类附加元素,此类附加元素可作为污染物结合到取向层120中。在一些非限制性示例中,可将此类附加元素的浓度限制为低于阈值浓度。在一些非限制性示例中,此类附加元素可与取向层120的其他元素一起形成化合物。在一些非限制性示例中,该非金属元素在金属材料中的浓度可为不大于约1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%和0.0000001%中的至少一者。在一些非限制性示例中,取向层120可具有其中O和C的组合量为不大于约10%、5%、1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%和0.0000001%中的至少一者的组合物。
在一些非限制性示例中,取向层120可以一定图案设置,该图案可由其中基本上没有取向层120的封闭涂层150的至少一个区域限定。在一些非限制性示例中,该至少一个区域上可能已设置有取向层图案化涂层(未示出),以用于防止金属材料在其上的封闭涂层150中沉积。在一些非限制性示例中,取向层图案化涂层可形成为跨取向层120的侧向朝向的单个整体式涂层。
在一些非限制性示例中,该至少一个区域可将取向层120分离成其多个离散片段。在一些非限制性示例中,取向层120的该多个离散片段可在其侧向朝向彼此物理地间隔开。在一些非限制性示例中,此类多个离散片段中的至少两个可电耦接。在一些非限制性示例中,此类多个离散片段中的至少两个可各自与第二部分102中的共同的导电层或涂层(包括但不限于沉积层140)电耦接以允许电流在它们之间流动。在一些非限制性示例中,取向层120的此类多个离散片段中的至少两个可彼此电绝缘。
图案化涂层
在一些非限制性示例中可以是成核抑制涂层(NIC)的图案化涂层130在一些非限制性示例中作为封闭涂层150设置在取向层120的暴露层表面11上,在一些非限制性示例中,通过选择性沉积(包括但不限于使用阴影掩模415(图4),诸如但不限于精细金属掩模(FMM))被局限在侧向范围中,包括但不限于被局限在第一部分101。因此,在一些非限制性示例中,在器件100的第二部分102中,器件100的(取向层120或下面层的)暴露层表面11可基本上没有图案化涂层130的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,图案化材料411与取向材料可基本上没有任何化学键合。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130与取向层之间的界面可以基本上没有化学吸附。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可相对于十四烷具有至少约40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃中的至少一者的接触角。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可相对于水具有不大于约15℃、10℃、8℃和5℃中的至少一者的接触角。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,至少在一些非限制性示例中,相对于非极性溶剂(诸如作为非限制性示例的十四烷)形成约40°、45°、50°、55°、60°、65°和70°中的至少一者的相对陡的接触角,以及相对于极性溶剂(诸如作为非限制性示例的水)形成不大于约15°、10°、8°和5°中的至少一者的相对低的接触角的材料可适于形成图案化涂层130,该图案化涂层当与取向层120一起沉积时表现出增强的图案化对比度。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,形成表面能低于(作为非限制性示例)约13达因/厘米、15达因/厘米和17达因/厘米中的至少一者的表面的材料在某些非限制性示例中作为图案化材料411的适合性可能降低,因为此类材料可表现出对围绕此类材料的层的相对差的粘附性,表现出低熔点,以和/或者表现出低升华温度。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可具有不大于约25达因/厘米、21达因/厘米、20达因/厘米、19达因/厘米、18达因/厘米、17达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、14达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米、11达因/厘米和10达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可具有至少约6达因/厘米、7达因/厘米和8达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可具有约10达因/厘米-20达因/厘米、13达因/厘米-19达因/厘米、15达因/厘米-19达因/厘米和17达因/厘米-20达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,取向层120的表面能可超过图案化涂层130的表面能。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的平均层厚度d2可为不大于约10nm、8nm、7nm、6nm和5nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的折射率可为不大于约1.55、1.5、1.45、1.43、1.4、1.39、1.37、1.35、1.32和1.3中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的折射率可为至少约1.35、1.32、1.3和1.25中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可包括图案化材料411(图4),该图案化材料在一些非限制性示例中可为NIC材料。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可具有至少约1,200g/mol、1,300g/mol、1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,200g/mol和2,500g/mol中的至少一者的分子量。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可具有不大于约5,000g/mol、4,500g/mol、4,000g/mol、3,800g/mol和3,500g/mol中的至少一者的分子量。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可具有不大于约20℃、0℃、-20℃、-30℃或-50℃中的至少一者的玻璃化转变温度。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可具有至少约100℃、110℃、120℃、130℃、150℃、170℃和200℃中的至少一者的玻璃化转变温度。
在一些非限制性示例中,图案化材料411在大气压下的熔点可为至少约100℃、120℃、140℃、160℃、180℃和200℃中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411在高真空中的升华温度可为约100℃-320℃、120℃-300℃、140℃-280℃或150℃-250℃中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可为或包括具有某种分子结构的化合物,该分子结构包含主链和键合至主链的至少一个官能团。在一些非限制性示例中,主链可为无机部分,并且该至少一个官能团可为有机部分。
在一些非限制性示例中,该化合物可具有包括取代或未取代的芳基基团和/或取代或未取代的杂芳基基团的分子结构。在一些非限制性示例中,芳基基团可为苯基或萘基。在一些非限制性示例中,芳基基团的至少一个C原子可被杂原子(作为非限制性示例,可为O、N和/或S)取代以衍生杂芳基基团。在一些非限制性示例中,主链可为或包括取代或未取代的芳基基团和/或取代或未取代的杂芳基基团。在一些非限制性示例中,主链可为或包括取代或未取代的芳基基团和/或取代或未取代的杂芳基基团和至少一个包含F的官能团。在一些非限制性示例中,该至少一个包含F的官能团可为氟代烷基基团。
在一些非限制性示例中,该化合物可具有包括取代或未取代的直链、支链或环状烃基基团的分子结构。在一些非限制性示例中,烃基基团的一个或多个C原子可被杂原子(作为非限制性示例,可为O、N和/或S)取代。
在一些非限制性示例中,该化合物可具有包括磷腈基团的分子结构。在一些非限制性示例中,磷腈基团可为直链、支链或环状磷腈基团。在一些非限制性示例中,主链可为磷腈基团或包括磷腈基团。在一些非限制性示例中,所述主链可为或包括磷腈基团和至少一个包含F的官能团。在一些非限制性示例中,该至少一个包含F的官能团可为氟代烷基基团。这种化合物的非限制性示例包括氟代膦腈。这种化合物的非限制性示例是示例性材料4、10和11(在下面提供)。
在一些非限制性示例中,图案化材料411包括具有包括多个部分的分子结构的化合物。在一些非限制性示例中,图案化材料411的分子结构的第一部分可键合到图案化材料411的分子结构的至少一个第二部分。在一些非限制性示例中,图案化材料411的分子的第一部分可直接键合到图案化材料411的分子的该至少一个第二部分。在一些非限制性示例中,第一部分和第二部分通过第三部分彼此耦接和/或键合。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可包括有机-无机杂化材料。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可包括低聚物和聚合物中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可以是含有多种单体的低聚物或聚合物。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的分子结构的至少一个片段可由下式表示:
(Mon)n (I)
其中:
Mon表示单体,并且
n是为至少2的整数。
在一些非限制性示例中,n可以是为在约2-100、2-50、3-20、3-15、3-10、3-7或3-4中的至少一者的整数。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的分子结构可包括多种不同单体。在一些非限制性示例中,此类分子结构可包括具有不同分子组成和/或分子结构的单体种类。这种分子结构的非限制性示例包括由下式表示的那些:
(MonA)k(MonB)m (I-1)
(MonA)k(MonA)m(MonC)o (I-2)
其中:
MonA、MonB和MonC各自表示单体种类,并且
k、m和o各自表示为至少2的整数。
在一些非限制性示例中,k、m和o各自表示为在约2-100、2-50、3-20、3-15、3-10或3-7中的至少一者的整数。相关领域的普通技术人员将理解,关于单体Mon的各种非限制性示例和描述可适用于MonA、MonB和MonC中的每一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的每个单体可包括单体主链和至少一个官能团。在一些非限制性示例中,第一部分可包括单体主链。在一些非限制性示例中,第二部分可包括官能团。
在一些非限制性示例中,单体主链可具有比与其键合的官能团中的至少一者更高的表面张力。在一些非限制性示例中,单体主链可具有比与其键合的任何官能团更高的表面张力。
在一些非限制性示例中,官能团可直接键合到或经由连接基团键合到单体主链。在一些非限制性示例中,单体可包括连接基团,并且连接基团可键合到单体主链和官能团。在一些非限制性示例中,单体可包括多个官能团,这些官能团可彼此相同或不同。在此类示例中,每个官能团可直接键合到或经由连接基团键合到单体主链。在其中存在多个官能团的一些非限制性示例中,也可存在多个连接基团。
在一些非限制性示例中,单体可由下式表示:
M-(L-Rx)y(II)
其中:
M表示单体主链,
L表示连接基团,
R表示官能团,
x为1和4之间的整数,并且
y为1和3之间的整数。
在一些非限制性示例中,连接基团可由单键、O、N、NH、C、CH、CH2和S中的至少一者表示。在一些非限制性示例中,可省略连接基团,使得官能团直接键合到单体主链。
本文已描述的官能团的各种非限制性示例可适用于式(II)的R。在一些非限制性示例中,官能团R可包括多个官能团单体单元。在一些非限制性示例中,官能团单体单元可包括CH2和CF2中的至少一者。在一些非限制性示例中,官能团可包括CH2CF3部分。例如,此类官能团单体单元可键合在一起以形成烷基和氟烷基单元中的至少一者。在一些非限制性示例中,官能团还可包括官能团末端单元。在一些非限制性示例中,官能团末端单元可布置在官能团的末端并且键合到官能团单体单元。在一些非限制性示例中,可布置有官能团末端单元的末端可对应于官能团的可在单体主链远端的片段。在一些非限制性示例中,官能团末端单元可包括CF2H或CF3、CHeCF2H和CH2CF3中的至少一者。
在一些非限制性示例中,单体主链可为无机部分,并且该至少一个官能团可为有机部分。
在一些非限制性示例中,单体主链可包括磷(P)和N,包括但不限于磷腈,其中在P和N之间存在双键并且可表示为“NP”或“N=P”。在一些非限制性示例中,单体主链可包括Si和O,包括但不限于倍半硅氧烷,其可表示为SiO3/2。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的材料中的至少一种(其可例如为第一材料和/或第二材料)的分子结构的至少一部分由下式表示:
(NP-(L-Rx)y)n(III)
其中:
NP表示膦腈单体主链,
L表示连接基团,
R表示官能团,
x为1和4之间的整数,
y为1和3之间的整数,并且
n是为至少2的整数。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的分子结构可由式(III)表示。
在一些非限制性示例中,L可表示氧,x可为1,并且R可表示氟代烷基基团。在一些非限制性示例中,图案化材料411或其片段可由下式表示:
(NP(ORf)2)n(IV)
其中:
Rf表示氟代烷基基团,并且
n为3和7之间的整数。
在一些非限制性示例中,氟代烷基基团可包括CF2基团、CF2H基团、CH2CF3基团和CF3基团中的至少一者。在一些非限制性示例中,氟代烷基基团可由下式表示:
其中:
p为1至5的整数;
q为6至20的整数;并且
Z表示H、D或F。
在一些非限制性示例中,p可为1,并且q可为6和20之间的整数。
在一些非限制性示例中,式(IV)中的氟代烷基基团Rf可由式(V)表示。
在一些非限制性示例中,官能团R和/或氟代烷基基团Rf可在任何前述式中的这种基团每次出现时独立地选择。还应当理解,任何前述式可表示化合物的亚结构,并且可存在另外的基团或部分,其未在上式中明确示出。还应当理解,本申请中提供的各个式可表示直链、支链、环状、环-直链和/或交联结构。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的分子结构可包括多种不同的材料。在一些非限制性示例中,此类分子结构可包括具有不同分子组成和/或分子结构的单体种类。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130中的图案化材料411的大部分分子可被取向成使得:这些分子的第一部分可接近取向层120的暴露层表面11,并且这些分子的该至少一个第二部分可接近图案化涂层130的暴露层表面11。在一些非限制性示例中,图案化涂层130中的图案化材料411的大部分分子可被取向成使得:这些分子的该至少一个第二部分的末端基团可接近图案化涂层130的暴露层表面11。
在一些非限制性示例中,当如此取向时,第一部分可具有限定平面的基本上平面的结构。当分子被取向成使得其该至少一个第二部分的末端基团接近图案化涂层130的暴露层表面11时,基本上平面的结构的平面可基本上平行于取向层120与图案化涂层130之间的界面。
在一些非限制性示例中,当如此取向时,第二部分能够被构造成相对于基本上平面的结构的平面位于平面外。
可归于分子结构的片段(包括但不限于第一部分、第二部分、单体、单体主链、连接基团和/或官能团)的表面张力可使用本领域中各种已知的方法来测定。这种方法的非限制性示例包括等张比容的使用,诸如可通过非限制性示例进一步描述于以下文献中:“Conception and significance of the Parachor”,Nature,196:890–891。在一些非限制性示例中,这种方法可包括根据式(1)确定部分的临界表面张力:
其中:
γ表示部分的临界表面张力;
P表示该部分的等张比容;并且
Vm表示该部分的摩尔体积。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的分子的第一部分可具有超过其与第一部分耦接的第二部分的临界表面张力的临界表面张力,使得第一部分可包括(更)高临界表面张力分量并且第二部分可包括(更)低临界表面张力分量。
在一些非限制性示例中,第一部分的临界表面张力除以第二部分的临界表面张力的商可为至少约5、7、8、9、10、12、15、18、20、30、50、60、80和100中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分的临界表面张力可超过第二部分的临界表面张力至少约50达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米、100达因/厘米、150达因/厘米、200达因/厘米、250达因/厘米、300达因/厘米、350达因/厘米和500达因/厘米中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分的临界表面张力可为至少约50达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米、100达因/厘米、150达因/厘米、180达因/厘米、200达因/厘米、250达因/厘米和300达因/厘米中的至少一者。
在一些非限制性示例中,可归于第一部分的分子量可为至少约50g/mol、60g/mol、70g/mol、80g/mol、100g/mol、120g/mol、150g/mol和200g/mol中的至少一者。
在一些非限制性示例中,可归于第一部分的分子量可为不大于约500g/mol、400g/mol、350g/mol、300g/mol、250g/mol、200g/mol、180g/mol和150g/mol中的至少一者。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,在一些非限制性示例中,包含具有至少约50达因/cm、70达因/cm、80达因/cm、100达因/cm、150达因/cm、180达因/cm、200达因/cm、250达因/cm和300达因/cm中的至少一者的相对高的临界表面张力和第一部分的在约50g/mol-500g/mol、60g/mol-400g/mol、70g/mol-300g/mol、80g/mol-250g/mol和80g/mol-200g/mol中的至少一者的分子量的第一部分的化合物可用于提供图案化涂层130,该图案化涂层当与取向层120一起沉积时可表现出增强的图案化对比度。可以假定,对于具有相对高的临界表面张力的这种部分,可超过这些范围的部分的大小(由可归于其的分子量反映)可增加这种部分变得暴露于沉积材料531的蒸气532和/或与该蒸气相互作用的可能性,这在一些非限制性示例中可降低所得图案化对比度。可以假设,在至少一个上述范围内的部分的尺寸可以允许第一部分:表现出一定程度的与取向材料的分子间相互作用,具有一定程度的刚性,并且/或者适应多个第二部分与其的键合,并且因此在至少一些应用中可适于作为图案化涂层140。
在一些非限制性示例中,第一部分可包括芳基基团、杂芳基基团、共轭键和磷腈基基团中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分可包括环状结构、环状芳族结构、芳族结构、笼形结构、多面体结构和交联结构中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分可包括刚性结构。
在一些非限制性示例中,第一部分可包括苯部分、萘部分、芘部分和蒽部分中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分可包括环三磷腈部分和环四磷腈部分中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分可为可为亲水部分。
在一些非限制性示例中,第二部分的临界表面张力可为不大于约25达因/厘米、21达因/厘米、20达因/厘米、19达因/厘米、18达因/厘米、17达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、14达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米、11达因/厘米和10达因/厘米中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第二部分可包括F和Si中的至少一种。在一些非限制性示例中,第二部分可包括取代和未取代氟代烷基基团中的至少一者。在一些非限制性示例中,第二部分包括C1-C12直链氟化烷基、C1-C12直链氟化烷氧基、C3-C12支链氟化环状烷基、C3-C12氟化环状烷基和C3-C12氟化环状烷氧基中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第二部分可包括饱和的烃基基团并且基本上不存在任何不饱和的烃基基团。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,第二部分中的至少一个饱和的烃基基团的存在可促进第二部分变得被取向成使得其该至少一个第二部分的末端基团由于饱和的烃基基团的刚性程度低而接近图案化涂层130的暴露层表面11。在一些非限制性示例中,可以假定,不饱和的烃基基团的存在可抑制分子采取这种取向。
如本文特别是相对于材料所用,特征表面能可通常是指从这种材料测定的表面能。作为非限制性示例,可从由以薄膜形式沉积和/或涂覆的材料形成的表面测量特征表面能。用于测定固体的表面能的各种方法和理论是已知的。作为非限制性示例,可基于一系列接触角测量来计算和/或导出表面能,其中可使各种液体与固体表面接触以测量液-气界面与表面之间的接触角。在一些非限制性示例中,固体表面的表面能可等于具有完全润湿表面的最高表面张力的液体的表面张力。作为非限制性示例,可使用齐斯曼图来确定将导致与表面的完全润湿(即,0°接触角)的最高表面张力值。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可包括含F和C的化合物,其中F和C的原子比对应于至少约1、1.3、1.5、1.7或2中的至少一者的F/C商。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可包括其中所有F原子均键合到sp3碳原子的化合物。在一些非限制性示例中,F与C的原子比可通过以下方法来测定:对存在于化合物结构中的所有F原子进行计数,并且对于C原子,仅对存在于化合物结构中的sp3杂化C原子进行计数。在一些非限制性示例中,图案化材料411可包括这样的化合物,该化合物包括含F和C的部分作为其第二部分或一部分,其中F和C的原子比对应于至少约1.5、1.7、2、2.1、2.3或2.5的F/C商。
相关领域的普通技术人员将理解,包括F、sp3碳和/或其他官能团或部分中的至少一者的涂层中材料的存在可使用本领域已知的各种方法检测,作为非限制性示例,包括X射线光电子能谱(XPS)。
在一些非限制性示例中,第二部分可包括硅氧烷基团。
在一些非限制性示例中,该多个第二部分中的每个部分可包括键合到第一部分和第三部分中的至少一者的近端基团和布置在该近端基团远端的末端基团。
在一些非限制性示例中,末端基团可包括CF2H基团。在一些非限制性示例中,末端基团可包括CF3基团。在一些非限制性示例中,末端基团可包括CH2CF3基团。
在一些非限制性示例中,该多个第二部分中的每个部分可包括直链氟代烷基基团和直链氟代烷氧基基团中的至少一者。
在一些非限制性示例中,化合物结构中的该至少一个第二部分中的每个部分的分子量的总和可为至少约1,200g/mol、1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol和3,000g/mol中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该至少一个第二部分可包括疏水部分。
在一些非限制性示例中,第三部分可为连接基团。在一些非限制性示例中,第三部分可为单键、O、N、NH、C、CH、CH2和S中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可包括由式(C-2)和(C-3)中的至少一者表示的环磷腈衍生物:
其中:
R各自独立地表示和/或包括第二部分。
在一些非限制性示例中,R可包括氟代烷基基团。在一些非限制性示例中,氟代烷基基团可为C1-C18氟代烷基。在一些非限制性示例中,氟代烷基基团可由下式表示:
*——(CH2)t(CF2)uZ
其中:
t表示1和3之间的整数;
u表示5和12之间的整数;并且
Z表示H、氘代(D)和F中的至少一者。
在一些非限制性示例中,R可包括末端基团,该末端基团布置在与R键合的对应P原子远端。
在一些非限制性示例中,R可包括键合到第二部分的第三部分。在一些非限制性示例中,每个R的第三部分可键合到式(C-2)和(C-3)中的至少一者中的对应P原子。
在一些非限制性示例中,第三部分是氧原子。
在一些非限制性示例中,第一部分可与第二部分间隔开。
在不希望受任何特定理论束缚的情况下,可以假定,在图案化涂层130与下面层之间插入取向层120在一些非限制性示例中可提供相对于沉积材料531在器件100的暴露层表面11上的沉积的改进的图案化对比度,以便在一些非限制性示例中基本上阻止沉积材料531在图案化涂层130的暴露层表面11上的沉积,包括但不限于沉积作为封闭涂层150和/或作为至少一种颗粒结构160,特别是当图案化材料411的第一部分在沉积在取向层120上时表现出一定程度的与取向材料的分子间相互作用时。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,在一些非限制性示例中,包括表现出一定程度的与取向材料的分子间相互作用的图案化材料411的图案化涂层130可倾向于被取向成使得:可构成图案化涂层130的图案化材料411的第二部分可倾向于被取向成接近图案化涂层130的暴露层表面11,从而对于沉积材料531呈现(较)低表面能表面。
在一些非限制性示例中,图案化涂层如此取向的能力可取决于图案化涂层130的平均层厚度,并且在一些非限制性示例中,可在其范围内被最大化和/或促进。
在一些非限制性示例中,其中可观察到这种增强的图案化对比度的图案化涂层130的平均层厚度d2的范围可与图案化材料411的分子结构的特征尺寸相关。
在一些非限制性示例中,这种范围的最小值可为至少约1nm、2nm、3nm、4nm或5nm中的至少一者。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,如果图案化涂层130具有小于这种最小值的平均层厚度d2,则图案化材料411可能无法在器件的期望部分上提供完全的表面覆盖,使得图案化对比度可能受到损害。
在一些非限制性示例中,这种范围的最大值可为不大于约5nm、6nm、7nm、8nm和10nm中的至少一者。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,如果图案化涂层130具有大于这种最大值的平均层厚度d2,则图案化材料411的分子被取向成使得其第二部分被取向成接近图案化涂层130的暴露层表面11以便在其中呈现低表面能的可能性可被显著降低。这可以是至少部分地由于以下原因而引起的:当沉积附加分子以形成图案化涂层130时,分子取向变得越来越随机,因此降低了第二部分接近暴露层表面11或靠近该暴露层表面的可能性。
因此,不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,由于在图案化涂层130与下面层之间插入取向层120而导致的这种增强的图案化对比度可基本上被局限在图案化涂层130的平均层厚度的范围内。在一些非限制性示例中,针对增强的图案化对比度的图案化涂层130的平均层厚度的范围为约2nm-6nm和3nm-5nm中的至少一者。
出于简化讨论的目的,就图案化涂层130被沉积以充当用于在其上沉积至少一种颗粒结构160的基底而言,这种图案化涂层130可被指定为颗粒结构图案化涂层130p。相比之下,就图案化涂层130被沉积在第一部分101中以基本上阻止在这种第一部分101中形成沉积层140的封闭涂层150,从而将沉积层140的封闭涂层150的沉积局限在第二部分102而言,这种图案化涂层130可被指定为非颗粒结构图案化涂层130n。相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,图案化涂层130可充当颗粒结构图案化涂层130p和非颗粒结构图案化涂层130n两者。
图案化涂层130可提供具有对于沉积材料531的沉积的相对低初始黏着概率的暴露层表面11(在一些非限制性示例中,在由Walker等人描述的双QCM技术中确定的条件下),在一些非限制性示例中,该初始黏着概率可显著小于器件100的下面层的暴露层表面11(其上已沉积取向层120和图案化涂层130)的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的初始黏着概率可通过以下方式来确定:将这种材料沉积为某种形式的膜和/或涂层,并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的情况下,具有足够的厚度,以便减轻或降低在沉积在表面上时对与图案化材料411的取向材料的分子间相互作用的程度的任何影响。作为非限制性示例,可在厚度为至少约20nm、25nm、30nm、50nm、60nm和100nm中的至少一者的膜或涂层上测量初始黏着概率。
由于图案化涂层130和/或图案化材料411的对于沉积材料531的沉积的低初始黏着概率(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下),图案化涂层130的暴露层表面11(包括但不限于在第一部分101中)可基本上没有沉积材料531的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有为不大于约0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003或0.0001中的至少一者的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有为不大于约0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003或0.0001中的至少一者的对于Ag和/或Mg的沉积的初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有在约以下各项中的至少一者的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率:0.15-0.0001、0.1-0.0003、0.08-0.0005、0.08-0.0008、0.05-0.001、0.03-0.0001、0.03-0.0003、0.03-0.0005、0.03-0.0008、0.03-0.001、0.03-0.005、0.03-0.008、0.03-0.01、0.02-0.0001、0.02-0.0003、0.02-0.0005、0.02-0.0008、0.02-0.001、0.02-0.005、0.02-0.008、0.02-0.01、0.01-0.0001、0.01-0.0003、0.01-0.0005、0.01-0.0008、0.01-0.001、0.01-0.005、0.01-0.008、0.008-0.0001、0.008-0.0003、0.008-0.0005、0.008-0.0008、0.008-0.001、0.008-0.005、0.005-0.0001、0.005-0.0003、0.005-0.0005、0.005-0.0008和0.005-0.001。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有不大于阈值的对于多种沉积材料531的沉积的初始黏着概率。在一些非限制性示例中,这种阈值可为约0.3、0.2、0.18、0.15、0.13、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003或0.001中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有小于这种阈值的对于选自Ag、Mg、Yb、Cd和Zn中的至少一者的多种沉积材料531的沉积的初始黏着概率。在一些另外的非限制性示例中,图案化涂层130可表现出等于或低于该阈值的对于选自Ag、Mg和Yb中的至少一者的多种沉积材料531的沉积的初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可表现出等于或低于第一阈值的对于第一沉积材料531的沉积的初始黏着概率,和等于或低于第二阈值的对于第二沉积材料531的沉积的初始黏着概率。在一些非限制性示例中,第一沉积材料531可为Ag,第二沉积材料531可为Mg。在一些其他非限制性示例中,第一沉积材料531可为Ag,第二沉积材料531可为Yb。在一些其他非限制性示例中,第一沉积材料531可为Yb,第二沉积材料531可为Mg。在一些非限制性示例中,第一阈值可超过第二阈值。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)在经受包括但不限于Ag的沉积材料531的蒸气通量532(图5)之后,可具有对于EM辐射至少阈值透射率值的透射率。
在一些非限制性示例中,可在将形成为薄膜的图案化涂层130和/或图案化材料411的暴露层表面11暴露于沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸气通量532之后,在可用于沉积光电子器件1200的电极(作为非限制性示例,其可为有机发光二极管(OLED)器件的阴极)的典型条件下测量这种透射率。
在一些非限制性示例中,用于使暴露层表面11经受沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸气通量532的条件可如下:(i)约10-4托或10-5托的真空压力;(ii)沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸气通量532与约/秒的参考沉积速率基本上一致,作为非限制性示例,它可使用QCM监测和/或测量;以及(iii)暴露层表面11经受沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸气通量532,直到达到约15nm的参考平均层厚度,并且在达到这种参考平均层厚度时,暴露层表面11不会进一步经受沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸气通量532。
在一些非限制性示例中,经受沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸气通量532的暴露层表面11可基本上处于室温(例如,约25℃)。在一些非限制性示例中,经受沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸气通量532的暴露层表面11可定位成离蒸发沉积材料531(包括但不限于Ag)的蒸发源约65cm。
在一些非限制性示例中,可在可见光谱中的波长下测量阈值透射率值。作为非限制性示例,可在约460nm波长下测量阈值透射率值。在一些非限制性示例中,可在IR和/或NIR光谱中的波长下测量阈值透射率值。作为非限制性示例,可在约700nm、900nm或约1000nm波长下测量阈值透射率值。在一些非限制性示例中,阈值透射率值可表示为可透射穿过样品的入射EM功率的百分比。在一些非限制性示例中,阈值透射率值可为至少约60%、65%、70%、75%、80%、85%或90%中的至少一者。
在一些非限制性示例中,在图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率和其上的沉积材料531的平均层厚度之间可存在正相关。
相关领域的普通技术人员将理解,高透射率通常可指示不存在沉积材料531的封闭涂层150,作为非限制性示例,该沉积材料可为Ag。另一方面,低透射率通常可指示沉积材料531(包括但不限于Ag、Mg和/或Yb)的封闭涂层150的存在,因为金属薄膜(特别是当形成为封闭涂层150时)可表现出对EM辐射的高度吸收。
可进一步假定,相对于沉积材料531(包括但不限于Ag、Mg和/或Yb)表现出低初始黏着概率的暴露层表面11可以表现出高透射率。另一方面,相对于沉积材料531(包括但不限于Ag、Mg和/或Yb)表现出高黏着概率的暴露层表面11可以表现出低透射率。
制造了一系列样品来测量示例性材料的透射率,以及目视观察在这种示例性材料的暴露层表面11上是否形成了Ag的封闭涂层150。通过在玻璃基板10上沉积约50nm厚的示例性材料涂层,然后使涂层的暴露层表面11经受约/秒速率的Ag蒸气通量532直至达到约15nm的参考层厚度,制备了每个样品。然后目视分析每个样品,并且测量穿过每个样品的透射率。
本文样品中所使用的示例性材料的分子结构在下表1中列出:
表1
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目视确认了其中已经形成Ag的基本上封闭的涂层150的样品,并且通过测量穿过样品的透射率,进一步确认了这些样品中这种涂层的存在,样品在约460nm的波长下显示不大于约50%的透射率。
还确认了其中没有形成Ag的封闭涂层150的样品,并且通过测量穿过样品的透射率,进一步确认了这些样品中不存在这种涂层,样品在约460nm的波长下显示超过约70%的透射率。
结果汇总于下表2中:
表2
材料 | Ag的封闭涂层? |
HT211 | 存在 |
HT01 | 存在 |
TAZ | 存在 |
Balq | 存在 |
Liq | 存在 |
示例性材料1 | 存在 |
示例性材料2 | 存在 |
示例性材料3 | 不存在 |
示例性材料4 | 不存在 |
示例性材料5 | 不存在 |
示例性材料6 | 不存在 |
示例性材料7 | 不存在 |
示例性材料8 | 不存在 |
示例性材料9 | 不存在 |
示例性材料10 | 不存在 |
示例性材料11 | 不存在 |
基于前述内容,据发现,表1和表2中前7个样品中使用的材料(HT211至示例性材料2)可能不太适合抑制沉积材料531(包括但不限于Ag和/或含Ag材料)在其上沉积。
另一方面,据发现,示例性材料3至示例性材料11可适于(至少在一些非限制性应用中)充当用于抑制沉积材料531(包括但不限于Ag和/或含Ag材料)在其上沉积的图案化涂层130。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有不大于约24达因/厘米、22达因/厘米、20达因/厘米、18达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米或11达因/厘米中的至少一者的表面能。
在一些非限制性示例中,表面能可为至少约6达因/厘米、7达因/厘米或8达因/厘米中的至少一者。
在一些非限制性示例中,表面能可为约10达因/厘米-20达因/厘米或13达因/厘米-19达因/厘米中的至少一者。
在一些非限制性示例中,表面的临界表面张力可根据齐斯曼法来确定,如在W.A.Zisman,Advances in Chemistry 43(1964年)第1-51页中进一步详述的。
作为非限制性示例,制造了一系列样品来测量由各种材料形成的表面的临界表面张力。测量结果汇总于下表3中:
表3
材料 | 临界表面张力(达因/厘米) |
HT211 | 25.6 |
HT01 | >24 |
TAZ | 22.4 |
Balq | 25.9 |
Liq | 24 |
示例性材料1 | 26.3 |
示例性材料2 | 24.8 |
示例性材料3 | 19 |
示例性材料4 | 7.6 |
示例性材料5 | 15.9 |
示例性材料6 | <20 |
示例性材料7 | 13.1 |
示例性材料8 | 20 |
示例性材料9 | 18.9 |
示例性材料10 | 15.4 |
示例性材料11 | 13.4 |
基于表3中临界表面张力的前述测量和关于存在或不存在Ag的基本上封闭的涂层150的先前观察,据发现,当沉积为涂层时形成低表面能表面的材料(作为非限制性示例,可为临界表面张力为约13达因/厘米-20达因/厘米或13达因/厘米19达因/厘米中的至少一者的材料)可适于形成图案化涂层130以抑制沉积材料531(包括但不限于Ag和/或含Ag材料)在其上沉积。
制造一系列样品来测量示例性图案化材料411的透射率的降低,该透射率的降低作为增强的图案化对比度的指示,该增强的图案化对比度可归因于在图案化涂层130与下面层之间插入取向层120。
通过在玻璃基板10上沉积大约20nm厚的支撑层115来制备每个样品,该支撑层包括ETL 1639材料和Liq以按体积计大约1:1的比例组成的混合物。在第一组样品中,在支撑层115上沉积取向层120,该取向层包括大约2nm的Yb的第一层和大约10nm的以按体积计大约1∶9的比例组成的MgAg的第二层。在第二组样品中,没有沉积取向层120。然后,每个样品都已在其暴露层表面11上沉积了具有在约5nm-11nm之间的范围内变化的平均层厚度的图案化涂层130。示例性材料10用于形成图案化涂层130。在该阶段测量穿过每个样品的EM辐射的透射率,在此之后使每个样品经受沉积材料531的包括具有大约30nm的参考层厚度的Ag的蒸气通量532,并且进一步测量穿过每个样品的EM辐射的透射率。
对于每个样品,针对各种波长的EM辐射记录对应于来自样品的透射率测量结果与来自对比样品的透射率测量结果之间的差值的透射率降低,该对比样品中的样品结构是相同的但没有暴露于Ag蒸气通量532。相关领域的普通技术人员将理解,低的透射率降低指示第一测量与第二测量之间的气相沉积阶段未导致沉积材料531的显著沉积,这在一些非限制性示例中可指示图案化涂层130相对于沉积材料531的沉积的良好图案化对比度。
第一组样品的透射率降低测量结果在下表4中列出:
表4
第二组样品的透射率降低测量结果在下表5中列出:
表5
可以看出,表4中的透射率降低值显著且始终低于表5中的对应值,从而表明在支撑层115与图案化涂层130之间插入取向层120导致改善的图案化对比度。
此外,可以观察到,对于第一组样品,随着图案化涂层130的厚度增加,在所有波长上的透射率降低都减小。相比之下,如在450nm波长下可最佳地看到的,对于第二组样品,透射率降低在厚度的中间值(7nm)处达到局部最小值,从而表明存在最小值与最大值之间的范围,在此范围内图案化对比度增强,该范围在一些非限制性示例中可对应于图案化涂层130的厚度范围,在此厚度范围内图案化材料411的分子的高表面能分量朝向具有高表面能的取向层120的暴露层表面11取向的趋势可提供此类分子的低表面能分量朝向图案化涂层130的暴露层表面呈现的趋势,如本文所讨论的。
制造一系列样品来探索这种趋势,其中取向层120由各种不同取向材料组成。
通过在玻璃基板10上沉积大约20nm厚的支撑层115来制备每个样品,该支撑层包括至少一个半导电层1230(即,ETL 1639材料和Liq以按体积计大约1:1的比例组成的混合物)。然后,在支撑层上沉积大约10nm的取向材料的取向层,随后沉积平均层厚度在约2nm-10nm之间的范围内变化的图案化涂层130。示例性材料11用于形成图案化涂层130。在该阶段测量穿过每个样品的EM辐射的透射率,在此之后使每个样品经受沉积材料531的包括具有大约120nm的参考层厚度的Ag的蒸气通量532,并且进一步测量穿过每个样品的EM辐射的透射率。
在第三组样品中,使用包括以按体积计大约1∶9的比例组成的MgAg的取向材料。该第三组样品的透射率降低测量结果在下表6中列出:
表6
可以看出,考虑到沉积材料531的蒸气通量532的更大参考层厚度(120nm)(相对于在前两组样品中使用的厚度(30nm)而言),透射率降低的变化更加突出。
另外,对于超过4nm的图案化涂层130的厚度,观察到透射率降低的显著下降,其中随着厚度增加超过6nm,至少在450nm波长下的透射率降低逐渐增大。这表明对于这组样品,小于约4nm的图案化涂层130的平均层厚度可能不大得足以确保其封闭涂层150的形成,或不大得足以以其他方式提供完全覆盖。
在第四组样品中,使用包括Cu的取向材料。该第四组样品的透射率降低测量结果在下表7中列出:
表7
可以看到类似的结果,其中图案化涂层130的厚度的有效范围的最小(或最优)值为大约4nm。
在第五组样品中,使用包括Ag的取向材料。该第五组样品的透射率降低测量结果在下表8中列出:
表8
同样,可以看到类似的结果,其中至少对于450nm波长,图案化涂层130的厚度的有效范围的最小(或最优)值为大约6nm。
在第六组样品中,通过以下方式来制备每个样品:在玻璃基板10上沉积大约10nm的取向材料的取向层,在支撑层上沉积,随后沉积平均层厚度在约2nm-10nm之间的范围内变化的图案化涂层130。在该阶段测量穿过每个样品的EM辐射的透射率,在此之后使每个样品经受沉积材料531的包括具有大约120nm的参考层厚度的Ag的蒸气通量532,并且进一步测量穿过每个样品的EM辐射的透射率。因此,除了省略了包括至少一个半导电层1230的支撑层115之外,第六组样品与第五组样品相同。该第六组样品的透射率降低测量结果在下表9中列出:
表9
可以看出,相对于第五组中的对应测量,特别是对于600nm和900nm波长,第六组中的样品的透射率显著降低。这表明在取向层120与下面层之间插入支撑层115可提供增强的图案化对比度。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有低折射率。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)对于550nm波长的EM辐射可具有不大于约1.55、1.5、1.45、1.43、1.4、1.39、1.37、1.35、1.32或1.3中的至少一者的折射率。
不希望受任何特定理论的束缚,已观察到,提供具有低折射率的图案化涂层130可(至少在一些器件100中)提高外部EM辐射穿过其第二部分102的透射。作为非限制性示例,当图案化涂层130具有低折射率时,相对于其中不提供这种低折射率图案化涂层130的类似构造的器件,在其中包括气隙的器件100(该气隙可布置在图案化涂层130附近或邻近该图案化涂层)可表现出更高的透射率。
作为非限制性示例,制造了一系列样品来测量由各种示例性材料中的一些形成的涂层在550nm波长下的折射率。测量结果汇总于下表10中:
表10
基于表10中对折射率的前述测量,和表2中关于存在或不存在Ag的基本上封闭的涂层150的先前观察,据发现,形成低折射率涂层的材料(作为非限制性示例,可为折射率不大于约1.4或1.38中的至少一者的材料)可适于形成图案化涂层130以抑制沉积材料531(包括但不限于Ag和/或含Ag材料)在其上沉积。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)对于在至少约600nm、500nm、460nm、420nm或410nm中的至少一者的波长处的光子可具有不大于约0.01的消光系数。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可在至少可见光谱中基本上不衰减穿过其中的EM辐射。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可在至少IR光谱和/或NIR光谱中基本上不衰减穿过其中的EM辐射。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)对于在比至少约400nm、390nm、380nm或370nm中的至少一者短的波长下的EM辐射可具有可为至少约0.05、0..1、0.2或0.5中的至少一者的消光系数。
以这种方式,图案化涂层130和/或图案化材料411(当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可吸收入射在器件100上的UVA光谱中的EM辐射,从而降低UVA光谱中的EM辐射可能在器件性能、器件稳定性、器件可靠性和/或器件寿命方面赋予不期望的效果的可能性。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与图案化涂层130在器件100内的沉积类似的环境下)可具有为以下中的至少一者的玻璃化转变温度:(i)至少约300℃、150℃、130℃、120℃和100℃中的至少一者,以及(ii)不大于约30℃、0℃、-30℃和-50℃中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可具有约100℃-320℃、、120℃-300℃、140℃-280℃或150℃-250℃中的至少一者的升华温度。在一些非限制性示例中,这种升华温度可允许使用PVD将图案化材料411容易地沉积为涂层。
材料的升华温度可使用对于相关领域的普通技术人员来说显而易见的各种方法来测定,包括但不限于,通过在高真空下在坩埚中加热材料并且通过测定可达到的温度以:
·观察材料何时开始沉积到在距坩埚固定距离安装的QCM表面上;
·观察对在距坩埚固定距离安装的QCM上的表面上的特定沉积速率,作为非限制性示例,为0.1/秒;以及/或者
·达到材料的阈值蒸气压,作为非限制性示例,为约10-4或10-5托。
在一些非限制性示例中,材料的升华温度可通过以下操作来测定:在高真空环境(作为非限制性示例,为约10-4托)下加热蒸发源中的材料,以及测定可达到的引起材料蒸发从而产生足以引起材料沉积(作为非限制性示例,以约/秒的沉积速率沉积到在距该源固定距离安装的QCM上的表面上)的蒸气通量的温度。
在一些非限制性示例中,为了测定升华温度,可将QCM安装在距坩埚约65cm处。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可包括多种不同的材料。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的化合物的分子量可为不大于约5,000g/mol、4,500g/mol、4,000g/mol、3,800g/mol或3,500g/mol中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411的化合物的分子量可为至少约1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,200g/mol或2,500g/mol中的至少一者。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,对于适于形成具有相对低表面能的表面的化合物,可能存在这样的目标:在至少一些应用中,此类化合物的分子量为约1,500g/mol-5,000g/mol、1,500g/mol-4,500g/mol、1,700g/mol-4,500g/mol、2,000g/mol-4,000g/mol、2,200g/mol-4,000g/mol或2,500g/mol-3,800g/mol中的至少一者。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,此类化合物可表现出可能适用于形成具有以下特征的涂层和/或层的至少一种性质:(i)相对高的熔点,作为非限制性示例,为至少100℃,(ii)相对低的表面能,和/或(iii)基本上无定形的结构,作为非限制性示例,当使用基于真空的热蒸发工艺沉积时。
在一些非限制性示例中,这种化合物的摩尔重量的可归因于F原子的存在的百分比可为约40%-90%、45%-85%、50%-80%、55%-75%或60%-75%中的至少一者。在一些非限制性示例中,F原子可构成这种化合物的大部分摩尔重量。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可以一定图案设置,该图案可由其中可基本上没有图案化涂层130的封闭涂层150的至少一个区域限定。在一些非限制性示例中,该至少一个区域可将图案化涂层130分离成其多个离散片段。在一些非限制性示例中,图案化涂层130的该多个离散片段可在其侧向朝向彼此物理地间隔开。在一些非限制性示例中,图案化涂层130的该多个离散片段可以规则结构(包括但不限于阵列或矩阵)布置,使得在一些非限制性示例中,图案化涂层130的离散片段可以重复图案构造。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的该多个离散片段中的至少一个可各自对应于发射区域1310。在一些非限制性示例中,发射区域1310的开口率可为不大于约50%、40%、30%或20%中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可形成为单个整体式涂层。
在一些非限制性示例中,由于所使用的图案化材料411和/或沉积环境,图案化涂层130可具有和/或提供(包括但不限于)用于沉积材料531的至少一个成核位点。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可用可充当晶种或异质物的另一种材料掺杂、覆盖和/或补充,以充当用于沉积材料531的这种成核位点。在一些非限制性示例中,这种其他材料可包括NPC 720材料。在一些非限制性示例中,这种其他材料可包括有机材料(诸如作为非限制性示例,多环芳族化合物)和/或包含非金属元素(诸如但不限于O、S、N或C中的至少一者,其存在原本可能是源材料、用于沉积的设备和/或真空室环境中的污染物)的材料。在一些非限制性示例中,这种其他材料可以单层的一小部分的层厚度沉积,以避免形成其封闭涂层150。相反,这种其他材料的沉积材料可倾向于在侧向朝向上间隔开,以便形成用于沉积材料的离散成核位点。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可充当光学涂层。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可修改由器件100发射的EM辐射(包括但不限于,光子形式)的至少一个性质和/或特性。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可表现出一定程度的雾度,从而导致发射的EM辐射被散射。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可包括用于使透射穿过其中的EM辐射被散射的晶体材料。在一些非限制性示例中,EM辐射的这种散射可有利于增强来自器件100的EM辐射的外部耦合。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可最初被沉积为基本上非晶态(包括但不限于基本上无定形的)涂层,于是,在其沉积之后,图案化涂层130可变成结晶的并且此后用作光学耦合。
适合用于提供图案化涂层130的材料当作为薄膜或涂层沉积在表面上时通常可具有低表面能。在一些非限制性示例中,具有低表面能的材料可表现出低分子间力。在一些非限制性示例中,具有低分子间力的材料可表现出低熔点。在一些非限制性示例中,由于具有低熔点的涂层或材料在接近材料熔点的操作温度下物理性质会发生变化,所以此类材料可能不适合用于需要高温可靠性(作为非限制性示例,高达约60℃、85℃或100℃中的至少一者)的一些应用。作为非限制性示例,熔点为120℃的材料可能不适合依靠高达100℃的高温可靠性的应用。因此,具有较高熔点的材料至少在需要高温可靠性的一些应用中可能是期望的。不希望受任何特定理论的束缚,现在假定,具有相对高表面能的材料至少在需要高温可靠性的一些应用中可以是适合的。
在一些非限制性示例中,具有低分子间力的材料可表现出低升华温度。在一些非限制性示例中,具有低升华温度的材料可能不适合需要对材料的沉积膜的层厚度进行高度控制的制造工艺。作为非限制性示例,对于升华温度小于约140℃、120℃、110℃、100℃或90℃的材料,可能难以控制使用真空热蒸发或本领域其他方法沉积的膜的沉积速率和层厚度。在一些非限制性示例中,具有较高升华温度的材料在需要对膜厚度进行高度控制的至少一些应用中可以是适合的。不希望受任何特定理论的束缚,现在可假定,具有相对高表面能的材料可至少在需要对膜厚度进行高度控制的一些应用中是合适的。
通常,具有低表面能的材料可表现出大或宽的光学带隙,作为非限制性示例,其可对应于材料的HOMO-LUMO能隙。
在一些非限制性示例中,第一光学带隙可为不大于约4.1eV、3.5eV或3.4eV中的至少一者。在一些非限制性示例中,第二光学带隙可超过约3.4eV、3.5eV、4.1eV、5eV或6.2eV中的至少一者。
在一些非限制性示例中,图案化材料411可在对应于可见光谱的任何波长下基本上不表现出光致发光。在一些非限制性示例中,图案化材料411可在经受具有为至少约300nm、320nm、350nm和/或365nm中的至少一者的波长的EM辐射时不表现出光致发光。在一些非限制性示例中,当经受这种EM辐射时,图案化材料411可表现出不明显和/或不可检测到的吸收。在一些非限制性示例中,图案化材料411的光学带隙可比由源发射的EM辐射的光子能量更宽,使得图案化材料411在经受这种EM辐射时不经历光激发。然而,在一些非限制性示例中,包含这种图案化材料411的图案化涂层130在经受EM辐射时仍可由于图案化涂层130包含表现出光致发光的另一种材料而表现出光致发光。在一些非限制性示例中,在沉积图案化涂层130时,可使用常规表征技术诸如荧光显微镜检测和/或观察图案化涂层130的存在。
在一些非限制性示例中,可能存在这样的目标:提供图案化涂层130,以在图案化涂层130经受沉积材料531的蒸气通量532时引起至少一种颗粒结构160的不连续层170的形成。在至少一些应用中,图案化涂层130可表现出足够低的初始黏着概率,使得沉积材料531的封闭涂层150可在第二部分102中形成,该第二部分可基本上没有图案化涂层130,而具有至少一种特性的至少一种颗粒结构160的不连续层170可形成在第一部分101中图案化涂层130上。在一些非限制性示例中,可能存在这样的目标:在第二部分102中形成沉积材料531的至少一种颗粒结构160的不连续层170(作为非限制性示例,该沉积材料可为金属或金属合金),同时沉积沉积材料531的具有例如不大于约100nm、50nm、25nm或15nm中的至少一者的厚度的封闭涂层150。在一些非限制性示例中,在第一部分101中作为至少一种颗粒结构160的不连续层170沉积的沉积材料531的相对量可对应于在第二部分102中作为封闭涂层沉积150的沉积材料531的量的约1%-50%、2%-25%、5%-20%或7%-10%中的至少一者,作为非限制性示例,该封闭涂层可对应于不大于约100nm、75nm、50nm、25nm或15nm中的至少一者的厚度。
不希望受任何特定理论的束缚,发明人现已发现,包含当沉积为薄膜时表现出相对高的表面能的材料的图案化涂层130可在一些非限制性示例中在第一部分101中形成沉积材料531的至少一种颗粒结构160的不连续层170,并且在第二部分102中形成沉积材料531的封闭涂层150,包括但不限于,在该封闭涂层150的厚度(作为非限制性示例)为不大于约100nm、75nm、50nm、25nm或15nm中的至少一者的情况下。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可包括多种材料。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可包括第一材料和第二材料。
在一些非限制性示例中,当沉积为薄膜时,图案化涂层130的多种材料中的至少一种可用作NIC。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的第一材料和第二材料中的至少一者可以是低聚物。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的多种材料中的至少一种在沉积为薄膜时可用作NIC,并且图案化涂层的另一种材料在沉积为薄膜时形成NPC 720。在一些非限制性示例中,第一材料可在沉积为薄膜时形成NPC 720,并且第二材料可在沉积为薄膜时形成NIC。在一些非限制性示例中,与其中图案化涂层130由第二材料形成而基本上没有第一材料的情况相比,图案化涂层130中第一材料的存在可导致该图案化涂层的增大的初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的材料中的至少一种可适于在沉积为薄膜时形成具有低表面能的表面。在一些非限制性示例中,当沉积为薄膜时,第一材料可适于形成具有比包括第二材料的薄膜所提供的表面低的表面能的表面。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可包括但不限于通过包括表现出光致发光的材料来表现出光致发光。
沉积层
在一些非限制性示例中,在图案化涂层130在其侧向范围上被局限在第一部分102的情况下,在器件100的侧向朝向的第二部分102中,包括沉积材料531的沉积层140可被设置作为下面层的暴露层表面11上的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,沉积层140可沉积在取向层120和/或下面层上。
在一些非限制性示例中,沉积层140的平均层厚度d3可为至少约2nm、5nm、8nm、10nm、15nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm和100nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,沉积层140可包括沉积材料531。
在一些非限制性示例中,沉积材料531可与取向层120的金属材料相同,并且/或者包括至少一种与该金属材料共同的金属。在一些非限制性示例中,沉积材料531可与下面层相同,并且/或者包括至少一种与该下面层共同的金属。
在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括选自K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、Mg、Zn、Cd、Sn和Y中的至少一者的元素。在一些非限制性示例中,该颗粒结构材料可包括选自K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al和Mg中的至少一者的元素。在一些非限制性示例中,该元素可包括Cu、Ag和Au中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可为Cu。在一些非限制性示例中,该元素可为Al。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Zn、Cd和Yb中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag、Al、Yb和Li中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag和Yb中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg和Ag中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可为Ag。
在一些非限制性示例中,沉积材料531可为纯金属和/或包括纯金属。在一些非限制性示例中,沉积材料531可为纯Ag和基本上纯的Ag中的至少一者。在一些非限制性示例中,基本上纯的Ag可具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%和99.9995%中的至少一者的纯度。在一些非限制性示例中,沉积材料531可为纯Mg和基本上纯的Mg中的至少一者。在一些非限制性示例中,基本上纯的Mg可具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%和99.9995%中的至少一者的纯度。
在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括合金。在一些非限制性示例中,该合金可为含Ag合金、含Mg合金和含AgMg合金中的至少一者。在一些非限制性示例中,含AgMg合金可具有按体积计可在约1:10(Ag:Mg)至约10:1的范围内的合金组合物。
在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括代替Ag和/或与Ag组合的其他金属。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括Ag与至少一种其他金属的合金。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括Ag与Mg和Yb中的至少一者的合金。在一些非限制性示例中,这种合金可为二元合金,该二元合金具有约5体积%-95体积%Ag之间的组合物,其余为其他金属。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括Ag和Mg。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括组成按体积计在约1:10-10:1之间的Ag:Mg合金。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括Ag和Yb。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括组成按体积计在约1:20-10:1之间的Yb:Ag合金。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括Mg和Yb。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括Mg:Yb合金。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括Ag、Mg和Yb。在一些非限制性示例中,沉积层140可包括Ag:Mg:Yb合金。
在一些非限制性示例中,沉积层140可包括至少一种附加元素。在一些非限制性示例中,这种附加元素可为非金属元素。在一些非限制性示例中,该非金属元素可为O、S、N和C中的至少一者。相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,由于在源材料、用于沉积的设备和/或真空室环境中存在此类附加元素,此类附加元素可作为污染物结合到沉积层140中。在一些非限制性示例中,可将此类附加元素的浓度限制为低于阈值浓度。在一些非限制性示例中,此类附加元素可与沉积层140的其他元素一起形成化合物。在一些非限制性示例中,该非金属元素在沉积材料531中的浓度可为不大于约1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%和0.0000001%中的至少一者。在一些非限制性示例中,沉积层140可具有其中O和C的组合量可为不大于约10%、5%、1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%或0.0000001%中的至少一者的组合物。
现已发现,多少有些令人惊讶的是,降低沉积层140中某些非金属元素的浓度,特别是在沉积层140可基本上由金属和/或金属合金组成的情况下,可促进沉积层140的选择性沉积。不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,某些非金属元素(诸如作为非限制性示例,O和C中的至少一者)当存在于沉积层140的蒸气通量532中和/或沉积室中和/或环境中时,可沉积在图案化涂层130的表面上以充当用于沉积层140的金属元素的成核位点。可以假定,降低可充当成核位点的此类非金属元素的浓度可有利于减少沉积在图案化涂层130的暴露层表面11上的沉积材料531的量。
在一些非限制性示例中,待沉积在器件100的暴露层表面11上的沉积材料531可具有介电常数性质,在一些非限制性示例中,该介电常数性质可被选择为促进和/或增加该至少一种颗粒结构160对EM辐射的吸收,该EM辐射通常或在一些时间限制示例中在EM光谱的波长(子)范围(包括但不限于可见光谱)和/或其子范围和/或波长(包括但不限于对应于特定颜色)中。
在一些非限制性示例中,沉积层140可包括多层沉积材料531。在一些非限制性示例中,该多个层中的第一层的沉积材料531可与该多个层中的第二层的沉积材料531不同。在一些非限制性示例中,沉积层140可包括多层涂层。在一些非限制性示例中,这种多层涂层可为Yb/Ag、Yb/Mg、Yb/Mg:Ag、Yb/Yb:Ag、Yb/Ag/Mg和Yb/Mg/Ag中的至少一者。
在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括键解离能为不大于约300kJ/mol、200kJ/mol、165kJ/mol、150kJ/mol、100kJ/mol、50kJ/mol和20kJ/mol中的至少一者的金属。
在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括电负性为不大于约1.4、1.3和1.2中的至少一者的金属。
在一些非限制性示例中,沉积层140的薄层电阻通常可对应于沉积层140的薄层电阻,该沉积层的薄层电阻与器件100的其他部件、层和/或部分隔离地测量或测定。在一些非限制性示例中,沉积层140可形成为薄膜。因此,在一些非限制性示例中,沉积层140的特征薄层电阻可基于这种薄膜的组成、厚度和/或形态来测定和/或计算。在一些非限制性示例中,该薄层电阻可为不大于约10Ω/□、5Ω/□、1Ω/□、0.5Ω/□、0.2Ω/□和0.1Ω/□中的至少一者。
在一些非限制性示例中,沉积层140可以一定图案设置,该图案可由其中基本上没有沉积层140的封闭涂层150的至少一个区域限定。在一些非限制性示例中,该至少一个区域可将沉积层140分离成其多个离散片段。在一些非限制性示例中,沉积层140的每个离散片段可为不同的第二部分102。在一些非限制性示例中,沉积层140的该多个离散片段可在其侧向朝向彼此物理地间隔开。在一些非限制性示例中,沉积层140的此类多个离散片段中的至少两个可电耦接。在一些非限制性示例中,沉积层140的此类多个离散片段中的至少两个可各自与共同的导电层或涂层(包括但不限于下面的表面)电耦接以允许电流在它们之间流动。在一些非限制性示例中,沉积层140的此类多个离散片段中的至少两个可彼此电绝缘。
使用图案化涂层的选择性沉积
图4是示出在室410中的蒸发沉积过程的非限制性示例的示例性示意图,该蒸发沉积过程总体上以400示出,用于将图案化涂层130选择性地沉积到取向层120的暴露层表面11的第一部分101上。
在过程400中,在真空下加热一定量的图案化材料411,以使图案化材料411蒸发和/或升华。在一些非限制性示例中,图案化材料411可完全和/或基本上包括用于形成图案化涂层130的材料。在一些非限制性示例中,这种材料可包括有机材料。
图案化材料411的蒸气通量412可流过室410(包括在箭头41所示的方向上),流向暴露层表面11。当蒸气通量412入射在取向层120的暴露层表面11上时,可在该表面上形成图案化涂层130。
在一些非限制性示例中,如过程400的图中所示,通过在蒸气通量412和取向层120的暴露层表面11之间插入阴影掩模415(在一些非限制性示例中,可为FMM),可使图案化涂层130仅选择性地沉积到取向层的暴露层表面11的一部分(在所示示例中是第一部分101)上。在一些非限制性示例中,这种阴影掩模415可在一些非限制性示例中用于形成相对小的特征,其中特征尺寸为大约数十微米或更小。
阴影掩模415可具有至少一个延伸穿过其中的孔416,使得蒸气通量412的一部分穿过孔416并且可入射在暴露层表面11上以形成图案化涂层130。在蒸气通量412未穿过孔416但入射在阴影掩模415的表面417上的情况下,该蒸气通量被阻止设置在暴露层表面11上来形成图案化涂层130。在一些非限制性示例中,阴影掩模415可被构造成使得穿过孔416的蒸气通量412可入射在第一部分101上但不入射在第二部分102上。(取向层120和/或其下的下面层的)暴露层表面11的第二部分102因此可基本上没有图案化涂层130。在一些非限制性示例(未示出)中,入射在阴影掩模415上的图案化材料411可沉积在其表面417上。
因此,可在完成图案化涂层130的沉积时产生图案化表面。
图5是示例性示意图,示出了室410中的蒸发过程的结果的非限制性示例,该蒸发过程总体上以500a示出,用于将沉积层140的封闭涂层150选择性地沉积到下面层的暴露层表面11的第二部分102上,该第二部分基本上没有(包括但不限于由图4的蒸发过程400)选择性地沉积到第一部分101上的图案化涂层130。
在一些非限制性示例中,沉积层140可由沉积材料531组成,在一些非限制性示例中,该沉积材料包括至少一种金属。相关领域的普通技术人员将理解,通常,有机材料的蒸发温度相对于金属(诸如可用作沉积材料531的金属)的蒸发温度较低。
因此,在一些非限制性示例中,相对于使用这种阴影掩模415直接图案化沉积层140,在采用阴影掩模415选择性地沉积一定图案的图案化涂层130方面可存在较少约束。
一旦图案化涂层130已经沉积在取向层120的暴露层表面11的第一部分101上,沉积材料531的封闭涂层150就可作为沉积层140沉积在(取向层120或下面层的)暴露层表面11的基本上没有图案化涂层130的第二部分102上。
在过程500a中,可在真空下加热一定量的沉积材料531,以使沉积材料531蒸发和/或升华。在一些非限制性示例中,沉积材料531可完全和/或基本上包括用于形成沉积层140的材料。
沉积材料531的蒸气通量532可在室410内部被引导(包括在箭头51所示的方向上),朝向第一部分101和第二部分102的暴露层表面11。当蒸气通量532入射在暴露层表面11的第二部分102上时,沉积材料531的封闭涂层150可在其上形成为沉积层140。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来执行沉积材料531的沉积。
相关领域的普通技术人员将理解,与阴影掩模415的特征尺寸相反,开口掩模的特征尺寸通常可与正制造的器件100的尺寸相当。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,可省略开口掩模的使用。在一些非限制性示例中,本文所述的开口掩模沉积工艺可另选地在不使用开口掩模的情况下进行,使得可暴露整个目标暴露层表面11。
实际上,如图5所示,蒸气通量532可在第一部分101中入射在图案化涂层130的暴露层表面11上,以及在基本上没有图案化涂层130的第二部分102中入射在(取向层120或下面层的)暴露层表面11上。
由于第一部分101中的图案化涂层130的暴露层表面11可相对于第二部分102中的(取向层120或下面层的)暴露层表面11表现出相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,所以沉积层140可基本上仅选择性地沉积在第二部分102中的(取向层120或下面层的)暴露层表面11上,该第二部分基本上没有图案化涂层130。相比之下,在第一部分101中入射在图案化涂层130的暴露层表面11上的蒸气通量532可倾向于不沉积(如533所示),并且在第一部分101中的图案化涂层130的暴露层表面11可基本上没有沉积层140的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,蒸气通量532在第二部分102中的下面层的暴露层表面11上的初始沉积速率可超过蒸气通量532在第一部分101中的图案化涂层130的暴露层表面11上的初始沉积速率的约200倍、550倍、900倍、1,000倍、1,500倍、1,900倍或2,000倍中的至少一者。
因此,图4中使用阴影掩模415进行图案化涂层130的选择性沉积以及沉积材料531的开口掩模和/或无掩模沉积的组合可产生图5所示的器件100的型式500a。
当在第一部分101中选择性地沉积图案化涂层130之后,在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺将经沉积材料531的封闭涂层150沉积在器件100上作为沉积层140,但该封闭涂层可基本上仅保留于第二部分102内,该第二部分基本上没有图案化涂层130。
图案化涂层130可在第一部分101内提供具有相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率的暴露层表面11,即显著小于器件100在第二部分102内的(取向层120或下面层的)暴露层表面11对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率。
因此,第一部分101可基本上没有沉积材料531的封闭涂层150。
虽然本公开设想利用蒸发沉积工艺(涉及阴影掩模415)来进行图案化涂层130的图案化沉积,但是相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,这可利用任何合适的沉积工艺(包括但不限于微接触印刷工艺)来实现。
虽然本公开设想图案化涂层130是NIC,但相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,图案化涂层130可为NPC 720。在此类示例中,已经沉积了NPC 720的部分(诸如但不限于第一部分101)在一些非限制性示例中可具有沉积材料531的封闭涂层150,而另一部分(诸如但不限于第二部分102)可基本上没有沉积材料531的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的平均层厚度和之后沉积的沉积层140的平均层厚度可根据多种参数而变化,这些参数包括但不限于给定的应用和给定的性能特性。在一些非限制性示例中,图案化涂层130的平均层厚度可与之后沉积的沉积层140的平均层厚度相当,以及/或者基本上不大于后者。使用相对薄的图案化涂层130来实现沉积层140的选择性图案化可适于提供柔性器件100。在一些非限制性示例中,相对薄的图案化涂层130可提供相对平坦的表面,在该表面上可沉积阻隔涂层或其他薄膜封装(TFE)层2050。在一些非限制性示例中,提供这种相对平坦的表面来用于涂覆这种阻隔涂层2050可增加其对这种表面的粘附性。
边缘效应
图案化涂层过渡区域
转到图6A,该图可示出图1的器件100的型式600a,它可以放大形式示出第一部分101中的图案化涂层130和第二部分102中的沉积层140之间的界面。图6B可以平面图示出器件600a。
如在图6B中可更好地看到的,在一些非限制性示例中,第一部分101中的图案化涂层130可在所有侧上被第二部分102中的沉积层140围绕,使得第一部分101可具有由图案化涂层130在沿着每个侧向轴的侧向朝向的另一范围或边缘615限定的边界。在一些非限制性示例中,侧向朝向的图案化涂层边缘615可由第一部分101在这种朝向的周边限定。
在一些非限制性示例中,第一部分101在侧向朝向可包括至少一个图案化涂层过渡区域101t,其中图案化涂层130的厚度可从最大厚度过渡到减小的厚度。第一部分101的未表现出这种过渡的范围可被确定为第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可在第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n中形成基本上封闭的涂层150。
在一些非限制性示例中,图案化涂层过渡区域101t可在侧向朝向在第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n和图案化涂层边缘615之间延伸。
在一些非限制性示例中,在平面图中,图案化涂层过渡区域101t可围绕第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n和/或沿其周边延伸。
在一些非限制性示例中,沿着至少一个侧向轴,图案化涂层非过渡部分101n可占据整个第一部分101,使得在其与第二部分102之间不存在图案化涂层过渡区域101t。
如图6A所示,在一些非限制性示例中,图案化涂层130在第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n中可具有平均膜厚度d2,该平均膜厚度可在约1nm-100nm、2nm-50nm、3nm-30nm、4nm-20nm、5nm-15nm、5nm-10nm或1nm-10nm中的至少一者的范围内。在一些非限制性示例中,第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n中的图案化涂层130的平均膜厚度d2可在其间基本上相同或恒定。在一些非限制性示例中,在图案化涂层非过渡部分101n内,图案化涂层130的平均层厚度d2可保持在图案化涂层130的平均膜厚度d2的约95%或90%中的至少一者内。
在一些非限制性示例中,平均膜厚度d2可在约1nm-100nm之间。在一些非限制性示例中,平均膜厚度d2可为不大于约80nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、15nm或10nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,图案化涂层130的平均膜厚度d2可超过约3nm、5nm或8nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n中的图案化涂层130的平均膜厚度d2可不大于约10nm。不希望受任何特定理论的束缚,已经发现,多少有些令人惊讶的是,至少在一些非限制性示例中,相对于第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n中的非零平均膜厚度d2超过10nm的图案化涂层130,不大于约10nm的图案化涂层130的平均膜厚度d2可提供用于(作为非限制性示例)实现沉积层140的增强的图案化对比度的某些优点。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可具有在图案化涂层过渡区域101t内从最大值减小至最小值的图案化涂层厚度。在一些非限制性示例中,该最大值可在第一部分101的图案化涂层过渡区域101t和图案化涂层非过渡部分101n之间的边界处和/或接近该边界。在一些非限制性示例中,该最小值可在图案化涂层边缘615处和/或接近该图案化涂层边缘。在一些非限制性示例中,该最大值可为第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n中的平均膜厚度d2。在一些非限制性示例中,该最大值可为不大于第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n中的平均膜厚度d2的约95%或90%中的至少一者。在一些非限制性示例中,该最小值可在约0nm-0.1nm之间的范围内。
在一些非限制性示例中,图案化涂层过渡区域101t中的图案化涂层厚度的轮廓可为倾斜的,并且/或者遵循梯度。在一些非限制性示例中,这种轮廓可为锥形。在一些非限制性示例中,该锥形可遵循线性、非线性、抛物线和/或指数衰减轮廓。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可在图案化涂层过渡区域101t中完全覆盖下面的表面。在一些非限制性示例中,在图案化涂层过渡区域101t中,下面层的至少一部分可不被图案化涂层130覆盖。在一些非限制性示例中,图案化涂层130可在图案化涂层过渡区域101t的至少一部分中和/或图案化涂层非过渡部分101n的至少一部分中包括基本上封闭的涂层150。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可在图案化涂层过渡区域101t的至少一部分中和/或图案化涂层非过渡部分101n的至少一部分中包括不连续层170。
在一些非限制性示例中,第一部分101中的图案化涂层130的至少一部分可基本上没有沉积层140的封闭涂层150。在一些非限制性示例中,第一部分101的暴露层表面11的至少一部分可基本上没有沉积层140或沉积材料531的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,沿着至少一个侧向轴(包括但不限于X轴),图案化涂层非过渡部分101n可具有宽度w1,并且图案化涂层过渡区域101t可具有宽度w2。在一些非限制性示例中,图案化涂层非过渡部分101n可具有横截面积,在一些非限制性示例中,该横截面积可通过将平均膜厚度d2乘以宽度w1来近似。在一些非限制性示例中,图案化涂层过渡区域101t可具有横截面积,在一些非限制性示例中,该横截面积可通过将跨图案化涂层过渡区域101t的平均膜厚度乘以宽度w1来近似。
在一些非限制性示例中,w1可超过w2。在一些非限制性示例中,w1/w2的商可为至少约5、10、20、50、100、500、1,000、1,500、5,000、10,000、50,000或100,000中的至少一者。
在一些非限制性示例中,w1和w2中的至少一者可超过取向层120的平均膜厚度d1。
在一些非限制性示例中,w1和w2中的至少一者可超过d2。在一些非限制性示例中,w1和w2两者可超过d2。在一些非限制性示例中,w1和w2两者可超过d1,并且d1可超过d2。
沉积层过渡区域
如在图6B中可更好地看到的,在一些非限制性示例中,第一部分101中的图案化涂层130可被第二部分102中的沉积层140围绕,使得第二部分102具有由沉积层140在沿着每个侧向轴的侧向朝向的另一范围或边缘635限定的边界。在一些非限制性示例中,侧向朝向的沉积层边缘635可由第二部分102在这种朝向的周边限定。
在一些非限制性示例中,第二部分102在侧向朝向可包括至少一个沉积层过渡区域102t,其中沉积层140的厚度可从最大厚度过渡到减小的厚度。第二部分102的未表现出这种过渡的范围可被确定为第二部分102的沉积层非过渡部分102n。在一些非限制性示例中,沉积层140可在第二部分102的沉积层非过渡部分102n中形成基本上封闭的涂层150。
在一些非限制性示例中,在平面图中,沉积层过渡区域102t可在侧向朝向在第二部分102的沉积层非过渡部分102n和沉积层边缘635之间延伸。
在一些非限制性示例中,在平面图中,沉积层过渡区域102t可围绕第二部分102的沉积层非过渡部分102n和/或沿其周边延伸。
在一些非限制性示例中,沿着至少一个侧向轴,第二部分102的沉积层非过渡部分102n可占据整个第二部分102,使得在其与第一部分101之间不存在沉积层过渡区域102t。
如图6A所示,在一些非限制性示例中,沉积层140在第二部分102的沉积层非过渡部分102n中可具有平均膜厚度d3,该平均膜厚度可在约1nm-500nm、5nm-200nm、5nm-40nm、10nm-30nm或10nm-100nm中的至少一者的范围内。在一些非限制性示例中,d3可超过约10nm、50nm或100nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,第二部分102的沉积层非过渡部分102t中的沉积层140的平均膜厚度d3可在其间基本上相同或恒定。
在一些非限制性示例中,d3可超过取向层120的平均膜厚度d1。
在一些非限制性示例中,商d3/d1可为至少约1.5、2、5、10、20、50或100中的至少一者。在一些非限制性示例中,商d3/d1可在约0.1-10或0.2-40中的至少一者的范围内。
在一些非限制性示例中,d3可超过图案化涂层130的平均膜厚度d2。
在一些非限制性示例中,商d3/d2可为至少约1.5、2、5、10、20、50或100中的至少一者。在一些非限制性示例中,商d3/d2可在约0.2-10或0.5-40中的至少一者的范围内。
在一些非限制性示例中,d3可超过d2并且d2可超过d1。在一些其他非限制性示例中,d3可超过d1并且d1可超过d2。
在一些非限制性示例中,商d2/d1可在约0.2-3或0.1-5中的至少一者之间。
在一些非限制性示例中,沿着至少一个侧向轴(包括但不限于X轴),第二部分102的沉积层非过渡部分102n可具有宽度w3。在一些非限制性示例中,第二部分102的沉积层非过渡部分102n可具有横截面积,在一些非限制性示例中,该横截面积可通过将平均膜厚度d3乘以宽度w3来近似。
在一些非限制性示例中,w3可超过图案化涂层非过渡部分101n的宽度w1。在一些非限制性示例中,w1可超过w3。
在一些非限制性示例中,商w1/w3可在约0.1-10、0.2-5、0.3-3或0.4-2中的至少一者的范围内。在一些非限制性示例中,商w3/w1可为至少约1、2、3或4中的至少一者。
在一些非限制性示例中,w3可超过沉积层140的平均膜厚度d3。
在一些非限制性示例中,商w3/d3可为至少约10、50、100或500中的至少一者。在一些非限制性示例中,商w3/d3可不大于约100,000。
在一些非限制性示例中,沉积层140可具有在沉积层过渡区域102t内从最大值减小到最小值的厚度。在一些非限制性示例中,该最大值可在第二部分102的沉积层过渡区域102t和沉积层非过渡部分102n之间的边界处和/或接近该边界。在一些非限制性示例中,该最小值可在沉积层边缘635处和/或接近该沉积层边缘。在一些非限制性示例中,该最大值可为第二部分102的沉积层非过渡部分102n中的平均膜厚度d3。在一些非限制性示例中,该最小值可在约0nm-0.1nm之间的范围内。在一些非限制性示例中,该最小值可为第二部分102的沉积层非过渡部分102n中的平均膜厚度d3。
在一些非限制性示例中,沉积层过渡区域102t中的厚度轮廓可为倾斜的,并且/或者遵循梯度。在一些非限制性示例中,这种轮廓可为锥形。在一些非限制性示例中,该锥形可遵循线性、非线性、抛物线和/或指数衰减轮廓。
在一些非限制性示例中,如通过图6E中器件100的示例性型式600e中的非限制性示例所示,沉积层140可在沉积层过渡区域102t中完全覆盖下面的表面。在一些非限制性示例中,沉积层140可在沉积层过渡区域102t的至少一部分中包括基本上封闭的涂层150。在一些非限制性示例中,在沉积层过渡区域102t中,下面的表面的至少一部分可未被沉积层140覆盖。
在一些非限制性示例中,沉积层140可在沉积层过渡区域102t的至少一部分中包括不连续层170。
相关领域的普通技术人员将理解,虽然未明确说明,但图案化材料411也可在一定程度上存在于沉积层140和下面层之间的界面处。这种材料可能由于遮蔽效应而沉积,其中沉积图案与掩模的图案不相同,并且在一些非限制性示例中,可能导致一些蒸发的图案化材料411沉积在目标暴露层表面11的遮蔽部分上。作为非限制性示例,这种材料可形成为颗粒结构160和/或形成为厚度可基本上不大于图案化涂层130的平均厚度的薄膜。
重叠
在一些非限制性示例中,沉积层边缘635可在侧向朝向与第一部分101的图案化涂层过渡区域101t间隔开,使得第一部分101与第二部分102之间在侧向朝向不存在重叠。
在一些非限制性示例中,第一部分101的至少一部分和第二部分102的至少一部分可在侧向朝向重叠。这种重叠可通过重叠部分603来确认,诸如可通过图6A中的非限制性示例示出,其中第二部分102的至少一部分与第一部分101的至少一部分重叠。
在一些非限制性示例中,如图6F中以非限制性示例方式所示,沉积层过渡区域102t的至少一部分可设置在图案化涂层过渡区域101t的至少一部分上。在一些非限制性示例中,图案化涂层过渡区域101t的至少一部分可基本上没有沉积层140和/或沉积材料531。在一些非限制性示例中,沉积材料531可在图案化涂层过渡区域101t的至少一部分的暴露层表面11上形成不连续层170。
在一些非限制性示例中,如图6G中以非限制性示例方式所示,沉积层过渡区域102t的至少一部分可设置在第一部分101的图案化涂层非过渡部分101n的至少一部分上。
尽管未示出,但相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,重叠部分603可反映第一部分101的至少一部分与第二部分102的至少一部分重叠的场景。
因此,在一些非限制性示例中,图案化涂层过渡区域101t的至少一部分可设置在沉积层过渡区域102t的至少一部分上。在一些非限制性示例中,沉积层过渡区域102t的至少一部分可基本上没有图案化涂层130和/或图案化材料411。在一些非限制性示例中,图案化材料411可在沉积层过渡区域102t的至少一部分的暴露层表面上形成不连续层170。
在一些非限制性示例中,图案化涂层过渡区域101t的至少一部分可设置在第二部分102的沉积层非过渡部分102n的至少一部分上。
在一些非限制性示例中,图案化涂层边缘615可在侧向朝向与第二部分102的沉积层非过渡部分102n间隔开。
在一些非限制性示例中,沉积层140可形成为跨第二部分102的沉积层非过渡部分102n和沉积层过渡区域102t两者的单个整体式涂层。
图案化涂层和沉积层的边缘效应
图7A至图7I描述了图案化涂层130在与沉积层140的沉积界面处的各种潜在行为。
转到图7A,该图可示出器件100的示例性型式700在图案化涂层沉积边界处的一部分的第一示例。器件700可包括具有暴露层表面11的基板10。图案化涂层130可沉积在取向层120的暴露层表面11的第一部分101上。沉积层140可沉积在(取向层120或下面层的)暴露层表面11的第二部分102上。如图所示,作为非限制性示例,第一部分101和第二部分102可为暴露层表面11的不同且不重叠的部分。
沉积层140可包括第一部分1401和第二部分1402。如图所示,作为非限制性示例,沉积层140的第一部分1401可基本上覆盖第二部分102,并且沉积层140的第二部分1402可部分地在图案化涂层130的第一部分上方突出,和/或与该第一部分重叠。
在一些非限制性示例中,由于图案化涂层130可形成为使得其暴露层表面11表现出相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,因此在沉积层140的突出和/或重叠的第二部分1402和图案化涂层130的暴露层表面11之间可形成间隙729。因此,在剖面朝向,第二部分1402可不与图案化涂层130物理接触,而是可通过间隙729与其间隔开。在一些非限制性示例中,沉积层140的第一部分1401可在第一部分101和第二部分102之间的界面和/或边界处与图案化涂层130物理接触。
在一些非限制性示例中,沉积层140的突出和/或重叠的第二部分1402可在图案化涂层130上方侧向延伸与沉积层140的第一部分1401的平均层厚度da相当的程度。作为非限制性示例,如图所示,第二部分1402的宽度wb可与第一部分1401的平均层厚度da相当。在一些非限制性示例中,第二部分1402的宽度wb与第一部分1401的平均层厚度da的比率可在约1:1-1:3、1:1-1:1.5或1:1-1:2中的至少一者的范围内。尽管平均层厚度da在一些非限制性示例中可跨第一部分1401相对均匀,但在一些非限制性示例中,第二部分1402可突出和/或与图案化涂层130重叠的程度(即wb)可跨暴露层表面11的不同部分在一定程度上变化。
现在转到图7B,沉积层140可被示出为包括设置在第二部分1402与图案化涂层130之间的第三部分1403。如图所示,沉积层140的第二部分1402可在沉积层140的第三部分1403上方侧向延伸并与之纵向间隔开,并且第三部分1403可与图案化涂层130的暴露层表面11物理接触。沉积层140的第三部分1403的平均层厚度dc可不大于其第一部分1401的平均层厚度da,并且在一些非限制性示例中,基本上小于该平均层厚度。在一些非限制性示例中,第三部分1403的宽度wc可超过第二部分1402的宽度wb。在一些非限制性示例中,第三部分1403可侧向延伸以比第二部分1402更大程度地重叠图案化涂层130。在一些非限制性示例中,第三部分1403的宽度wc与第一部分1401的平均层厚度da的比率可在约1:2-3:1或1:1.2-2.5:1中的至少一者的范围内。尽管平均层厚度da在一些非限制性示例中可跨第一部分1401相对均匀,但在一些非限制性示例中,第三部分1403可突出和/或与图案化涂层130重叠的程度(即wc)可跨暴露层表面11的不同部分在一定程度上变化。
在一些非限制性示例中,第三部分1403的平均层厚度dc可不超过第一部分1401的平均层厚度da的约5%。作为非限制性示例,dc可为不大于da的约4%、3%、2%、1%或0.5%中的至少一者。代替和/或除了第三部分1403形成为薄膜之外,如图所示,沉积层140的沉积材料531可在图案化涂层130的一部分上形成为颗粒结构160(未示出)。作为非限制性示例,此类颗粒结构160可包括彼此物理分离的特征,使得它们不会形成连续层。
现在转到图7C,NPC 720可设置在基板10与沉积层140之间。NPC 720可设置在沉积层140的第一部分1401和(取向层120或下面层的)暴露层表面11的第二部分102之间。NPC720被示出为设置在第二部分102上而没有设置在第一部分101上,在该第一部分上已经沉积了图案化涂层130。NPC 720可形成为使得在NPC 720与沉积层140之间的界面和/或边界处,NPC 720的表面可表现出相对高的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率。因此,NPC720的存在可促进沉积层140在沉积期间的形成和/或生长。
现在转到图7D,NPC 720可设置在基板10的第一部分101和第二部分102两者上,并且取向层120可覆盖NPC 720的设置在第一部分101上的一部分。NPC 720的另一部分可基本上没有取向层120和图案化涂层130,并且沉积层140可覆盖NPC 720的此部分。
现在转到图7E,沉积层140可被示出为与图案化涂层130的在基板10的第三部分703中的一部分部分地重叠。在一些非限制性示例中,除了第一部分1401和第二部分1402之外,沉积层140还可包括第四部分1404。如图所示,沉积层140的第四部分1404可设置在沉积层140的第一部分1401和第二部分1402之间,并且第四部分1404可与图案化涂层130的暴露层表面11物理接触。在一些非限制性示例中,第三部分703中的重叠可由于在开口掩模和/或无掩模沉积工艺期间沉积层140的侧向生长而形成。在一些非限制性示例中,虽然图案化涂层130的暴露层表面11可表现出相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,并且因此材料在暴露层表面11上成核的概率可低,但随着沉积层140的厚度生长,沉积层140也可侧向地生长并且可覆盖图案化涂层130的子集,如图所示。
现在转到图7F,基板10的第一部分101可涂覆有图案化涂层130,并且与其相邻的第二部分102可涂覆有沉积层140。在一些非限制性示例中,已观察到,进行沉积层140的开口掩模和/或无掩模沉积可导致沉积层140在沉积层140与图案化涂层130之间的界面处和/或附近表现出锥形截面轮廓。
在一些非限制性示例中,该界面处和/或附近的沉积层140的平均层厚度可小于沉积层140的平均层厚度d3。虽然这种锥形轮廓可被示出为是弯曲的和/或拱形的,但是在一些非限制性示例中,该轮廓在一些非限制性示例中可为基本上线性的和/或非线性的。作为非限制性示例,沉积层140的平均层厚度d3可在接近该界面的区域中非限制地以基本上线性、指数和/或二次方式减小。
已经观察到,沉积层140在沉积层140与图案化涂层130之间的界面处和/或附近的接触角θc可变化,具体取决于图案化涂层130的性质,诸如相对初始黏着概率。可进一步假定,在一些非限制性示例中,核的接触角θc可指示沉积形成的沉积层140的薄膜接触角。参见图7F,作为非限制性示例,接触角θc可通过测量在沉积层140与图案化涂层130之间的界面处和/或附近的沉积层140的切线的斜率来测定。在一些非限制性示例中,在沉积层140的截面锥形轮廓可为基本上线性的情况下,接触角θc可通过测量沉积层140在该界面处和/或附近的斜率来测定。如相关领域的普通技术人员将理解的,接触角θc通常可相对于下面层的非零角度来测量。在本公开中,出于简化说明的目的,图案化涂层130和沉积层140可被示为沉积在平坦表面上。然而,相关领域的普通技术人员将理解,图案化涂层130和沉积层140可沉积在不平坦表面上。
在一些非限制性示例中,沉积层140的接触角θc可超过约90°。现在参见图7G,作为非限制性示例,沉积层140可被示为包括延伸经过图案化涂层130与沉积层140之间的界面的部分,并且可通过间隙729与图案化涂层130间隔开。在这种非限制性场景下,接触角θc在一些非限制性示例中可超过90°。
在一些非限制性示例中,可能有利的是,形成表现出相对高接触角θc的沉积层140。作为非限制性示例,接触角θc可超过约10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、50°、70°、75°或80°中的至少一者。作为非限制性示例,具有相对高接触角θc的沉积层140可允许产生精细图案化特征,同时保持相对高的长径比。作为非限制性示例,可能存在这样的目标:形成表现出大于约90°的接触角θc的沉积层140。作为非限制性示例,接触角θc可超过约90°、95°、100°、105°、110°、120°、130°、135°、140°、145°、150°或170°中的至少一者。
现在转到图7H至图7I,沉积层140可与图案化涂层130的在基板10的第三部分703中的一部分部分地重叠,该第三部分可设置在基板的第一部分101与第二部分102之间。如图所示,沉积层140的与图案化涂层130的子集部分地重叠的子集可与其暴露层表面11物理接触。在一些非限制性示例中,第三部分703中的重叠可由于在开口掩模和/或无掩模沉积工艺期间沉积层140的侧向生长而形成。在一些非限制性示例中,虽然图案化涂层130的暴露层表面11可表现出相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,并且因此材料在暴露层表面11上成核的概率低,但随着沉积层140的厚度生长,沉积层140也可侧向地生长并且可覆盖图案化涂层130的子集。
就图7H至图7I而言,沉积层140的接触角θc可在该沉积层与图案化涂层130之间的界面附近的边缘处测量,如图所示。在图7I中,接触角θc可超过约90°,这在一些非限制性示例中可导致沉积层140的子集通过间隙729与图案化涂层130间隔开。
颗粒结构
纳米颗粒(NP)是物质的颗粒,其主要特征尺寸为纳米(nm)级,通常理解为在约1nm-300nm之间。在纳米尺度上,相对于块状形式的相同材料,给定材料的NP可具有独特的性质(包括但不限于光学、化学、物理和/或电学性质),包括但不限于此类NP在不同波长(范围)表现出的对EM辐射的吸收量。
当多个NP形成为分层半导体器件100的一层时,可利用这些性质来改善其性能。
然而,用于将这样的NP层引入这种器件中的现有机制具有一些缺点。
首先,典型地,此类NP形成为这种器件的紧密堆积层,和/或分散到其基质材料中。因此,这种NP层的厚度通常比NP本身的特征尺寸厚得多。这种NP层的厚度可在器件性能、器件稳定性、器件可靠性和/或器件寿命方面赋予不期望的特性,这可减少或甚至消除由NP的独特性质提供的任何为人所知的优点。
第二,在此类器件中合成NP并用于此类器件的技术可通过各种机制引入大量的碳(C)、氧(O)和/或S。
作为非限制性示例,湿化学方法通常用于将具有精确控制的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成的NP引入到光电子器件1200中。然而,此类方法通常采用有机封端基团(诸如柠檬酸封端的Ag NP的合成)来稳定NP,但是此类有机封端基团将C、O和/或S引入合成的NP中。
此外,在沉积期间使用了溶剂,从该溶液沉积的NP层通常包含C、O和/或S。
另外,这些元素可能在湿化学过程和/或NP层的沉积期间作为污染物引入。
无论如何引入,在这种器件的NP层中存在大量的C、O和/或S可能会损害这种器件的性能、稳定性、可靠性和/或寿命。
第三,当从溶液沉积NP层时,随着所采用的溶剂变干,NP层可倾向于在整个NP层上和/或在这种层的不同图案化区域之间具有不均匀的性质。在一些非限制性示例中,给定层的边缘可比这种层的内部区域显著更厚或更薄,这种差异可不利地影响器件性能、稳定性、可靠性和/或寿命。
第四,尽管除了湿式化学合成和溶液沉积过程之外,还存在合成和/或沉积NP的其他方法和/或过程,包括但不限于基于真空的方法,诸如但不限于PVD,此类方法倾向于提供对由此沉积的NP的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成的不佳控制。作为非限制性示例,在PVD过程中,NP倾向于随着其尺寸增大而形成紧密堆积膜。因此,诸如PVD的方法通常不太适合于形成具有低表面覆盖率的大分散NP的层。相反,由此类方法赋予的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成的不佳控制可导致器件效能、稳定性、可靠性和/或寿命不佳。
在一些非限制性示例中,OLED显示面板1340可包括多个侧向分布的(子)像素134x(图23A),其中的每个(子)像素具有充当阳极和阴极的相关联的一对电极1220、1240(图12A),以及在它们之间的至少一个半导电层1230(图12A)。阳极和阴极与电源1605(图16)电耦接,并且分别产生空穴和电子,这些空穴和电子通过至少一个半导电层1230朝向彼此迁移。当一对空穴和电子结合时,可以发射光子。在一些非限制性示例中,(子)像素134x可由驱动电路选择性地驱动,该驱动电路在基板内包括由导电金属线电耦接的多个薄膜晶体管(TFT)结构1201(图12A),在一些非限制性示例中,电极1220、1240和至少一个半导电层1230沉积在该基板上。此类面板1340的各种层和涂层通常由基于真空的沉积工艺形成。
在一些非限制性示例中,各自对应于不同波长(范围)的EM辐射并且发射该EM辐射的多个子像素134x可共同形成像素2810(图28A)。由于所涉及的波长(范围)不同,由像素2810的第一子像素134x发射的第一波长(范围)的EM辐射可与由该像素的第二子像素134x发射的第二波长(范围)的EM辐射不同地执行。
在一些非限制性示例中,具有第一给定特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成的金属NP层在第一波长范围内所表现出的吸收光谱可不同于具有第二给定特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成的金属NP层在第二波长范围内所表现出的吸收光谱。
颗粒结构160(包括但不限于作为不连续层170)利用等离激元光子学,这是纳米光子学的一个分支,它研究EM辐射与金属的共振相互作用。
相关领域的普通技术人员将理解,某些金属NP可表现出表面等离子激元(SP)激发和/或自由电子的相干振荡,结果是此类NP可吸收和/或散射EM光谱的一定波长(子)范围内的光,包括但不限于可见光谱和/或其子范围。此类局部SP(LSP)激发和/或相干振荡的光学响应(包括但不限于EM光谱的吸收可集中在其上的(子)范围(吸收光谱)、折射率和/或消光系数)可通过改变此类NP的性质来定制,这些性质包括但不限于以下中的至少一者:纳米结构和/或与其接近的介质的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或性质(包括但不限于材料和/或聚集程度)。
关于颗粒结构160的这种光学响应可包括入射在其上的EM辐射的吸收,从而减少其反射和/或偏移到EM光谱的更低或更高的波长((子)范围),包括但不限于可见光谱和/或其子范围。
因此,如图1所示,在一些非限制性示例中,分层半导体器件100可具有作为其层的至少一种颗粒(在一些非限制性示例中,可为不连续层170),该至少一种颗粒包括但不限于纳米颗粒(NP)、岛、板、不连续簇和/或网络(统称为颗粒结构160),其可控地设置在器件100的下面层的暴露层表面11上和/或上方。
本领域普通技术人员将理解,在层中可存在至少一种颗粒结构160,而不必形成不连续层170。然而,考虑到在层中形成至少一种颗粒结构160通常可导致形成不连续层170,仅为了简化描述的目的,本文中对形成至少一种颗粒结构160的提及将附带其暗示,即使未陈述,即在一些非限制性示例中,此类颗粒结构160可包括其不连续层170。
在一些非限制性示例中,颗粒结构160中的至少一些可彼此断开连接。换句话说,在一些非限制性示例中,不连续层170可包括彼此可物理分离的特征(包括颗粒结构160),使得至少一种颗粒结构160不形成封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,器件100的多个层中的至少一个上覆层180可沉积在颗粒结构160的暴露层表面11上以及它们之间的下面层的暴露层表面11上。在一些非限制性示例中,至少一个上覆层180可为CPL 1215。
在一些非限制性示例中,器件100可被构造成基本上允许EM辐射沿着基本上平行于由箭头OC指示的至少第一方向的轴的光路接合器件100的暴露层表面11,该第一方向与由多个侧向轴限定的下面层的平面成非零角度。
在本公开中,EM辐射在时间上沿给定方向(包括但不限于箭头OC所指示的方向)的传播可产生方向惯例,即第一层可被称为在光路(中EM辐射的传播方向)中位于第二层的“前面”、“前方”和/或“之前”。
光路可对应于一定方向,该方向可以是以下方向中的至少一者:可用来提取由器件100发射的EM辐射的方向(诸如,由图中的箭头OC的取向示出),和EM辐射可入射在器件100的暴露层表面11上并且至少部分地沿着其传播的方向,包括但不限于,EM辐射可入射在基板10的与上面已经沉积各种层和/或涂层的表面相对的暴露层表面11上,并且至少部分地透射穿过基板10和该各种层和/或涂层(未示出)。
相关领域的普通技术人员将理解,可能存在这样的场景:EM辐射由器件100发射,并且随之而来地,EM辐射入射在器件100的暴露层表面11上并且至少部分地透射穿过该暴露层表面。在这种场景下,除非上下文指示相反的情况,否则光路的方向将由可用来提取由器件100发射的EM辐射的方向确定。在一些非限制性示例中,完全透射穿过器件100的EM辐射可在相同或相似的方向上传播。然而,本公开中的任何内容都不应被解释为将EM辐射完全穿过器件100的传播限制为与由器件100发射的EM辐射的传播方向相同或相似的方向。
在一些非限制性示例中,器件100可为顶部发射光电子器件2100,其中EM辐射(包括但不限于以光和/或光子的形式)可由器件100在至少第一方向上发射。
尽管未示出,但在一些非限制性示例中,器件100可包括至少一个信号透射区域1320(图28A),其中入射在基板10的暴露层表面11上的EM辐射可在至少第一方向上透射穿过基板10和各种层和/或涂层,该暴露层表面上已经了沉积各种层和/或涂层,该至少第一方向将在这种场景中与由图中的箭头OC示出的方向相反。
在一些非限制性示例中,可以可控地选择至少一种颗粒结构160在器件100的各层内的位置(即,器件100的各层中的哪一层将用作颗粒结构160可沉积于其上的下面层的选择性识别)来实现与当定位于此位置处时颗粒结构160所表现出的光学响应相关的效果。
在一些非限制性示例中,可以可控地选择颗粒结构160以便被限制在器件100的侧向朝向的部分101、102(包括但不限于,对应于器件100的发射区域1310(图22)),以选择性地局限实现与颗粒结构160对器件100的侧向朝向的这种部分101、102表现出的光学响应相关的效果。
在一些非限制性示例中,可以可控地选择颗粒结构160,以便具有特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成,以实现与颗粒结构160所表现出的光学响应相关的效应。
相关领域的普通技术人员将理解,关于沉积材料的机制,由于单体和/或原子可能堆叠和/或聚集,在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的实际尺寸、高度、重量、厚度、形状、轮廓和/或间距可为基本上不均匀的。另外,至少一种颗粒结构160被示为具有给定的轮廓,但是这仅仅是例示性的,而不是对该颗粒结构的任何尺寸、高度、重量、厚度、形状、轮廓和/或间距的限定。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可具有不大于约200nm的特征尺度。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可具有可为在约1nm-200nm、1nm-160nm、1nm-100nm、1nm-50nm或1nm-30nm中的至少一者的特征直径。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可为离散金属等离激元岛或簇,和/或可包括离散金属等离激元岛或簇。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可包括颗粒材料。
在一些非限制性示例中,该颗粒材料可与沉积材料531相同,并且/或者包括至少一种与该沉积材料共同的金属。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可与取向层120的金属材料相同,并且/或者包括至少一种与该金属材料共同的金属。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可与下面层相同,并且/或者包括至少一种与该下面层共同的金属。
在一些非限制性示例中,此类颗粒结构160可通过在下面层的暴露层表面11上沉积少量(在一些非限制性示例中,具有可为约几埃或几分之一埃的平均层厚度)的颗粒材料来形成。在一些非限制性示例中,暴露层表面11可为NPC 720。
在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Ag、Yb和/或Mg中的至少一者。
在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括选自K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、Mg、Zn、Cd、Sn或Y中的至少一者的元素。在一些非限制性示例中,该元素可包括K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al或Mg中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Cu、Ag或Au中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可为Cu。在一些非限制性示例中,该元素可为Al。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Zn、Cd或Yb中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag、Al、Yb或Li中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg、Ag或Yb中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可包括Mg或Ag中的至少一者。在一些非限制性示例中,该元素可为Ag。
在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括纯金属。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可为纯金属。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可为纯Ag或基本上纯的Ag中的至少一者。在一些非限制性示例中,基本上纯的Ag可具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%或99.9995%中的至少一者的纯度。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可为纯Mg或基本上纯的Mg中的至少一者。在一些非限制性示例中,基本上纯的Mg可具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%或99.9995%中的至少一者的纯度。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可包括合金。在一些非限制性示例中,该合金可为含Ag合金、含Mg合金或含AgMg合金中的至少一者。在一些非限制性示例中,含AgMg合金可具有按体积计可在约1:10(Ag:Mg)至约10:1的范围内的合金组合物。
在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括代替Ag或与Ag组合的其他金属。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Ag与至少一种其他金属的合金。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Ag与Mg或Yb中的至少一者的合金。在一些非限制性示例中,这种合金可为二元合金,该二元合金具有约5体积%-95体积%Ag之间的组合物,其余为其他金属。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Ag和Mg。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括具有按体积计在约1:10-10:1之间的组合物的Ag:Mg合金。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Ag和Yb。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括具有按体积计在约1:20-10:1之间的组合物的Yb:Ag合金。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Mg和Yb。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Mg:Yb合金。在一些非限制性示例中,该颗粒材料可包括Ag:Mg:Yb合金。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可包括至少一种附加元素。在一些非限制性示例中,这种附加元素可为非金属元素。在一些非限制性示例中,该非金属材料可为O、S、N或C中的至少一者。相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,由于在源材料、用于沉积的设备和/或真空室环境中存在此类附加元素,此类附加元素可作为污染物结合到至少一种颗粒结构160中。在一些非限制性示例中,此类附加元素可与至少一种颗粒结构160的其他元素一起形成化合物。在一些非限制性示例中,该非金属元素在颗粒材料中的浓度可为不大于约1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%或0.0000001%中的至少一者。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可具有其中O和C的组合量为不大于约10%、5%、1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%或0.0000001%中的至少一者的组合物。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的特性可在一些非限制性示例中根据若干标准中的至少一个来评估,这些标准包括但不限于特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、构型、表面覆盖率、沉积分布、分散度,和/或形成于下面层的暴露层表面11的一部分上的颗粒材料的聚集示例的存在和/或程度。
在一些非限制性示例中,可通过使用多种成像技术,包括但不限于透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和/或扫描电子显微镜(SEM)中的至少一者测量和/或计算至少一种颗粒结构160的至少一种属性来执行至少一种颗粒结构160的根据这样的至少一个标准的评估。
相关领域的普通技术人员将理解,至少一种颗粒结构160的这种评估可在一定程度上(在更大和/或更小的程度上)取决于所考虑的暴露层表面11,在一些非限制性示例中可包括其面积和/或区域。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可在下面层的暴露层表面11的第一侧向朝向和/或基本上侧向于第一侧向朝向的第二侧向朝向的整个范围内评估。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可在包括对至少一种颗粒结构160(的一部分)施加的至少一个观察窗口的范围内评估。
在一些非限制性示例中,该至少一个观察窗口可位于暴露层表面11的侧向朝向的周边、内部位置和/或网格坐标中的至少一者。在一些非限制性示例中,该至少一个观察窗口中的多个可用于评估至少一种颗粒结构160。
在一些非限制性示例中,观察窗口可对应于用来评估至少一种颗粒结构160的成像技术的视场,该成像技术包括但不限于TEM、AFM和/或SEM中的至少一者。在一些非限制性示例中,观察窗口可对应于给定的放大水平,包括但不限于2.00μm、1.00μm、500nm或200nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的评估(包括但不限于其暴露层表面11的所使用的至少一个观察窗口)可涉及根据任何数量的机制进行计算和/或测量,这些机制包括但不限于手动计数和/或已知的估计技术,在一些非限制性示例中,这些已知的估计技术可包括曲线拟合、多边形拟合和/或形状拟合技术。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的评估(包括但不限于其暴露层表面11的所使用的至少一个观察窗口)可涉及计算和/或测量平均值、中值、众数、最大值、最小值,和/或对该计算和/或测量的值的其他概率性、统计和/或数据操纵。
在一些非限制性示例中,可用来评估这种至少一种颗粒结构160的至少一个标准中的一个可为颗粒材料在这种至少一种颗粒结构160(的部分)上的表面覆盖率。在一些非限制性示例中,表面覆盖率可由这种颗粒材料在这种至少一种颗粒结构160(的部分)上的(非零)百分比覆盖率表示。在一些非限制性示例中,可将该百分比覆盖率与最大阈值百分比覆盖率进行比较。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,表面覆盖率可被理解为涵盖颗粒尺寸和沉积密度中的一者或两者。因此,在一些非限制性示例中,这三个标准中的多个可正相关。实际上,在一些非限制性示例中,低表面覆盖率的标准可包括低沉积密度的标准与低颗粒尺寸的标准的某种组合。
在一些非限制性示例中,可用来评估这种至少一种颗粒结构160的至少一个标准中的一个可为其特征尺寸。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可具有不大于最大阈值尺寸的特征尺寸。特征尺寸的非限制性示例可包括高度、宽度、长度和/或直径中的至少一者。
在一些非限制性示例中,基本上所有颗粒结构160可具有位于指定范围内的特征尺寸。
在一些非限制性示例中,这种特征尺寸可由特征长度来表征,在一些非限制性示例中,特征长度可被认为是特征尺寸的最大值。在一些非限制性示例中,这种最大值可沿着颗粒结构160的长轴延伸。在一些非限制性示例中,长轴可被理解为是在由多个侧向轴限定的平面中延伸的第一维度。在一些非限制性示例中,特征宽度可被确定为可沿颗粒结构160的短轴延伸的颗粒结构160的特征尺寸的值。在一些非限制性示例中,短轴可被理解为是在相同平面中但基本上横向于长轴延伸的第二维度。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160沿着第一维度的特征长度可不大于最大阈值尺寸。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160沿着第二维度的特征宽度可不大于最大阈值尺寸。
在一些非限制性示例中,可通过计算和/或测量至少一种颗粒结构160的特征尺寸(包括但不限于其质量、体积、直径长度、周长、长轴和/或短轴)来评估其尺寸。
在一些非限制性示例中,可用来评估这种至少一种颗粒结构160的至少一个标准中的一个可为其沉积密度。
在一些非限制性示例中,可将至少一种颗粒结构160的特征尺寸与最大阈值尺寸进行比较。
在一些非限制性示例中,可将至少一种颗粒结构160的沉积密度与最大阈值沉积密度进行比较。
在一些非限制性示例中,此类标准中的至少一个可由数值度量来量化。在一些非限制性示例中,这种度量可为描述颗粒结构160的颗粒(面积)尺寸分布的分散度D的计算,其中:
其中:
n是样品区域中颗粒结构160的数量,
Si是第i个颗粒结构160的(面积)尺寸,
是颗粒(面积)尺寸的数字平均值,并且
是颗粒(面积)尺寸的(面积)尺寸平均值。
相关领域的普通技术人员将理解,分散度大致类似于多分散指数(PDI),并且这些平均值大致类似于有机化学中熟悉的数均分子量和重均分子量的概念,但是应用于(面积)尺寸,与样品颗粒结构160的分子量形成对比。
相关领域的普通技术人员还将理解,虽然在一些非限制性示例中,分散度的概念可被认为是三维体积概念,但在一些非限制性示例中,分散度可被认为是二维概念。因此,分散度的概念可结合观察和分析至少一种颗粒结构160的二维图像来使用,诸如可通过使用多种成像技术来获得,这些成像技术包括但不限于TEM、AFM和/或SEM中的至少一者。正是在这种二维环境中,定义了上述公式。
在一些非限制性示例中,颗粒(面积)尺寸的分散度和/或数字平均值和颗粒(面积)尺寸的(面积)尺寸平均值可涉及以下至少一项的计算:颗粒直径的数字平均值和颗粒直径的(面积)尺寸平均值:
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的颗粒材料可通过无掩模和/或开口掩模沉积工艺沉积。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可具有基本上圆形的形状。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可具有基本上球形的形状。
出于简化的目的,在一些非限制性示例中,可以假设,每个颗粒结构160的纵向范围可基本上相同的(并且,在任何情况下,可不从平面SEM图像直接测量),使得这种颗粒结构160的(面积)尺寸可表示为沿着该对侧向轴的二维区域覆盖率。在本公开中,对(面积)尺寸的标引可被理解为是指这种二维概念,并且与可被理解为是指一维概念(诸如线性维度)的尺寸(没有前缀“面积”)相区别。
实际上,在一些早期研究中,在一些非限制性示例中,看起来此类颗粒结构160的沿着纵轴的纵向范围可倾向于相对于侧向范围(沿着侧向轴中的至少一个)较小,使得其纵向范围的体积贡献可远远小于这种侧向范围的体积贡献。在一些非限制性示例中,这可通过可不大于1的长径比(纵向范围与侧向范围的比率)来表达。在一些非限制性示例中,这种长径比可为不大于约0.1:10、1:20、1:50、1:75或1:300中的至少一者。
就这一点而言,将至少一种颗粒结构160表示为二维区域覆盖的上述假设(纵向范围基本上相同并且可忽略)可为适当的。
相关领域的普通技术人员将理解,考虑到沉积过程的非确定性性质,特别是在下面层的暴露层表面11上存在缺陷和/或异常(包括但不限于异质,包括但不限于其上的台阶边缘、化学杂质、结合位点、扭结和/或污染物中的至少一者)的情况下,以及因此在其上形成颗粒结构160,随着沉积过程继续,其聚结的不均匀性质,并且考虑到观察窗口的尺寸和/或位置的不确定性,以及它们的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度、组成、聚集程度等的计算和/或测量中固有的复杂性和可变性,在观察窗口内的特征和/或拓扑方面可能存在相当大的可变性。
在本公开中,为了简化说明,已经省略了颗粒材料的某些细节,包括但不限于各层的厚度轮廓和/或边缘轮廓。
在一些非限制性示例中,(所使用的观察窗口)中的颗粒结构160的特征尺寸可反映统计分布。
在一些非限制性示例中,对于至少一种颗粒结构160的特征尺寸的特定分布,吸收光谱强度可倾向于与其沉积密度成比例。
在一些非限制性示例中,(所使用的观察窗口)中的颗粒结构160t的特征尺寸可集中在单一值附近和/或相对窄的范围中。
在一些非限制性示例中,(所使用的观察窗口)中的颗粒结构160t的特征尺寸可集中在多个值附近和/或多个相对窄的范围中。作为非限制性示例,至少一种颗粒结构160可表现出这样的多模态行为:其中存在多个不同的值和/或范围,(所使用的观察窗口)中的颗粒结构160的特征尺寸可集中在这些值和/或范围附近。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可包括具有第一特征尺寸范围的第一至少一种颗粒结构1601和具有第二特征尺寸范围的第二至少一种颗粒结构1602。在一些非限制性示例中,第一特征尺寸范围可对应于不大于约50nm的尺寸,并且第二特征尺寸范围可对应于至少50nm的尺寸。作为非限制性示例,第一特征尺寸范围可对应于约1nm-49nm之间的尺寸,并且第二特征尺寸范围可对应于约50nm-300nm之间的尺寸。在一些非限制性示例中,大多数第一颗粒结构1601可具有在约10nm-40nm、5nm-30nm、10nm-30nm、15nm-35nm、20nm-35nm或25nm-35nm中的至少一者的范围中的特征尺寸。在一些非限制性示例中,大多数第二颗粒结构1602可具有在约50nm-250nm、50nm-200nm、60nm-150nm、60nm-100nm或60nm-90nm中的至少一者的范围中的特征尺寸。在一些非限制性示例中,第一颗粒结构1601和第二颗粒结构1602可彼此穿插。
制造了一系列五个样品来研究这种多模态颗粒结构160的形成。通过在玻璃基板上沉积约20nm厚的有机半导电层1230,随后沉积约34nm厚的Ag层,随后沉积约30nm厚的图案化涂层130,然后使图案化涂层130的表面经受Ag蒸气通量532,制备了每个样品。在各种放大率下拍摄了每个样品的SEM图像。
图8A示出了第一样品的SEM图像800和放大率增大的另一SEM图像805。从图像800可以看出,存在可倾向于集中在第一小特征尺寸附近的多个第一颗粒结构1601,和可倾向于集中在第二较大特征尺寸附近的较小数量的第二颗粒结构1602。将颗粒结构160t的计数作为特征颗粒尺寸的函数的图810可示出大多数第一颗粒结构1601可集中在约30nm附近。分析表明,具有不大于约50nm的特征尺寸的第一颗粒结构1601的图像800的观察窗口的表面覆盖率为约38%,而具有至少约50nm的特征尺寸的第二颗粒结构1602的图像800的观察窗口的表面覆盖率为约1%。
图8B示出了第二样品的SEM图像820和放大率增大的另一SEM图像825。从图像820可以看出,虽然继续存在可倾向于集中在第一特征尺寸附近的多个第一颗粒结构1601,但是可倾向于集中在第二特征尺寸附近的第二颗粒结构1602的数量可更大。此外,这种第二颗粒结构1602可倾向于更明显。将颗粒结构160t的计数作为特征颗粒尺寸的函数的图830可示出两个可辨别的峰,即集中在约30nm附近的第一颗粒结构1601的大峰和集中在约75nm附近的第二颗粒结构1602的较小峰。分析表明,具有不大于约50nm的特征尺寸的第一颗粒结构1601的图像820的观察窗口的表面覆盖率为约23%,而具有至少约50nm的特征尺寸的第二颗粒结构1602的图像820的观察窗口的表面覆盖率为约10%。
图8C示出了第三样品的SEM图像840和放大率增大的另一SEM图像845。从图像840可以看出,虽然继续存在可倾向于集中在第一特征尺寸附近的多个第一颗粒结构1601,但是可倾向于集中在第二特征尺寸附近的第二颗粒结构1602的数量可甚至大于第二样品中的情况。将颗粒结构160t的计数作为特征颗粒尺寸的函数的图850可示出两个可辨别的峰,即集中在约30nm附近的第一颗粒结构1601的大峰,和集中在约75nm附近的第二颗粒结构1602的较小(但大于图830中所示的)峰。分析表明,具有不大于约50nm的特征尺寸的第一颗粒结构1601的图像840的观察窗口的表面覆盖率为约19%,而具有至少约50nm的特征尺寸的第二颗粒结构1602的图像840的观察窗口的表面覆盖率为约21%。
图8D示出了第四样品的SEM图像860和放大率增大的另一SEM图像865。从图像860可以看出,虽然继续存在可倾向于集中在第一特征尺寸附近的多个第一颗粒结构1601,但是可倾向于集中在第二特征尺寸附近的第二颗粒结构1602的数量可更大。将颗粒结构160t的计数作为特征颗粒尺寸的函数的图870可示出两个可辨别的峰,即集中在约20nm附近的第一颗粒结构1601的大峰和集中在约85nm附近的第二颗粒结构1602的较小峰。分析表明,具有不大于约50nm的特征尺寸的第一颗粒结构1601的图像860的观察窗口的表面覆盖率为约14%,而具有至少约50nm的特征尺寸的第二颗粒结构1602的图像860的观察窗口的表面覆盖率为约34%。
图8E示出了第五样品的SEM图像880和放大率增大的另一SEM图像885。从图像880可以看出,虽然继续存在可倾向于集中在第一特征尺寸附近的多个第一颗粒结构1601,但是可倾向于集中在第二特征尺寸附近的第二颗粒结构1602的数量可更大。实际上,第二颗粒结构1602可倾向于占优势。将颗粒结构160t的计数作为特征颗粒尺寸的函数的图890示出两个可辨别的峰,即集中在约15nm附近的第一颗粒结构1601的大峰和集中在约85nm附近的第二颗粒结构1602的较小峰。分析表明,具有不大于约50nm的特征尺寸的第一颗粒结构1601的图像880的观察窗口的表面覆盖率为约3%,而具有至少约50nm的特征尺寸的第二颗粒结构1602的图像880的观察窗口的表面覆盖率为约55%。
不希望受任何特定理论的限制,可以假定,在一些非限制性示例中,可通过引入用于颗粒材料的多个成核位点来产生至少一种颗粒结构160的这种多模态行为,包括但不限于,通过用可充当晶种的另一种材料或可充当这种成核位点的异质物来掺杂、覆盖和/或补充图案化材料411来引入。在一些非限制性示例中,可以假定,第一特征尺寸的第一颗粒结构1601可倾向于在颗粒结构图案化涂层130p上形成,其中可基本上没有这种成核位点,并且第二特征尺寸的第二颗粒结构1602可倾向于在这种成核位点的位置处形成。
相关领域的普通技术人员将理解,可能存在可产生此类多模态行为的其他机制。
相关领域的普通技术人员将理解,考虑到沉积过程的非确定性性质,特别是在下面层的暴露层表面11上存在缺陷和/或异常(包括但不限于异质,包括但不限于其上的台阶边缘、化学杂质、结合位点、扭结和/或污染物中的至少一者)的情况下,以及因此在其上形成颗粒结构160,随着沉积过程继续,其聚结的不均匀性质,并且考虑到观察窗口的尺寸和/或位置的不确定性,以及它们的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度、组成、聚集程度等的计算和/或测量中固有的复杂性和可变性,在观察窗口内的特征和/或拓扑方面可能存在相当大的可变性。
在一些非限制性示例中,器件100的层内的层(或层级)、器件100的侧向朝向的部分101、102和/或沉积在其中或其上的颗粒结构160的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成可至少部分地通过使颗粒材料与触点材料接触来可控地选择,该触点材料的性质可影响颗粒结构160的形成。此类触点材料包括但不限于晶种材料、图案化材料411和共沉积介电材料。
在一些非限制性示例中,所使用的触点材料可决定颗粒材料可如何与其接触,以及由此对颗粒结构160的形成所施加的影响。在一些非限制性示例中,可采用多种不同的触点材料和伴随的多种机制。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可以一定图案设置,该图案可由其中基本上没有至少一种颗粒结构160的至少一个区域限定。
在本公开中,为了简化说明,已经省略了颗粒材料的某些细节,包括但不限于各层的厚度轮廓和/或边缘轮廓。
晶种
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的定位、尺寸、高度、重量、厚度、形状、轮廓和/或间距可通过在模板层中的合适位置和/或以合适的密度和/或沉积阶段沉积晶种材料而或多或少地指定。在一些非限制性示例中,这种晶种材料可充当晶种161或异质物,充当成核位点,使得颗粒材料可倾向于围绕每个晶种161聚结以形成颗粒结构160。
因此,如图1中虚线轮廓所示的插入区域所示,颗粒材料可与晶种材料物理接触,并且实际上可完全围绕和/或包封晶种材料。
在一些非限制性示例中,晶种材料可包括金属,包括但不限于Yb或Ag。在一些非限制性示例中,晶种材料可具有相对于沉积在其上和聚结到其上的颗粒材料的高润湿性质。
在一些非限制性示例中,可使用晶种材料的开口掩模和/或无掩模沉积工艺,跨越器件100的下面层的暴露层表面11将晶种161沉积在模板层中。
与介电材料共沉积
尽管未示出,但在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可在不使用晶种161的情况下形成,包括但不限于通过将颗粒材料与共沉积介电材料共沉积而形成。
因此,颗粒材料可与共沉积介电材料物理接触,并且实际上可以与之混杂。
在一些非限制性示例中,颗粒材料与共沉积介电材料的比率可在约50:1–5:1、30:1–5:1或20:1–10:1中的至少一者的范围内。在一些非限制性示例中,该比率可为约50:1、45:1、40:1、35:1、30:1、25:1、20:1、19:1、15:1、12.5:1、10:1、7.5:1或5:1中的至少一者。
在一些非限制性示例中,共沉积介电材料可具有对于可与其共沉积的颗粒材料的沉积的初始黏着概率,该初始黏着概率可小于1。
在一些非限制性示例中,颗粒材料与共沉积介电材料的比率可根据共沉积介电材料对于颗粒材料的沉积的初始黏着概率而变化。
在一些非限制性示例中,该共沉积介电材料可为有机材料。在一些非限制性示例中,该共沉积介电材料可为半导体。在一些非限制性示例中,该共沉积介电材料可为有机半导体。
在一些非限制性示例中,在不存在包括晶种161的模板层的情况下,将颗粒材料与共沉积介电材料共沉积可促进形成至少一种颗粒结构160。
在一些非限制性示例中,将颗粒材料与共沉积介电材料共沉积可促进和/或增加至少一种颗粒结构160对EM辐射的吸收,该EM辐射通常或在一些非限制性示例中在EM光谱的波长(子)范围(包括但不限于可见光谱)和/或其子范围和/或波长(包括但不限于对应于特定颜色)中。
颗粒结构图案化涂层
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可包括沉积在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上的至少一种颗粒结构160t,用于沉积至少一种颗粒结构160t的目的,包括但不限于使用无掩模和/或开口掩模沉积工艺来沉积。
在一些非限制性示例中,颗粒结构160t中的至少一个可与颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11物理接触。在一些非限制性示例中,颗粒结构160t中的基本上全部可与颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11物理接触。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160t可跨颗粒结构图案化涂层130p的侧向范围以一定的图案沉积。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160t可沉积在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上的不连续层170中。在一些非限制性示例中,不连续层170在颗粒结构图案化涂层130p的基本上整个侧向范围上延伸。
在一些非限制性示例中,在不连续层170的至少中心部分中的颗粒结构160t可具有选自其以下中的至少一者的至少一种共同特性:尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度、材料、聚集程度或其他性质。
在一些非限制性示例中,在不连续层170的这种中心部分之外的颗粒结构160t可表现出可不同于关于边缘效应的至少一个共同特性的特性,包括但不限于沉积层140的接近度、在这种中心部分之外的小孔(包括但不限于针孔、撕裂和/或裂缝)的存在增多,或在这种中心部分之外的颗粒结构图案化涂层130p的厚度减小。
在一些非限制性示例中,通过在下面层的暴露层表面11和可构成颗粒结构图案化涂层130p的图案化材料411之间插入阴影掩模415,可将颗粒结构图案化涂层130p的沉积限制在器件100的侧向朝向的第一部分101。
当在第一部分101中选择性地沉积颗粒结构图案化涂层130p之后,颗粒材料可沉积在器件100上,在一些非限制性示例中,跨第一部分101和基本上没有颗粒结构图案化涂层130p的第二部分102两者沉积,在一些非限制性示例中,使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积为和/或沉积以形成第一部分101中的颗粒结构160t,包括但不限于通过围绕未被颗粒结构图案化涂层130p覆盖的相应晶种161聚结来形成。在一些非限制性示例中,第二部分102可基本上没有任何颗粒结构160t。
相关领域的普通技术人员将理解,由于至少一种颗粒结构160t沉积在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上,因此可认为颗粒结构图案化涂层130p本身就是下面层。然而,为了简化描述的目的,并且考虑到颗粒结构图案化涂层130p在下面层上的先前沉积可促进如本文所述至少一种颗粒结构160t在其上的可控沉积,在本公开中,这种颗粒结构图案化涂层130p不被认为是下面层,而是形成至少一种颗粒结构160t的辅助手段。类似地,在本公开中,取向层120不被认为是下面层,而是被认为是对至少一种颗粒结构160t的形成的辅助。
颗粒结构图案化涂层130p可提供具有相对低的对于颗粒材料的沉积的初始黏着概率的表面,该初始黏着概率可显著小于器件100的下面层的暴露层表面11对于颗粒材料的沉积的初始黏着概率。
因此,虽然在第一部分101中的下面层的暴露层表面11上形成至少一种颗粒结构160t,包括但不限于通过围绕未被颗粒结构图案化涂层130p覆盖的晶种161聚结而形成,在第一部分101或第二部分102中,下面层的暴露层表面11可基本上没有颗粒材料的封闭涂层150。
以此方式,颗粒结构图案化涂层130p可选择性地沉积,包括但不限于使用阴影掩模415,以允许包括但不限于使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来使颗粒材料沉积,以便形成颗粒结构160t,包括但不限于通过围绕相应的晶种161聚结而形成。
在一些非限制性示例中,颗粒结构图案化涂层130p可包括表现出相对于晶种材料和/或颗粒材料相对低的初始黏着概率的图案化材料,使得这种颗粒结构图案化涂层130p的表面可(在一些示例中相对于非颗粒结构图案化涂层130n和/或可组成该非颗粒结构图案化涂层的图案化材料411)表现出增加的使颗粒材料(和/或晶种材料)沉积为颗粒结构160t的倾向,该颗粒结构用于抑制颗粒材料的封闭涂层150的沉积,包括用于本文所讨论的除了形成至少一种颗粒结构160t之外的应用。
不希望受任何特定理论的限制,可以假定,虽然颗粒材料的封闭涂层150在其上的形成可在颗粒结构图案化涂层130p上被基本上抑制,但在一些非限制性示例中,当颗粒结构图案化涂层130p暴露于颗粒材料的沉积时,该颗粒材料的一些蒸气单体可最终在其上形成颗粒材料的至少一种颗粒结构160t。
因此,在一些非限制性示例中,这种至少一种颗粒结构160t可包括颗粒材料的薄分散层,其插入在颗粒结构图案化涂层130p与上覆层180之间的界面处并且基本上横跨该界面的侧向范围。
在一些非限制性示例中,颗粒结构图案化涂层130p和/或图案化材料411(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与颗粒材料图案化涂层130p在器件100内的沉积类似的环境下)可具有第一表面能,该第一表面能可不大于颗粒材料(在一些非限制性示例中,当作为某种形式的膜和/或涂层沉积时并且在与至少一种颗粒结构160t在器件100内的沉积类似的环境下)的第二表面能。
在一些非限制性示例中,第二表面能/第一表面能的商可为至少约1、5、10或20中的至少一者。
在一些非限制性示例中,颗粒结构图案化涂层130p的受沉积在其上的至少一种颗粒结构160t覆盖的区域的表面覆盖率可不大于最大阈值百分比覆盖率。
图9A至图9H示出了颗粒结构图案化涂层130p和与之接触的至少一种颗粒结构160t之间可能的相互作用的非限制性示例。
因此,如图9A至图9H所示,颗粒材料可与图案化材料411物理接触,包括但不限于,如各图所示,沉积在图案化材料上和/或基本上被图案化材料围绕。
在图9A中,颗粒材料可与颗粒结构图案化涂层130p物理接触,因为它沉积在该图案化涂层上。
在图9B中,颗粒材料可基本上被颗粒结构图案化涂层130p围绕。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可遍布于颗粒结构图案化涂层130p的侧向范围和纵向范围中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160t遍及颗粒结构图案化涂层130p的分布可通过以下方式实现:使颗粒结构图案化涂层130p沉积和/或在颗粒材料沉积在其上时保持处于相对粘稠的状态,使得至少一种颗粒结构160t可倾向于渗透和/或沉淀在颗粒结构图案化涂层130p内。
在一些非限制性示例中,颗粒结构图案化涂层130p的该粘稠状态可以多种方式实现,包括但不限于在沉积图案化材料411期间的条件,包括但不限于其沉积环境的时间、温度和/或压力,图案化材料411的组成,图案化材料411的特性,包括但不限于其熔点、冻结温度、升华温度、粘度或表面能;在沉积颗粒材料期间的条件,包括但不限于其沉积环境的时间、温度和/或压力,颗粒材料的组成,或颗粒材料的特性,包括但不限于其熔点、冻结温度、升华温度、粘度或表面能。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160t遍及颗粒结构图案化涂层130p的分布可通过其中存在小孔来实现,该小孔包括但不限于针孔、撕裂和/或裂缝。相关领域的普通技术人员将理解,由于沉积工艺的固有可变性,并且在一些非限制性示例中,由于在颗粒材料和图案化材料411的暴露层表面11中的至少一者中存在杂质,可使用各种技术和工艺,包括但不限于本文所述的那些技术和工艺,在图案化结构图案化涂层130p的薄膜的沉积期间形成这种孔。
在图9C中,可构成至少一种颗粒结构160t的颗粒材料可沉淀在颗粒结构图案化涂层130p的底部,使得其有效地设置在下面层11的暴露层表面11上。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160t在颗粒结构图案化涂层130p底部的分布可通过以下方式实现:使颗粒结构图案化涂层130p沉积和/或在颗粒材料沉积在其上时保持处于相对粘稠的状态,使得至少一种颗粒结构160t可倾向于沉淀到颗粒结构图案化涂层130p的底部。在一些非限制性示例中,图9C中使用的图案化材料411的粘度可小于图9B中使用的图案化材料411的粘度,从而允许至少一种颗粒结构160t进一步沉淀在颗粒结构图案化涂层130p内,最终下降到其底部。
在图9D至图9F中,至少一种颗粒结构160t的形状被示出为相对于图9B的至少一种颗粒结构160t的形状纵向伸长。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160t的纵向伸长形状可以多种方式实现,包括但不限于在沉积图案化材料411期间的条件,包括但不限于其沉积环境的时间、温度和/或压力,图案化材料411的组成,图案化材料411的特性,包括但不限于其熔点、冻结温度、升华温度、粘度或表面能;在沉积颗粒材料期间的条件,包括但不限于其沉积环境的时间、温度和/或压力,颗粒材料的组成,或颗粒材料的特性,包括但不限于其熔点、冻结温度、升华温度、粘度或表面能,其可倾向于促进这种纵向伸长颗粒结构160t的沉积。
在图9D中,纵向伸长颗粒结构160t被示出为基本上完全保留在颗粒结构图案化涂层130p内。相比之下,在图9E中,纵向伸长颗粒结构160t中的至少一个可被出为至少部分地突出超过颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11。此外,在图9F中,纵向伸长颗粒结构160t中的至少一个可被示出为基本上突出超过颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11,达到这样的程度:此类突出的颗粒结构160t可开始被认为基本上沉积在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上。
因此,如图9G所示,可能存在这样的场景:至少一种颗粒结构160t可沉积在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上,并且至少一种颗粒结构160t可渗透和/或沉淀在颗粒结构图案化涂层130p内。尽管在颗粒结构图案化涂层130p内示出的至少一种颗粒结构160t被示出为具有诸如图9B中示出的形状,但是相关领域的普通技术人员将理解,尽管未示出,这种颗粒结构160t可具有诸如图9D至图9F中示出的纵向伸长形状。
此外,图9H示出这种场景:至少一种颗粒结构160t可沉积在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上,至少一种颗粒结构160t可渗透和/或沉淀在颗粒结构图案化涂层130p内,并且至少一种颗粒结构160t可沉淀到颗粒结构图案化涂层130p的底部。
图10是器件100的第一部分101的部分切除之后的简化平面图。尽管出于简化说明的目的,已经从图10中省略了器件100的一些部分,但是应当理解,相对于该器件描述的各种特征可与其中提供的非限制性示例的那些特征组合。
在该图中,可示出分别标识为X轴和Y轴的一对侧向轴,在一些非限制性示例中,这对侧向轴可基本上横向于彼此。这些侧向轴中的至少一个可限定器件100的侧向朝向。
在图10中,在一些非限制性示例中,上覆层180可基本上延伸跨过至少一种颗粒结构160t。就其上设置有至少一种颗粒结构160t的颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11的任何部分基本上没有颗粒材料而言,包括作为非限制性示例在至少一种颗粒结构160t之间的间隙中,上覆层180可基本上延伸跨过并且设置在这种颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上。
在一些非限制性示例中,颗粒结构图案化涂层130p可包括多种材料,其中其至少一种材料是图案化材料411,包括但不限于相对于颗粒材料和/或晶种材料表现出这种相对低的初始黏着概率的图案化材料411,如以上所讨论的。
在一些非限制性示例中,该多种材料中的第一种材料可为具有对于颗粒材料和/或晶种材料的沉积的第一初始黏着概率的图案化材料411,并且该多种材料中的第二种材料可为具有对于颗粒材料和/或晶种材料的沉积的第二初始黏着概率的图案化材料411,其中第二初始黏着概率超过第一初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,可使用基本上相同的条件和参数来测量第一初始黏着概率和第二初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,可利用该多种材料中的第二种材料来掺杂、覆盖和/或补充该多种材料中的第一种材料,使得第二种材料可充当晶种或异质物,充当颗粒材料和/或晶种材料的成核位点。
在一些非限制性示例中,该多种材料中的第二种材料可包括NPC 720。在一些非限制性示例中,该多种材料中的第二种材料可包括有机材料(包括但不限于多环芳族化合物),和/或包括非金属元素(包括但不限于O、S、N或C,其存在原本可能被认为是源材料、用于沉积的设备和/或真空室环境中的污染物)的材料。在一些非限制性示例中,该多种材料中的第二种材料可以单层的一小部分的层厚度沉积,以避免形成其封闭涂层150。相反,这种材料的单体可倾向于在侧向朝向间隔开,以便形成用于颗粒材料和/或晶种材料的离散成核位点。
制造了一系列样品来评估由包括第一图案化材料4111和第二图案化材料4112的混合物的颗粒结构图案化涂层130p形成的至少一种颗粒结构160的适用性。在所有样品中,第一图案化材料4111是NIC,该NIC具有基本上低的对于作为颗粒材料的Ag的沉积的初始黏着概率。三个示例性材料作为第二图案化材料4112即ETL 1637材料Liq被评估,其倾向于具有相对高的对于作为颗粒材料的Ag的沉积的初始黏着概率,并且在一些非限制性示例中可适合作为NPC 720和LiF。
对于ETL 1637材料,通过在ITO基板10上以不同比率共沉积第一图案化材料4111和ETL 1637材料至20nm的平均层厚度,然后将其暴露层表面11暴露于Ag蒸气通量532至15nm的参考层厚度,制备了多个样品。
制备了六个样品,其中ETL 1637材料与第一图案化材料4111的体积%比分别为1:99(ETL样品A)、2:98(ETL样品B)、5:95(ETL样品C)、10:90(ETL样品D)、20:80(ETL样品E)和40:60(ETL样品F)。另外,制备了两个比较性样品,其中ETL 1637材料与第一图案化材料4111的体积%比分别为0:100(比较性样品1)和100:0(比较性样品2)。
ETL样品B表现出15.156%的总表面覆盖率、13.6292nm的平均特征尺寸、2.0462的分散度、14.5399nm的数均颗粒直径和20.7989nm的尺寸平均颗粒直径。
ETL样品C表现出22.083%的总表面覆盖率、16.6985nm的平均特征尺寸、1.6813的分散度、17.8372nm的数均颗粒直径和23.1283nm的尺寸平均颗粒直径。
ETL样品D表现出27.0626%的总表面覆盖率、19.4518nm的平均特征尺寸、1.5521的分散度、20.7487nm的数均颗粒直径和25.8493nm的尺寸平均颗粒直径。
ETL样品E表现出35.5376%的总表面覆盖率、24.2092nm的平均特征尺寸、1.6311的分散度、25.858nm的数均颗粒直径和32.9858nm的尺寸平均颗粒直径。
图11A至图11E分别是比较性样品1、ETL样品B、ETL样品C、ETL样品D和ETL样品E的SEM显微图。
图11F是绘制ETL样品B 1105、ETL样品C 1110、ETL样品D 1115和ETL样品E1120的颗粒结构160的直方图分布与特征颗粒尺寸的函数关系的直方图,以及拟合直方图1106、1111、1116、1121的相应曲线。
下表13示出了在各种波长下测量的各种样品透射率百分比降低值。
在本公开中,提及分层样品的透射率百分比降低是指在样品中各层(包括任何基板10)上面沉积金属(包括但不限于Ag)之前的透射率已被减去时获得的值。相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,为了方便起见,可以一定的计算精度为代价来简化假设。作为非限制性示例,一个简化假设可以是玻璃在宽波长范围内的透射率基本上为0.92。作为非限制性示例,一个简化假设可以是基板10与金属之间的各层的透射率可以忽略不计。作为非限制性示例,一个简化假设可以是基板10是玻璃。因此,在一些非限制性示例中,减去样品中的各层(包括任何基板10)在上面沉积有金属(包括但不限于Ag)之前的透射率可通过将测得的透射率值除以0.92来计算。
表13
可以看出,在相对低浓度的ETL作为第二图案化材料4112的情况下,在大部分波长上的透射率的降低最小。然而,当ETL浓度超过约5体积%时,观察到在可见光谱中的450nm和550nm波长处显著降低(>10%),而在IR光谱中的700nm和NIR光谱中的850nm波长处透射率没有显著降低。
对于Liq,通过在ITO基板10上以不同比率共沉积第一图案化材料4111和Liq至20nm的平均层厚度,然后将其暴露层表面11暴露于Ag蒸气通量532至15nm的参考层厚度,制备了多个样品。
制备了四个样品,其中Liq与第一图案化材料4111的体积%比分别为2:98(Liq样品A)、5:95(Liq样品B)、10:90(Liq样品C)和20:80(Liq样品D)。
Liq样品A表现出11.1117%的总表面覆盖率、13.2735nm的平均特征尺寸、1.651的分散度、13.9619nm的数均颗粒尺寸和17.9398nm的尺寸平均颗粒尺寸。
Liq样品B表现出17.2616%的总表面覆盖率、15.2667nm的平均特征尺寸、1.7914的分散度、16.3933nm的数均颗粒尺寸和21.941nm的尺寸平均颗粒尺寸。
Liq样品C表现出32.2093%的总表面覆盖率、23.6209nm的平均特征尺寸、1.6428的分散度、25.3038nm的数均颗粒尺寸和32.4322nm的尺寸平均颗粒尺寸。
图11G至图11J分别是Liq样品A、Liq样品B、Liq样品C和Liq样品D的SEM显微图。
图11K是绘制Liq样品B 1125、Liq样品A 1130和Liq样品C 1135的颗粒结构160的直方图分布与特征颗粒尺寸的函数关系的直方图,以及拟合直方图1126、1131、1136的相应曲线。
下表14示出了对于各种样品在各种波长下测量的透射率降低百分比降低值。
表14
可以看出,在相对低浓度的Liq作为第二图案化材料4112的情况下,在大部分波长上的透射率的降低最小。然而,Liq浓度超过约5体积%时,观察到在可见光谱中的450nm和550nm波长处显著降低(>10%),而在IR光谱中的700nm和NIR光谱中的850nm和1,000nm波长处透射率没有显著降低。
对于LiF,通过首先在ITO基板10上沉积ETL材料至20nm的平均层厚度,然后在ETL材料的暴露层表面11上以不同比率共沉积第一图案化材料4111和LiF至20nm的平均层厚度,其后将其暴露层表面11暴露于Ag蒸气通量532至15nm的参考层厚度,制备了多个样品。
制备了四个样品,其中LiF与第一图案化材料4111的体积%比分别为2:98(LiF样品A)、5:95(LiF样品B)、10:90(LiF样品C)和20:80(LiF样品D)。
图11L至图11O分别是LiF样品A、LiF样品B、LiF样品C和LiF样品D的SEM显微图。
图11P是绘制LiF样品A 1140、LiF样品B 1145和LiF样品D 1150的颗粒结构160的直方图分布与特征颗粒尺寸的函数关系的直方图,以及拟合直方图1141、1146、1151的相应曲线。
下表15示出了在各种波长下测量的各种样品的透射率降低百分比降低值。
表15
可以看出,在相对低浓度的LiF作为第二图案化材料4112的情况下,在大部分波长上的透射率的降低最小。然而,当LiF浓度超过约10体积%时,观察到在可见光谱中的450nm波长处显著降低(8%),而在IR光谱中的700nm和NIR光谱中的850nm和1,000nm波长处透射率没有明显降低。
另外,对于高达20体积%的LiF浓度,观察到在700nm或更大的波长下的透射率基本上没有降低。
下表16示出了在各种波长下测量的上述样品中所使用的材料的折射率。
表16
应当理解,对于通过共沉积两种或更多种材料形成的层或涂层,可使用(作为非限制性示例)杠杆规则来估计此类层或涂层的折射率,该杠杆规则是,对于构成此类层或涂层的每种材料,计算材料的浓度乘以材料的折射率的乘积,然后计算针对构成此类层或涂层的材料所计算的所有乘积之和。
颗粒结构层的光学效应
不希望受任何特定理论的束缚,已经发现,多少有些令人惊讶的是,存在至少一种颗粒结构160(包括但不限于至少一种金属颗粒结构160)的薄的分散层(包括但不限于在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上存在这种分散层)可表现出一种或多种变化的特性和伴随而来的变化的行为,包括但不限于器件100的光学效应和性质,如本文所讨论的。
在一些非限制性示例中,颗粒材料的这种不连续层170(包括但不限于至少一种颗粒结构160)的存在可有助于增强器件的EM辐射提取、性能、稳定性、可靠性和/或寿命。
在一些非限制性示例中,可通过明智地选择颗粒结构160的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成中的至少一者来在一定程度上控制此类效应和性质。
在一些非限制性示例中,这种至少一种颗粒结构160t的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成中的至少一者的形成可在一些非限制性示例中通过明智地选择以下中的至少一者来控制:图案化材料411的至少一个特性,颗粒结构图案化涂层130p的平均膜厚度,在颗粒结构图案化涂层130p中引入异质,和/或沉积环境,包括但不限于用于颗粒结构图案化涂层130p的图案化材料411的温度、压力、持续时间、沉积速率和/或沉积工艺。
在一些非限制性示例中,这种至少一种颗粒结构160t的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成中的至少一者的形成可在一些非限制性示例中通过明智地选择以下中的至少一者来控制:颗粒材料的至少一个特性,颗粒结构图案化涂层130p可暴露于颗粒材料的沉积的程度(在一些非限制性示例中,可根据对应的不连续层170的厚度来指定),和/或沉积环境,包括但不限于颗粒材料的温度、压力、持续时间、沉积速率和/或沉积方法。
在一些非限制性示例中,相对于穿过具有基本上超过最大阈值百分比覆盖率的表面覆盖率的至少一种颗粒结构160的一部分的EM辐射,具有基本上不大于最大阈值百分比覆盖率的表面覆盖率的不连续层160(的一部分)可导致表现不同的光学特性,这些不同的光学特性可由至少一种颗粒结构160的该部分赋予穿过其中的EM辐射(无论完全透射穿过器件100和/或由其发射)。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的至少一种尺度(包括但不限于特征尺度)可对应于一种波长范围,在该波长范围中,至少一种颗粒结构160的吸收光谱基本上不与由器件100发射和/或至少部分地透射穿过该器件的EM辐射的EM光谱的波长范围重叠。
虽然至少一种颗粒结构160可吸收从分层半导体器件100之外入射到其上的EM辐射,从而减少反射,但是相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可吸收由器件100发射的入射到其上的EM辐射。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160在分层器件100中的图案化涂层130的暴露层表面11上和/或附近,和/或(在一些非限制性示例中)在这种图案化涂层130与上覆层180的界面附近的存在可将光学效应赋予由该器件发射和/或透射穿过该器件的EM辐射,包括但不限于光子。
在一些非限制性示例中,光学效应可根据其对透射和/或吸收波长光谱(包括波长范围)和/或其峰值强度的影响来描述。
另外,虽然所呈现的模型可暗示对穿过这种至少一种颗粒结构160的EM辐射的透射和/或吸收赋予的某些效应,但在一些非限制性示例中,此类效应可反映可能未在广泛、可观察的基础上反映的局部效应。
作为简化假设,前述内容还假设模拟每种颗粒结构160的NP可具有完美的球形形状。典型地,至少一种颗粒结构160(的所使用的观察窗口)中的颗粒结构160t的形状可高度取决于沉积工艺。在一些非限制性示例中,颗粒结构160t的形状可对由此表现出的SP激发具有显著影响,包括但不限于共振带的宽度、波长范围和/或强度,以及伴随地,其吸收带。
在一些非限制性示例中,围绕至少一种颗粒结构160的材料,无论是在其下面(使得颗粒结构160t可被沉积到其暴露层表面11上)还是随后设置在至少一种颗粒结构160的暴露层表面11上,都可影响由EM辐射和/或EM信号3461穿过至少一种颗粒结构160的发射和/或透射产生的光学效应。
可以假定,在一些非限制性示例中,将包含颗粒结构160t的至少一种颗粒结构160设置在可由低折射率材料组成的颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上和/或设置成与该暴露层表面物理接触和/或接近该暴露层表面可使至少一种颗粒结构160的吸收光谱偏移。
在一些非限制性示例中,吸收的变化和/或移动可集中在EM光谱的一定(子)范围的吸收光谱中,包括但不限于可见光谱和/或其子范围。
由于至少一种颗粒结构160可被布置成位于颗粒结构图案化涂层130p上和/或与该颗粒结构图案化涂层物理接触和/或接近该颗粒结构图案化涂层,所以器件100可被构造成使得至少一种颗粒结构160的吸收光谱可由于颗粒结构图案化涂层130p的存在而被调节和/或改性,包括但不限于使得这种吸收光谱可与EM光谱的至少一个波长(子)范围基本上重叠和/或可不重叠,该至少一个波长(子)范围包括但不限于可见光谱、UV光谱和/或IR光谱。
在一些非限制性示例中,表面上一定量的导电材料的表面覆盖率的一种量度可为(EM辐射)透射率,因为在一些非限制性示例中,导电材料(包括但不限于金属,包括但不限于Ag、Mg或Yb)会衰减和/或吸收EM辐射。
在一些非限制性示例中,可通过明智地选择颗粒结构160t的特征尺寸、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、分散度和/或材料中的至少一者来调节由至少一种颗粒结构160t赋予的用于增强以相对于器件100的层非零角度穿过的EM信号3461的透射的共振。
在一些非限制性示例中,可通过改变颗粒材料的沉积厚度来调节该共振。
在一些非限制性示例中,可通过改变颗粒结构图案化涂层130e的平均膜厚度来调节该共振。
在一些非限制性示例中,可通过改变上覆层180的厚度来调节该共振。在一些非限制性示例中,上覆层180的厚度可在0nm(对应于不存在上覆层180)至超过沉积颗粒结构160t的特征尺寸的值的范围内。
在一些非限制性示例中,可通过选择和/或修改作为上覆层180沉积的材料以具有特定折射率和/或特定消光系数来调节该谐振。作为非限制性示例,典型的有机CPL 1215材料可具有在约1.7-2.0之间的范围内的折射率,而通常用作TFE材料的SiONx可具有超过约2.4的折射率。同时,SiONx可具有高消光系数,这可能影响期望的共振特性。
在一些非限制性示例中,可通过改变颗粒材料中的金属组成来改变沉积颗粒结构160t的介电常数,从而调节该共振。
在一些非限制性示例中,可通过用具有不同组成的有机材料掺杂图案化材料411来调节该共振。
在一些非限制性示例中,可通过选择和/或修改图案化材料411以具有特定折射率和/或特定提取系数来调节该共振。
相关领域的普通技术人员将理解,另外的参数和/或值和/或范围可变得明显,因为其适于调节由至少一种颗粒结构160赋予的共振以允许EM信号3461以相对于器件100的层的非零角度透射通过,和/或增强入射在器件100上的EM辐射的吸收,作为非限制性示例,该EM辐射可为可见光。
相关领域的普通技术人员将理解,虽然这些参数的某些值和/或范围可适于调节由至少一种颗粒结构160赋予的共振以增强相对于器件100的层以非零角度穿过的EM信号3461的透射,但是此类参数的其他值和/或范围可适于除了增强EM信号3461的透射之外的其他目的,包括提高器件100的性能、稳定性、可靠性和/或寿命,并且在一些非限制性示例中以确保合适的第二电极1240(图12A)在器件100的光电子型式的发射区域1310中在第二部分102中的沉积,从而促进由此发射EM辐射。
另外,相关领域的普通技术人员将理解,可存在可适合于此类其他目的的其他参数和/或值和/或范围。
在一些非限制性示例中,采用至少一种颗粒结构160作为分层半导体器件100的一部分可减少对其中的偏振器的依赖。
相关领域的普通技术人员将理解,虽然本文给出了光学效应的简化模型,但是其他模型和/或解释也可能适用。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的存在可减少和/或减轻在纵向朝向相邻设置的薄膜层和/或涂层(包括但不限于图案化涂层130和/或上覆层180)的结晶,从而稳定与其相邻设置的薄膜的性质,并且在一些非限制性示例中减少散射。在一些非限制性示例中,这种薄膜可为和/或包括器件100的至少一个外部耦合层和/或封装涂层2050(图23C),包括但不限于封盖层(CPL 1215)。
在一些非限制性示例中,这种至少一种颗粒结构160的存在可在UV光谱的至少一部分中提供增强的吸收。在一些非限制性示例中,控制此类颗粒结构160的特性(包括但不限于颗粒结构160的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度、组成、颗粒材料和/或折射率中的至少一者)可有利于控制吸收光谱(包括在UV光谱中)的吸收程度、波长范围和峰值波长。在UV光谱的至少一部分中的增强的EM辐射吸收对于例如改善器件性能、稳定性、可靠性和/或寿命可能是有利的。
在一些非限制性示例中,光学效应可根据其对透射和/或吸收波长光谱(包括波长范围)和/或其峰值强度的影响来描述。
另外,虽然所呈现的模型可暗示对穿过这种至少一种颗粒结构160的EM辐射的透射和/或吸收赋予的某些效应,但在一些非限制性示例中,此类效应可反映可能未在广泛、可观察的基础上反映的局部效应。
也有报道称,将某些金属NP布置在具有相对低的折射率的介质附近,可将这种NP的吸收光谱移动到较低波长(子)范围(蓝移)。
因此,可以进一步假定,在一些非限制性示例中,将颗粒材料作为至少一种颗粒结构160的不连续层170设置在下面层的暴露层表面11上以使得至少一种颗粒结构160与下面层物理接触在一些非限制性示例中可以有利地偏移颗粒材料的吸收光谱,包括但不限于蓝移,使得它基本上不与由器件100发射和/或至少部分地透射穿过该器件的EM辐射的EM光谱的波长范围重叠。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的峰值吸收波长可小于由器件100发射和/或透射穿过该器件的EM辐射的峰值波长。作为非限制性示例,颗粒材料可在不超过约470nm、460nm、455nm、450nm、445nm、440nm、430nm、420nm或400nm中的至少一者的波长(范围)处表现出峰值吸收。
现已发现,多少有些令人惊讶的是,提供颗粒材料(包括但不限于以至少一种颗粒结构160的形式,包括但不限于由金属组成的那些),可进一步影响在EM光谱的至少一个波长(子)范围(包括但不限于可见光谱和/或其子范围)内在(包括但不限于)第一方向上穿过器件100,从至少一种颗粒结构160在第一方向上穿过和/或穿过该至少一种颗粒结构的EM辐射的吸收和/或透射。
在一些非限制性示例中,在EM光谱的至少波长(子)范围内,包括但不限于可见光谱和/或其子范围,吸收可减少,并且/或者可有利于透射。
在一些非限制性示例中,吸收可集中在为EM光谱的波长(子)范围的吸收光谱中,包括但不限于可见光谱和/或其子范围。
在一些非限制性示例中,吸收光谱可蓝移和/或移动到较高波长(子)范围(红移),包括但不限于移动到EM光谱的波长(子)范围(包括但不限于可见光谱和/或其子范围),并且/或者移动到EM光谱的至少部分地位于可见光谱之外的波长(子)范围。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,多个颗粒结构160的层可设置在彼此之上,而不管是否被器件100的附加层分离,(包括但不限于)具有变化的侧向朝向并且具有不同的特性,由此提供不同的光学响应。以此方式,可根据一个或多个标准来调谐器件100的某些层和/或部分101、102的光学响应。
发射区域周围的吸收
在一些非限制性示例中,分层半导体器件100可为光电子器件1200a(图12A),诸如OLED,其包括至少一个发射区域1310(图13A)。在一些非限制性示例中,发射区域1310可对应于至少一个半导电层1230(图12A),该半导电层设置在第一电极1220(图12A,在一些非限制性示例中,它可为阳极)和第二电极1240(在一些非限制性示例中,它可为阴极)之间。阳极和阴极可与电源1605(图16)电耦接,并且分别产生空穴和电子,这些空穴和电子通过至少一个半导电层1230朝向彼此迁移。当一对空穴和电子结合时,可以发射光子形式的EM辐射。
在一些非限制性示例中,在发射区域1310的至少一部分中,至少一个半导电层1230可沉积在器件1200的暴露层表面11上,在一些非限制性示例中,该暴露层表面包括第一电极1220。
在一些非限制性示例中,器件100的暴露层表面11(在一些非限制性示例中可包括至少一个半导电层1230)可暴露于图案化材料411的蒸气通量412,包括但不限于使用阴影掩模415,以在第一部分101中形成图案化涂层130。无论是否采用阴影掩模415,图案化涂层130都可在其侧向朝向被基本上局限在信号透射区域1320。
在一些非限制性示例中,器件1200的暴露层表面11可暴露于沉积材料531的蒸气通量532,在一些非限制性示例中,沉积材料可以是和/或包括与颗粒材料类似的材料,包括但不限于在开口掩模和/或无掩模沉积工艺中的颗粒材料。
在一些非限制性示例中,面3401在至少一个信号透射区域1320的侧向朝向1720内的暴露层表面11可包括图案化涂层130。因此,在至少一个信号透射区域1320的侧向朝向1720内,入射在暴露层表面11上的沉积材料531的蒸气通量532可在图案化涂层130的暴露层表面11上形成至少一种颗粒结构160t,该沉积材料在一些非限制性示例中可以是和/或包括与颗粒材料类似的材料。在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的表面覆盖率可为不大于约70%、60%、50%、40%、30%、25%、20%、15%或10%中的至少一者。
同时,因为图案化涂层130已经在其侧向朝向被基本上局限在非发射区域1520,所以在一些非限制性示例中,面3401在发射区域1310的侧向朝向1710内的暴露层表面11可包括至少一个半导电层1230。因此,在至少一个发射区域1310的侧向朝向1710的第二部分102内,入射在暴露层表面11上的沉积材料531的蒸气通量532可形成沉积材料531的封闭涂层150作为第二电极1240。
因此,在一些非限制性示例中,图案化涂层130可用于双重目的,即作为颗粒结构图案化涂层130p来提供用于在第一部分101中沉积至少一种颗粒结构160的基底,以及作为非颗粒结构图案化涂层130n来将作为第二电极1240的沉积材料531的沉积的侧向范围局限在第二部分102,而在沉积材料531的沉积期间不采用阴影掩模415。
在一些非限制性示例中,沉积材料531的封闭涂层150的平均膜厚度可为至少约5nm、6nm或8nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,沉积材料531可包括MgAg。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可沉积在第二电极1240的暴露层表面11上和/或上方。
在一些非限制性示例中,器件1200的暴露层表面11的侧向朝向可包括第一部分101和第二部分102。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可省略,或者可不在第一部分101上延伸,而是可仅在第二部分102上延伸。在一些非限制性示例中,如图12A中以非限制性示例方式所示,第一部分101可或多或少对应于器件100的型式1200a的至少一个非发射区域1520(图23A)的侧向朝向1720(图22),其中晶种161可在非颗粒结构图案化涂层130n沉积之前沉积。
这种非限制性构型可适于实现和/或最大化从至少一个发射区域1310发射的EM辐射的透射率,同时减少入射在器件100的暴露层表面11上的外部EM辐射的反射。
因此,如图12A所示,在这种场景下,可沉积非颗粒结构图案化涂层130n,但不是为了沉积至少一种颗粒结构160,而是为了限制其侧向范围,可组成这种非颗粒结构图案化涂层130n的图案化材料411可不表现出相对于颗粒材料和/或晶种材料的相对低的初始黏着概率,如以上所讨论的。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可从器件1200的排除器件1200的发射区域1310和/或包括该发射区域的区域中省略,并且在一些示例中,第二部分102可对应于此类其他区域和/或包括此类其他区域。
在一些非限制性示例中,如图12A中所示,非颗粒结构图案化涂层130n可在晶种161在模板层中沉积(如果有的话)之后在暴露层表面11上沉积,使得晶种161可跨第一部分101和第二部分102两者沉积,并且非颗粒结构图案化涂层130n可覆盖跨第一部分101沉积的晶种161。
在一些非限制性示例中,非颗粒结构图案化涂层130n可提供具有不仅对于颗粒材料而且还对于晶种材料的沉积的相对低的初始黏着概率的表面。在此类示例中,如图12B中的器件100的示例型式1200b中所示,非颗粒结构图案化涂层130n可在晶种材料的任何沉积之前而不是之后沉积。
在跨第一部分101选择性沉积非颗粒结构图案化涂层130n之后,在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺将导电颗粒材料沉积在器件1200b上(但可基本上仅保留在第二部分102内,该第二部分可基本上没有图案化涂层130),作为和/或形成其中的颗粒结构160t,包括但不限于通过围绕未被非颗粒结构图案化涂层130n覆盖的相应晶种161(如果有的话)聚结而形成。
在跨第一部分101选择性沉积非颗粒结构图案化涂层130n之后,在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺,将晶种材料(如果沉积的话)跨器件1200b的暴露层表面11沉积在模板层中,但晶种161可基本上仅保留在第二部分102内,该第二部分可基本上没有非颗粒结构图案化涂层130n。
此外,在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺,将颗粒材料跨器件1200的暴露层表面11沉积,作为和/或形成其中的颗粒结构160t,包括但不限于通过围绕相应晶种161聚结而形成;但颗粒材料可基本上仅保留在第二部分102内,该第二部分可基本上没有非颗粒结构图案化涂层130n。
非颗粒结构图案化涂层130n可在第一部分101内提供具有相对低的对于颗粒材料和/或晶种材料(如果有的话)的沉积的初始黏着概率的表面,该初始黏着概率可显著小于对于颗粒材料和/或晶种材料(如果有的话)在第二部分102内器件1200b的下面层的暴露层表面11的沉积的初始黏着概率。
因此,第一部分101可基本上没有可沉积在第二部分102内以形成颗粒结构160t(包括但不限于通过围绕晶种161聚结而形成)的任何晶种161和/或颗粒材料的封闭涂层150。
相关领域的普通技术人员将理解,即使一些颗粒材料和/或一些晶种材料保留在第一部分101内,第一部分101中的任何此类颗粒材料和/或由晶种材料形成的晶种161的量可显著小于第二部分102中的量,并且第一部分101中的任何此类颗粒材料可倾向于形成可基本上没有颗粒结构160的不连续层170。即使第一部分101中的一些此类颗粒材料将形成颗粒结构160d,包括但不限于围绕由晶种材料形成的晶种161形成,任何此类颗粒结构160d的尺寸、高度、重量、厚度、形状、轮廓和/或间距仍然可与第二部分102的颗粒结构160t的尺寸、高度、重量、厚度、形状、轮廓和/或间距充分不同,使得(包括但不限于)在EM光谱的波长(子)范围(包括但不限于可见光谱)和/或其子范围和/或波长(包括但不限于对应于特定颜色)中,第一部分101中的EM辐射的吸收可显著小于第二部分102中的EM辐射的吸收。
以此方式,非颗粒结构图案化涂层130n可选择性地沉积,包括但不限于使用阴影掩模415,以允许包括但不限于使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来使颗粒材料沉积,以便形成颗粒结构160t,包括但不限于通过围绕相应的晶种161聚结而形成。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,表现出相对低的反射率的结构可适于提供至少一种颗粒结构160。
在一些非限制性示例中,在不连续层170中、在图案化涂层130的暴露层表面11上存在至少一种颗粒结构160(包括但不限于NP)可能影响器件1200的一些光学性质。
不希望受任何特定理论的限制,可以假定,虽然颗粒材料的封闭涂层150的形成可被图案化涂层130基本上抑制和/或在该图案化涂层上被基本上抑制,但在一些非限制性示例中,当图案化涂层130暴露于颗粒材料在其上的沉积时,颗粒材料的一些蒸气单体可最终在其上形成至少一种颗粒结构160。
在一些非限制性示例中,颗粒结构160中的至少一些可彼此断开连接。换句话说,在一些非限制性示例中,不连续层170可包括彼此可物理分离的特征(包括颗粒结构160),使得颗粒结构160不形成封闭涂层150。因此,在一些非限制性示例中,这种不连续层170因此可包括颗粒材料的薄分散层,其形成为颗粒结构160,插入在器件1200中的图案化涂层130与上覆层180之间的界面处和/或基本上横跨该界面的侧向范围。
在一些非限制性示例中,颗粒结构160中的至少一个可与图案化涂层130的暴露层表面11物理接触。在一些非限制性示例中,颗粒结构160中的基本上全部可与图案化涂层130的暴露层表面11物理接触。
现在转到图13A,该图是用户设备1300的示例性型式1300a的简化框图,尽管未示出,但在一些非限制性示例中,在至少一个信号透射区域1320中、在一些非限制性示例中至少在与相邻发射区域1310侧向间隔开的区域中、以及在一些非限制性示例中在TFT绝缘层1209中的像素限定层(PDL)1210的厚度可减小,以便增强相对于用户设备1300的显示面板1340a的各层并且穿过这些层的透射率和/或透射角,在一些非限制性示例中,该用户设备可为分层半导体器件100。
在一些非限制性示例中,至少一个发射区域1310的侧向朝向1710(图17)可延伸跨过并且包括与其相关联的用于沿着数据和/或扫描线(未示出)驱动发射区域1310的至少一个TFT结构1201,在一些非限制性示例中,该数据和/或扫描线可由Cu和/或TCO形成。
在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可以至少部分地跨器件1310的侧向范围沉积,在一些非限制性示例中,覆盖第一部分101中的第二电极1240,并且在一些非限制性示例中,至少部分地覆盖至少一种颗粒结构160并且在第二部分102中在其暴露层表面11处与图案化涂层130形成界面。
在一些非限制性示例中,在第二部分102内入射在面3401的暴露层表面11上的颗粒材料的蒸气通量532(即,超出第一部分101的侧向朝向,其中面3401的暴露层表面11是颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面)可具有不在其上形成颗粒材料的封闭涂层150的速率和/或持续时间,甚至在不存在颗粒材料图案化涂层130p的情况下。在这种场景下,在第二部分102的侧向朝向内,暴露层表面11上的颗粒材料的蒸气通量532也可在其上形成至少一种颗粒结构160d,包括但不限于作为不连续层170,如图13B所示。
图13B是用户设备1300的示例性型式1300b的简化框图。在其显示面板1340b中,当颗粒材料的蒸气通量532入射在其暴露层表面11上时,不是像在面3401中那样在第二部分102中形成封闭涂层150作为第二电极1240,而是可在第二部分102中形成包括至少一种颗粒结构160d的不连续层170。在至少一种颗粒结构160d电耦接的情况下,不连续层170可用作第二电极1240。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t的特征尺寸、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成可不同于在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的特征尺寸、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t的特征尺寸可超过在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的特征尺寸。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t的表面覆盖率可超过在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的表面覆盖率。
在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t的沉积密度可超过在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的沉积密度。
在一些非限制性示例中,在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度和/或组成可使得允许该至少一种颗粒结构电耦接。
在一些非限制性示例中,在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的特征尺寸可超过至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t的特征尺寸。
在一些非限制性示例中,在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的表面覆盖率可超过至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t的表面覆盖率。
在一些非限制性示例中,在第二部分102中形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d的沉积密度可超过至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t的沉积密度。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可在过渡区域1315中在图案化涂层130上部分地延伸。
在一些非限制性示例中,形成第二电极1240的不连续层170的至少一种颗粒结构160d可在过渡区域1315中的颗粒结构图案化涂层130p上方部分地延伸。
图13C是用户设备1300的示例性型式1300c的简化框图。在图13B的显示面板1340b中,用于驱动显示面板1340b的侧向朝向的第二部分102中的发射区域1310的至少一个TFT结构1201与显示面板1340b的侧向朝向的第二部分102内的发射区域1310可共定位,并且第一电极1220可延伸穿过TFT绝缘层1209以通过结合有这样的至少一个TFT结构1201的至少一个驱动电路电耦接到电源1605的端子和/或地。
相比之下,在图13C的显示面板1340c中,在面3401的侧向朝向的第二部分102内,不存在与其驱动的发射区域1310共定位的TFT结构1201。因此,显示面板1340c的第一电极1220不延伸穿过TFT绝缘层1209。
相反,用于驱动显示面板1340c的侧向朝向的第二部分102中的发射区域1310的至少一个TFT结构1201可位于其侧向朝向内的其他地方(未示出),并且导电通道1325可在显示面板1340c的暴露层表面11上在显示面板1340c的侧向朝向内延伸超过其第二部分102,在一些非限制性示例中,该暴露层表面可为TFT绝缘层1209。在一些非限制性示例中,导电通道1325可延伸跨过显示面板1340c的侧向朝向的第一部分101的至少一部分。在一些非限制性示例中,导电通道1325可具有平均膜厚度,以便使以相对于面3401的层非零角度穿过其中的EM信号3461的透射率最大化。在一些非限制性示例中,导电通道1325可由Cu和/或TCO形成。
制造了一系列样品以分析在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上形成的至少一种颗粒结构160的特征,随后将这种暴露层表面11暴露于Ag蒸气通量532。
通过沉积有机材料以在硅(Si)基板10上提供颗粒结构图案化涂层130p来制造了样品。然后使颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11经受Ag蒸气通量532,直到达到8nm的参考厚度。在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11暴露于蒸气通量532之后,观察到Ag离散颗粒结构160t形式的不连续层170在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上的形成。
这种不连续层170的特征通过SEM表征,以测量沉积在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上的Ag离散颗粒结构160t的尺寸。具体地,通过在俯视观察颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11时测量所占的面积,并且在将每种颗粒结构160t所占的面积与具有等效面积的圆拟合时计算平均直径,由此算出了各种颗粒结构160t的平均直径。样品的SEM显微图在图14A中示出,并且图14C示出了该分析获得的平均直径的分布1410。为了比较,制备了参考样品,其中8nm的Ag直接沉积在Si基板10上。这种参考样品的SEM显微图在图14B中示出,并且该显微图的分析1420也反映在图14C中。
可以看出,发现在颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11上的离散Ag颗粒结构160t的中值尺寸为约13nm,而发现在参考样品中沉积在Si基板10上的Ag膜的中值粒度为约28nm。发现在样品的分析部分中被不连续层170的离散Ag颗粒结构160t覆盖的颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11的面积百分比为约22.5%,而发现在参考样品中被Ag粒覆盖的Si基板10的暴露层表面11的百分比为约48.5%。
另外,使用基本上相同的工艺,通过在玻璃基板10上沉积颗粒结构图案化涂层130p和Ag颗粒结构160t的不连续层170制备了玻璃样品,并且分析了该样品(样品B)以便确定不连续层170对该样品的透射率的影响。通过在玻璃基板10上沉积颗粒结构图案化涂层130p制造了比较性玻璃样品(比较性样品A),并且通过在玻璃基板10上直接沉积8nm厚的Ag涂层制造了另一比较性玻璃样品(比较性样品C)。对于每个样品,测量了不同波长下EM辐射的透射率,该透射率表示为当EM辐射穿过每个样品时检测到的EM辐射的强度的百分比,并汇总下表17中:
表17
可以看出,样品B由于至少一种颗粒结构160的存在引起的EM辐射吸收而在可见光谱中的450nm波长处表现出约54%的相对低的EM辐射透射率,同时在NIR光谱中的850nm波长处表现出约88%的相对高的EM辐射透射率。由于比较性样品A在850nm波长表现出约90%的透射率,因此应当理解,至少一种颗粒结构160的存在基本上不衰减EM辐射(包括但不限于EM信号3461)在该波长下的透射。比较性样品C在可见光谱中表现出30%-40%的相对低的透射率,并且在NIR光谱中的850nm波长处表现出相对于样品B较低的透射率。
出于前述分析的目的,在500nm尺度下不大于约10nm2和在200nm尺度下不大于约2.5nm2的阈值面积以下的小颗粒结构160t被忽略,因为这些值接近图像的分辨率。
发射区域中的颗粒
在一些非限制性示例中,像素2810可包括多个相邻子像素134x,其中每个子像素134x发射具有对应于不同波长范围的发射光谱的EM辐射。由于相邻子像素134x之间的波长光谱的差异,如果与其对应的发射区域1310的物理结构相同,则其光学性能可能不同。在一些非限制性示例中,一个波长范围的子像素134xi的物理结构可与另一波长范围的子像素134xj的物理结构不同,以便将子像素134xi、134xj的光学性能调谐到其相关联的波长范围。在一些非限制性示例中,这种调谐可在不同波长范围的子像素134x之间提供相对一致的光学性能。在一些非限制性示例中,这种调谐可着重于给定波长范围的子像素的光学性能。
调谐给定波长范围的子像素134x的光学性能的一种机制可利用控制颗粒材料(包括但不限于颗粒结构160)的薄分散层的形成和/或属性的能力,包括但不限于以增强EM辐射(在一些非限制性示例中,在EM光谱的与这种子像素134x相关联的波长范围中)的发射和/或外部耦合。
现在转到图15,示出了光电子器件1200的示例性型式1510。在器件1510中,示出了对应于公共像素2810的多个子像素134xi、134xj。所属领域的技术人员将理解,虽然示出了两个子像素134xI、134xj,但在一些非限制性示例中,像素2810可具有两个以上与其相关联的子像素134x。在一些非限制性示例中,子像素134xi、134xj中的任一个对应于R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)或W(白色)波长范围,并且子像素134xi、134xj中的另一个可对应于不同的波长范围。
在一些非限制性示例中,子像素134xi和134xj具有对应的发射区域1310i、1310j。在一些非限制性示例中,发射区域1310i可被至少一个非发射区域1520a、1520b围绕,并且发射区域1310j可被至少一个非发射区域1520b、1520c围绕。
在一些非限制性示例中,对应于子像素134xi的第一电极1220i和对应于子像素134xj的第一电极1220j可设置在器件1510的暴露层表面11上方,在一些非限制性示例中,设置在对应的发射区域1310i、1310j的侧向朝向的至少一部分内。在一些非限制性示例中,至少在发射区域1310i、1310j的侧向朝向内,暴露层表面11可包括各种TFT结构1201i、1201j的TFT绝缘层1209,这些TFT结构组成用于对应的发射区域1310i、1310j的驱动电路。在一些非限制性示例中,第一电极1220i、1220j可延伸穿过TFT绝缘层1209,以通过结合有对应的至少一个TFT结构1201i、1201j的相应至少一个驱动电路电耦接到电源1605的端子和/或接地。
在一些非限制性示例中,在此类发射区域1310i、1310j的侧向朝向的至少一部分中,至少一个半导电层1230可沉积在器件1510的暴露层表面上,在一些非限制性示例中,该暴露层表面包括第一电极1220i、1220j。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230还可延伸超过发射区域1310i、1310j的侧向朝向,并且至少部分地在周围非发射区域1520a、1520b、1520c中的至少一个的侧向朝向内。在一些非限制性示例中,器件1510在非发射区域1520的侧向朝向中的暴露层表面11可包括与其对应的PDL 1210。
在一些非限制性示例中,器件1510的暴露层表面11的侧向朝向可包括第一部分101和第二部分102,其中第一部分101基本上延伸跨过发射区域1310i的侧向朝向,并且第二部分102基本上延伸跨过至少发射区域1310j和非发射区域1520的侧向朝向。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230的暴露层表面11可暴露于图案化材料411的蒸气通量412,包括但不限于使用阴影掩模415来暴露,以形成图案化涂层130作为图案化涂层130,基本上仅横跨发射区域1310i的侧向朝向,即第一部分101。然而,在第二部分102中,器件1510的暴露层表面11可基本上没有图案化涂层130。
当横跨第一部分101选择性地沉积图案化涂层130之后,器件1510的暴露层表面11可暴露于沉积材料531的蒸气通量532,在一些非限制性示例中,沉积材料可以是和/或包括与颗粒材料类似的材料,包括但不限于在开口掩模和/或无掩模沉积工艺中的颗粒材料。
因此,在一些非限制性示例中,包括至少一种颗粒结构160的不连续层170可在第一部分101中的图案化涂层130的暴露层表面11上形成并且局限在该暴露层表面,基本上仅横跨发射区域1310i的侧向朝向。
在一些非限制性示例中,不连续层170可充当第二电极1240i。
在器件1510的暴露层表面11可基本上没有图案化涂层130的情况下,沉积材料531可沉积在第二部分102中,作为形成封闭涂层150的沉积层140,作为非限制性示例,其可充当发射区域1310j中的对应子像素134xj的第二电极1240j。
在一些非限制性示例中,第二部分102中的第二电极1240j的平均膜厚度可大于第一部分101中的颗粒结构160的特征尺寸。
在一些非限制性示例中,在增强相对于器件1510的层以非零角度穿过其非发射区域1520的EM辐射的发射和/或外部耦合的情况下,用于形成颗粒结构160的沉积材料531可包括Ag、Au、Cu或Al中的至少一者。
在一些非限制性示例中,在增强相对于器件1510的层以非零角度穿过其非发射区域1520的EM辐射的发射和/或外部耦合的情况下,颗粒结构160可具有位于约1nm-500nm、10nm-500nm、50nm-300nm、50nm-500nm、100nm-300nm、约1nm-250nm、1nm-200nm、1nm-180nm、1nm-150nm、1nm-100nm、5nm-150nm、5nm-130nm、5nm-100nm或5nm-80nm之间中的至少一者的范围内的特征尺寸。
在一些非限制性示例中,在增强相对于器件1510的层以非零角度穿过其非发射区域1520的EM辐射的发射和/或外部耦合的情况下,颗粒结构160可具有约10nm-500nm、50nm-300nm、50nm-500nm、100nm-300nm、5nm-130nm、10nm-100nm、10nm-90nm、15nm-90nm、20nm-80nm、20nm-70nm或20nm-60nm中的至少一者的平均值和/或中值特征尺寸。作为非限制性示例,这种平均值和/或中值尺寸可对应于颗粒结构160的平均直径和/或中值直径。
在一些非限制性示例中,在增强相对于器件1510的层以非零角度穿过其非发射区域1520的EM辐射的发射和/或外部耦合的情况下,大部分颗粒结构160可具有约500nm、300nm、200nm、130nm、100nm、90nm、80nm、60nm或50nm中的至少一者的最大特征尺寸。
在一些非限制性示例中,在增强相对于器件1510的层以非零角度穿过其非发射区域1520的EM辐射的发射和/或外部耦合的情况下,具有这种最大特征尺寸的颗粒结构160的百分比可超过约50%、60%、75%、80%、90%或95%中的至少一者。
在一些非限制性示例中,在增强相对于器件1510的层以非零角度穿过其非发射区域1520的EM辐射的发射和/或外部耦合的情况下,最大阈值百分比覆盖率可为不连续层170的面积的约75%、60%、50%、35%、30%、25%、20%、15%或约10%中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可至少部分地跨器件1310的侧向范围沉积,在一些非限制性示例中,至少部分地覆盖至少一种颗粒结构160并且在发射区域1310i中在其暴露层表面11处与图案化涂层130形成界面,并且在一些非限制性示例中,覆盖发射区域1310j中的第二电极1240和非发射区域1520。
此外,在包含低折射率图案化材料的图案化涂层130和包含高折射率材料的至少一个覆盖层1330之间的界面处,至少一种颗粒结构160可增强由发射区域1310i发射的EM辐射穿过至少一个覆盖层1330的外部耦合。
光电子器件
图16是根据本公开的示例性电致发光器件1600从剖面朝向看的简化框图。在一些非限制性示例中,器件1600为OLED。
器件1600可包括基板10,该基板上设置有包括多个层的前面板1610,该多个层分别为第一电极1220、至少一个半导电层1230和第二电极1240。在一些非限制性示例中,前面板1610可提供用于光子发射和/或发射光子的操纵的机制。
在一些非限制性示例中,沉积层140和下面层可一起形成器件1600的第一电极1220和第二电极1240中的至少一者的至少一部分。在一些非限制性示例中,沉积层140和其下方的下面层可一起形成器件1600的阴极的至少一部分。
在一些非限制性示例中,器件1600可与电源1605电耦接。当这样耦接时,器件1600可如本文所述发射光子。
基板
在一些示例中,基板10可包括底部基板1212。在一些示例中,底部基板1212可由适于其使用的材料形成,包括但不限于无机材料,包括但不限于Si、玻璃、金属(包括但不限于金属箔)、蓝宝石和/或其他无机材料,和/或有机材料,包括但不限于聚合物,包括但不限于聚酰亚胺和/或Si基聚合物。在一些示例中,底部基板1212可为刚性的或柔性的。在一些示例中,基板10可由至少一个平坦表面限定。在一些非限制性示例中,基板10可具有支撑器件1600的剩余前面板1610部件的至少一个表面,这些部件包括但不限于第一电极1220、至少一个半导电层1230和/或第二电极1240。
在一些非限制性示例中,这种表面可为有机表面和/或无机表面。
在一些示例中,除了底部基板1212之外,基板10还可包括支撑在底部基板1212的暴露层表面11上的至少一个附加有机和/或无机层(未示出,本文中也未具体描述)。
在一些非限制性示例中,此类附加层可包括和/或形成至少一个有机层,该有机层可包括、替换和/或补充至少一个半导电层1230中的至少一个。
在一些非限制性示例中,此类附加层可包括至少一个无机层,该无机层可包括和/或形成至少一个电极,该至少一个电极在一些非限制性示例中可包括、替换和/或补充第一电极1220和/或第二电极1240。
在一些非限制性示例中,此类附加层可包括背板1615和/或由该背板形成和/或作为该背板。在一些非限制性示例中,背板1615可包含用于驱动器件1600的电源电路和/或开关元件,包括但不限于电子TFT结构1201和/或其可通过光刻工艺形成的部件,这些部件可不在引入低压(包括但不限于真空)环境下提供和/或可在引入低压(包括但不限于真空)环境之前提供。
背板和其中包含的TFT结构
在一些非限制性示例中,基板10的背板1615可包括至少一个电子部件和/或光电子部件,包括但不限于晶体管、电阻器和/或电容器,诸如可支持器件1600用作有源矩阵和/或无源矩阵器件的那些部件。在一些非限制性示例中,此类结构可为薄膜晶体管(TFT)结构1201。
TFT结构1201的非限制性示例包括顶栅、底栅、n型和/或p型TFT结构1201。在一些非限制性示例中,TFT结构1201可结合有非晶Si(a-Si)、氧化铟镓锌(IGZO)和/或低温多晶Si(LTPS)中的任何至少一者。
第一电极
第一电极1220可沉积在基板10上。在一些非限制性示例中,第一电极1220可与电源1605的端子电耦接,和/或接地。在一些非限制性示例中,第一电极1220可通过至少一个驱动电路这样耦接,该至少一个驱动电路在一些非限制性示例中可在基板10的背板1615中结合至少一个TFT结构1201。
在一些非限制性示例中,第一电极1220可包括阳极和/或阴极。在一些非限制性示例中,第一电极1220可为阳极。
在一些非限制性示例中,可通过在基板10(的一部分)上沉积至少一个薄导电膜来形成第一电极1220。在一些非限制性示例中,可存在以一定空间布置设置在基板10的侧向朝向上的多个第一电极1220。在一些非限制性示例中,这些至少一个第一电极1220中的至少一个可沉积在以一定空间布置在侧向朝向设置的TFT绝缘层1209(的一部分)上。如果是这样,在一些非限制性示例中,这样的至少一个第一电极1220中的至少一个可延伸穿过对应的TFT绝缘层1209的开口,以与背板1615中的TFT结构1201的电极电耦接。
在一些非限制性示例中,至少一个第一电极1220和/或其至少一个薄膜可包括各种材料,包括但不限于至少一种金属材料,包括但不限于Mg、Al、钙(Ca)、Zn、Ag、Cd、Ba或Yb,或它们中的任意多者的组合,包括但不限于包含这些材料中的任一者的合金,至少一种金属氧化物,包括但不限于TCO,包括但不限于三元组合物,诸如但不限于FTO、IZO或ITO,或它们中的任意多者的组合,或以不同比例,或在至少一个层中它们中的任意多者的组合,其中任意至少一层可为但不限于薄膜。
第二电极
第二电极1240可沉积在至少一个半导电层1230上。在一些非限制性示例中,第二电极1240可与电源1605的端子电耦接,和/或接地。在一些非限制性示例中,第二电极1240可通过至少一个驱动电路这样耦接,该至少一个驱动电路在一些非限制性示例中可在基板10的背板1615中结合至少一个TFT结构1201。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可包括阳极和/或阴极。在一些非限制性示例中,第二电极1240可为阴极。
在一些非限制性示例中,可通过在至少一个半导电层1230(的一部分)上沉积沉积层140(在一些非限制性示例中作为至少一个薄膜)来形成第二电极1240。在一些非限制性示例中,可存在多个第二电极1240,它们以一定空间布置设置在至少一个半导电层1230的侧向朝向上。
在一些非限制性示例中,至少一个第二电极1240可包括各种材料,包括但不限于:至少一种金属材料,包括但不限于Mg、Al、Ca、Zn、Ag、Cd、Ba或Yb,或它们中的任意多者的组合,包括但不限于包含这些材料中的任一者的合金,至少一种金属氧化物,包括但不限于TCO,包括但不限于三元组合物,诸如但不限于FTO、IZO或ITO,或它们中的任意多者的组合,或以不同比例,或氧化锌(ZnO),或含In或Zn的其他氧化物,或在至少一个层中它们中的任意多者的组合;和/或至少一种非金属材料,其中任意至少一种可为但不限于薄导电膜。在一些非限制性示例中,对于Mg:Ag合金,这种合金组合物可在按体积计约1:9-9:1之间的范围内。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来执行第二电极1240的沉积。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可包括多个这样的层和/或涂层。在一些非限制性示例中,此类层和/或涂层可为设置在彼此顶部上的不同层和/或涂层。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可包括Yb/Ag双层涂层。作为非限制性示例,这种双层涂层可通过沉积Yb涂层、然后沉积Ag涂层来形成。在一些非限制性示例中,这种Ag涂层的厚度可超过Yb涂层的厚度。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可为包括至少一个金属层和/或至少一个氧化物层的多层电极1240。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可包含富勒烯和Mg。
作为非限制性示例,这种涂层可通过沉积富勒烯涂层、然后沉积Mg涂层来形成。在一些非限制性示例中,富勒烯可分散在Mg涂层内以形成含富勒烯的Mg合金涂层。此类涂层的非限制性示例描述于2015年10月8日公布的美国专利申请公布2015/0287846号和/或2017年8月15日提交并且2018年2月22日作为WO2018/033860公布的PCT国际申请PCT/IB2017/054970号中。
半导电层
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可包括多个层1631、1633、1635、1637、1639,在一些非限制性示例中,这些层中的任一个可以薄膜形式、以堆叠构型设置,其可包括但不限于空穴注入层(HIL)1631、空穴传输层(HTL)1633、发射层(EML)1635、ETL1637和/或电子注入层(EIL)1639中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可形成包括多个EML 1635的“串联”结构。在一些非限制性示例中,这种串联结构还可包括至少一个电荷产生层(CGL)。
相关领域的普通技术人员将容易理解,可通过省略和/或组合半导体层1631、1633、1635、1637、1639中的至少一个来改变器件1600的结构。
此外,至少一个半导电层1230的层1631、1633、1635、1637、1639中的任一个可包括任何数量的子层。更进一步,这些层1631、1633、1635、1637、1639和/或其子层中的任一个可包括各种混合物和/或成分梯度。另外,相关领域的普通技术人员将理解,器件1600可包括至少一个包括无机和/或有机金属材料的层,并且可不必限于仅由有机材料构成的器件。作为非限制性示例,器件1600可包括至少一个QD。
在一些非限制性示例中,HIL 1631可使用空穴注入材料形成,该空穴注入材料可促进阳极进行的空穴注入。
在一些非限制性示例中,可使用空穴传输材料形成HTL 1633,在一些非限制性示例中,该空穴传输材料可表现出高空穴迁移率。
在一些非限制性示例中,可使用电子传输材料形成ETL 1637,在一些非限制性示例中,该电子传输材料可表现出高电子迁移率。
在一些非限制性示例中,EIL 1639可使用电子注入材料形成,该电子注入材料可促进阴极进行的电子注入。
在一些非限制性示例中,作为非限制性示例,可通过用至少一种发射体材料掺杂主体材料来形成EML 1635。在一些非限制性示例中,发射体材料可为荧光发射体、磷光发射体、热激活延迟荧光(TADF)发射体和/或它们中的多种任意组合。
在一些非限制性示例中,器件1600可为OLED,其中至少一个半导电层1230包括插置在导电薄膜电极1220、1240之间的至少一个EML 1635,由此,当在它们之间施加电势差时,空穴可通过阳极注入到至少一个半导电层1230中并且电子可通过阴极注入到至少一个半导电层1230中,朝向EML 1635迁移并且组合以发射光子形式的EM辐射。
在一些非限制性示例中,器件1600可为电致发光QD器件,其中至少一个半导电层1230可包括具有至少一个QD的有源层。当电流可由电源1605提供给第一电极1220和第二电极1240时,EM辐射(包括但不限于呈光子的形式)可从在它们之间包括至少一个半导电层1230的有源层发射。
相关领域的普通技术人员将容易理解,可通过在至少一个半导电层1230堆叠内的适当位置引入至少一个附加层(未示出)来改变器件1600的结构,该附加层包括但不限于空穴阻挡层(HBL)(未示出)、电子阻挡层(EBL)(未示出)、附加电荷传输层(CTL)(未示出)和/或附加电荷注入层(CIL)(未示出)。
在一些非限制性示例中,包括在OLED器件1600包括照明面板的情况下,器件1600的整个侧向朝向可对应于单个发射元件。这样,图16中示出的基本上平面的横截面轮廓可基本上沿着器件1600的整个侧向朝向延伸,使得EM辐射基本上沿着器件1600的整个侧向范围从该器件发射。在一些非限制性示例中,这种单个发射元件可由器件1600的单个驱动电路驱动。
在一些非限制性示例中,包括在OLED器件1600包括显示模块的情况下,器件1600的侧向朝向可被细分成器件1600的多个发射区域1310,其中在发射区域1310中的每个发射区域内,器件结构1600的剖面朝向可使得当通电时从其发射EM辐射。
发射区域
在一些非限制性示例中,诸如可作为非限制性示例在图17中所示,发射区域1310的有源区域1730可被限定为在横向朝向以第一电极1220和第二电极1240为界,并且在侧向朝向被限定在由第一电极1220和第二电极1240限定的发射区域1310。相关领域的普通技术人员将理解,发射区域1310的侧向朝向1710以及因此有源区域1730的侧向边界可不对应于第一电极1220和第二电极1240中的任一者或两者的整个侧向朝向。相反,发射区域1310的侧向朝向1710可基本上不大于第一电极1220和第二电极1240的侧向范围。作为非限制性示例,第一电极1220的一些部分可由PDL 1210覆盖,并且/或者第二电极1240的一些部分可不设置在至少一个半导电层1230上,使得在任一场景或两种场景下,发射区域1310可被侧向地约束。
在一些非限制性示例中,器件1600的各个发射区域1310可以侧向图案布置。在一些非限制性示例中,该图案可沿着第一侧向方向延伸。在一些非限制性示例中,该图案还可沿着第二侧向方向延伸,该第二侧向方向在一些非限制性示例中可基本上垂直于第一侧向方向。在一些非限制性示例中,该图案可具有呈这样的图案的多个元件,每个元件的特征在于其至少一个特征,包括但不限于由其发射区域1310发射的EM辐射的波长,这种发射区域1310的形状,维度(沿着第一和/或第二侧向方向中的任一个或两个),取向(相对于第一和/或第二侧向方向中的任一个和/或两个),和/或与图案中的先前元件的间隔(相对于第一和/或第二侧向方向中的任一个或两个)。在一些非限制性示例中,该图案可在第一和/或第二侧向方向中的任一个或两个上重复。
在一些非限制性示例中,器件1600的每个单独的发射区域1310可与器件1600的背板1615内的对应驱动电路相关联并且由该对应驱动电路驱动,该对应驱动电路用于驱动用于相关联的发射区域1310的OLED结构。在一些非限制性示例中,包括但不限于,在发射区域1310可以在第一(行)侧向方向和第二(列)侧向方向两者上延伸的规则图案布局的情况下,在背板1615中可存在对应于在第一侧向方向上延伸的每行发射区域1310的信号线,和对应于在第二侧向方向上延伸的每列发射区域1310的信号线。在这样的非限制性构型中,行选择线上的信号可激励与其电耦接的开关TFT结构1201的相应栅极,并且数据线上的信号可激励与其电耦接的开关TFT结构1201的相应源极,使得行选择线/数据线对上的信号可通过电源1605的正端子电耦接到并且激励与这种对相关联的发射区域1310的OLED结构的阳极,从而导致光子从其发射,其阴极与电源1605的负端子电耦接。
在一些非限制性示例中,器件1600的每个发射区域1310可对应于单个显示器像素2810。在一些非限制性示例中,每个像素2810可发射给定波长光谱的光。在一些非限制性示例中,该波长光谱可对应于(但不限于)可见光谱中的颜色。
在一些非限制性示例中,器件1600的每个发射区域1310可对应于显示器像素2810的子像素134x。在一些非限制性示例中,多个子像素134x可组合以形成或表示单个显示器像素2810。
在一些非限制性示例中,单个显示器像素2810可由三个子像素134x表示。在一些非限制性示例中,三个子像素134x可分别表示为R(红色)子像素1341、G(绿色)子像素1342和/或B(蓝色)子像素1343。在一些非限制性示例中,单个显示器像素2810可由四个子像素134x表示,其中此类子像素134x中的三个可表示为R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)子像素134x,并且第四子像素134x可表示为W(白色)子像素134x。在一些非限制性示例中,由给定子像素134x发射的EM辐射的发射光谱可对应于子像素134x所表示的颜色。在一些非限制性示例中,EM辐射的波长可不对应于这种颜色,但是可采用对于相关领域的普通技术人员显而易见的方式执行进一步的处理,以将波长转换为这样对应的波长。
由于不同颜色的子像素134x的波长可不同,所以此类子像素134x的光学特性可不同,特别是如果具有基本上均匀的厚度轮廓的公共电极1220、1240可用于不同颜色的子像素134x。
当具有基本上均匀厚度的公共电极1220、1240可被提供作为器件1600中的第二电极1240时,器件1600的光学性能可能不容易根据与每个(子)像素2810/134x相关联的发射光谱来微调。在一些非限制性示例中,在这种OLED器件1600中使用的第二电极1240可为涂覆多个(子)像素2810/134x的公共电极1220、1240。作为非限制性示例,这种公共电极1220、1240可为在整个器件1600上具有基本上均匀厚度的相对薄的导电膜。虽然在一些非限制性示例中已作出努力以通过改变设置在不同(子)像素2810/134x内的有机层的厚度来调节与每个(子)像素2810/134x颜色相关联的光学微腔效应,但在一些非限制性示例中,这种方法可在至少一些情况下提供光学微腔效应的显著程度的调节。另外,在一些非限制性示例中,这种方法可能难以在OLED显示器生产环境中实现。
因此,存在由具有不同折射率的许多薄膜层和涂层产生的光学界面(诸如在一些非限制性示例中可用于构造包括但不限于OLED器件1600的光电子器件1200)可针对不同颜色的子像素134x产生不同的光学微腔效应。
可能影响器件1600中的观察到的微腔效应的一些因素包括但不限于总路径长度(其在一些非限制性示例中可对应于器件1600的总厚度(在纵向朝向),从该器件发射的EM辐射在被外部耦合之前将行进穿过该总厚度)和各种层和涂层的折射率。
在一些非限制性示例中,调节(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710中和跨该侧向朝向的电极1220、1240的厚度可能影响可观察到的微腔效应。在一些非限制性示例中,这种影响可归因于总光路长度的改变。
在一些非限制性示例中,除了总光路长度的改变之外,电极1220、1240的厚度的改变在一些非限制性示例中还可改变穿过其中的EM辐射的折射率。在一些非限制性示例中,在电极1220、1240可由至少一个沉积层140形成的情况下尤其如此。
在一些非限制性示例中,可通过调节至少一个光学微腔效应而改变的器件1600的光学性质和/或在一些非限制性示例中跨(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710的光学性质可包括但不限于发射光谱、强度(包括但不限于发光强度)和/或所发射EM辐射的角分布,包括但不限于亮度的角度依赖性和/或所发射EM辐射的色移。
在一些非限制性示例中,子像素134x可与第一组其他子像素134x相关联以表示第一显示器像素2810,而且还与第二组其他子像素134x相关联以表示第二显示器像素2810,使得第一和第二显示器像素2810可具有与其相关联的相同子像素134x。
子像素134x的图案和/或组织成显示器像素2810会继续发展。所有当前和未来的图案和/或组织被认为落入本公开的范围内。
非发射区域
在一些非限制性示例中,器件1600的各个发射区域1310可在至少一个侧向方向上基本上被至少一个非发射区域1520包围和分隔,其中在(不限于)图16中示出的器件结构1600沿着剖面朝向的结构和/或构型可变化,以基本上抑制EM辐射从其发射。在一些非限制性示例中,非发射区域1520可包括在侧向朝向的基本上没有发射区域1310的那些区域。
因此,如图17的剖视图中所示,可改变至少一个半导电层1230的各层的侧向拓扑来限定由至少一个非发射区域1520(至少在一个侧向方向上)围绕的至少一个发射区域1310。
在一些非限制性示例中,对应于单个显示器(子)像素2810/134x的发射区域1310可被理解为具有侧向朝向1710,在至少一个侧向方向上被具有侧向朝向1720的至少一个非发射区域1520围绕。
现在将描述应用于对应于OLED显示器1600的单个显示器(子)像素2810/134x的发射区域1310的器件1600的剖面朝向的具体实施的非限制性示例。虽然此具体实施的特征被示出为特定于发射区域1310,但相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,多于一个的发射区域1310可涵盖共同的特征。
在一些非限制性示例中,第一电极1220可设置在器件1600的暴露层表面11上,在一些非限制性示例中,设置在发射区域1310的侧向朝向1710的至少一部分内。在一些非限制性示例中,至少在(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710内,在第一电极1220沉积时,暴露层表面11可包括构成用于对应于单个显示器(子)像素2810/134x的发射区域1310的驱动电路的各种TFT结构1201的TFT绝缘层1209。
在一些非限制性示例中,TFT绝缘层1209可形成有延伸穿过其中的开口,以允许第一电极1220与TFT电极1205、1207、1208中的一个电耦接,包括但不限于如图17所示的TFT漏极电极1208。
相关领域的普通技术人员将理解,该驱动电路包括多个TFT结构1201。在图17中,出于简化说明的目的,可仅示出一个TFT结构1201,但相关领域的普通技术人员将理解,这种TFT结构1201可表示构成驱动电路的多个这种TFT结构和/或其至少一个部件。
在剖面朝向,在一些非限制性示例中,每个发射区域1310的构型可通过基本上遍及周围非发射区域1520的侧向朝向1720引入至少一个PDL 1210来限定。在一些非限制性示例中,PDL 1210可包括绝缘的有机和/或无机材料。
在一些非限制性示例中,PDL 1210可基本上沉积在TFT绝缘层1209上,尽管如图所示,在一些非限制性示例中,PDL 1210也可在沉积的第一电极1220的至少一部分和/或其外边缘上延伸。
在一些非限制性示例中,如图17所示,PDL 1210的横截面厚度和/或轮廓可通过沿着周围非发射区域1520的侧向朝向1720与周围发射区域1310的侧向朝向(对应于(子)像素2810/134x)的边界的厚度增加的区域向每个(子)像素2810/134x的发射区域1310赋予基本上谷形的构型。
在一些非限制性示例中,PDL 1210的轮廓可具有超出这种谷形构型的减小的厚度,包括但不限于远离周围非发射区域1520的侧向朝向1720与周围发射区域1310的侧向朝向1710之间的边界,在一些非限制性示例中,基本上良好地位于这种非发射区域1520的侧向朝向1720内。
虽然PDL 1210通常被示为具有线性倾斜表面以形成限定由其围绕的发射区域1310的谷形构型,但是相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,这种PDL1210的形状、长径比、厚度、宽度和/或构型中的至少一者可变化。作为非限制性示例,PDL1210可形成有更陡或更平缓倾斜的部分。在一些非限制性示例中,这种PDL 1210可被构造成基本上垂直地远离其所沉积的表面延伸,该表面可覆盖第一电极1220的至少一个边缘。在一些非限制性示例中,这种PDL 1210可被构造成通过溶液处理技术(包括但不限于通过印刷,包括但不限于喷墨印刷)在其上沉积至少一个半导电层1230。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可沉积在器件1600的暴露层表面11上,包括(子)像素2810/134x的这种发射区域1310的侧向朝向1710的至少一部分。在一些非限制性示例中,至少在(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710内,这种暴露层表面11可在至少一个半导电层1230(和/或其层1631、1633、1635、1637、1639)沉积时包括第一电极1220。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230还可延伸超过(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710并且至少部分地在周围非发射区域1520的侧向朝向1720内。在一些非限制性示例中,这种周围非发射区域1520的这种暴露层表面11可在至少一个半导电层1230沉积时包括PDL 1210。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可设置在器件1600的暴露层表面11上,包括(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710的至少一部分。在一些非限制性示例中,至少在(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向内,这种暴露层表面11可在第二电极1220沉积时包括至少一个半导电层1230。
在一些非限制性示例中,第二电极1240还可延伸超过(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710并且至少部分地在周围非发射区域1520的侧向朝向1720内。在一些非限制性示例中,这种周围非发射区域1520的这种暴露层表面11可在第二电极1240沉积时包括PDL 1210。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可延伸遍及周围非发射区域1520的侧向朝向1720的基本上全部或大部分。
图案化电极的选择性沉积
在一些非限制性示例中,在开口掩模和/或无掩模沉积工艺中通过图案化涂层130的预先选择性沉积实现沉积材料531的选择性沉积的能力可用于实现光电子器件(包括但不限于OLED器件1600)的图案化电极1220、1240、2150和/或其至少一层和/或与其电耦接的导电元件的选择性沉积。
以此方式,使用阴影掩模415选择性地沉积图17中的图案化涂层130,以及沉积材料531的开口掩模和/或无掩模沉积可组合以实现至少一个沉积层140的选择性沉积,从而形成图16中所示的器件1600中的器件特征,包括但不限于图案化电极1220、1240、2150和/或其至少一层,和/或与其电耦接的导电元件,而在用于形成沉积层140的沉积工艺中不采用阴影掩模415。在一些非限制性示例中,这种图案化可允许和/或增强器件1600的透射率。
现将描述此类图案化电极1220、1240、2150和/或其至少一层和/或与其电耦接的导电元件的若干非限制性示例,以赋予此类器件1600各种结构和/或性能能力。
作为前述内容的结果,可能存在这样的目标:跨(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710和/或围绕发射区域1310的非发射区域1520的侧向朝向1720,在器件1600的前面板1610的暴露层表面11上以一定图案选择性地沉积器件特征,包括但不限于第一电极1220、第二电极1240、辅助电极2150和/或与其电耦接的导电元件中的至少一者。在一些非限制性示例中,第一电极1220、第二电极1240和/或辅助电极2150可沉积在多个沉积层140中的至少一个沉积层中。
图18可以平面图示出示例性图案化电极1800,在该图中,第二电极1240适用于器件1600的示例性型式1900(图19)。电极1800可包括单个连续结构的图案1810形成,在其中具有或限定图案化的多个孔1820,其中孔1820可对应于器件1900的没有阴极的区域。
在该图中,作为非限制性示例,图案1810可跨器件1900的整个侧向范围设置,而不区分对应于(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710和围绕这种发射区域1310的非发射区域1520的侧向朝向1720。因此,所示的示例可对应于相对于入射在其外表面上的EM辐射可为基本上透射的器件1900,使得除了如本文所公开的在器件1900内内部地产生的EM辐射的发射(在顶部发射、底部发射和/或双面发射中)之外,这种外部入射的EM辐射的大部分可透射穿过器件1900。
器件1900的透射率可通过改变所采用的图案1810来调整和/或修改,包括但不限于孔1820的平均尺寸,和/或孔1820的间距和/或密度。
现在转到图19,该图可示出沿着图18中的线19-19截取的器件1900的剖视图。在该图中,器件1900被示为包括基板10、第一电极1220和至少一个半导电层1230。
图案化涂层130可以基本上对应于图案1810的图案选择性地设置在下面层的暴露层表面11上。
可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺将适于形成图案化电极1800(在该图中为第二电极1240)的沉积层140设置在下面层的基本上全部暴露层表面11上。下面层可包括以图案1810设置的图案化涂层130的区域,和呈图案1810的其中未沉积图案化涂层130的至少一个半导电层1230的区域。在一些非限制性示例中,图案化涂层130的区域可基本上对应于包括图案1810中所示的孔1820的第一部分101。
由于图案1810的设置有图案化涂层130的那些区域(对应于孔1820)的成核抑制性质,设置在这些区域上的沉积材料531可倾向于不保留,导致沉积层140的选择性沉积呈现一定图案,该图案可基本上对应于图案1810的剩余部分,留下图案1810的第一部分101的对应于孔1820的区域,这些区域基本上没有沉积层140的封闭涂层150。
换句话说,将形成阴极的沉积层140可选择性地基本上仅沉积在第二部分102上,该第二部分包括至少一个半导电层1230的围绕但不占据图案1810中的孔1820的那些区域。
图20A可以平面图示出示意图,该示意图示出电极1220、1240、2150的多个图案2010、2020。
在一些非限制性示例中,第一图案2010可包括在第一侧向方向上延伸的多个细长的间隔开的区域。在一些非限制性示例中,第一图案2010可包括多个第一电极1220。在一些非限制性示例中,组成第一图案2010的多个区域可电耦接。
在一些非限制性示例中,第二图案2020可包括在第二侧向方向上延伸的多个细长的间隔开的区域。在一些非限制性示例中,第二侧向方向可基本上垂直于第一侧向方向。在一些非限制性示例中,第二图案2020可包括多个第二电极1240。在一些非限制性示例中,组成第二图案2020的多个区域可电耦接。
在一些非限制性示例中,第一图案2010和第二图案2020可形成器件1600的示例性型式(总体上以2000示出)的一部分。
在一些非限制性示例中,对应于(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710可在第一图案2010与第二图案2020重叠的地方形成。在一些非限制性示例中,非发射区域1520的侧向朝向1720可对应于侧向朝向1710之外的任何侧向朝向。
在一些非限制性示例中,电源1605的第一端子(在一些非限制性示例中可为正端子)可与第一图案2010的至少一个电极1220、1240、2150电耦接。在一些非限制性示例中,第一端子可通过至少一个驱动电路与第一图案2010的至少一个电极1220、1240、2150耦接。在一些非限制性示例中,电源1605的第二端子(在一些非限制性示例中可为负端子)可与第二图案2020的至少一个电极1220、1240、2150电耦接。在一些非限制性示例中,第二端子可通过至少一个驱动电路与第二图案2020的至少一个电极1220、1240、2150耦接。
现在转到图20B,该图可示出沿着图20A中的线20B-20B截取的处于沉积阶段2000b的器件2000的剖视图。在图中,处于阶段2000b的器件2000可被示为包括基板10。
图案化涂层130可以基本上对应于第一图案2010的反转图案的图案选择性地设置在下面层的暴露层表面11上,如该图所示,该暴露层表面可为基板10。
可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺将适于形成电极1220、1240、2150(在该图中为第一电极1220)的第一图案2010的沉积层140设置在下面层的基本上全部暴露层表面11上。下面层可包括以第一图案2010的反转图案设置的图案化涂层130的区域,和以第一图案2010设置的未沉积图案化涂层130的基板10的区域。在一些非限制性示例中,基板10的区域可基本上对应于第一图案2010的细长间隔开的区域,而图案化涂层130的区域可基本上对应于其间包括间隙的第一部分101。
由于第一图案2010的设置有图案化涂层130的那些区域(对应于其间的间隙)的成核抑制特性,设置在这些区域上的沉积材料531可倾向于不保留,导致沉积层140的选择性沉积呈现一定图案,该图案可基本上对应于第一图案2010的细长间隔开的区域,留下包括其间的间隙的第一部分101,该第一部分基本上没有沉积层140的封闭涂层150。
换句话说,可形成电极1220、1240、2150的第一图案2010的沉积层140可选择性地基本上仅沉积在第二部分102上,该第二部分包括基板10的限定第一图案2010的细长间隔开的区域的那些区域。
现在转到图20C,该图可示出沿着图20A中的线20C-20C截取的器件2000的剖视图2000c。在该图中,器件2000可被示为包括基板10、如图图20B所示那样沉积的电极1220的第一图案2010和至少一个半导电层1230。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可作为跨器件2000的基本上所有侧向朝向的公共层而提供。
图案化涂层130可以基本上对应于第二图案2020的图案选择性地设置在下面层的暴露层表面11上,如该图所示,该暴露层表面是至少一个半导电层1230。
可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺将适于形成电极1220、1240、2150(在该图中为第二电极1240)的第二图案2020的沉积层140设置在下面层的基本上全部暴露层表面11上。下面层可包括以第二图案2020的反转图案设置的图案化涂层130的区域,和呈第二图案2020的其中未沉积图案化涂层130的至少一个半导电层1230的区域。在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230的区域可基本上对应于包括第二图案2020的细长间隔开的区域的第一部分101,而图案化涂层130的区域可基本上对应于其间的间隙。
由于第二图案2020的设置有图案化涂层130的那些区域(对应于其间的间隙)的成核抑制特性,设置在这些区域上的沉积层140可倾向于不保留,导致沉积层140的选择性沉积呈现一定图案,该图案可基本上对应于第二图案2020的细长间隔开的区域,留下包括其间的间隙的第一部分101,该第一部分基本上没有沉积层140的封闭涂层150。
换句话说,可形成电极1220、1240、2150的第二图案2020的沉积层140可选择性地基本上仅沉积在第二部分102上,该第二部分包括至少一个半导电层1230的限定第二图案2020的细长间隔开的区域的那些区域。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的平均层厚度和之后沉积的用于形成电极1220、1240的第一图案2010和/或第二图案2020中的任一者或两者的沉积层140的平均层厚度可根据多种参数(包括但不限于给定应用和给定性能特性)而变化。在一些非限制性示例中,图案化涂层130的平均层厚度可与之后沉积的沉积层140的平均层厚度相当,以及/或者显著小于后者。使用相对薄的图案化涂层130来实现对之后沉积的沉积层140的选择性图案化可适于提供柔性器件1600。在一些非限制性示例中,相对薄的图案化涂层130可提供相对平坦的表面,在该表面上可沉积阻隔涂层2050。在一些非限制性示例中,提供这种相对平坦的表面来用于涂覆阻隔涂层2050可增加阻隔涂层2050对这种表面的粘附性。
电极1220、1240、2150的第一图案2010中的至少一个和电极1220、1240、2150的第二图案2020中的至少一个可直接地和/或在一些非限制性示例中通过它们各自的驱动电路与电源1605电耦接,以控制来自对应于(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710的EM辐射发射。
辅助电极
相关领域的普通技术人员将理解,在图20A至图20C中示出的以第二图案2020形成第二电极1240的过程在一些非限制性示例中可以类似方式用于形成器件1600的辅助电极2150。在一些非限制性示例中,其第二电极1240可包括公共电极,并且辅助电极2150可以第二图案2020(在一些非限制性示例中)沉积在第二电极1240上方,或(在一些非限制性示例中)沉积在该第二电极下方并且与其电耦接。在一些非限制性示例中,用于这种辅助电极2150的第二图案2020可使得第二图案2020的细长间隔开的区域基本上位于围绕对应于(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710的非发射区域1520的侧向朝向1720内。在一些非限制性示例中,用于这种辅助电极2150的第二图案2020可使得第二图案2020的细长间隔开的区域基本上位于对应于(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710内,和/或围绕它们的非发射区域1520的侧向朝向1720内。
图21可示出器件1600的示例性型式2100的示例性剖视图,该示例性型式基本上与此类似,但是还可包括以一定图案设置在第二电极1240上方并且与该第二电极电耦接(未示出)的至少一个辅助电极2150。
辅助电极2150可为导电的。在一些非限制性示例中,辅助电极2150可由至少一种金属和/或金属氧化物形成。此类金属的非限制性示例包括Cu、Al、Mo或Ag。作为非限制性示例,辅助电极2150可包括多层金属结构,包括但不限于由Mo/Al/Mo形成的多层金属结构。此类金属氧化物的非限制性示例包括ITO、ZnO、IZO,或含In或Zn的其他氧化物。在一些非限制性示例中,辅助电极2150可包括由至少一种金属和至少一种金属氧化物的组合形成的多层结构,该组合包括但不限于Ag/ITO、Mo/ITO、ITO/Ag/ITO或ITO/Mo/ITO。在一些非限制性示例中,辅助电极2150包括多种此类导电材料。
器件2100被示为包括基板10、第一电极1220和至少一个半导电层1230。
第二电极1240可设置在至少一个半导电层1230的基本上全部暴露层表面11上。
在一些非限制性示例中,特别是在顶部发射器件2100中,可通过沉积相对薄的导电膜层(未示出)来形成第二电极1240,以便(作为非限制性示例)减少与第二电极1240的存在相关的光学干扰(包括但不限于衰减、反射和/或漫射)。在一些非限制性示例中,如别处所述,第二电极1240的减小的厚度通常可增大第二电极1240的薄层电阻,这在一些非限制性示例中可降低器件2100的性能和/或效率。在一些非限制性示例中,通过提供可与第二电极1240电耦接的辅助电极2150,薄层电阻以及因此与第二电极1240相关联的IR下降可减小。
在一些非限制性示例中,器件2100可为底部发射和/或双面发射器件2100。在此类示例中,第二电极1240可形成为相对厚的导电层,而不会显著影响这种器件2100的光学特性。然而,即使在这种场景下,作为非限制性示例,第二电极1240仍然可形成为相对薄的导电膜层(未示出),使得器件2100可相对于入射在其外表面上的EM辐射基本上是透射的,这样除了如本文所公开的在器件2100内内部地产生的EM辐射的发射之外,这种外部入射的EM辐射的大部分可透射穿过器件2100。
图案化涂层130可以一定图案选择性地设置在下面层的暴露层表面11上,如该图所示,该暴露层表面可为第二电极1240。在一些非限制性示例中,如图所示,图案化涂层130可作为一系列平行的行2120设置在该图案的第一部分101中,该一系列平行的行可对应于非发射区域1520的侧向朝向1720。
可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺将适于形成图案化辅助电极2150的沉积层140设置在下面层的基本上全部暴露层表面11上。下面层可包括以行2120的图案设置的图案化涂层130的区域,和其中未沉积图案化涂层130的第二电极1240的区域。
由于设置有图案化涂层130的这些行2120的成核抑制特性,设置在这些行2120上的沉积材料531可倾向于不保留,导致沉积层140的选择性沉积呈现一定图案,该图案可基本上对应于图案的至少一个第二部分102,留下包括行2120的第一部分101,该第一部分基本上没有沉积层140的封闭涂层150。
换句话说,可形成辅助电极2150的沉积层140可选择性地基本上仅沉积在第二部分102上,该第二部分包括至少一个半导电层1230的围绕但不占据行2120的那些区域。
在一些非限制性示例中,选择性沉积辅助电极2150以覆盖器件2100的侧向朝向的仅某些行2120而它的其他区域保持未被覆盖可控制和/或减少与辅助电极2150的存在相关的光学干扰。
在一些非限制性示例中,辅助电极2150可以从典型观察距离不容易被肉眼检测到的图案来选择性地沉积。
在一些非限制性示例中,辅助电极2150可形成于除OLED器件以外的器件,包括用于减小此类器件的电极的有效电阻。
通过采用图案化涂层130来在高温沉积层140高温沉积层沉积过程(包括但不限于图5所描绘的过程)期间图案化电极1220、1240、2150(包括但不限于第二电极1240和/或辅助电极2150)而不采用阴影掩模415的能力可允许部署辅助电极2150的许多构型。
在一些非限制性示例中,辅助电极2150可设置在相邻发射区域1310之间并且与第二电极1240电耦接。在非限制性示例中,辅助电极2150的宽度可小于相邻发射区域1310之间的间隔距离。因此,在辅助电极2150的每一侧上的至少一个非发射区域1520内可存在间隙。在一些非限制性示例中,这种布置可减小辅助电极2150将干扰器件2100的光输出的可能性,在一些非限制性示例中,该光输出来自发射区域1310中的至少一个。在一些非限制性示例中,这种布置在辅助电极2150相对厚(在一些非限制性示例中,大于几百nm,和/或大约几微米厚)的情况下可能是适当的。在一些非限制性示例中,辅助电极2150的长径比可超过约0.05,诸如至少约0.1、0.2、0.5、0.8、1或2中的至少一者。作为非限制性示例,辅助电极2150的高度(厚度)可超过约50nm,诸如至少约80nm、100nm、200nm、500nm、700nm、1,000nm、1,500nm、1,700nm或2,000nm中的至少一者。
图22可在平面图中示出示意图,该示意图示出形成为网格的辅助电极2150的图案2150的示例,该网格可覆盖在发射区域1310(可对应于器件1600的示例性型式2200的(子)像素2810/134x)的侧向朝向1710和围绕发射区域1310的非发射区域1520的侧向朝向1720两者上。
在一些非限制性示例中,辅助电极图案2150可基本上仅在非发射区域1310的侧向朝向1720的一些但不是全部上延伸,从而不会基本上覆盖发射区域1520的所有侧向朝向1710。
相关领域的普通技术人员将理解,虽然在该图中,辅助电极2150的图案2150可被示为形成为连续结构,使得其所有元件既彼此物理连接并且电耦接,又与至少一个电极1220、1240、2150(在一些非限制性示例中,可为第一电极1220和/或第二电极1240)电耦接,但是在一些非限制性示例中,辅助电极2150的图案2150可被提供为辅助电极2150的图案2150的多个离散元件,这些离散元件在保持彼此电耦接的同时可彼此不物理连接。即使如此,辅助电极2150的图案2150的此类离散元件仍可基本上降低与其电耦接的至少一个电极1220、1240、2150的薄层电阻,并且因此降低器件2200的薄层电阻,以提高器件2200的效率而基本上不干扰其光学特性。
在一些非限制性示例中,辅助电极2150可用于具有多种(子)像素2810/134x布置的器件2200中。在一些非限制性示例中,(子)像素2810/134x布置可为基本上菱形。
作为非限制性示例,图23A可以平面图示出在器件1600的示例性型式2300中的发射区域1310的多个组1341-1343,每一组对应于子像素134x,由包括菱形构型的PDL 1210的多个非发射区域1520的侧向朝向围绕。在一些非限制性示例中,该构型可由呈第一和第二行的交替图案的发射区域1310和PDL 1210的图案1141-1143来限定。
在一些非限制性示例中,包括PDL 1210的非发射区域1520的侧向朝向1720可为基本上椭圆形。在一些非限制性示例中,第一行中的非发射区域1520的侧向朝向1720的长轴可与第二行中的非发射区域1520的侧向朝向1720的长轴对准并且基本上垂直。在一些非限制性示例中,第一行中的非发射区域1520的侧向朝向1720的长轴可基本上平行于第一行的轴。
在一些非限制性示例中,发射区域1310的第一组1341可对应于发射第一波长的EM辐射的子像素134x,在一些非限制性示例中,第一组1341的子像素134x可对应于R(红色)子像素1341。在一些非限制性示例中,第一组1341的发射区域1310的侧向朝向1710可具有基本上菱形的构型。在一些非限制性示例中,第一组1341的发射区域1310可位于第一行的图案中,之前和之后是PDL 1210。在一些非限制性示例中,第一组1341的发射区域1310的侧向朝向1710可与同一行中的在前和在后的包括PDL 1210的非发射区域1520的侧向朝向1720以及第二行的在前和在后图案中的包括PDL 1210的相邻非发射区域1520的侧向朝向1720略微重叠。
在一些非限制性示例中,发射区域1310的第二组1342可对应于发射第二波长的EM辐射的子像素134x,在一些非限制性示例中,第二组1342的子像素134x可对应于G(绿色)子像素1342。在一些非限制性示例中,第二组1342的发射区域1310的侧向朝向1710可具有基本上椭圆形的构型。在一些非限制性示例中,第二组1341的发射区域1310可位于第二行的图案中,之前和之后是PDL 1210。在一些非限制性示例中,第二组1342的发射区域1310的一些侧向朝向1710的长轴可相对于第二行的轴成第一角度,在一些非限制性示例中,该第一角度可为45°。在一些非限制性示例中,第二组1342的发射区域1310的其他侧向朝向1710的长轴可处于第二角度,该第二角度在一些非限制性示例中可基本上垂直于第一角度。在一些非限制性示例中,其侧向朝向1710可具有处于第一角度的长轴的第二组1342的发射区域1310可与其侧向朝向1710可具有处于第二角度的长轴的第二组1342的发射区域1310交替。
在一些非限制性示例中,发射区域1310的第三组1343可对应于发射第三波长的EM辐射的子像素134x,在一些非限制性示例中,第三组1343的子像素134x可对应于B(蓝色)子像素1343。在一些非限制性示例中,第三组1343的发射区域1310的侧向朝向1710可具有基本上菱形的构型。在一些非限制性示例中,第三组1343的发射区域1310可位于第一行的图案中,之前和之后是PDL 1210。在一些非限制性示例中,第三组1343的发射区域1310的侧向朝向1710可与同一行中的在前和在后的包括PDL 1210的非发射区域1520的侧向朝向1720以及第二行的在前和在后图案中的包括PDL 1210的相邻非发射区域1520的侧向朝向1720略微重叠。在一些非限制性示例中,第二行的图案可包括第一组1341的发射区域1310与第三组1343的发射区域1310交替,每个发射区域之前和之后是PDL 1210。
现在转到图23B,该图可示出沿着图23A中的线23B-23B截取的器件2300的示例性剖视图。在该图中,器件2300可被示为包括基板10和在其暴露层表面11上形成的第一电极1220的多个元件。基板10可包括底部基板1212(为了简化说明而未示出)和/或至少一个TFT结构1201(为了简化说明而未示出),该至少一个TFT结构对应于并且用于驱动每个子像素134x。PDL 1210可形成在第一电极1220的元件之间的基板10上,以在第一电极1220的每个元件上限定由包括PDL 1210的非发射区域1520分隔的发射区域1310。在该图中,发射区域1310可全部对应于第二组1342。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可沉积在第一电极1220的每个元件上,位于周围PDL 1210之间。
在一些非限制性示例中,第二电极1240(其在一些非限制性示例中可为公共阴极)可沉积在第二组1342的发射区域1310上以形成其G(绿色)子像素1342,并且沉积在周围PDL1210上。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可跨第二组1342G(绿色)子像素1342的发射区域1310的侧向朝向1710选择性地沉积在第二电极1240上,以允许沉积层140在第二电极1240的可基本上没有图案化涂层130的部分上(即跨包括PDL 1210的非发射区域1520的侧向朝向1720)的选择性沉积。在一些非限制性示例中,沉积层140可倾向于沿着PDL 1210的基本上平坦的部分积聚,因为沉积层140可倾向于不保留在PDL 1210的倾斜部分上,而是可倾向于下降至此类倾斜部分的底部,此类倾斜部分可涂覆有图案化涂层130。在一些非限制性示例中,PDL 1210的基本上平坦的部分上的沉积层140可形成至少一个辅助电极2150,该辅助电极可与第二电极1240电耦接。
在一些非限制性示例中,器件2300可包括CPL 1215和/或外部耦合层。作为非限制性示例,这种CPL 1215和/或外部耦合层可直接设置在第二电极1240的表面上和/或图案化涂层130的表面上。在一些非限制性示例中,这种CPL 1215和/或外部耦合层可跨对应于(子)像素2810/134x的至少一个发射区域1310的侧向朝向提供。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130还可充当折射率匹配涂层。在一些非限制性示例中,图案化涂层130还可充当外部耦合层。
在一些非限制性示例中,器件2300可包括封装层2050。这种封装层2050的非限制性示例包括被提供来封装器件2300的玻璃盖、阻隔膜、阻隔粘合剂、阻隔涂层2050和/或TFE层(诸如图中虚线轮廓所示)。在一些非限制性示例中,TFE层2050可被认为是一种类型的阻隔涂层2050。
在一些非限制性示例中,封装层2050可布置在第二电极1240和/或图案化涂层130中的至少一者上。在一些非限制性示例中,器件2300可包括附加的光学和/或结构层、涂层和部件,包括但不限于偏振器、滤色器、抗反射涂层、防眩光涂层、覆盖玻璃和/或光学透明粘合剂(OCA)。
现在转到图23C,该图可示出沿着图23A中的线23C-23C截取的器件2300的示例性剖视图。在该图中,器件2300可被示为包括基板10和在其暴露层表面11上形成的第一电极1220的多个元件。PDL 1210可形成在第一电极1220的元件之间的基板10上,以在第一电极1220的每个元件上限定由包括PDL 1210的非发射区域1520分隔的发射区域1310。在该图中,发射区域1310可以交替方式对应于第一组1341和第三组1343。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可沉积在第一电极1220的每个元件上,位于周围PDL 1210之间。
在一些非限制性示例中,第二电极1240(其在一些非限制性示例中可以是公共阴极)可沉积在第一组1341的发射区域1310上以形成其R(红色)子像素1341,沉积在第三组1343的发射区域1310上以形成其B(蓝色)子像素1343,以及沉积在周围PDL 1210上。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可跨第一组1341R(红色)子像素1341的和/或第三组1343B(蓝色)子像素1343的发射区域1310的侧向朝向1710选择性地沉积在第二电极1240上,以允许沉积层140在第二电极1240的可基本上没有图案化涂层130的部分上(即跨包括PDL 1210的非发射区域1520的侧向朝向1720)的选择性沉积。在一些非限制性示例中,沉积层140可倾向于沿着PDL 1210的基本上平坦的部分积聚,因为沉积层140可倾向于不保留在PDL 1210的倾斜部分上,而是可倾向于下降至此类倾斜部分的底部,此类倾斜部分涂覆有图案化涂层130。在一些非限制性示例中,PDL 1210的基本上平坦的部分上的沉积层140可形成至少一个辅助电极2150,该辅助电极可与第二电极1240电耦接。
现在转到图24,该图可示出器件1600的示例性型式2400,该示例性型式可涵盖图17中的剖视图中所示的器件,但具有本文所述的额外的沉积步骤。
器件2400可示出在器件2400的第一部分101内而不在器件2400的第二部分102内选择性地沉积在下面层(在该图中为第二电极1240)的暴露层表面11上的图案化涂层130,该第一部分基本上对应于与(子)像素2810/134x相对应的发射区域1310的侧向朝向1710,该第二部分基本上对应于围绕第一部分101的非发射区域1520的侧向朝向1720。
在一些非限制性示例中,可使用阴影掩模415来选择性地沉积图案化涂层130。
图案化涂层130可在第一部分101内提供暴露层表面11,该暴露层表面具有相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,该沉积材料随后沉积为沉积层140以形成辅助电极2150。
在图案化涂层130的选择性沉积之后,沉积材料531可沉积在器件2400上,但可基本上仅保留在第二部分102(其可基本上没有任何图案化涂层130)内,以形成辅助电极2150。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积沉积材料531。
辅助电极2150可与第二电极1240电耦接,以减小第二电极1240的薄层电阻,包括(如图所示)通过跨第二部分位于第二电极1240上方并且与该第二电极物理接触,该第二部分可基本上没有任何图案化涂层130。
在一些非限制性示例中,沉积层140可包括与第二电极1240基本上相同的材料,以确保对于沉积材料531在第二部分102中的沉积的高初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可包括基本上纯的Mg,和/或Mg与另一种金属(包括但不限于Ag)的合金。在一些非限制性示例中,Mg:Ag合金组合物可在按体积计约1:9-9:1的范围内。在一些非限制性示例中,第二电极1240可包括金属氧化物(包括但不限于三元金属氧化物,诸如但不限于ITO和/或IZO),和/或金属和/或金属氧化物的组合。
在一些非限制性示例中,用于形成辅助电极2150的沉积层140可包括基本上纯的Mg。
现在转到图25,该图可示出器件1600的示例性型式2500,该示例性型式可涵盖图17中的剖视图中所示的器件,但具有本文所述的额外的沉积步骤。
器件2500可示出在器件2500的第一部分101内而不在第二部分102内选择性地沉积在下面层(在该图中为第二电极1240)的暴露层表面11上的图案化涂层130,该第一部分基本上对应于与(子)像素2810/134x相对应的发射区域1310的侧向朝向1710的一部分。在该图中,第一部分101可沿着限定发射区域1310的PDL 1210的倾斜部分的范围部分地延伸。
在一些非限制性示例中,可使用阴影掩模415来选择性地沉积图案化涂层130。
图案化涂层130可在第一部分101内提供暴露层表面11,该暴露层表面具有相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,该沉积材料随后沉积为沉积层140以形成辅助电极2150。
在图案化涂层130的选择性沉积之后,沉积材料531可沉积在器件2500上,但可基本上仅保留在第二部分102(其可基本上没有图案化涂层130)内,以形成辅助电极2150。因此,在器件2500中,辅助电极2150可部分地延伸跨过限定发射区域1310的PDL 1210的倾斜部分。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积沉积层140。
辅助电极2150可与第二电极1240电耦接,以减小第二电极1240的薄层电阻,包括(如图所示)通过跨第二部分102位于第二电极1240上方并且与该第二电极物理接触,该第二部分可基本上没有图案化涂层130。
在一些非限制性示例中,可构成第二电极1240的材料可不具有对于沉积材料531的沉积的高初始黏着概率。
图26可示出这种场景,该图可示出器件1600的示例性型式2600,该示例性型式可涵盖图17中的剖视图中所示的器件,但具有本文所述的额外的沉积步骤。
器件2600可示出沉积在下面层(图中为第二电极1240)的暴露层表面11上的NPC720。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积NPC 720。
然后,图案化涂层130可在器件2600的第一部分101内而不在器件2600的第二部分102内选择性地沉积在下面层(在该图中为NPC 720)的暴露层表面11上,该第一部分基本上对应于与(子)像素2810/134x相对应的发射区域1310的侧向朝向1710的部分,该第二部分基本上对应于围绕第一部分101的非发射区域1520的侧向朝向1720。
在一些非限制性示例中,可使用阴影掩模415来选择性地沉积图案化涂层130。
图案化涂层130可在第一部分101内提供暴露层表面11,该暴露层表面具有相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,该沉积材料随后沉积为沉积层140以形成辅助电极2150。
在图案化涂层130的选择性沉积之后,沉积材料531可沉积在器件2600上,但可基本上仅保留在第二部分102(其可基本上没有图案化涂层130)内,以形成辅助电极2150。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积沉积层140。
辅助电极2150可与第二电极1240电耦接以减小其薄层电阻。虽然,如图所示,辅助电极2150可不位于第二电极1240上方并且不与该第二电极物理接触,但是相关领域的普通技术人员将理解,辅助电极2150可通过若干众所周知的机制与第二电极1240电耦接。作为非限制性示例,图案化涂层130的相对薄的膜(在一些非限制性示例中,最厚约50nm)的存在仍可允许电流从中穿过,因此允许第二电极1240的薄层电阻减小。
现在转到图27,该图可示出器件1600的示例性型式2700,该示例性型式可涵盖图17中的剖视图中所示的器件,但具有本文所述的额外的沉积步骤。
器件2700可示出沉积在下面层(图中为第二电极1240)的暴露层表面11上的图案化涂层130。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积图案化涂层130。
图案化涂层130可提供暴露层表面11,该暴露层表面具有相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,该沉积材料随后沉积为沉积层140以形成辅助电极2150。
在沉积图案化涂层130之后,可将NPC 720选择性地沉积在下面层(在该图中为图案化涂层130)的暴露层表面11(基本上对应于非发射区域1520的侧向朝向1720的一部分)和器件2700的周围第二部分102(基本上对应于与(子)像素2810/134x相对应的发射区域1310的侧向朝向1710)上。
在一些非限制性示例中,可使用阴影掩模415来选择性地沉积NPC 720。
NPC 720可在第一部分101内提供暴露层表面11,该暴露层表面具有相对高的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率,该沉积材料随后沉积为沉积层140以形成辅助电极2150。
在NPC 720的选择性沉积之后,沉积材料531可沉积在器件2700上,但可基本上保留在图案化涂层130的已被NPC 720覆盖的地方,以形成辅助电极2150。
在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积沉积层140。
辅助电极2150可与第二电极1240电耦接,以减小第二电极1240的薄层电阻。
透明OLED
因为OLED器件1600可通过第一电极1220(在底部发射和/或双面发射器件的情况下)以及基板10和/或第二电极1240(在顶部发射和/或双面发射器件的情况下)中的任一者或两者发射EM辐射,所以可能存在这样的目标:在一些非限制性示例中,使第一电极1220和/或第二电极1240中的任一者或两者至少跨器件1600的发射区域1310的侧向朝向的大部分为基本上EM辐射(或光)透过(“透射”)的。在本公开中,这种透射元件(包括但不限于电极1220、1240)、可形成这种元件的材料和/或其性质可包括在至少一个波长范围内(在一些非限制性示例中)基本上透射(“透明”)和/或(在一些非限制性示例中)部分透射(“半透明”)的元件、材料和/或其性质。
可采用多种机制来赋予器件1600透射性质,至少跨其发射区域1310的侧向朝向的大部分。
在一些非限制性示例中,包括但不限于,在器件1600是底部发射器件和/或双面发射器件的情况下,与(子)像素2810/134x的发射区域1310相关联的驱动电路的TFT结构1201(其可至少部分地减小周围基板10的透射率)可位于周围非发射区域1310的侧向朝向1720内,以避免影响发射区域1520的侧向朝向1710内的基板10的透射性质。
在一些非限制性示例中,在器件1600是双面发射器件的情况下,对于(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710,电极1220、1240中的第一个可(包括但不限于)通过本文所公开的机制中的至少一个被制成基本上透射的,对于邻居和/或相邻(子)像素2810/134x的侧向朝向1710,电极1220、1240中的第二个可(包括但不限于)通过本文所公开的机制中的至少一个被制成基本上透射的。因此,(子)像素2810/134x的第一发射区域1310的侧向朝向1710可被制成基本上顶部发射,而邻居(子)像素2810/134x的第二发射区域1310的侧向朝向1710可被制成基本上底部发射,使得(子)像素2810/134x的子集可为基本上顶部发射并且(子)像素2810/134x的子集可为基本上底部发射,它们采用交替的(子)像素2810/134x序列,而每个(子)像素2810/134x的仅单个电极1220、1240可被制成基本上透射的。
在一些非限制性示例中,使电极1220、1240(在底部发射器件和/或双面发射器件的情况下,选第一电极1220,和/或在顶部发射器件和/或双面发射器件的情况下,选第二电极1240)透射的机制可形成透射薄膜的此类电极1220、1240。
在一些非限制性示例中,薄膜形式的导电沉积层140(包括但不限于通过沉积金属(包括但不限于Ag、Al)的薄导电膜层和/或通过沉积金属合金(包括但不限于Mg:Ag合金和/或Yb:Ag合金)的薄层而形成的那些)可表现出透射特性。在一些非限制性示例中,该合金可包括按体积计在约1:9-9:1之间的范围内的组合物。在一些非限制性示例中,电极1220、1240可由沉积层140的任何组合的多个薄导电膜层形成,其中的任何至少一个可由TCO、薄金属膜、薄金属合金膜和/或它们中的任一者的任何组合组成。
在一些非限制性示例中,特别是在这种薄导电膜的情况下,相对薄的层厚度可为最厚基本上几十nm,以有助于增强的透射质量但仍具有有利的光学性质(包括但不限于减少的微腔效应)以便在OLED器件1600中使用。
在一些非限制性示例中,减小电极1220、1240的厚度以促进透射质量可伴随电极1220、1240的薄层电阻增大。
在一些非限制性示例中,包括具有高薄层电阻的至少一个电极1220、1240的器件1600可在操作中在与电源1605耦接时产生大的电流电阻(IR)下降。在一些非限制性示例中,可通过增大电源1605的电平来在某种程度上补偿这种IR下降。然而,在一些非限制性示例中,对于至少一个(子)像素2810/134x,增大电源1605的电平来补偿由于高薄层电阻引起的IR下降可能需要增大供应到其他部件的电压的电平以保持器件1600的有效操作。
在一些非限制性示例中,为了降低器件1600的电源需求而不显著影响使电极1220、1240基本上透射的能力(通过采用TCO、薄金属膜和/或薄金属合金膜的任何组合的至少一个薄膜层),可在器件1600上形成辅助电极2150来允许电流被更有效地运送到器件1600的各个发射区域1310,同时减小透射电极1220、1240的薄层电阻及其相关的IR下降。
在一些非限制性示例中,显示器件1600的公共电极1220、1240的薄层电阻规格可根据若干参数而变化,包括但不限于器件1600的(面板)尺寸和/或跨器件1600的电压变化的容限。在一些非限制性示例中,薄层电阻规格可随着面板尺寸增大而增大(即,规定较低的薄层电阻)。在一些非限制性示例中,薄层电阻规格可随着电压变化的容限减小而增大。
在一些非限制性示例中,薄层电阻规格可用于导出辅助电极2150的示例性厚度以符合针对各种面板尺寸的这种规格。
作为非限制性示例,对于顶部发射器件,第二电极1240可被制成透射的。另一方面,在一些非限制性示例中,这种辅助电极2150可不是基本上透射的,但可与第二电极1240电耦接(包括但不限于通过在其间沉积导电沉积层140)以减小第二电极1240的有效薄层电阻。
在一些非限制性示例中,这种辅助电极2150可在侧向朝向和/或剖面朝向中的任一者或两者中定位和/或成形,以不干扰光子从(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向发射。
在一些非限制性示例中,制造第一电极1220和/或第二电极1240的机制可为:以跨其发射区域1520的侧向朝向的至少一部分和/或(在一些非限制性示例中)跨围绕它们的非发射区域1310的侧向朝向1720的至少一部分的图案形成这些电极1220、1240。在一些非限制性示例中,这种机制可用于以在侧向朝向和/或剖面朝向中的任一者或两者中的位置和/或形状来形成辅助电极2150,以不干扰光子从(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710发射,如以上所讨论的。
在一些非限制性示例中,器件1600可被构造成使得其在由器件1600发射的EM辐射的光路中可基本上没有导电氧化物材料。作为非限制性示例,在对应于(子)像素2810/134x的至少一个发射区域1310的侧向朝向1710中,在至少一个半导电层1230之后沉积的层和/或涂层中的至少一者(包括但不限于第二电极1240、图案化涂层130和/或沉积于其上的任何其他层和/或涂层)可基本上没有任何导电氧化物材料。在一些非限制性示例中,基本上没有任何导电氧化物材料可减少对由器件1600发射的EM辐射的吸收和/或反射。作为非限制性示例,导电氧化物材料(包括但不限于ITO和/或IZO)可吸收可见光谱的至少B(蓝色)区域中的EM辐射,这种EM辐射通常可降低器件1600的效率和/或性能。
在一些非限制性示例中,可采用这些和/或其他机制的组合。
另外,在一些非限制性示例中,除了使得第一电极1220、第二电极1240和/或辅助电极2150中的至少一个跨对应于器件1600的(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710的至少大部分上基本上透射以允许EM辐射基本上跨其侧向朝向1710发射之外,可能存在这样的目标:使器件1600的周围非发射区域1520的侧向朝向1720中的至少一个在底部和顶部两个方向上基本上透射,以使得器件1600相对于入射在其外表面上的EM辐射基本上透射,这样除了如本文所公开的在器件1600内部产生的EM辐射的发射(在顶部发射、底部发射和/或双面发射中)之外,这种外部入射的EM辐射的大部分可透射穿过器件1600。
现在转到图28A,该图可示出器件1600的透射(透明)型式的示例性平面图,该透射型式总体上以2800示出。在一些非限制性示例中,器件2800可为具有多个像素或像素区域2810和多个透射区域1320的有源矩阵OLED(AMOLED)器件。在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150可沉积在像素区域2810和/或透射区域1320之间的下面层的暴露层表面11上。
在一些非限制性示例中,每个像素区域2810可包括多个发射区域1310,每个发射区域对应于子像素134x。在一些非限制性示例中,子像素134x可分别对应于R(红色)子像素1341、G(绿色)子像素1342和/或B(蓝色)子像素1343。
在一些非限制性示例中,每个透射区域1320可为基本上透明的,并且允许EM辐射穿过该透射区域的整个剖面朝向。
现在转到图28B,该图可示出沿着图28A中的线28B-28B截取的器件1600的型式2800的示例性剖视图。在图中,器件2800可被示为包括基板10、TFT绝缘层1209和在TFT绝缘层1209的暴露层表面11上形成的第一电极1220。在一些非限制性示例中,基板10可包括底部基板1212(为了简化说明而未示出)和/或至少一个TFT结构1201,该至少一个TFT结构对应于并且用于驱动基本上位于其下并且与其第一电极1220电耦接的每个子像素134x。在一些非限制性示例中,PDL 1210可形成在基板10上方的非发射区域1520中,以在与其对应的第一电极1220上限定也对应于每个子像素134x的发射区域1310。在一些非限制性示例中,PDL 1210可覆盖第一电极1220的边缘。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可沉积在第一电极1220的暴露区域上方,并且在一些非限制性示例中沉积在周围PDL 1210的至少部分上方。
在一些非限制性示例中,第二电极1240可沉积在至少一个半导电层1230上方,包括沉积在像素区域2810上方以形成该像素区域的子像素134x,并且在一些非限制性示例中,至少部分地沉积在透射区域1320中的周围PDL 1210上方。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可选择性地沉积在器件2800的第一部分101上方,该第一部分包括像素区域2810和透射区域1320两者,但不包括第二电极1240的对应于包括其第二部分102的辅助电极2150的区域。
在一些非限制性示例中,器件2800的整个暴露层表面11然后可暴露于沉积材料531的蒸气通量532,该沉积材料在一些非限制性示例中可为Mg。沉积层140可选择性地沉积在第二电极1240的基本上没有图案化涂层130的第二部分102上方,以形成辅助电极2150,该辅助电极可与第二电极1240的未涂覆部分电耦接,并且在一些非限制性示例中与该未涂覆部分物理接触。
同时,器件2800的透射区域1320可保持基本上没有能够基本上影响EM辐射透射穿过材料的任何材料。具体地,如图所示,在剖面朝向上,TFT结构1201和第一电极1220可定位在与其对应的子像素134x下方,并且与辅助电极2150一起可位于透射区域1320之外。因此,这些部件可能不会衰减或阻碍EM辐射透射穿过透射区域1320。在一些非限制性示例中,当所有(子)像素2810/134x可能不发射时,这种布置(在一些非限制性示例中)可允许从典型观看距离观看器件2800的观看者看穿器件2800,从而形成透明器件2800。
虽然图中未示出,但在一些非限制性示例中,器件2800还可包括设置在辅助电极2150和第二电极1240之间的NPC 720。在一些非限制性示例中,NPC 720也可设置在图案化涂层130和第二电极1240之间。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可与至少一个半导电层1230同时形成。作为非限制性示例,用于形成图案化涂层130的至少一种材料也可用于形成至少一个半导电层1230。在此类非限制性示例中,可减少用于制造器件2800的若干阶段。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,各种其他层和/或涂层(包括但不限于形成至少一个半导电层1230和/或第二电极1240的那些层和/或涂层)可覆盖透射区域1320的一部分,尤其是如果此类层和/或涂层基本上透明的话。在一些非限制性示例中,PDL 1210可具有减小的厚度,包括但不限于通过在其中形成阱,在一些非限制性示例中,阱可类似于针对发射区域1310限定的阱,以进一步促进EM辐射穿过透射区域1320的透射。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,可采用除图28A和图28B中示出的布置之外的(子)像素2810/134x布置。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,可采用除图28A和图28B中示出的布置之外的辅助电极2150的布置。作为非限制性示例,辅助电极2150可设置在像素区域2810与透射区域1320之间。作为非限制性示例,辅助电极2150可设置在像素区域2810内的子像素134x之间。
现在转到图29A,该图可示出器件1600的透明型式的示例性平面图,该透明型式总体上以2900示出。在一些非限制性示例中,器件2900可为具有多个像素区域2810和多个透射区域1320的AMOLED器件。器件2900可能与器件2800的不同之处在于,没有辅助电极2150位于像素区域2810和/或透射区域1320之间。
在一些非限制性示例中,每个像素区域2810可包括多个发射区域1310,每个发射区域对应于子像素134x。在一些非限制性示例中,子像素134x可分别对应于R(红色)子像素1341、G(绿色)子像素1342和/或B(蓝色)子像素1343。
在一些非限制性示例中,每个透射区域1320可为基本上透明的,并且可允许光穿过该透射区域的整个剖面朝向。
现在转到图29B,该图可示出沿着图29A中的线29-29截取的器件2900的示例性剖视图。在图中,器件2900可被示为包括基板10、TFT绝缘层1209和在TFT绝缘层1209的表面上形成的第一电极1220。基板10可包括底部基板1212(为了简化说明而未示出)和/或至少一个TFT结构1201,该至少一个TFT结构对应于并且用于驱动基本上位于其下并且与其第一电极1220电耦接的每个子像素134x。PDL 1210可形成在基板10上方的非发射区域1520中,以在与其对应的第一电极1220上限定也对应于每个子像素134x的发射区域1310。PDL 1210覆盖第一电极1220的边缘。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可沉积在第一电极1220的暴露区域上方,并且在一些非限制性示例中沉积在周围PDL 1210的至少部分上方。
在一些非限制性示例中,第一沉积层140a可沉积在至少一个半导电层1230上方,包括沉积在像素区域2810上方以形成该像素区域的子像素134x,以及沉积在透射区域1320中的周围PDL 1210上方。在一些非限制性示例中,第一沉积层140a的平均层厚度可相对薄,使得跨透射区域1320的第一沉积层140a的存在基本上不会使EM辐射穿过该层的透射衰减。在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积第一沉积层140a。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可选择性地沉积在器件2900的包括透射区域1320的第一部分101上方。
在一些非限制性示例中,器件2900的整个暴露层表面11然后可暴露于沉积材料531(在一些非限制性示例中可为Mg)的蒸气通量532,以在第一沉积层140a的可基本上没有图案化涂层130的第二部分102(在一些示例中,像素区域2810)上选择性地沉积第二沉积层140b,使得第二沉积层140b可与第一沉积层140a的未涂覆部分电耦接,并且在一些非限制性示例中与该未涂覆部分物理接触,以形成第二电极1240。
在一些非限制性示例中,第一沉积层140a的平均层厚度可不大于第二沉积层140b的平均层厚度。以这种方式,可在透射区域1320中保持相对高的透射率,只有第一沉积层140a可在该透射区域上方延伸。在一些非限制性示例中,第一沉积层140a的平均层厚度可为不大于约30nm、25nm、20nm、15nm、10nm、8nm或5nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,第二沉积层140b的平均层厚度可为不大于约30nm、25nm、20nm、15nm、10nm或8nm中的至少一者。
因此,在一些非限制性示例中,第二电极1240的平均层厚度可不大于约40nm,并且/或者在一些非限制性示例中,为约5nm-30nm、10nm-25nm或15nm-25nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第一沉积层140a的平均层厚度可超过第二沉积层140b的平均层厚度。在一些非限制性示例中,第一沉积层140a的平均层厚度和第二沉积层140b的平均层厚度可基本上相同。
在一些非限制性示例中,用于形成第一沉积层140a的至少一种沉积材料531可与用于形成第二沉积层140b的至少一种沉积材料531基本上相同。在一些非限制性示例中,此类至少一种沉积材料531可基本上如本文关于第一电极1220、第二电极1240、辅助电极2150和/或其沉积层140所描述。
在一些非限制性示例中,第一沉积层140a可在像素区域2810中至少部分地提供EIL 1639的功能。用于形成第一沉积层140a的沉积材料531的非限制性示例包括Yb,其例如可为约1nm-3nm厚。
在一些非限制性示例中,器件2900的透射区域1320可保持基本上没有能够基本上抑制EM辐射(包括但不限于EM信号,包括但不限于IR光谱和/或NIR光谱中的EM信号)透射穿过其中的任何材料。具体地,如图所示,在剖面朝向上,TFT结构1209和/或第一电极1220可定位在与其对应的子像素134x下方,并且位于透射区域1320之外。因此,这些部件可能不会衰减或阻碍EM辐射透射穿过透射区域1320。在一些非限制性示例中,当(子)像素2810/134x不发射时,这种布置(在一些非限制性示例中)可允许从典型观看距离观看器件2900的观看者看穿器件2900,从而形成透明AMOLED器件2900。
在一些非限制性示例中,这种布置还可允许IR发射器1360t和/或IR检测器1360r被布置在AMOLED器件2900后面,使得EM信号(包括但不限于IR和/或NIR光谱中的EM信号)由这种显示器下部件1360穿过AMOLED器件2900交换。
虽然图中未示出,但在一些非限制性示例中,器件2900还可包括设置在第二沉积层140b与第一沉积层140a之间的NPC 720。在一些非限制性示例中,NPC 720也可设置在图案化涂层130和第一沉积层140a之间。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可与至少一个半导电层1230同时形成。作为非限制性示例,用于形成图案化涂层130的至少一种材料也可用于形成至少一个半导电层1230。在此类非限制性示例中,可减少用于制造器件2900的若干阶段。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,各种其他层和/或涂层(包括但不限于形成至少一个半导电层1230和/或第一沉积层140a的那些层和/或涂层)可覆盖透射区域1320的一部分,尤其是如果此类层和/或涂层基本上透明的话。在一些非限制性示例中,PDL 1210可具有减小的厚度,包括但不限于通过在其中形成阱,在一些非限制性示例中,阱可类似于针对发射区域1310限定的阱,以进一步促进EM辐射穿过透射区域1320的透射。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,可采用除图29A和图29B中示出的布置之外的(子)像素2810/134x布置。
现在转到图29C,该图可示出沿着图29A中的线29-29截取的器件1600的不同型式2910的示例性剖视图。在图中,器件2910可被示为包括基板10、TFT绝缘层1209和在TFT绝缘层1209的表面上形成的第一电极1220。基板10可包括底部基板1212(为了简化说明而未示出)和/或至少一个TFT结构1201,该至少一个TFT结构对应于并且用于驱动基本上位于其下并且与其第一电极1220电耦接的每个子像素134x。PDL 1210可形成在基板10上方的非发射区域1520中,以在与其对应的第一电极1220上限定也对应于每个子像素134x的发射区域1310。PDL 1210可覆盖第一电极1220的边缘。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可沉积在第一电极1220的暴露区域上方,并且在一些非限制性示例中沉积在周围PDL 1210的至少部分上方。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可选择性地沉积在器件2910的包括透射区域1320的第一部分101上方。
在一些非限制性示例中,沉积层140可沉积在至少一个半导电层1230上方,包括沉积在像素区域2810上方以形成该像素区域的子像素134x,但不沉积在透射区域1320中的周围PDL 1210上方。在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积第一沉积层140a。在一些非限制性示例中,这种沉积可通过将器件2910的整个暴露层表面11暴露于沉积材料531(在一些非限制性示例中可为Mg)的蒸气通量532,以在至少一个半导电层1230的基本上没有图案化涂层130的第二部分102(在一些非限制性示例中,像素区域2810)上选择性地沉积沉积层140来实现,使得沉积层140可沉积在至少一个半导电层1230上以形成第二电极1240。
在一些非限制性示例中,器件2910的透射区域1320可保持基本上没有能够基本上影响EM辐射(包括但不限于EM信号,包括但不限于IR和/或NIR光谱中的EM信号)透射穿过其中的任何材料。具体地,如图所示,在剖面朝向上,TFT结构1201和/或第一电极1220可定位在与其对应的子像素134x下方,并且位于透射区域1320之外。因此,这些部件可能不会衰减或阻碍EM辐射透射穿过透射区域1320。在一些非限制性示例中,当(子)像素2810/134x不发射时,这种布置(在一些非限制性示例中)可允许从典型观看距离观看器件2910的观看者看穿器件2910,从而形成透明AMOLED器件2910。
通过提供可能没有和/或基本上没有任何沉积层140的透射区域1320,在一些非限制性示例中,通过非限制性示例的方式,与图29B的器件2900相比,这种区域1320中的透射率可有利地增强。
虽然图中未示出,但在一些非限制性示例中,器件2910还可包括设置在沉积层140和至少一个半导电层1230之间的NPC 720。在一些非限制性示例中,NPC 720也可设置在图案化涂层130和PDL 1210之间。
虽然为了简单起见而未在图29B和图29C中示出,但是相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,至少一种颗粒结构160可设置在其上,以促进透射区域1320中的EM辐射在可见光谱的至少一部分中的吸收,同时允许具有在IR和/或NIR光谱的至少一部分中的波长的EM信号3461在透射区域1320中通过该器件交换。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可与至少一个半导电层1230同时形成。作为非限制性示例,用于形成图案化涂层130的至少一种材料也可用于形成至少一个半导电层1230。在此类非限制性示例中,可减少用于制造器件2910的若干阶段。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230中的至少一层可沉积在透射区域1320中以提供图案化涂层130。作为非限制性示例,至少一个半导电层1230的ETL 1637可为可在至少一个半导电层1230的沉积期间在发射区域1310和透射区域1320两者中沉积的图案化涂层130。然后可选择性地将EIL 1639沉积在ETL 1637上方的发射区域1310中,使得ETL 1637在透射区域1320中的暴露层表面11可基本上没有EIL 1639。然后可将EIL 1639在发射区域1310中的暴露层表面11和该ETL 1637的充当图案化涂层130的暴露层表面暴露于沉积材料531的蒸气通量532,以在发射区域1310中的EIL 1639上形成沉积层140的封闭涂层150,并在透射区域1320中的EIL 1639上形成沉积材料531的不连续层170。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,各种其他层和/或涂层(包括但不限于形成至少一个半导电层1230和/或沉积层140的那些层和/或涂层)可覆盖透射区域1320的一部分,尤其是如果此类层和/或涂层基本上透明的话。在一些非限制性示例中,PDL 1210可具有减小的厚度,包括但不限于通过在其中形成阱,在一些非限制性示例中,阱可类似于针对发射区域1310限定的阱,以进一步促进EM辐射穿过透射区域1320的透射。
相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,可采用除图29A和图29C中示出的布置之外的(子)像素2810/134x布置。
选择性沉积以调节发射区域上方的电极厚度
如以上所讨论的,调节(子)像素2810/134x的发射区域1310的侧向朝向1710中和跨该侧向朝向的电极1220、1240、2150的厚度可能影响可观察到的微腔效应。在一些非限制性示例中,通过在对应于像素区域2810中的不同子像素134x的发射区域1310的侧向朝向1710中沉积至少一个图案化涂层130(包括但不限于NIC)和/或NPC 720来选择性沉积至少一个沉积层140可允许控制和/或调节每个发射区域1310中的光学微腔效应,以在子像素134x基础上优化期望的光学微腔效应,包括但不限于发射光谱、发光强度和/或亮度的角度依赖性和/或发射光的色移。
这种效果可通过独立地调节设置在子像素134x的每个发射区域1310中的沉积层140的平均层厚度和/或数量来控制。作为非限制性示例,设置在B(蓝色)子像素1343上方的第二电极1240的平均层厚度可小于设置在G(绿色)子像素1342上方的第二电极1240的平均层厚度,并且设置在G(绿色)子像素1342上方的第二电极1240的平均层厚度可小于设置在R(红色)子像素1341上方的第二电极1240的平均层厚度。
在一些非限制性示例中,通过独立地调节沉积层140的平均层厚度和/或数量以及沉积在子像素134x的每个发射区域1310的部分中的图案化涂层130和/或NPC 720的厚度和/或数量,可将这种效果控制到甚至更大的程度。
如图30中以非限制性示例方式所示,在一些非限制性示例中,在具有不同发射光谱的OLED显示器件1600的型式3000中,可能存在针对对应于子像素134x的发射区域1310选择性沉积的变化平均层厚度的沉积层140。在一些非限制性示例中,第一发射区域1310a可对应于被配置为发射第一波长和/或发射光谱的EM辐射的子像素134x,并且/或者在一些非限制性示例中,第二发射区域1310b可对应于被配置为发射第二波长和/或发射光谱的EM辐射的子像素134x。在一些非限制性示例中,器件3000可包括第三发射区域1310c,其可对应于被配置为发射第三波长和/或发射光谱的EM辐射的子像素134x。
在一些非限制性示例中,第一波长可小于、大于和/或等于第二波长和/或第三波长中的至少一者。在一些非限制性示例中,第二波长可小于、大于和/或等于第一波长和/或第三波长中的至少一者。在一些非限制性示例中,第三波长可小于、大于和/或等于第一波长和/或第二波长中的至少一者。
在一些非限制性示例中,器件3000还可包括至少一个附加发射区域1310(未示出),该至少一个附加发射区域在一些非限制性示例中可被配置为发射具有与第一发射区域1310a、第二发射区域1310b和/或第三发射区域1310c中的至少一者基本上相同的波长和/或发射光谱的EM辐射。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可使用阴影掩模415来选择性地沉积,该阴影掩模也可用于沉积第一发射区域1310a的至少一个半导电层1230。在一些非限制性示例中,阴影掩模415的此共享使用可允许以高性价比的方式针对每个子像素134x调谐光学微腔效应。
器件3000可被示为包括基板10、TFT绝缘层1209和形成在TFT绝缘层1209的暴露层表面11上的多个第一电极1220。
在一些非限制性示例中,基板10可包括底部基板1212(为了简化说明而未示出)和/或至少一个TFT结构1201,该至少一个TFT结构对应于并且用于驱动对应的发射区域1310,每个发射区域具有基本上定位在其下并且与其相关联的第一电极1220电耦接的对应的子像素134x。PDL 1210可形成在基板10上方,以限定发射区域1310。在一些非限制性示例中,PDL 1210可覆盖它们各自的第一电极1220的边缘。
在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230可沉积在其相应第一电极1220的暴露区域上方,并且在一些非限制性示例中沉积在周围PDL 1210的至少部分上方。
在一些非限制性示例中,第一沉积层140a可沉积在至少一个半导电层1230上方。在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积第一沉积层140a。在一些非限制性示例中,这种沉积可通过将器件3000的整个暴露层表面11暴露于沉积材料531(在一些非限制性示例中可为Mg)的蒸气通量532,以将第一沉积层140a沉积在至少一个半导电层1230上方以形成第二电极1240a的第一层(未示出)(至少对于第一发射区域1310a而言,在一些非限制性示例中可为公共电极)来实现。这样的公共电极可在第一发射区域1310a中具有第一厚度tc1。在一些非限制性示例中,第一厚度tc1可对应于第一沉积层140a的厚度。
在一些非限制性示例中,第一图案化涂层130a可选择性地沉积在器件3000的包括第一发射区域1310a的第一部分101上方。
在一些非限制性示例中,第二沉积层140b可沉积在器件3000上方。在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积第二沉积层140b。在一些非限制性示例中,这种沉积可通过以下方式实现:将器件3000的整个暴露层表面11暴露于沉积材料531(在一些非限制性示例中可为Mg)的蒸气通量532,以将第二沉积层140b沉积在可能基本上没有第一图案化涂层130a的第一沉积层140a上方,在一些示例中,沉积在第二发射区域1310b和第三发射区域1310c上方,和/或PDL 1210所位于的非发射区域1520的至少一部分上方,使得第二沉积层140b可沉积在第一沉积层140a的基本上没有第一图案化涂层130a的第二部分102上方,以形成第二电极1240b(至少对于第二发射区域1310b而言,在一些非限制性示例中可为公共电极)的第二层(未示出)。在一些非限制性示例中,这样的公共电极可在第二发射区域1310b中具有第二厚度tc2。在一些非限制性示例中,第二厚度tc2可对应于第一沉积层140a和第二沉积层140b的组合平均层厚度,并且在一些非限制性示例中可超过第一厚度tc1。
在一些非限制性示例中,第二图案化涂层130b可选择性地沉积在器件3000的包括第二发射区域1310b的另外的第一部分101上方。
在一些非限制性示例中,第三沉积层140c可沉积在器件3000上方。在一些非限制性示例中,可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积第三沉积层140c。在一些非限制性示例中,这种沉积可通过以下方式实现:将器件3000的整个暴露层表面11暴露于沉积材料531(在一些非限制性示例中可为Mg)的蒸气通量532,以将第三沉积层140c沉积在第二沉积层140b上方,该第二沉积层可基本上没有第一图案化涂层130a或第二图案化涂层130b,在一些示例中,沉积在第三发射区域1310c和/或PDL 1210所位于的非发射区域1520的至少一部分上方,使得第三沉积层140c可沉积在第二沉积层140b的基本上没有第二图案化涂层130b的另外的第二部分102上方,以形成第二电极1240c(至少对于第三发射区域1310c而言,在一些非限制性示例中可为公共电极)的第三层(未示出)。在一些非限制性示例中,这样的公共电极可在第三发射区域1310c中具有第三厚度tc3。在一些非限制性示例中,第三厚度tc3可对应于第一沉积层140a、第二沉积层140b和第三沉积层140c的组合厚度,并且在一些非限制性示例中可超过第一厚度tc1和第二厚度tc2中的任一者或两者。
在一些非限制性示例中,第三图案化涂层130c可选择性地沉积在器件3000的包括第三发射区域1310c的另外的第一部分101上方。
在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150可设置在器件3000的位于其相邻发射区域1310之间的非发射区域1520中,并且在一些非限制性示例中,设置在PDL 1210上方。在一些非限制性示例中,用于沉积至少一个辅助电极2150的沉积层140可使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积。在一些非限制性示例中,这种沉积可通过以下方式实现:将器件3000的整个暴露层表面11暴露于沉积材料531(在一些非限制性示例中可为Mg)的蒸气通量532,以将沉积层140沉积在第一沉积层140a、第二沉积层140b和第三沉积层140c的可基本上没有第一图案化涂层130a、第二图案化涂层130b和/或第三图案化涂层130c中的任一者的暴露部分上方,使得沉积层140可沉积在包括第一沉积层140a、第二沉积层140b和/或第三沉积层140c的可基本上没有第一图案化涂层130a、第二图案化涂层130b和/或第三图案化涂层130c中的任一者的暴露部分的附加第二部分102上,以形成至少一个辅助电极2150。在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150中的每一者都可与第二电极1240中的相应一者电耦接。在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150中的每一者都可与这样的第二电极1240物理接触。
在一些非限制性示例中,第一发射区域1310a、第二发射区域1310b和第三发射区域1310c可基本上没有用于形成至少一个辅助电极2150的沉积材料531的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,第一沉积层140a、第二沉积层140b和/或第三沉积层140c中的至少一者在可见光谱的至少一部分中可为透光的和/或基本上透明的。因此,在一些非限制性示例中,第二沉积层140b和/或第三沉积层140c(和/或任何附加沉积层140)可设置在第一沉积层140a的顶部上,以形成在可见光谱的至少一部分中也可为透光的和/或基本上透明的多涂层电极1220、1240、2150。在一些非限制性示例中,第一沉积层140a、第二沉积层140b、第三沉积层140c、任何附加沉积层140和/或多涂层电极1220、1240、2150中的任何至少一者的透射率在可见光谱的至少一部分中可超过约30%、40%、45%、50%、60%、70%、75%或80%中的至少一者。
在一些非限制性示例中,可使第一沉积层140a、第二沉积层140b和/或第三沉积层140c的平均层厚度相对薄以保持相对高的透射率。在一些非限制性示例中,第一沉积层140a的平均层厚度可为约5nm-30nm、8nm-25nm或10nm-20nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,第二沉积层140b的平均层厚度可为约1nm-25nm、1nm-20nm、1nm-15nm、1nm-10nm或3nm-6nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,第三沉积层140c的平均层厚度可为约1nm-25nm、1nm-20nm、1nm-15nm、1nm-10nm或3nm-6nm中的至少一者。在一些非限制性示例中,由第一沉积层140a、第二沉积层140b、第三沉积层140c和/或任何附加沉积层140的组合形成的多涂层电极的厚度可为约6nm-35nm、10nm-30nm、10nm-25nm或12nm-18nm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150的厚度可超过第一沉积层140a、第二沉积层140b、第三沉积层140c和/或公共电极的平均层厚度。在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150的厚度可超过约50nm、80nm、100nm、150nm、200nm、300nm、400nm、500nm、700nm、800nm、1μm、1.2μm、1.5μm、2μm、2.5μm或3μm中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150可为基本上不透明的和/或不透光的。然而,由于至少一个辅助电极2150在一些非限制性示例中可设置在器件3000的非发射区域1520中,所以至少一个辅助电极2150可能不引起或促成显著的光学干涉。在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150的透射率在可见光谱的至少一部分中可为不大于约50%、70%、80%、85%、90%或95%中的至少一者。
在一些非限制性示例中,至少一个辅助电极2150可吸收可见光谱的至少一部分中的EM辐射。
在一些非限制性示例中,分别设置在第一发射区域1310a、第二发射区域1310b和/或第三发射区域1310c中的第一图案化涂层130a、第二图案化涂层130b和/或第三图案化涂层130c的平均层厚度可根据由每个发射区域1310发射的EM辐射的颜色和/或发射光谱而变化。在一些非限制性示例中,第一图案化涂层130a可具有第一图案化涂层厚度tn1,第二图案化涂层130b可具有第二图案化涂层厚度tn2,并且/或者第三图案化涂层130c可具有第三图案化涂层厚度tn3。在一些非限制性示例中,第一图案化涂层厚度tn1、第二图案化涂层厚度tn2和/或第三图案化涂层厚度tn3可基本上相同。在一些非限制性示例中,第一图案化涂层厚度tn1、第二图案化涂层厚度tn2和/或第三图案化涂层厚度tn3可彼此不同。
在一些非限制性示例中,器件3000还可包括任意数量的发射区域1310a-1310c和/或其(子)像素2810/134x。在一些非限制性示例中,器件可包括多个像素2810,其中每个像素2810包括两个、三个或三个以上子像素134x。
相关领域的普通技术人员将理解,(子)像素2810/134x的具体布置可根据器件设计而变化。在一些非限制性示例中,子像素134x可根据已知的布置方案来布置,包括但不限于RGB并排、菱形和/或
用于将电极电耦接到辅助电极的导电涂层
转到图31,该图可示出器件1600的示例性型式3100的剖视图。在侧向朝向上,器件3100可包括发射区域1310和相邻的非发射区域1520。
在一些非限制性示例中,发射区域1310可对应于器件3100的子像素134x。发射区域1310可具有基板10、第一电极1220、第二电极1240和布置在它们之间的至少一个半导电层1230。
第一电极1220可设置在基板10的暴露层表面11上。基板10可包括TFT结构1201,该TFT结构可与第一电极1220电耦接。第一电极1220的边缘和/或周边通常可被至少一个PDL1210覆盖。
非发射区域1520可具有辅助电极2150,并且非发射区域1520的第一部分可具有突出结构3160,该突出结构被布置成在辅助电极2150的侧向朝向上方突出并且与该侧向朝向重叠。突出结构3160可侧向延伸以提供遮蔽区域3165。作为非限制性示例,突出结构3160可在辅助电极2150处和/或附近在至少一侧上凹陷以提供遮蔽区域3165。如图所示,在一些非限制性示例中,遮蔽区域3165可对应于PDL 1210的表面上的能够与突出结构3160的侧向突出重叠的区域。非发射区域1520还可包括设置在遮蔽区域3165中的沉积层140。沉积层140可将辅助电极2150与第二电极1240电耦接。
图案化涂层130a可设置在第二电极1240的暴露层表面11上的发射区域1310中。在一些非限制性示例中,突出结构3160的暴露层表面11可涂覆有来自沉积薄导电膜的残余薄导电膜以形成第二电极1240。在一些非限制性示例中,残余薄导电膜的暴露层表面11可涂覆有来自沉积图案化涂层130的残余图案化涂层130b。
然而,由于突出结构3160在遮蔽区域3165上方的侧向突出,遮蔽区域3165可基本上没有图案化涂层130。因此,当沉积层140可在沉积图案化涂层130之后沉积在器件3100上时,沉积层140可沉积在遮蔽区域3165上和/或迁移到该遮蔽区域以将辅助电极2150耦接到第二电极1240。
相关领域的普通技术人员将理解,在图31中已经示出了非限制性示例,并且各种修改可以是显而易见的。作为非限制性示例,突出结构3160可沿着其至少两侧来提供遮蔽区域3165。在一些非限制性示例中,可省略突出结构3160,并且辅助电极2150可包括能够限定遮蔽区域3165的凹陷部分。在一些非限制性示例中,辅助电极2150和沉积层140可直接设置在基板10的表面上,而不是PDL 1210上。
光学涂层的选择性沉积
在一些非限制性示例中,器件(未示出)(在一些非限制性示例中可为光电子器件1200)可包括基板10、图案化涂层130和光学涂层。在侧向朝向上,图案化涂层130可覆盖基板10的第一侧向部分101。在侧向朝向上,光学涂层可覆盖基板10的第二侧向部分102。图案化涂层130的至少一部分可基本上没有光学涂层的封闭涂层150。
在一些非限制性示例中,光学涂层可用于调节由器件透射、发射和/或吸收的EM辐射的光学性质,包括但不限于等离子体激元模式。作为非限制性示例,光学涂层可用作光学滤波器、折射率匹配涂层、光学外部耦合涂层、散射层、衍射光栅和/或其部分。
在一些非限制性示例中,光学涂层可用于通过但不限于调节总光路长度和/或其折射率来调节器件1200中的至少一种光学微腔效应。可通过调节至少一种光学微腔效应(包括但不限于输出EM辐射)(包括但不限于其强度的角度依赖性和/或其波长偏移)来影响器件1200的至少一种光学性质。在一些非限制性示例中,光学涂层可为非电部件,即,光学涂层可不被配置为在正常器件工作期间传导和/或传输电流。
在一些非限制性示例中,光学涂层可由任何沉积材料531形成,并且/或者可采用如本文所述的沉积沉积层140的任何机制。
分隔件和凹陷部
转到图32,该图可示出器件1600的示例性型式3200的剖视图。器件3200可包括具有暴露层表面11的基板10。基板10可包括至少一个TFT结构1201。作为非限制性示例,如本文所述,在一些非限制性示例中,可通过在制造基板10时沉积并图案化一系列薄膜来形成至少一个TFT结构1201。
在侧向朝向上,器件3200可包括具有相关联的侧向朝向1720的发射区域1310和各自具有相关联的侧向朝向1710的至少一个相邻的非发射区域1520。发射区域1310中的基板10的暴露层表面11可设置有第一电极1220,该第一电极可与至少一个TFT结构1201电耦接。PDL 1210可设置在暴露层表面11上,使得PDL 1210覆盖暴露层表面11以及第一电极1220的至少一个边缘和/或周边。在一些非限制性示例中,PDL 1210可设置在非发射区域1520的侧向朝向1720中。PDL 1210可限定谷形构型,该谷形构型可提供通常能够对应于发射区域1310的侧向朝向1710的开口,第一电极1220的层表面可通过该开口暴露。在一些非限制性示例中,器件3200可包括由PDL 1210限定的多个这样的开口,这些开口中的每一者可对应于器件3200的(子)像素2810/134x区域。
如图所示,在一些非限制性示例中,分隔件3221可设置在非发射区域1520的侧向朝向1720中的暴露层表面11上,并且如本文所述,可限定遮蔽区域3165,诸如凹陷部3222。在一些非限制性示例中,凹陷部3222可由相对于分隔件3221的上部区段的边缘凹陷、交错和/或偏移的分隔件3221的下部区段的边缘形成,该上部区段的边缘可重叠和/或突出超过凹陷部3222。
在一些非限制性示例中,发射区域1310的侧向朝向1710可包括设置在第一电极1220上方的至少一个半导电层1230、设置在至少一个半导电层1230上方的第二电极1240,以及设置在第二电极1240上方的图案化涂层130。在一些非限制性示例中,至少一个半导电层1230、第二电极1240和图案化涂层130可侧向延伸以覆盖至少一个相邻的非发射区域1520的一部分的至少侧向朝向1720。在一些非限制性示例中,如图所示,至少一个半导电层1230、第二电极1240和图案化涂层130可设置在至少一个PDL 1210的至少一部分和分隔件3221的至少一部分上。因此,如图所示,发射区域1310的侧向朝向1710、至少一个相邻的非发射区域1520的一部分、至少一个PDL 1210的一部分以及分隔件3221的至少一部分的侧向朝向1720可一起构成第一部分101,在该部分中第二电极1240可位于图案化涂层130和至少一个半导电层1230之间。
辅助电极2150可设置在凹陷部3222附近和/或该凹陷部内,并且沉积层140可布置成将辅助电极2150与第二电极1240电耦接。因此,如图所示,在一些非限制性示例中,凹陷部3222可包括第二部分102,在该部分中沉积层140设置在暴露层表面11上。
在一些非限制性示例中,在沉积沉积层140时,沉积材料531的蒸气通量532的至少一部分可相对于暴露层表面11的侧向平面以非法向角度被引导。作为非限制性示例,蒸气通量532的至少一部分能够以相对于暴露层表面11的这种侧向平面不大于约90°、85°、80°、75°、70°、60°或50°中的至少一者的非零入射角入射在器件3200上。通过引导沉积材料531的蒸气通量532(包括其以非法向角度入射的至少一部分),凹陷部3222的和/或该凹陷部中的至少一个暴露层表面11可暴露于这种蒸气通量532。
在一些非限制性示例中,由于分隔件3221的存在,这种蒸气通量532被阻止入射到凹陷部3222的至少一个暴露层表面11上和/或该凹陷部中的可能性可能被减小,因为这种蒸气通量532的至少一部分能够以非法向入射角流动。
在一些非限制性示例中,这种蒸气通量532的至少一部分可为非准直的。在一些非限制性示例中,这种蒸气通量532的至少一部分可由蒸发源生成,该蒸发源为点源、线性源和/或表面源。
在一些非限制性示例中,器件3200可能在沉积层140的沉积期间移位。作为非限制性示例,器件3200和/或其基板10和/或沉积于其上的任何层可经受在侧向朝向上和/或在基本上平行于剖面朝向的朝向上呈一定角度的位移。
在一些非限制性示例中,器件3200可在经受蒸气通量532的同时绕基本上垂直于暴露层表面11的侧向平面的轴旋转。
在一些非限制性示例中,这种蒸气通量532的至少一部分可以在基本上垂直于暴露层表面11的侧向平面的方向上被引导朝向器件3200的暴露层表面11。
不希望受特定理论的束缚,可以假定,沉积材料531仍然可能由于吸附在图案化涂层130的暴露层表面11上的吸附原子的侧向迁移和/或解吸而沉积在凹陷部3222内。在一些非限制性示例中,可以假定,吸附到图案化涂层130的暴露层表面11上的任何吸附原子可能由于暴露层表面11形成稳定核的不利热力学性质而倾向于从这种暴露层表面11迁移和/或解吸。在一些非限制性示例中,可以假定,迁移和/或解吸离开这种暴露层表面11的吸附原子中的至少一些吸附原子可再沉积到凹陷部3222中的表面上以形成沉积层140。
在一些非限制性示例中,沉积层140可被形成为使得沉积层140能够与辅助电极2150和第二电极1240两者电耦接。在一些非限制性示例中,沉积层140可与辅助电极2150和/或第二电极1240中的至少一者物理接触。在一些非限制性示例中,中间层可存在于沉积层140与辅助电极2150和/或第二电极1240中的至少一者之间。然而,在此类示例中,这种中间层可基本上不妨碍沉积层140与辅助电极2150和/或第二电极1240中的至少一者电耦接。在一些非限制性示例中,这种中间层可为相对薄的并且例如允许通过其进行电耦接。在一些非限制性示例中,沉积层140的薄层电阻可不大于第二电极1240的薄层电阻。
如图32所示,凹陷部3222可基本上没有第二电极1240。在一些非限制性示例中,在第二电极1240的沉积期间,凹陷部3222可能被分隔件3221掩蔽,使得用于形成第二电极1240的沉积材料531的蒸气通量532可基本上被阻止入射在凹陷部3222的至少一个暴露层表面11上和/或该凹陷部中。在一些非限制性示例中,用于形成第二电极1240的沉积材料531的蒸气通量532的至少一部分可入射在凹陷部3222的至少一个暴露层表面11上和/或该凹陷部中,使得第二电极1240可延伸以覆盖凹陷部3222的至少一部分。
在一些非限制性示例中,辅助电极2150、沉积层140和/或分隔件3221可选择性地设置在显示面板1340的特定区域中。在一些非限制性示例中,这些特征中的任一者都可设置在这种显示面板1340的至少一个边缘处和/或附近,以用于将前面板1610的至少一个元件(包括但不限于第二电极1240)电耦接到背板1615的至少一个元件。在一些非限制性示例中,将这种特征设置在这种边缘处和/或这种边缘附近可促进从位于这种边缘处和/或这种边缘附近的辅助电极2150向第二电极1240供应和分配电流。在一些非限制性示例中,这种构型可有利于减小显示面板1340的边框尺寸。
在一些非限制性示例中,辅助电极2150、沉积层140和/或分隔件3221可从这种显示面板1340的某些区域中省略。在一些非限制性示例中,可从显示面板1340的部分省略这种特征,包括但不限于可以提供相对高像素密度的地方,而不是在其至少一个边缘处和/或附近。
非发射区域中的孔
现在转到图33A,该图可示出器件1600的示例性型式3300a的剖视图。器件3300a与器件3200的不同之处可在于,非发射区域1520中的一对分隔件3221可能以面对面布置来设置,以在它们之间限定遮蔽区域3165,诸如孔3322。如图所示,在一些非限制性示例中,分隔件3221中的至少一者可用作PDL 1210,其覆盖至少第一电极1220的边缘并且限定至少一个发射区域1310。在一些非限制性示例中,分隔件3221中的至少一者可与PDL 1210分开设置。
遮蔽区域3165(诸如凹陷部3222)可由分隔件3221中的至少一者限定。在一些非限制性示例中,凹陷部3222可设置在孔3322的接近基板10的一部分中。在一些非限制性示例中,当在平面图中观察时,孔3322可为基本上椭圆形的。在一些非限制性示例中,当在平面图中观察时,凹陷部3222可为基本上环形的并且围绕孔3322。
在一些非限制性示例中,凹陷部3222可基本上没有用于形成器件堆叠3310和/或残余器件堆叠3311的层中的每一者的材料。
在这些图中,器件堆叠3310可被示为包括沉积在分隔件3221的上部区段上的至少一个半导电层1230、第二电极1240和图案化涂层130。
在这些图中,残余器件堆叠3311可被示为包括沉积在基板10上超出分隔件3221和凹陷部3222的至少一个半导电层1230、第二电极1240和图案化涂层130。从与图32的比较可以看出,在一些非限制性示例中,残余器件堆叠3311可对应于半导电层1230、第二电极1240和图案化涂层130,因为其接近在分隔件3221的唇缘处和/或该唇缘附近的凹陷部3222。在一些非限制性示例中,当使用开口掩模和/或无掩模沉积工艺来沉积器件堆叠3311的各种材料时,可能形成残余器件堆叠3310。
在一些非限制性示例中,残余器件堆叠3311可设置在孔3322内。在一些非限制性示例中,用于形成器件堆叠3310的层中的每一者的蒸发材料可沉积在孔3322内以在其中形成残余器件堆叠3311。
在一些非限制性示例中,辅助电极2150可布置成使得其至少一部分设置在凹陷部3222内。如图所示,在一些非限制性示例中,辅助电极2150可布置在孔3322内,使得残余器件堆叠3311沉积在辅助电极2150的表面上。
沉积层140可设置在孔3322内,以用于将第二电极1240与辅助电极2150电耦接。作为非限制性示例,沉积层140的至少一部分可设置在凹陷部3222内。
现在转到图33B,该图可示出器件3300b的另一示例的剖视图。如图所示,辅助电极2150可布置成形成分隔件3221的一侧的至少一部分。因此,当在平面图中观察时,辅助电极2150可为基本上环形的并且可围绕孔3322。如图所示,在一些非限制性示例中,可将残余器件堆叠3311沉积到基板10的暴露层表面11上。
在一些非限制性示例中,分隔件3221可包括NPC 720和/或由该NPC形成。作为非限制性示例,辅助电极2150可充当NPC 720。
在一些非限制性示例中,NPC 720可由第二电极1240和/或其一部分、层和/或材料提供。在一些非限制性示例中,第二电极1240可侧向延伸以覆盖布置在遮蔽区域3165中的暴露层表面11。在一些非限制性示例中,第二电极1240可包括其底层和其第二层,其中该第二层可沉积在该底层上。在一些非限制性示例中,第二电极1240的底层可包括氧化物,诸如但不限于ITO、IZO或ZnO。在一些非限制性示例中,第二电极1240的上层可包括金属,诸如但不限于Ag、Mg、Mg:Ag、Yb/Ag、其他碱金属和/或其他碱土金属中的至少一者。
在一些非限制性示例中,第二电极1240的底层可侧向延伸以覆盖遮蔽区域3165的表面,使得其形成NPC 720。在一些非限制性示例中,可处理限定遮蔽区域3165的至少一个表面以形成NPC 720。在一些非限制性示例中,这种NPC 720可通过化学和/或物理处理形成,包括但不限于使遮蔽区域3165的表面经受等离子体、UV和/或UV-臭氧处理。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,这种处理可化学地和/或物理地改变这种表面以改变其至少一种性质。作为非限制性示例,表面的这种处理可增加这种表面上的C-O和/或C-OH键的浓度,可增加这种表面的粗糙度,并且/或者可增加某些物质和/或官能团(包括但不限于卤素、含N官能团和/或含氧官能团)的浓度,以随后充当NPC 720。
显示面板
现在转到图34,该图示出了显示面板1340的剖视图。在一些非限制性示例中,显示面板1340可为分层半导体器件100的一种型式,包括但不限于以形成该显示面板的面3401的最外层结束的光电子器件1200。
显示面板1340的面3401可基本上沿由侧向轴限定的平面跨其侧向朝向延伸。
用户设备
在一些非限制性示例中,面3401以及实际上整个显示面板1340可充当用户设备1300的面,至少一个EM信号3461可穿过该面以相对于面3401的平面成非零角度来交换。在一些非限制性示例中,用户设备1300可为计算设备诸如但不限于智能电话、平板电脑、膝上型电脑和/或电子阅读器,和/或一些其他电子设备诸如监视器、电视机和/或智能设备,包括但不限于汽车显示器和/或挡风玻璃、家用电器和/或医疗、商业和/或工业设备。
在一些非限制性示例中,面3401可对应于和/或匹配于主体1350和/或其中的开口3451,至少一个显示器下部件1360可容纳在该开口内。
在一些非限制性示例中,至少一个显示器下部件1360可与显示面板1340在其与面3401相对的表面上一体地形成,或者作为组装模块形成。在一些非限制性示例中,至少一个显示器下部件1360可在显示面板1340的基板10的与面3401相对的暴露层表面11上形成。
在一些非限制性示例中,至少一个孔3441可在显示面板1340中形成,以允许至少一个EM信号3461通过显示面板1340的面3401以与由显示面板1340的各层(包括但不限于显示面板1340的面3401)的侧向轴或伴随而来的层所限定的平面成非零角度来交换。
在一些非限制性示例中,至少一个孔3441可被理解为包括原本跨显示面板1340设置的基本上不透明的涂层的不存在以及/或者厚度和/或不透明度减小。在一些非限制性示例中,至少一个孔3441可体现为如本文所述的信号透射区域1320。
然而,体现了至少一个孔3441,至少一个EM信号3461可穿过该至少一个孔,使得其穿过面3401。因此,至少一个EM信号3461可被认为排除了可沿着由侧向轴限定的平面延伸的任何EM辐射,包括但不限于可跨至少一种颗粒结构160侧向经过显示面板1340传导的任何电流。
此外,相关领域的普通技术人员将理解,至少一个EM信号3461可与EM辐射本身区分开,包括但不限于由其生成的电流和/或电场,因为至少一个EM信号3461可单独地或者与其他EM信号3461一起传达某种信息内容,包括但不限于标识符,通过该标识符可将至少一个EM信号3461与其他EM信号3461区分开。在一些非限制性示例中,该信息内容可通过指定、改变和/或调制至少一个EM信号3461的波长、频率、相位、定时、带宽、电阻、电容、阻抗、电导和/或其他特性中的至少一者来传达。
在一些非限制性示例中,穿过显示面板1340的至少一个孔3441的至少一个EM信号3461可包括至少一个光子,并且在一些非限制性示例中,可具有非限制性地位于可见光谱、IR光谱和/或NIR光谱中的至少一者内的波长光谱。在一些非限制性示例中,穿过显示面板1340的至少一个孔3441的至少一个EM信号3461可具有位于但不限于IR和/或NR光谱内的波长。
在一些非限制性示例中,穿过显示面板1340的至少一个孔3441的至少一个EM信号3461可包括入射在其上的环境光。
在一些非限制性示例中,通过显示面板1340的至少一个孔3441交换的至少一个EM信号3461可由至少一个显示器下部件1360发射和/或接收。
在一些非限制性示例中,至少一个显示器下部件1360可具有大于单个信号透射区域1320的尺寸,但是可不仅位于其中多个之下,而且位于在其间延伸的至少一个发射区域1310之下。类似地,在一些非限制性示例中,至少一个显示器下部件1360可具有大于至少一个孔3441中的单个孔的尺寸。
在一些非限制性示例中,至少一个显示器下部件1360可包括接收器1360r,该接收器适于接收和处理从用户设备1300之外穿过至少一个孔3441的至少一个接收EM信号3461r。这种接收器1360r的非限制性示例包括显示器下相机(UDC)和/或传感器,包括但不限于IR传感器或检测器、NIR传感器或检测器、LIDAR感测模块、指纹感测模块、光学感测模块、IR(接近)感测模块、虹膜识别感测模块和/或面部辨识感测模块,和/或其一部分。
在一些非限制性示例中,至少一个显示器下部件1360可包括发射器1360t,该发射器适于发射从用户设备1300之外穿过至少一个孔3441的至少一个发射EM信号3461t。这种发射器1360t的非限制性示例包括EM辐射源,包括但不限于内置闪光灯、闪光灯、IR发射器和/或NIR发射器和/或LIDAR感测模块、指纹感测模块、光学感测模块、IR(接近)感测模块、虹膜识别感测模块和/或面部识别感测模块,和/或其一部分。
在一些非限制性示例中,至少一个接收EM信号3461r包括至少一个发射EM信号3461t的被外表面反射或以其他方式返回到用户设备1300的至少一个片段。
在一些非限制性示例中,在用户设备1300之外穿过显示面板1340的至少一个孔3441的至少一个EM信号3461(包括但不限于由包括发射器1360t的至少一个显示器下部件1360发射的发射EM信号3461t)可从显示面板1340发出并且作为发射EM信号3461r通过显示面板1340的至少一个孔3441传回到包括接收器1360r的至少一个显示器下部件1360。
在一些非限制性示例中,显示器下部件1360可包括IR发射器和IR传感器。作为非限制性示例,这种显示器下部件1360可包括(作为其一部分、部件或模块):点阵投影仪、飞行时间(ToF)传感器模块(其可作为直接ToF和/或间接ToF传感器操作)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、泛光照明器、NIR成像器、折叠光学器件和衍射光栅。
在一些非限制性示例中,在用户设备1300内可存在多个显示器下部件1360,其中的第一个包括发射器1360t,该发射器用于发射从用户设备1300之外穿过至少一个孔径3441的至少一个发射EM信号3461t,并且其中的第二个包括接收器1360r,该接收器用于接收至少一个接收EM信号3461r。在一些非限制性示例中,这种发射器1360t和接收器1360r可在单个公共显示器下部件1360中体现。
这可通过图35A中的非限制性示例看出,其中用户设备1300的型式被示为具有显示面板1340,该显示面板在其侧向朝向中(在图中垂直地示出)包括至少一个显示部分3515,该至少一个显示部分邻近至少一个信号交换显示部分3516并且在一些非限制性示例中被其分隔。用户设备1300容纳用于通过第一信号交换显示部分3516中(并且在一些非限制性示例中,基本上对应于第一信号交换显示部分)的在面3401之外的至少一个第一信号透射区域1320发射至少一个发射EM信号3461t的至少一个发射器1360t,和用于通过第二信号交换显示部分3516中(并且在一些非限制性示例中,基本上对应于第二信号交换显示部分)的至少一个第二信号透射区域1320接收至少一个接收EM信号3461r的接收器1360r。在一些非限制性示例中,至少一个第一和第二信号交换显示部分3516可为相同的。在一些非限制性示例中,至少一个接收EM信号3461r可以是从外表面(包括但不限于用户1100)反射的至少一个发射EM信号3461t,包括但不限于以用于用户的生物识别认证。
图35B示出了根据非限制性示例的用户设备1300的型式,该用户设备包括限定用户设备1300的面的显示面板1340。用户设备1300容纳布置在面3401之外的至少一个发射器1360t和至少一个接收器1360r。图35C示出了沿着用户设备1300的线35C-35C截取的剖视图。
显示面板1340包括显示部分3515和信号交换显示部分3516。显示部分3515包括多个发射区域1310(未示出)。信号交换显示部分3516包括多个发射区域1310(未示出)和多个信号透射区域1320。显示部分3515和信号交换显示部分3516中的多个发射区域1310可对应于显示面板1340的子像素134x。信号交换显示部分3516中的多个信号透射区域1320被配置为允许具有对应于IR光谱的波长(范围)的EM信号或光穿过其整个剖面朝向。至少一个发射器1360t和至少一个接收器1360r可布置在对应信号交换显示部分3516的后面,使得IR信号可穿过面板1340的信号交换显示部分3516分别被发射和接收。在所示的非限制性示例中,至少一个发射器1360t和至少一个接收器1360r中的每一者被示为具有设置在信号发射路径中的对应信号交换显示部分3516。
图35D以平面图示出了根据非限制性示例的用户设备1300的型式,其中至少一个发射器1360t和至少一个接收器1360r两者布置在公共信号交换显示部分3516的后面。作为非限制性示例,信号交换显示部分3516可在该平面图中沿着至少一个构型轴线延伸,使得其延伸超过发射器1360t和接收器1360r两者。图35E是沿着图35D中的线35E-35E截取的剖视图。
图35F以平面图示出了根据非限制性示例的用户设备1300的型式,其中显示面板1340还包括非显示部分3551。在一些非限制性示例中,显示面板1340可包括至少一个发射器1360t和至少一个接收器1360r,它们中的每一者布置在对应信号交换显示部分3516的后面。在平面图中,非显示部分3551可布置与两个信号交换显示部分3516相邻并位于两个信号交换显示部分之间。非显示部分3551可基本上没有任何发射区域1310。在一些非限制性示例中,用户设备1300可容纳布置在非显示部分3551中的相机1360c。在一些非限制性示例中,非显示部分3551可包括可被布置成与相机1360c重叠的通孔部分3552。在一些非限制性示例中,通孔部分3552中的面板1340可基本上没有可存在于显示部分3515和/或信号交换显示部分3516中的任何层、涂层和/或部件。作为非限制性示例,通孔部分3552中的面板1340可基本上没有任何背板和/或前面板部件,这些背板和/或前面板部件的存在原本可能干扰由相机1360c捕获的图像。在一些非限制性示例中,面板1340的覆盖玻璃可基本上延伸跨过显示部分3515、信号交换显示部分3516和通孔部分3552,使得其可存在于面板1340的所有前述部分中。在一些非限制性示例中,面板1340还可包括偏振器(未示出),该偏振器基本上延伸跨过显示部分3515、信号交换显示部分3516和通孔部分3552,使得其可存在于面板1340的所有前述部分中。在一些非限制性示例中,通孔部分3552可基本上没有偏振器,以便增强EM辐射通过面板1340的此部分的透射。
在一些非限制性示例中,面板1340的非显示部分3551还可包括非通孔部分3553。作为非限制性示例,非通孔部分3553可布置在通孔部分3552与信号交换显示部分3516之间,处于侧向朝向。在一些非限制性示例中,非通孔部分3553可围绕通孔部分3552的周边的至少一部分或全部。虽然未具体示出,但是用户设备1300可在用户设备1300的对应于显示面板1340的非通孔部分3553的部分中包括附加模块、部件和/或传感器。
在一些非限制性示例中,信号交换显示部分3516可减少背板部件的数量或基本上没有背板部件,这些背板部件原本将阻碍或减少EM辐射通过信号交换显示部分3516的透射。作为非限制性示例,信号交换显示部分3516可基本上没有TFT结构1201,包括但不限于:金属迹线、电容器和/或其他不透明或吸光元件。在一些非限制性示例中,信号交换显示部分3516中的发射区域1310可与位于非显示部分3551的非通孔部分3553中的一个或多个TFT结构1201电耦接。具体地,用于激励信号交换显示部分3516中的子像素134x的TFT结构1201可重定位在信号交换显示部分3516的外部和面板1340的非通孔部分3553内,使得可获得通过信号交换显示部分3516内的非发射区域1520(未示出)的至少在IR光谱和/或NIR光谱中的EM辐射的相对高的透射。作为非限制性示例,非通孔部分3553中的TFT结构1201可经由导电迹线与信号交换显示部分3516中的子像素134x电耦接。在一些非限制性示例中,发射器1360t和接收器1360r可被布置成处于侧向朝向时邻近或接近非通孔部分3553,使得电流在TFT结构1201与子像素134x之间行进的距离可减小。
在一些非限制性示例中,发射区域1310可被构造成使得发光区域的开口率和像素密度中的至少一者在显示部分3515和信号交换显示部分3516两者内是相同的。在一些非限制性示例中,像素密度可为至少约300ppi、350ppi、400ppi、450ppi、500ppi、550ppi或600ppi中的至少一者。在一些非限制性示例中,开口率可为至少约25%、27%、30%、33%、35%或40%中的至少一者。在一些非限制性示例中,面板1340的发射区域1310或像素134x可为基本上相同的形状并且布置在显示部分3515和信号交换显示部分3516之间,以减小用户1100检测到面板1340的显示部分3515和信号交换显示部分3516之间的视觉差异的可能性。
图35H示出了根据非限制性示例的面板1340的部分的部分切除之后的放大平面图。具体地,示出了在显示部分3515和信号交换显示部分3516中被表示为子像素134x的发射区域1310的构型和布局。在每个部分中,可提供多个发射区域1310,每个发射区域对应于子像素134x。在一些非限制性示例中,子像素134x可分别对应于R(红色)子像素1341、G(绿色)子像素1342和/或B(蓝色)子像素1343。在信号交换显示部分3516中,在相邻子像素134x之间可提供多个信号透射区域1320。
在一些非限制性示例中,显示面板1340还可包括在显示部分3515和信号交换显示部分3516之间的过渡区域(未示出),其中发射区域1310和/或信号透射区域1320的构型可不同于相邻显示部分3515和/或信号交换显示部分3516的构型。在一些非限制性示例中,可省略这种过渡区域的存在,使得发射区域1310以跨显示部分3515和信号交换显示部分3516的基本上连续的重复图案提供。
覆盖层
在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可以显示面板1340的外部耦合和/或封装涂层的至少一层的形式提供,包括但不限于外部耦合层、CPL 1215、TFE层、偏振层,或可作为制造过程的一部分沉积在显示面板1340上的其他物理层和/或涂层。在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可包括LiF。在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可充当上覆层180。
在一些非限制性示例中,CPL 1215可沉积在器件100的整个暴露层表面11上。CPL1215的功能通常可为促进由器件100发射的光的外部耦合,从而增强外量子效率(EQE)。
在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可至少部分地跨面3401的侧向范围沉积,在一些非限制性示例中,至少部分地覆盖至少一种颗粒结构160的在第一部分101中的至少一种颗粒结构160t,并且在其暴露层表面11处形成与颗粒结构图案化涂层130p的界面。在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330还可至少部分地覆盖第二部分102中的第二电极1240。
在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可具有高折射率。在一些非限制性示例中,至少一个覆盖层1330可具有超过颗粒结构图案化涂层130p的折射率的折射率。
在一些非限制性示例中,显示面板1340可在与颗粒结构图案化涂层130p的暴露层表面11的界面处提供有气隙和/或空气界面,无论在制造期间或之后,和/或在操作中。因此,在一些非限制性示例中,这种气隙和/或空气界面可被认为是至少一个覆盖层1330。在一些非限制性示例中,显示面板1340可设置有CPL 1215和气隙两者,其中至少一种颗粒结构160可由CPL 1215覆盖,并且气隙可设置在CPL 1215上或上方。
在一些非限制性示例中,颗粒结构160t中的至少一个可与至少一个覆盖层1330物理接触。在一些非限制性示例中,基本上全部颗粒结构160t可与至少一个覆盖层1330物理接触。
相关领域的普通技术人员将理解,可存在未示出的在制造的各个阶段引入的附加层。
在一些非限制性示例中,在包含低折射率图案化材料411的颗粒结构图案化层323p与包含可具有高折射率材料的至少一个覆盖层1330(包括但不限于CPL 1215)之间的界面处,第一部分101中的至少一种颗粒结构160t可增强以相对于器件1300的层的非零角度穿过该器件的信号透射区域1320的至少一个EM信号3461的外部耦合。
减少衍射
已经发现,在一些非限制性示例中,穿过至少一个信号透射区域1320的至少一个EM信号3461可受到由至少一个信号透射区域1320的形状施加的衍射图案的衍射特性的影响。
至少在一些非限制性示例中,使至少一个EM信号3461穿过被成形为表现出独特且不均匀的衍射图案的至少一个信号透射区域1320的显示面板1340可能干扰图像和/或由其表示的EM辐射图案的捕获。
作为非限制性示例,这种衍射图案可能干扰促进减轻这种衍射图案产生的干扰的能力,即,允许显示器下部件1360能够准确地接收和处理这种图像或图案(甚至在应用光学后处理技术的情况下),或允许这种图像和/或图案的观察者通过此显示面板1340辨别其中所含的信息。
在一些非限制性示例中,独特的和/或不均匀的衍射图案可由至少一个信号透射区域1320的形状产生,该形状可导致衍射图案中的独特的和/或在角度上分离的衍射尖峰。
在一些非限制性示例中,可通过简单观察将第一衍射尖峰与第二邻近衍射尖峰区分开,使得可对沿着全角旋转的衍射尖峰的总数进行计数。然而,在一些非限制性示例中,尤其是在衍射尖峰的数量很大的情况下,可能更难以识别单独的衍射尖峰。在这种情况下,所得到的衍射图案的畸变效应实际上可促进由此引起的干扰的减轻,因为畸变效应趋向于模糊和/或更均匀地分布。在一些非限制性示例中,畸变效应的这种模糊和/或更均匀分布可更适于通过(包括但不限于)光学后处理技术来减轻,以便恢复原始图像和/或包含在其中的信息。
在一些非限制性示例中,促进减轻由衍射图案引起的干扰的能力可随着衍射尖峰的数量增加而增强。
在一些非限制性示例中,独特且不均匀的衍射图案可由至少一个信号透射区域1320的形状产生,该形状根据衍射图案的图案周长增加衍射图案内高强度EM辐射区域与低强度EM辐射区域之间的图案边界长度,和/或减小图案周长相对于其图案边界长度的比率。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,相对于具有由非多边形的对应信号透射区域1320限定的透光区域1320的闭合边界的显示面板1340,具有多边形的信号透射区域1320的闭合边界的显示面板1340可表现出独特且不均匀的衍射图案,该衍射图案可不利地影响促进减轻由该衍射图案引起的干扰的能力。
在本公开中,术语“多边形”通常可指由有限数量的线性和/或直线段形成的形状、图形、闭合边界和/或周边,并且术语“非多边形”通常可指非多边形的形状、图形、闭合边界和/或周边。作为非限制性示例,由有限数量的直线段和至少一个非线性或曲线段形成的封闭边界可被认为是非多边形。
不希望受特定理论的束缚,可以假定,当信号透射区域1320的封闭边界包括至少一个非直线段和/或曲线段时,入射于其上并且透射穿过其中的EM信号可表现出较不独特和/或更均匀的衍射图案,该衍射图案促进减轻由该衍射图案引起的干扰。
在一些非限制性示例中,具有基本上椭圆形和/或圆形的信号透射区域1320的封闭边界的显示面板1340可进一步促进减轻由衍射图案引起的干扰。
在一些非限制性示例中,信号透射区域1320可由有限多个凸圆形段限定。在一些非限制性示例中,这些段中的至少一些在凹形凹口或峰处重合。
选择性涂层的去除
在一些非限制性示例中,图案化涂层130可在沉积沉积层140之后去除,使得被图案化涂层130覆盖的下面层的先前暴露层表面11的至少一部分可再次暴露。在一些非限制性示例中,可通过蚀刻和/或溶解图案化涂层130和/或通过采用基本上不影响或侵蚀沉积层140的等离子体和/或溶剂处理技术来选择性地去除图案化涂层130。
现在转到图36A,该图可示出在沉积阶段3600a的器件1600的示例性型式3600的示例性剖视图,其中图案化涂层130可能已经被选择性地沉积在下面层的暴露层表面11的第一部分101上。在图中,下面层可为基板10。
在图36B中,器件3600可被示为处于沉积阶段3600b,其中沉积层140可沉积在下面层的暴露层表面11上,即沉积在图案化涂层130的暴露层表面11上(其中图案化涂层130可能在阶段3600a期间已沉积)以及基板10的暴露层表面11上(其中图案化涂层130可能在阶段3600a期间未沉积)两者。由于可能设置有图案化涂层130的第一部分101的成核抑制特性,设置在该部分上的沉积层140可倾向于不保留,导致沉积层140的选择性沉积呈现一定图案,该图案可对应于第二部分102,留下基本上没有沉积层140的第一部分101。
在图36C中,器件3600可被示为处于沉积阶段3600c,其中图案化涂层130可能已经从基板10的暴露层表面11的第一部分101去除,使得在阶段3600b期间沉积的沉积层140可保留在基板10上,并且基板10的在阶段3600a期间可能已经沉积了图案化涂层130的区域现在可被暴露或露出。
在一些非限制性示例中,阶段3600c中的图案化涂层130的去除可通过将器件3600暴露于溶剂和/或等离子体来实现,该溶剂和/或等离子体与图案化涂层130反应和/或蚀刻掉该图案化涂层而基本上不影响沉积层140。
薄膜形成
在气相沉积期间在下面层的暴露层表面11上形成薄膜可涉及成核和生长的过程。
在膜形成的初始阶段期间,足够数量的蒸气单体(其在一些非限制性示例中可为蒸气形式532的沉积材料531的分子和/或原子)通常可从蒸气相冷凝以在呈现于下面层的暴露层表面11上形成初始核。由于蒸气单体可撞击这种表面,因此这些初始核的特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构型、沉积密度、分散度可增加以形成小颗粒结构160。这种特征尺寸所指的尺度的非限制性示例可包括这种颗粒结构160的高度、宽度、长度和/或直径。
在达到饱和岛密度之后,相邻的颗粒结构160通常可开始聚结,从而增加这种颗粒结构160的平均特征尺寸,同时降低其沉积密度。
随着单体的连续气相沉积,相邻的颗粒结构160的聚结可继续,直到基本上封闭的涂层150可最终沉积在下面层的暴露层表面11上。这种封闭涂层150的行为(包括由此引起的光学效应)通常可相对均匀、一致且不足为奇。
可存在至少三种形成薄膜的基本生长模式,在一些非限制性示例中,最终形成封闭涂层150:1)岛(Volmer-Weber),2)逐层(Frank-van der Merwe),和3)Stranski-Krastanov。
当陈旧的单体簇在暴露层表面11上成核并生长以形成离散的岛时,通常会发生岛生长。当单体之间的相互作用强于单体和表面之间的相互作用时,可发生这种生长模式。
成核速率可描述每单位时间在表面上可形成多少给定尺寸的核(其中自由能不推动此类核的簇生长或收缩)(“临界核”)。在膜形成的初始阶段期间,由于核的沉积密度较低,因此核不太可能因单体直接撞击表面而生长,因此核可能覆盖相对较小部分的表面(例如,相邻核之间存在较大的间隙/空间)。因此,临界核可生长的速率通常取决于表面上的吸附原子(例如,吸附的单体)迁移并附着到附近核的速率。
图37中示出了吸附在下面层的暴露层表面11上的吸附原子的能量分布的示例。具体地,图37可示出对应于以下的示例性定性能量分布:从局部低能量位点逃逸的吸附原子(3710);暴露层表面11上吸附原子的扩散(3720);以及吸附原子的解吸(3730)。
在3710中,局部低能量位点可为下面层的暴露层表面11上吸附原子将处于较低能量的任何位点。通常,成核位点可包括暴露层表面11上的缺陷和/或异常,包括但不限于凸缘、阶梯边缘、化学杂质、键合位点和/或扭结(“异质性”)。
基板不均匀性的位点可能增加从表面解吸吸附原子所涉及的能量Edes 3731,使得在此类位点观察到较高的核沉积密度。另外,表面上的杂质或污染物也可能增加Edes 3731,导致较高的核沉积密度。对于在高真空条件下进行的气相沉积工艺,表面上污染物的类型和沉积密度可能受到真空压力和构成该压力的残余气体的组分的影响。
一旦吸附原子被捕获在局部低能量位点处,在一些非限制性示例中,在表面扩散发生之前通常可能存在能量势垒。这种能量势垒可表示为图37中的ΔE 3711。在一些非限制性示例中,如果逸出局部低能量位点的能量势垒ΔE 3711足够大,那么该位点可充当成核位点。
在3720中,吸附原子可在暴露层表面11上扩散。作为非限制性示例,在局部吸收物的情况下,吸附原子可趋向于在表面电势的最小值附近振荡并迁移到各个相邻位点,直到吸附原子被解吸和/或结合到由吸附原子簇和/或生长膜形成的生长岛160中。在图37中,与吸附原子的表面扩散相关联的活化能可表示为Es 3711。
在3730中,与吸附原子从表面解吸相关联的活化能可表示为Edes 3731。相关领域的普通技术人员将理解,未被解吸的任何吸附原子都可保留在暴露层表面11上。作为非限制性示例,此类吸附原子可在暴露层表面11上扩散,成为在暴露层表面11上形成岛160的吸附原子簇的一部分,和/或作为生长膜和/或涂层的一部分被结合。
吸附原子吸附在表面上后,吸附原子可从表面解吸,或可在解吸、与其他吸附原子相互作用形成小簇、或附着到生长核之前在表面上迁移一定距离。吸附原子在初始吸附后可保留在表面上的平均时间量可由下式给出:
在上式中:
ν为表面上的吸附原子的振动频率,
k为Botzmann常数,并且
T为温度。
从等式TF1可注意到,Edes 3831的值越低,吸附原子从表面解吸越容易,从而吸附原子可保留在表面上的时间越短。吸附原子能够扩散的平均距离可由下式给出,
其中:
α0为晶格常数。
对于低的Edes 3731值和/或高的Es 3721值,吸附原子可在解吸之前扩散较短的距离,并且因此不太可能附着到生长核或与另一吸附原子或吸附原子簇相互作用。
在颗粒结构160的沉积层形成的初始阶段期间,吸附的吸附原子可相互作用以形成颗粒结构160,其中每单位面积的颗粒结构160的临界浓度由下式给出,
其中:
Ei为将含有i个吸附原子的临界簇解离成单独的吸附原子涉及的能量,
n0为吸附位点的总沉积密度,并且
N1为由下式给出的单体沉积密度:
其中:
为蒸气冲击速率。
通常,i可取决于被沉积材料的晶体结构,并且可确定颗粒结构160的临界尺寸以形成稳定的核。
用于生长颗粒结构160的临界单体供应速率可由蒸气冲击速率和吸附原子在解吸之前可扩散的平均面积给出:
因此,临界成核速率可由上述等式的组合给出:
从上面的等式可注意到,对于吸附的吸附原子的解吸能低、吸附原子扩散的活化能高、处于高温和/或经受蒸气冲击速率的表面,临界成核速率可被抑制。
在高真空条件下,可撞击表面的蒸气通量532(每cm2秒)可由下式给出:
其中:
P为压力,并且
M为分子量。
因此,反应性气体诸如H2O的较高分压可导致在气相沉积期间表面上污染物的较高沉积密度,使得Edes 3731增加,并因此导致核的较高沉积密度。
在本公开中,“成核抑制”可指涂层、材料和/或其层,其表面可表现出对于沉积材料531在其上的沉积的初始黏着概率,该初始黏着概率可接近于0,包括但不限于小于约0.3,使得可抑制沉积材料531在此类表面上的沉积。
在本公开中,“成核促进”可指涂层、材料和/或其层,其表面表现出对于沉积材料531在其上的沉积的初始黏着概率,该初始黏着概率可接近于1,包括但不限于至少约0.7,使得可促进沉积材料531在此类表面上的沉积。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,此类核的形状和尺寸以及此类核随后生长成岛160并随后生长成薄膜可取决于各种因素,包括但不限于蒸气、表面和/或冷凝膜核之间的界面张力。
表面的成核抑制和/或成核促进特性的一种量度可为表面对于给定沉积材料531的沉积的初始黏着概率。
在一些非限制性示例中,黏着概率S可由下式给出:
其中:
Nads为保留在暴露层表面11上的吸附原子的数量(即,被结合到膜中),并且
N总计为表面上撞击单体的总数。
黏着概率S等于1可指示撞击表面的所有单体都被吸附并且随后结合到生长膜中。黏着概率S等于0可指示撞击表面的所有单体都被解吸并且随后在表面上不会形成膜。
沉积材料531在各种表面上的黏着概率S可使用测量黏着概率S的各种技术来评估,包括但不限于如由Walker等人在J.Phys.Chem.C 2007,111,765(2006),“a dualquartz crystal microbalance(QCM)technique”中所述。
随着沉积材料531的沉积密度可增加(例如,增加平均膜厚度),黏着概率S可改变。
因此,初始黏着概率S0可被指定为在形成任何显著数量的临界核之前表面的黏着概率S。初始黏着概率S0的一个量度可涉及在沉积材料531的沉积的初始阶段期间表面对于该沉积材料的沉积的黏着概率S,其中跨该表面的沉积材料531的平均膜厚度处于或低于阈值。在一些非限制性示例的描述中,作为非限制性示例,初始黏着概率的阈值可被指定为1nm。平均黏着概率可由下式给出:
其中:
Snuc为被颗粒结构160覆盖的区域的黏着概率S,并且
Anuc为被颗粒结构160覆盖的基板表面的面积的百分比。
作为非限制性示例,低初始黏着概率可随着平均膜厚度的增加而增加。这可基于不具有颗粒结构160的暴露层表面11的区域(作为非限制性示例,底部基板10)与具有高沉积密度的区域之间的黏着概率的差异来理解。作为非限制性示例,可撞击颗粒结构160的表面的单体能够具有可接近1的黏着概率。
基于图37中所示的能量分布3710、3720、3730,可以假定,表现出相对低的解吸活化能(Edes 3731)和/或相对高的表面扩散活化能(Es 3721)的材料可沉积为图案化涂层130,并且可适用于各种应用。
不希望受特定理论的束缚,可以假定,在一些非限制性示例中,在成核和生长期间存在的各种界面张力之间的关系可根据毛细管理论中的杨氏方程来规定:
γsv=γfs+γcfcosθ(TF10)
其中:
γsv(图38)对应于基板10与蒸气532之间的界面张力,
γfs(图38)对应于沉积材料531与基板10之间的界面张力,
γvf(图38)对应于蒸气532与膜之间的界面张力,并且
θ为膜核接触角。
图38可示出此等式中所表示的各种参数之间的关系。
基于杨氏方程(方程(TF10)),可以得出,对于岛生长,膜核接触角可超过0,因此:γsv<γfs+γvf。
对于层生长,其中沉积材料531可“润湿”基板10,核接触角θ可等于0,因此:γsv=γfs+γvf。
对于Stranski-Krastanov生长,其中膜过生长的每单位面积的应变能相对于蒸气532与沉积材料531之间的界面张力可能较大:γsv>γfs+γvf。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,沉积材料531在图案化涂层130与基板10的暴露层表面11之间的界面处的成核和生长模式可遵循岛生长模型,其中θ>0。
特别是在图案化涂层130可表现出相对低的对于沉积材料531的沉积的初始黏着概率的情况下(在一些非限制性示例中,在由Walker等人描述的双QCM技术中确定的条件下),可能存在沉积材料531的相对高的薄膜接触角。
相反,当沉积材料531可在不使用图案化涂层130的情况下选择性地沉积在暴露层表面11上时,作为非限制性示例,通过采用阴影掩模415,此类沉积材料531的成核和生长模式可以不同。具体地,已经观察到,至少在一些非限制性示例中,使用阴影掩模415图案化工艺形成的涂层可表现出小于约10°的相对低的薄膜接触角。
现已发现,多少有些令人惊讶的是,在一些非限制性示例中,图案化涂层130(和/或其所包含的图案化材料411)可表现出相对低的临界表面张力。
相关领域的普通技术人员将理解,涂层、层和/或构成这种涂层和/或层的材料的“表面能”通常可对应于涂层、层和/或材料的临界表面张力。根据表面能的一些模型,表面的临界表面张力可基本上对应于此类表面的表面能。
通常,具有低表面能的材料可表现出低分子间力。通常,与具有高分子间力的另一种材料相比,具有低分子间力的材料可在较低温度下容易地结晶或经历其他相变。在至少一些应用中,在相对低的温度下可容易地结晶或经历其他相变的材料可能对器件的长期性能、稳定性、可靠性和/或寿命有害。
不希望受特定理论的束缚,可以假定,某些低能量表面可表现出相对低的初始黏着概率并且因此可适合于形成图案化涂层130。
不希望受任何特定理论的束缚,可以假定,特别是对于低表面能表面,临界表面张力可与表面能正相关。作为非限制性示例,表现出相对低的临界表面张力的表面也可表现出相对低的表面能,并且表现出相对高的临界表面张力的表面也可表现出相对高的表面能。
参考杨氏方程(方程(TF10)),较低的表面能可导致较大的接触角,同时也降低γsv,从而增强此类表面相对于沉积材料531具有低润湿性和低初始黏着概率的可能性。
在各种非限制性示例中,本文的临界表面张力值可对应于在约正常温度和压力(NTP)下测量的此类值,在一些非限制性示例中,该值可对应于20℃的温度和1atm的绝对压力。在一些非限制性示例中,表面的临界表面张力可根据齐斯曼法来确定,如在W.A.,“Advances in Chemistry”43(1964年)第1-51页中进一步详述的。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的暴露层表面11可表现出不大于约20达因/厘米、19达因/厘米、18达因/厘米、17达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米或11达因/厘米中的至少一者的临界表面张力。
在一些非限制性示例中,图案化涂层130的暴露层表面11可表现出至少约6达因/厘米、7达因/厘米、8达因/厘米、9达因/厘米和10达因/厘米中至少一者的临界表面张力。
相关领域的普通技术人员将理解,用于确定固体表面能的各种方法和理论可能是已知的。作为非限制性示例,可基于接触角的一系列测量值来计算和/或导出表面能,其中使各种液体与固体表面接触以测量液-气界面与表面之间的接触角。在一些非限制性示例中,固体表面的表面能可等于具有完全润湿表面的最高表面张力的液体的表面张力。作为非限制性示例,可使用齐斯曼图来确定将导致与表面的0°接触角的最高表面张力值。根据表面能的一些理论,在确定固体的表面能时可考虑固体表面与液体之间的各种类型的相互作用。作为非限制性示例,根据一些理论,包括但不限于欧文斯/温特理论和/或福克斯理论,表面能可包括分散分量和非分散或“极性”分量。
不希望受特定理论的束缚,可以假定,在一些非限制性示例中,可至少部分地基于其上沉积有沉积材料531的图案化涂层130的性质(包括但不限于初始黏着概率)来确定沉积材料531的涂层的接触角。因此,允许选择性沉积表现出相对高接触角的沉积材料1631的图案化材料411可提供一定益处。
相关领域的普通技术人员将理解,各种方法可用于测量接触角θ,包括但不限于静态和/或动态静滴法和悬滴法。
在一些非限制性示例中,用于解吸的活化能(Edes 3831)(在一些非限制性示例中,在约300K的温度T下)可为不大于热能的约2倍、1.5倍、1.3倍、1.2倍、1.0倍、0.8倍或0.5倍中的至少一者。在一些非限制性示例中,用于表面扩散的活化能(Es 3821)(在一些非限制性示例中,在约300K的温度下)可超过热能的约1.0倍、1.5倍、1.8倍、2倍、3倍、5倍、7倍或10倍中的至少一者。
不希望受特定理论的束缚,可以假定,在沉积材料531在下面层的暴露层表面11与图案化涂层130之间的界面处和/或附近的薄膜成核和生长期间,由于图案化涂层130对沉积材料531的固体表面的成核抑制,可观察到沉积材料531的边缘与下面层之间的相对高的接触角。此类成核抑制特性可通过最小化下面层、薄膜蒸气和图案化涂层130之间的表面能来驱动。
表面的成核抑制和/或成核促进特性的一种量度可为给定(导电)沉积材料531在表面上的初始沉积速率相对于相同沉积材料531在参考表面上的初始沉积速率,其中两个表面都经受和/或暴露于沉积材料531的蒸气通量。
定义
在一些非限制性示例中,光电子器件可为电致发光器件。在一些非限制性示例中,电致发光器件可为有机发光二极管(OLED)器件。在一些非限制性示例中,电致发光器件可为电子器件的部分。作为非限制性示例,电致发光器件可为OLED照明面板或模块,和/或计算设备诸如智能电话、平板计算机、膝上型计算机、电子阅读器的OLED显示器或模块,和/或一些其他电子设备诸如监视器和/或电视机的OLED显示器或模块。
在一些非限制性示例中,光电子器件可为将光子转换为电的有机光伏(OPV)器件。在一些非限制性示例中,光电子器件1200可为电致发光量子点(QD)器件。
在本公开中,除非明确地作出相反指示,否则将参考OLED器件,应理解,在一些示例中,此类公开能够以对相关领域的普通技术人员显而易见的方式同样适用于其他光电子器件1200,包括但不限于OPV和/或QD器件。
此类器件的结构可从两个朝向中的每个朝向来描述,即从剖面朝向和/或从侧面(平面图)朝向来描述。
在本公开中,可遵循基本上垂直于上述侧向朝向延伸的方向惯例,其中基板可为器件的“底部”,并且层可设置在基板的“顶部”上。遵循这种惯例,第二电极可处于所示器件的顶部,即使(如在一些示例中可能是这种情况,包括但不限于,在制造工艺期间,其中至少一个层可借助于气相沉积工艺引入),基板可物理地倒置,使得其中可设置这些层中的一个层(诸如但不限于第一电极)的顶表面可物理地位于基板下方,以允许沉积材料(未示出)向上移动并且作为薄膜沉积在其顶表面上。
在本文中引入剖面朝向的上下文中,此类器件的组件可在基本上平坦的侧向层中示出。相关领域的普通技术人员将理解,此类基本上平面的表示可仅出于示意性说明的目的,并且在这种器件的侧向范围上,可存在不同厚度和尺寸的局部化的基本上平坦的层,在一些非限制性示例中,包括基本上完全不存在的层和/或由不平坦过渡区域(包括侧向间隙和甚至中断)分开的层。因此,虽然为了进行示意性的说明,该器件可在下面的剖面朝向上被示为基本上分层的结构,但是在下面讨论的平面图朝向,此类器件可示出不同的形貌以限定特征,每个特征可基本上在剖面朝向上表现出所讨论的分层轮廓。
在本公开中,术语“层(layer)”和“层(strata)”可互换使用以指代类似的概念。
图中所示的每个层的厚度可仅为示意性的,而不一定表示相对于另一层的厚度。
为了简化说明书的目的,在本公开中,在单个层中的多个元素的组合可用冒号“:”表示,而多层涂层中包括多个层的多个元素(的组合)可用斜线“/”分隔两个这样的层来表示。在一些非限制性示例中,斜线之后的层可沉积在斜线之前的层之后和/或之上。
出于示意性说明的目的,其上可沉积有涂层、层和/或材料的下面层的暴露层表面可被理解为其可在沉积时呈现用于在其上沉积涂层、涂层和/或材料的此类下面层的表面。
相关领域的普通技术人员将理解,当部件、层、区域和/或其一部分被称为“形成”、“设置”和/或“沉积”在另一下面层、部件、层、区域和/或部分上和/或上方时,此类形成、设置和/或沉积可直接地和/或间接地在此类下面层、部件、层、区域和/或部分的暴露层表面上(在此类形成、设置和/或沉积时),其间可能存在中间材料、部件、层、区域和/或部分。
在本公开中,术语“重叠”和/或“重叠的”通常可指被布置成与基本上垂直地远离表面的剖面轴线相交的多个层和/或结构,这些层和/或结构可以设置在该表面上。
虽然本公开参考至少一个层或涂层就气相沉积的方面讨论了薄膜形成,但是相关领域的普通技术人员将理解,在一些非限制性示例中,可使用各种各样的技术来选择性地沉积器件的各种部件,包括但不限于蒸发(包括但不限于热蒸发和/或电子束蒸发)、光刻、印刷(包括但不限于喷墨和/或蒸气喷射印刷、卷到卷印刷和/或微接触转印印刷)、PVD(包括但不限于溅射)、化学气相沉积(CVD)(包括但不限于等离子体增强CVD(PECVD)和/或有机气相沉积(OVPD))、激光退火、激光诱导热成像(LITI)图案化、原子层沉积(ALD)、涂覆(包括但不限于旋涂、浸涂、线涂覆和/或喷涂)和/或它们的组合(统称为“沉积工艺”)。
在各种层和/或涂层中的任一者的沉积期间,一些工艺可与阴影掩模组合使用,该阴影掩模在一些非限制性示例中可为开放掩模和/或精细金属掩模(FMM),以通过遮蔽和/或排除沉积材料在暴露于其的下面层的表面的某些部分上的沉积来实现各种图案。
在本公开中,术语“蒸发”和/或“升华”可互换使用,通常是指其中通过加热将源材料转化为蒸气(包括但不限于)以固态沉积到目标表面上(包括但不限于)的沉积过程。如将理解的,蒸发沉积工艺可为一种类型的PVD工艺,其中至少一种源材料在低压(包括但不限于真空)环境下蒸发和/或升华以形成蒸气单体并且通过至少一种蒸发源材料的去升华而沉积在目标表面上。多种不同的蒸发源可用于加热源材料,并且因此,相关领域的普通技术人员将理解,源材料能够以多种方式加热。作为非限制性示例,源材料可通过灯丝、电子束、感应加热和/或电阻加热来加热。在一些非限制性示例中,可将源材料装载到加热的坩埚、加热的蒸发皿、克努森池(其可为渗出蒸发器源)和/或任何其他类型的蒸发源中。
在一些非限制性示例中,沉积源材料可为混合物。在一些非限制性示例中,沉积源材料的混合物中的至少一种组分可在沉积工艺期间不被沉积(或者,在一些非限制性示例中,与此类混合物的其他组分相比,以相对小的量被沉积)。
在本公开中,不论材料的沉积机制如何,对材料的层厚度、膜厚度和/或平均层和/或膜厚度的标引可指沉积在目标暴露层表面上的材料的量,其对应于用具有所标引的层厚度的均匀厚度的材料层覆盖目标表面的材料的量。作为非限制性示例,沉积10nm层厚度的材料可指示沉积在表面上的材料的量可对应于形成可为10nm厚的均匀厚度材料层的材料的量。应当理解,考虑到上述形成薄膜的机制,作为非限制性示例,由于单体的可能堆叠或聚集,沉积材料的实际厚度可能是不均匀的。作为非限制性示例,沉积10nm的层厚度可产生沉积材料的具有大于10nm的实际厚度的一些部分,或沉积材料的具有不大于10nm的实际厚度的其他部分。因此,在一些非限制性示例中,沉积在表面上的材料的特定层厚度可对应于跨目标表面的沉积材料的平均厚度。
在本公开中,对参考层厚度的标引可指沉积材料(诸如Mg)的层厚度,该沉积材料可沉积在表现出高初始黏着概率或初始黏着系数的参考表面(即,初始黏着概率为约和/或接近于1.0的表面)上。参考层厚度可不指示沉积在目标表面(诸如但不限于图案化涂层的表面)上的沉积材料的实际厚度。相反,参考层厚度可指在使目标表面和参考表面经受相同沉积时间段的沉积材料的相同蒸气通量时将沉积在参考表面上的沉积材料的层厚度,在一些非限制性示例中,该参考表面为定位在用于监测沉积速率和参考层厚度的沉积室内的石英晶体的表面。相关领域的普通技术人员将理解,在目标表面和参考表面在沉积期间不同时经受相同的蒸气通量的情况下,可使用适当的工具因素来确定和/或监测参考层厚度。
在本公开中,参考沉积速率可指沉积材料层将在参考表面上生长的速率,如果其在沉积室内与样品表面相同地定位和配置的话。
在本公开中,对沉积X个单层材料的标引可指沉积一定量的材料以用X个单层材料组成单体覆盖暴露层表面的给定区域,诸如但不限于在封闭涂层中。
在本公开中,对沉积材料的单层的一小部分的标引可指沉积一定量的材料以用单层材料的组成单体覆盖暴露层表面的给定区域的这部分。相关领域的普通技术人员将理解,作为非限制性示例,由于单体的可能堆叠和/或聚集,跨表面的给定区域的沉积材料的实际局部厚度可能是不均匀的。作为非限制性示例,沉积材料的1个单层可导致表面的给定区域的一些局部区域未被材料覆盖,而表面的给定区域的其他局部区域可具有沉积在其上的多个原子和/或分子层。
在本公开中,目标表面(和/或其目标区域)可被认为是“基本上没有”、“基本上不含”和/或“基本上不被”材料覆盖,如果如通过任何合适的测定机制所测定的在目标表面上基本上不存在材料的话。
在本公开中,术语“黏着概率”和“黏着系数”可互换使用。
在本公开中,术语“成核”可指薄膜形成工艺的成核阶段,其中气相中的单体冷凝到表面上以形成核。
在本公开中,在一些非限制性示例中,如上下文所指示,术语“图案化涂层”和“图案化材料”可互换使用以指代类似概念,并且在选择性沉积以图案化沉积层的上下文中,本文中对图案化涂层的标引可在一些非限制性示例中适用于其选择性沉积以图案化沉积材料和/或电极涂层材料的上下文中的图案化材料。
类似地,在一些非限制性示例中,如上下文所指示,术语“图案化涂层”和“图案化材料”可互换使用以指代类似概念,并且在选择性沉积以图案化沉积层的上下文中,本文中对NPC的标引可在一些非限制性示例中适用于其选择性沉积以图案化沉积材料和/或电极涂层的上下文中的NPC。
虽然图案化材料可为成核抑制材料或成核促进材料,但是在本公开中,除非上下文另外指出,否则本文中对图案化材料的标引旨在为对NIC的标引。
在一些非限制性示例中,对图案化涂层进行标引可表示具有如本文所述的特定组合物的涂层。
在本公开中,术语“沉积层”、“导电涂层”和“电极涂层”可互换使用,以在通过图案化涂层和/或NPC的选择性沉积进行图案化的上下文中,指代类似的概念和对本文中的沉积层的标引,在一些非限制性示例中,其可适用于通过图案化材料的选择性沉积进行图案化的上下文中的沉积层。在一些非限制性示例中,对电极涂层进行标引可表示具有如本文所述的特定组合物的涂层。类似地,在本公开中,术语“沉积层材料”、“沉积材料”、“导电涂层材料”和“电极涂层材料”可互换使用以指代类似的概念和对本文中的沉积材料的标引。
在本公开中,相关领域的普通技术人员将理解,有机材料可包括但不限于多种有机分子和/或有机聚合物。此外,相关领域的普通技术人员将理解,掺杂有各种无机物质(包括但不限于元素和/或无机化合物)的有机材料仍然可被认为是有机材料。此外,相关领域的普通技术人员将理解,可使用各种有机材料,并且本文所述的方法通常适用于整个范围的这种有机材料。此外,相关领域的普通技术人员将理解,包含金属和/或其他有机元素的有机材料仍然可被认为是有机材料。此外,相关领域的普通技术人员将理解,各种有机材料可为分子、低聚物和/或聚合物。
如本文所用,有机-无机混合材料通常可指包含有机组分和无机组分两者的材料。在一些非限制性示例中,此类有机-无机杂化材料可包含有机-无机杂化化合物,该化合物包括有机部分和无机部分。此类有机-无机杂化化合物的非限制性示例包括其中无机支架用至少一个有机官能团官能化的那些。此类有机-无机杂化材料的非限制性示例包括包含硅氧烷基团、倍半硅氧烷基团、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基团、磷腈基和金属络合物中的至少一者的那些。
在本公开中,半导体材料可被描述为通常表现出带隙的材料。在一些非限制性示例中,带隙可在半导体材料的最高已占分子轨道(HOMO)与最低未占分子轨道(LUMO)之间形成。因此,半导体材料通常表现出的电导率不大于导电材料(包括但不限于金属)的电导率,但大于绝缘材料(包括但不限于玻璃)的电导率。在一些非限制性示例中,半导体材料可包括有机半导体材料。在一些非限制性示例中,半导体材料可包括无机半导体材料。
如本文所用,低聚物通常可指包括至少两个单体单元或单体的材料。如本领域技术人员将理解的,低聚物可在至少一个方面不同于聚合物,包括但不限于:(1)其中包含的单体单元的数量;(2)分子量;以及(3)其他材料性质和/或特性。作为非限制性示例,聚合物和低聚物的进一步描述可见于Naka K(2014年)“Monomers,Oligomers,Polymers,andMacromolecules(概述)”中,以及Kobayashi S.,Müllen K.(编辑)。“Encyclopedia ofPolymeric Nanomaterials”,施普林格(柏林海德堡)中。
低聚物或聚合物通常可包括能够化学键合在一起形成分子的单体单元。这些单体单元可基本上彼此相同,使得该分子主要由重复的单体单元形成,或者该分子可包括多个不同的单体单元。另外,该分子可包括至少一个末端单元,其可不同于该分子的单体单元。低聚物或聚合物可为直链、支链、环状、环-直链和/或交联的。低聚物或聚合物可包括以重复模式和/或以不同单体单元的交替嵌段排列的多种不同单体单元。
在本公开中,术语“半导电层”与“有机层”可互换使用,因为在一些非限制性示例中,OLED器件中的层可包含有机半导电材料。
在本公开中,无机物质可指主要包括无机材料的物质。在本公开中,无机材料可包括不被认为是有机材料的任何材料,包括但不限于金属、玻璃和/或矿物质。
在本公开中,术语“EM辐射”、“光子”和“光”可互换使用以指代类似的概念。在本公开中,EM辐射可具有位于可见光谱、红外(IR)区域(IR光谱)、近红外区域(NIR光谱)、紫外(UV)区域(UV光谱)和/或其UVA区域(UVA光谱)(其可对应于约315nm-400nm之间的波长范围)中的波长,和/或其UVB区域(UVB光谱)(其可对应于约280nm-315nm之间的波长)。
在本公开中,如本文所用的术语“可见光谱”通常指EM光谱的可见部分中的至少一个波长。
如相关领域的普通技术人员将理解的,这种可见部分可对应于约380nm-740nm之间的任何波长。通常,电致发光器件可被配置为发射和/或透射具有在约425nm-725nm之间的范围内的波长的EM辐射,并且更具体地,在一些非限制性示例中,具有分别对应于B(蓝色)、G(绿色)和R(红色)子像素的456nm、528nm和624nm的峰值发射波长的EM辐射。因此,在这种电致发光器件的情况下,可见部分可指约425nm-725nm之间或约456nm-624nm之间的任何波长。在一些非限制性示例中,具有可见光谱中的波长的EM辐射在本文中也可称为“可见光”。
在本公开中,如本文所用的术语“发射光谱”通常指由光电子器件1200发射的光的电致发光光谱。作为非限制性示例,可使用光学仪器(诸如作为非限制性示例,分光光度计)来检测发射光谱,该光学仪器可测量在波长范围内的EM辐射的密度。在本公开中,如本文所使用的术语“起始波长”通常可指在发射光谱内检测到发射的最低波长。
在本公开中,如本文所用的术语“峰值波长”通常可指在发射光谱内检测到最大发光强度的波长。
在一些非限制性示例中,起始波长可小于峰值波长。在一些非限制性示例中,起始波长λonset可对应于发光强度为不大于峰值波长处的发光强度的约10%、5%、3%、1%、0.5%、0.1%或0.01%中的至少一者的波长。
在一些非限制性示例中,位于可见光谱的R(红色)部分中的发射光谱可由峰值波长表征,该峰值波长可位于约600nm-640nm的波长范围中,并且在一些非限制性示例中,可基本上为约620nm。
在一些非限制性示例中,位于可见光谱的G(绿色)部分中的发射光谱可由峰值波长表征,该峰值波长可位于约510nm-540nm的波长范围中,并且在一些非限制性示例中可基本上为约530nm。
在一些非限制性示例中,位于可见光谱的B(蓝色)部分中的发射光谱可由峰值波长λmax表征,该峰值波长可位于约450nm-460nm的波长范围中,并且在一些非限制性示例中,可基本上为约455nm。
在本公开中,如本文所用的术语“IR信号”通常可指具有在EM光谱的IR子集(IR光谱)中的波长的EM辐射。在一些非限制性示例中,IR信号可具有对应于其近红外(NIR)子集(NIR光谱)的波长。作为非限制性示例,NIR信号可具有介于约750nm-1400nm、750nm-1300nm、800nm-1300nm、800nm-1200nm、850nm-1300nm或900nm-1300nm中的至少一者的波长。
在本公开中,如本文所用的术语“吸收光谱”通常可指吸收可集中于其上的EM光谱的波长(子)范围。
在本公开中,如本文所用的术语“吸收边缘”、“吸收不连续性”和/或“吸收极限”通常可指物质吸收光谱中的尖锐不连续性。在一些非限制性示例中,吸收边缘可能倾向于出现在吸收EM辐射的能量可对应于电子跃迁和/或电离电势的波长处。
在本公开中,如本文所用的术语“消光系数”通常可指当通过材料传播时EM系数可衰减的程度。在一些非限制性示例中,消光系数可被理解为对应于复折射率的虚部k。在一些非限制性示例中,材料的消光系数可通过多种方法测量,包括但不限于通过椭圆光度法。
在本公开中,如本文中用于描述介质的术语“折射率”和/或“折射”可指根据这种介质中的光速相对于真空中的光速的比率计算的值。在本公开中,特别是当用于描述包括但不限于薄膜层和/或涂层的基本上透明的材料的性质时,这些术语可对应于表达式N=n+ik中的实部n,其中N可表示复折射率,并且k可表示消光系数。
如相关领域的普通技术人员将理解的,基本上透明的材料(包括但不限于薄膜层和/或涂层)通常可在可见光谱中表现出相对低的消光系数值,并且因此该表达式的虚部对复折射率的贡献可忽略不计。另一方面,例如由金属薄膜形成的透光电极可在可见光谱中表现出相对低的折射率值和相对高的消光系数值。因此,此类薄膜的复折射率N可主要由其虚部k决定。
在本公开中,除非上下文另外指出,否则没有具体对折射率进行标引可旨在对复折射率N的实部n进行标引。
在一些非限制性示例中,折射率与透射率之间可能存在大致正相关,或者换句话说,折射率与吸收之间可能存在大致负相关。在一些非限制性示例中,物质的吸收边缘可对应于消光系数接近于0的波长。
应当理解,本文所述的折射率和/或消光系数值可对应于在可见光谱中的波长下测量的此类值。在一些非限制性示例中,折射率和/或消光系数值可对应于在约456nm(其可对应于B(蓝色)子像素的峰值发射波长)、约528nm(其可对应于G(绿色)子像素的峰值发射波长)和/或约624nm(其可对应于R(红色)子像素的峰值发射波长)的波长下测量的值。在一些非限制性示例中,本文所述的折射率和/或消光系数值可对应于在约589nm的波长下测量的值,其可大致对应于夫琅和费D线。
在本公开中,可结合像素的至少一个子像素的概念来讨论像素的概念。仅为简化说明书的目的,除非上下文另外指出,否则此复合概念在本文中可被称为“(子)像素”,并且此术语可被理解为暗示像素和/或其至少一个子像素中的任一者或两者。
在一些非限制性示例中,表面上材料的量的一种量度可为这种材料对表面的覆盖百分比。在一些非限制性示例中,可使用多种成像技术(包括但不限于TEM、AFM和/或SEM)来评估表面覆盖率。
在本公开中,术语“颗粒”、“岛”和“簇”可互换使用以指代类似的概念。
在本公开中,为了简化说明书的目的,如本文所用的术语“涂层膜”、“封闭涂层”和/或“封闭膜”可指用于沉积层的沉积材料的薄膜结构和/或涂层,其中表面的相关部分可由此基本上被涂覆,使得这样的表面可基本上不被沉积在其上的涂膜暴露或通过其暴露。
在本公开中,除非上下文另外指出,否则没有对薄膜的特异性进行标引可旨在对基本上封闭涂层进行标引。
在一些非限制性示例中,沉积层和/或沉积材料的封闭涂层(在一些非限制性示例中)可被设置为覆盖下面表面的一部分,使得在此部分内,可被封闭涂层暴露或穿过封闭涂层暴露不大于其内的下面表面的约40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、3%或1%中的至少一者。
相关领域的普通技术人员将理解,封闭涂层可使用各种技术和工艺(包括但不限于本文所述的那些技术和工艺)来图案化,以在沉积封闭涂层之后有意留下待暴露的下面表面的暴露层表面的一部分。然而,在本公开中,如果作为非限制性示例,在这种图案化的上下文中以及在下面表面的暴露层表面的这种有意暴露部分之间沉积的薄膜和/或涂层本身基本上包括封闭涂层,则这种图案化的膜可被认为构成封闭涂层。
相关领域的普通技术人员将认识到,由于沉积工艺中的固有可变性,并且在一些非限制性示例中,由于沉积材料、在一些非限制性示例中沉积材料和下面层的暴露层表面中的任一者或两者中存在杂质,使用各种技术和工艺(包括但不限于本文所述的那些技术和工艺)沉积薄膜仍可能导致在其中形成小孔,包括但不限于针孔、撕裂和/或裂纹。在本公开中,尽管存在这样的孔,但如果作为非限制性示例,沉积的薄膜和/或涂层基本上包括封闭涂层并且满足所提出的任何指定百分比覆盖标准,则这样的薄膜仍然可被认为构成封闭涂层。
在本公开中,为了简化说明书的目的,如本文所用的术语“不连续层”可指薄膜结构和/或用于沉积层的材料的涂层,其中由此涂覆的表面的相关部分可既不基本上没有这种材料,也不形成其封闭涂层。在一些非限制性示例中,沉积材料的不连续层可表现为设置在此类表面上的多个离散岛。
在本公开中,为了简化说明书的目的,蒸气单体沉积到下面层的暴露层表面上的结果(其尚未达到已经形成封闭涂层的阶段)可被称为“中间阶段层”。在一些非限制性示例中,这种中间阶段层可反映沉积过程尚未完成,其中这种中间阶段层可被认为是形成封闭涂层的中间阶段。在一些非限制性示例中,中间阶段层可为完成的沉积工艺的结果,并且因此构成其自身的最终形成阶段。
在一些非限制性示例中,中间阶段层可比不连续层更类似于薄膜,但可在表面覆盖中具有孔和/或间隙,包括但不限于至少一个树枝状突起和/或至少一个树枝状凹陷。在一些非限制性示例中,此类中间阶段层可包括沉积材料的单个单层的一小部分,使得其不形成封闭涂层。
在本公开中,为了简化说明书的目的,关于涂层(包括但不限于沉积层)的术语“树枝状”可指当从侧向朝向观察时类似于分支结构的特征。在一些非限制性示例中,沉积层可包括树枝状突起和/或树枝状凹陷。在一些非限制性示例中,树枝状突起可对应于表现出分支结构的沉积层的一部分,该分支结构包括物理连接并且基本上向外延伸的多个短突起。在一些非限制性示例中,树枝状凹陷可对应于沉积层的物理连接并且基本上向外延伸的间隙、开口和/或未覆盖部分的分支结构。在一些非限制性示例中,树枝状凹陷可对应于(包括但不限于)树枝状突起的图案的镜像和/或反向图案。在一些非限制性示例中,树枝状突起和/或树枝状凹陷可具有表现出和/或模拟分形图案、网格、网状物和/或交叉结构的构型。
在一些非限制性示例中,薄层电阻可为部件、层和/或部分的性质,其可改变流过此类部件、层和/或部分的电流的特性。在一些非限制性示例中,涂层的薄层电阻通常可对应于与器件的其他部件、层和/或部分隔离地测量和/或确定的涂层的特征薄层电阻。
在本公开中,沉积密度可指区域内的分布,在一些非限制性示例中,该分布可包括其中的沉积材料的面积和/或体积。相关领域的普通技术人员将理解,这种沉积密度可能与颗粒结构本身内的物质或材料的密度无关,该颗粒结构本身可包括这种沉积材料。在本公开中,除非上下文另外指出,否则对沉积密度和/或密度的标引可旨在是对此类沉积材料(包括但不限于作为至少一个颗粒)在区域内的分布的标引。
在一些非限制性示例中,金属元素的键解离能可对应于在298K下从由金属的两个相同原子形成的双原子分子的键断裂测量的标准态焓变。作为非限制性示例,键解离能可基于已知文献确定,包括但不限于Luo,Yu-Ran,“Bond Dissociation Energies”(2010年)。
不希望受特定理论的束缚,可以假定,提供NPC可促进沉积层沉积到某些表面上。
用于形成NPC的合适材料的非限制性示例可包括但不限于金属(包括但不限于碱金属、碱土金属、过渡金属和/或后过渡金属)、金属氟化物、金属氧化物和/或富勒烯中的至少一者。
此类材料的非限制性示例可包括Ca、Ag、Mg、Yb、ITO、IZO、ZnO、YbF3、MgF2和/或CsF。
在本公开中,术语“富勒烯”通常可指包含碳分子的材料。富勒烯分子的非限制性示例包括碳笼分子,包括但不限于包括形成封闭壳的多个碳原子的三维骨架,并且其可为但不限于球形和/或半球形形状。在一些非限制性示例中,富勒烯分子可指定为Cn,其中n可为对应于富勒烯分子的碳骨架中所包括的若干个碳原子的整数。富勒烯分子的非限制性示例包括Cn,其中n可在50至250的范围内,诸如但不限于C60、C70、C72、C74、C76、C78、C80、C82和C84。富勒烯分子的其他非限制性示例包括管状和/或圆柱形的碳分子,包括但不限于单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。
基于发现和实验观察,可以假定,成核促进材料(包括但不限于富勒烯、金属(包括但不限于Ag和/或Yb)和/或金属氧化物(包括但不限于ITO和/或IZO)),如本文进一步论述,可充当用于沉积层(包括但不限于Mg)的沉积的成核位点。
在一些非限制性示例中,用于形成NPC的合适材料可包括表现出或表征为对于沉积层的材料具有至少约0.4、0.5、0.6、0.7、0.75、0.8、0.9、0.93、0.95、0.98或0.99中的至少一者的初始黏着概率的那些材料。
作为非限制性示例,在非限制性地使用蒸发工艺在经富勒烯处理的表面上沉积Mg的情况下,在一些非限制性示例中,富勒烯分子可充当可促进用于Mg沉积的稳定核的形成的成核位点。
在一些非限制性示例中,可在经处理表面上提供不超过单层的NPC(包括但不限于富勒烯)以充当Mg沉积的成核位点。
在一些非限制性示例中,通过在表面上沉积若干单层的NPC来处理表面可导致更高数量的成核位点,并因此导致更高的初始黏着概率。
相关领域的普通技术人员将理解,沉积在表面上的材料(包括但不限于富勒烯)的量可多于或少于一个单层。作为非限制性示例,可通过沉积成核促进材料和/或成核抑制材料的约0.1、1、10个或更多单层中的至少一者来处理这种表面。
在一些非限制性示例中,沉积在下面层的暴露层表面上的NPC的平均层厚度可为约1nm-5nm或1nm-3nm中的至少一者。
在本公开内容的特征或方面可以根据马库什组描述的情况下,相关领域的普通技术人员将理解,本公开内容也可由此根据这样的马库什组的成员的子组中的任何单独成员来描述。
术语
单数形式的引用可包括复数,反之亦然,除非另有说明。
如本文所用,关系术语(诸如“第一”和“第二”)以及编号的器件(诸如“a”、“b”等)可仅用于区分一个实体或元件与另一实体或元件,而不一定要求或暗示此类实体或元件之间的任何物理或逻辑关系或次序。
术语“包括(including)”和“包含(comprising)”可被广泛地并且以开放的方式使用,并且因此应当被解释为意指“包括但不限于”。术语“示例”和“示例性”可仅用于标识出于示意性目的的示例,并且不应被解释为将本发明的范围限于所陈述的示例。具体地,术语“示例性”不应被解释为表示或赋予其所用表达的任何赞美、有益或其他性质,无论是在设计、性能还是其他方面。
此外,术语“临界”,特别是当用于表述“临界核”、“临界成核速率”、“临界浓度”、“临界簇”、“临界单体”、“临界颗粒结构尺寸”和/或“临界表面张力”时,可为相关领域的普通技术人员熟悉的术语,包括涉及或处于某种状态,在该状态中,一些质量、性质或现象经历了明确的变化。因此,术语“临界”不应被解释为表示或赋予其所用表达的任何意义或重要性,无论是在设计、性能还是其他方面。
任何形式的术语“耦接”和“连通”可旨在表示直接连接或通过一些接口、器件、中间部件或连接件间接连接,无论是光学地、电学地、机械地、化学地还是以其他方式。
当关于第一部件相对于另一部件使用术语“在…上”或“在…之上”和/或“覆盖”另一部件时,可涵盖第一部件直接位于另一部件上(包括但不限于与另一部件物理接触)的情况,以及至少一个中间部件位于第一部件与另一部件之间的情况。
除非另有说明,否则方向术语诸如“向上”、“向下”、“向左”和“向右”可用来指所参考的附图中的方向。类似地,词语诸如“向内”和“向外”可用于分别指朝向和远离器件的几何中心、区域或体积或其指定部分的方向。此外,本文中所述的所有尺寸可仅旨在作为用于说明某些示例的示例,而不旨在将本公开的范围限制于可能偏离所指定尺寸的任何示例。
如本文所用,术语“基本上”、“基本的”、“近似”和/或“约”可用于表示和说明小的变化。当与事件或情况结合使用时,这样的术语可指事件或情况准确发生的情况,以及事件或情况以接近近似发生的情况。作为非限制性示例,当与数值结合使用时,此类术语可指不大于此类数值的约±10%的变化范围,诸如不大于约:±5%、±4%、±3%、±2%、±1%、±0.5%、±0.1%或±0.05%中的至少一者。
如本文所用,短语“基本上由…组成”可被理解为包括具体列举的那些要素和不实质上影响所述技术的基本和新颖特性的任何附加的要素,而不使用任何修饰语的短语“由…组成”可排除未具体列举的任何要素。
如相关领域的普通技术人员将理解的,为了任何和所有目的,特别是就提供书面描述而言,本文公开的所有范围还可涵盖任何和所有可能的子范围和/或其子范围的组合。任何列出的范围都可被容易地识别为充分描述和/或使得相同的范围至少被分解为其相等的分数,包括但不限于二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例,本文所讨论的每个范围都可被容易地分解为下三分之一、中三分之一和/或上三分之一等。
如相关领域的普通技术人员还将理解的,所有语言和/或术语诸如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”等可包括和/或指代所述范围,并且还可指代可随后被分解为如本文所讨论的子范围的范围。
如相关领域的普通技术人员将理解的,范围可包括所述范围的每个单独成员。
一般原则
说明书摘要的目的是使得相关专利局或公众(通常并且具体地,不熟悉专利或法律术语或措辞的本领域普通技术人员)能够通过粗略检查快速确定技术公开的性质。说明书摘要既不旨在限定本公开的范围,也不旨在以任何方式限制本公开的范围。
上文已经讨论了当前公开的示例的结构、制造和用途。所讨论的具体示例仅说明用以制作和使用本文中所公开的概念的特定方式,并且不限制本公开的范围。相反,本文所阐述的一般原理仅仅是对本公开的范围的说明。
应当理解,本公开由权利要求而不是由所提供的具体实施描述,并且可通过改变、省略、添加或替换和/或在不存在任何元件和/或限制的情况下使用替代方案和/或等效功能元件来修改,无论本文是否具体公开,对于相关领域的普通技术人员而言都将是显而易见的,可对本文公开的示例进行修改,并且可在不偏离本公开的情况下提供能够在多种特定上下文中体现的许多适用的发明概念。
具体地,在上述示例中的至少一者中描述和示出的特征、技术、系统、子系统和方法,无论是否被描述为离散的还是分开的,在不脱离本公开范围的情况下都可被组合或集成到另一系统中,以创建由可能未在上文明确描述的特征的组合或子组合组成的替代示例,或者某些特征可被省略或不被实现。本领域技术人员在审查本申请作为一个整体后,将很容易看出适合于此类组合和子组合的特征。在不脱离本文所公开的实质和范围的情况下,可容易地确定并且可作出改变、替换和更改的其他示例。
本文叙述本公开的原理、方面和示例以及其特定示例的所有陈述旨在涵盖其结构和功能等效物两者并覆盖和包含技术上的所有适当变化。另外,这种等效物旨在包括当前已知的等效物以及未来开发的等效物,即,所开发的执行相同功能的任何元件,而不管结构如何。
条款
本公开包括但不限于以下条款:
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层包含图案化材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层的对于所述沉积材料的沉积的初始黏着概率不大于所述暴露层表面的对于所述沉积材料的沉积的初始黏着概率。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层基本上没有所述沉积材料的封闭涂层。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有为不大于约0.9、0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003和0.0001中的至少一者的对于所述沉积材料的沉积的初始黏着概率。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一种具有为不大于约0.9、0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003和0.0001中的至少一者的对于银(Ag)和镁(Mg)中的至少一者的沉积的初始黏着概率。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有约0.15-0.0001、0.1-0.0003、0.08-0.0005、0.08-0.0008、0.05-0.001、0.03-0.0001、0.03-0.0003、0.03-0.0005、0.03-0.0008、0.03-0.001、0.03-0.005、0.03-0.008、0.03-0.01、0.02-0.0001、0.02-0.0003、0.02-0.0005、0.02-0.0008、0.02-0.001、0.02-0.005、0.02-0.008、0.02-0.01、0.01-0.0001、0.01-0.0003、0.01-0.0005、0.01-0.0008、0.01-0.001、0.01-0.005、0.01-0.008、0.008-0.0001、0.008-0.0003、0.008-0.0005、0.008-0.0008、0.008-0.001、0.008-0.005、0.005-0.0001、0.005-0.0003、0.005-0.0005、0.005-0.0008和0.005-0.001中的至少一者的对于所述沉积材料的沉积的初始黏着概率。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有不大于阈值的对于所述沉积材料的沉积的初始黏着概率,所述阈值为约0.3、0.2、0.18、0.15、0.13、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003和0.001中的至少一者。
根据本文的至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有不大于所述阈值的对于Ag、Mg、镱(Yb)、镉(Cd)和锌(Zn)中的至少一者的沉积的初始黏着概率。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述阈值具有对于第一沉积材料的沉积的第一阈值和对于第二沉积材料的沉积的第二阈值。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述第一沉积材料为Ag并且所述第二沉积材料为Mg。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述第一沉积材料为Ag并且所述第二沉积材料为Yb。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述第一沉积材料为Yb并且所述第二沉积材料为Mg。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述第一阈值超过所述第二阈值。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者在经受所述沉积材料的蒸气通量1832之后具有对于EM辐射至少阈值透射率值的透射率。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中在可见光谱中的波长下测量所述阈值透射率。
根据本文的至少一个条款所述的器件,其中所述阈值透射率值为穿过其透射的入射EM功率的至少约60%、65%、70%、75%、80%、85%和90%中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有不大于约24达因/厘米、22达因/厘米、20达因/厘米、18达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米和11达因/厘米中的至少一者的表面能。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有至少约6达因/厘米、7达因/厘米和8达因/厘米中的至少一者的表面能。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有约10达因/厘米-20达因/厘米和13达因/厘米-19达因/厘米中的至少一者的表面能。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有为不大于约1.55、1.5、1.45、1.43、1.4、1.39、1.37、1.35、1.32和1.3中的至少一者的对于550nm波长下的EM辐射的折射率。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者对于波长超过约600nm、500nm、460nm、420nm和410nm中的至少一者的光子具有不大于约0.01的消光系数。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者对于波长比至少约400nm、390nm、380nm和370nm中的至少一者短的EM辐射具有至少约0.05、0.1、0.2、0.5中的至少一者的消光系数。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有为以下中的至少一者的玻璃化转变温度:(i)至少约300℃、150℃、130℃、120℃和100℃中的至少一者,以及(ii)不大于约30℃、0℃、-30℃和-50℃中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化材料具有在约100℃-320℃、120℃-300℃、140℃-280℃和150℃-250℃中的至少一者的升华温度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者包含氟原子和硅原子中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层包含氟和碳。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中氟与碳的商的原子比为约1、1.5和2中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层包含低聚物。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层包含具有分子结构的化合物,所述分子结构包含主链和至少一个与其键合的官能团。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述化合物包含以下中的至少一者:硅氧烷基团、倍半硅氧烷基团、芳基基团、杂芳基基团、氟代烷基基团、烃基基团、磷腈基基团、氟聚合物和金属络合物。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述化合物的分子量为不大于约5,000g/mol、4,500g/mol、4,000g/mol、3,800g/mol和3,500g/mol中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述分子量为至少约:1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,200g/mol和2,500g/mol。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述分子量为约1,500g/mol-5,000g/mol、1,500g/mol-4,500g/mol、1,700g/mol-4,500g/mol、2,000g/mol-4,000g/mol、2,200g/mol-4,000g/mol和2,500g/mol-3,800g/mol中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述化合物的摩尔重量的可归因于氟原子的存在的百分比为约40%-90%、45%-85%、50%-80%、55%-75%和60%-75%中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中氟原子占所述化合物的大部分摩尔重量。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化材料包括有机-无机杂化材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层具有用于沉积材料的至少一个成核位点。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层补充有晶种材料,所述晶种材料充当所述沉积材料的成核位点。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述晶种材料包括以下中的至少一者:成核促进涂层(NPC)材料、有机材料、多环芳族化合物和包括选自氧(O)、硫(S)、氮(N)和碳(C)中的至少一者的非金属元素的材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层充当光学涂层。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层改变由所述器件发射的EM辐射的性质和特性中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层包含结晶材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层作为非结晶材料沉积并且在沉积后结晶。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层包含沉积材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括选自以下中的至少一者的元素:钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、钡(Ba)、铯(Cs)、镱(Yb)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、镍(Ni)和钇(Y)。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括纯金属。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料选自纯Ag和基本上纯Ag中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述基本上纯Ag具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%和99.9995%中的至少一者的纯度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料选自纯Mg和基本上纯Mg中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述基本上纯Mg具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%或99.9995%中的至少一者的纯度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括以下中的至少一者:含Ag合金、含Mg合金和含AgMg合金。
根据本文的至少一个条款所述的器件,其中所述含AgMg合金具有按体积计在1:10(Ag:Mg)至约10:1范围内的合金组合物。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括至少一种不同于Ag的金属。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括Ag与至少一种金属的合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种金属选自Mg和Yb中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述合金为具有约5体积%-95体积%Ag之间的组合物的二元合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述合金包括具有按体积计约1:20-10:1之间的组合物的Yb:Ag合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括Mg:Yb合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括Ag:Mg:Yb合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层包含至少一种附加元素。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种附加元素为非金属元素。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非金属元素选自O、S、N和C中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非金属元素的浓度为不大于约1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%和0.0000001%中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层具有其中O和C的组合量为不大于约10%、5%、1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%或0.0000001%中的至少一者的组合物。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非金属元素充当所述NIC上的所述沉积材料的成核位点。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料和所述下面层包括共同的金属。
根据本文至少一个条款所述的器件,所述沉积层包括多层所述沉积材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,所述多个层中的第一层的沉积材料与所述多个层中的第二层的沉积材料不同。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层包括多层涂层。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述多层涂层为以下中的至少一者:Yb/Ag、Yb/Mg、Yb/Mg:Ag、Yb/Yb:Ag、Yb/Ag/Mg和Yb/Mg/Ag。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括具有为不大于约300kJ/mol、200kJ/mol、165kJ/mol、150kJ/mol、100kJ/mol、50kJ/mol和20kJ/mol中的至少一者的键解离能的材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积材料包括具有不大于约1.4、1.3和1.2中的至少一者的电负性的金属。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层的薄层电阻为不大于约10Ω/□、5Ω/□、1Ω/□、0.5Ω/□、0.2Ω/□和0.1Ω/□中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层以由其中基本上没有其封闭涂层的至少一个区域限定的图案设置。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一个区域将所述沉积层分离成其多个离散片段。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少两个离散片段被电耦接。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层具有由图案化涂层边缘限定的边界。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层包括至少一个图案化涂层过渡区域和图案化涂层非过渡部分。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层过渡区域从最大厚度过渡到减小的厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层过渡区域在所述图案化涂层非过渡部分和所述图案化涂层边缘之间延伸。根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层在所述图案化涂层非过渡部分中的平均膜厚度在约1nm-100nm、2nm-50nm、3nm-30nm、4nm-20nm、5nm-15nm、5nm-10nm和1nm-10nm中的至少一者的范围内。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层非过渡部分中的所述图案化涂层的厚度在所述NIC的平均膜厚度的约95%和90%中的至少一者内。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述平均膜厚度为不大于约80nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、15nm和10nm中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述平均膜厚度超过约3nm、5nm和8nm中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述平均膜厚度不大于约10nm。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层具有在所述图案化涂层过渡区域内从最大值减小到最小值的图案化涂层厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最大值接近于所述图案化涂层过渡区域与所述图案化涂层非过渡部分之间的边界。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最大值为所述平均膜厚度的百分比,所述百分比为约100%、95%和90%中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最小值接近所述图案化涂层边缘。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最小值在约0nm-0.1nm之间的范围内。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层厚度的轮廓为倾斜、锥形和由梯度限定中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述锥形轮廓遵循线性、非线性、抛物线和指数衰减轮廓中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中沿着所述图案化涂层非过渡区域的侧向轴的非过渡宽度超过沿着所述图案化涂层过渡区域的轴的过渡宽度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非过渡宽度与所述过渡宽度的商为至少约:5、10、20、50、100、500、1,000、1,500、5,000、10,000、50,000或100,000中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非过渡宽度和所述过渡宽度中的至少一者超过所述下面层的平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非过渡宽度和所述过渡宽度中的至少一者超过所述图案化涂层的平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述下面层的所述平均膜厚度超过所述图案化涂层的所述平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层具有由沉积层边缘限定的边界。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中沉积层包括至少一个沉积层过渡区域和沉积层非过渡部分。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一个沉积层过渡区域从最大厚度过渡到减小的厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一个沉积层过渡区域在所述沉积层非过渡部分和所述沉积层边缘之间延伸。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层在所述沉积层非过渡部分中的所述平均膜厚度在约1nm-500nm、5nm-200nm、5nm-40nm、10nm-30nm和10nm-100nm中的至少一者的范围内。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述平均膜厚度超过约10nm、50nm和100nm中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述平均膜厚度在其间基本上恒定。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述平均膜厚超过所述下面层的平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层的所述平均膜厚度与所述下面层的所述平均膜厚度的商为至少约1.5、2、5、10、20、50和100中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述商在约0.1-10和0.2-40中的至少一者的范围内。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层的所述平均膜厚度超过所述图案化涂层的平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层的所述平均膜厚度与所述图案化涂层的所述平均膜厚度的商为至少约1.5、2、5、10、20、50和100中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述商在约0.2-10和0.5-40中的至少一者的范围内。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中沿着所述沉积层非过渡部分的侧向轴的沉积层非过渡宽度超过沿着所述图案化涂层非过渡部分的轴的图案化涂层非过渡宽度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层非过渡宽度与所述沉积层非过渡宽度的商为约0.1-10、0.2-5、0.3-3和0.4-2中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层非过渡宽度与所述图案化涂层非过渡宽度的商为至少1、2、3和4中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层非过渡宽度超过所述沉积层的所述平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层非过渡宽度与所述平均膜厚度的商为至少约10、50、100和500中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述商不大于约100,000。根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层具有在所述沉积层过渡区域内从最大值减小到最小值的沉积层厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最大值接近于所述沉积层过渡区域与所述沉积层非过渡部分之间的边界。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最大值为所述平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最小值接近所述沉积层边缘。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最小值在约0nm-0.1nm之间的范围内。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述最小值为所述平均膜厚度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层厚度的轮廓为倾斜、锥形和由梯度限定中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述锥形轮廓遵循线性、非线性、抛物线和指数衰减轮廓中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层在所述沉积层过渡区域的至少一部分中包括不连续层。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述沉积层在重叠部分中与所述图案化涂层重叠。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述图案化涂层在重叠部分中与所述沉积层重叠。
根据本文至少一个条款所述的器件,还包括设置在下面层的暴露层表面上的至少一种颗粒结构。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述下面层为所述图案化涂层。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构包括颗粒材料。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料与所述沉积材料相同。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料、所述沉积材料和构成所述下面层的材料中的至少两者包括共同的金属。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括选自以下中的至少一者的元素:钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、钡(Ba)、铯(Cs)、镱(Yb)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、镍(Ni)和钇(Y)。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括纯金属。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料选自纯Ag和基本上纯Ag中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述基本上纯Ag具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%和99.9995%中的至少一者的纯度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料选自纯Mg和基本上纯Mg中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述基本上纯Mg具有至少约95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%或99.9995%中的至少一者的纯度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括以下中的至少一者:含Ag合金、含Mg合金和含AgMg合金。
根据本文的至少一个条款所述的器件,其中所述含AgMg合金具有按体积计在1:10(Ag:Mg)至约10:1范围内的合金组合物。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括至少一种不同于Ag的金属。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括Ag与至少一种金属的合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种金属选自Mg和Yb中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述合金为具有约5体积%-95体积%Ag之间的组合物的二元合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述合金包括具有按体积计约1:20-10:1之间的组合物的Yb:Ag合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括Mg:Yb合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述颗粒材料包括Ag:Mg:Yb合金。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构包括至少一种附加元素。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种附加元素为非金属元素。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非金属元素选自O、S、N和C中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述非金属元素的浓度为不大于约1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%和0.0000001%中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构具有其中O和C的组合量为不大于约10%、5%、1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%或0.0000001%中的至少一者的组合物。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒设置在所述器件中的所述图案化涂层和至少一个覆盖层之间的界面处。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒与所述图案化涂层的暴露层表面物理接触。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构影响所述器件的至少一种光学性质。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种光学性质通过选择所述至少一种颗粒结构的至少一种性质来控制,所述至少一种性质选自以下中的至少一者:特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、表面覆盖率、构造、沉积密度、分散度和组合物。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构的至少一种性质通过选择以下中的至少一者来控制:所述图案化材料的至少一种特性、所述图案化涂层的平均膜厚度、所述图案化涂层中的至少一种不均匀性以及所述图案化涂层的沉积环境,所述沉积环境选自温度、压力、持续时间、沉积速率和沉积工艺中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构的至少一种性质通过选择以下中的至少一者来控制:所述颗粒材料的至少一种特性、所述图案化涂层暴露于所述颗粒材料沉积的程度、所述不连续层的厚度以及所述颗粒材料的沉积环境,所述沉积环境选自温度、压力、持续时间、沉积速率和沉积工艺中的至少一者。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构彼此断开。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一种颗粒结构形成不连续层。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述不连续层以由其中基本上没有所述至少一种颗粒结构的至少一个区域限定的图案设置。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述不连续层的特性通过根据选自以下中的至少一者的至少一个标准的评估来确定:特征尺寸、长度、宽度、直径、高度、尺寸分布、形状、构造、表面覆盖率、沉积分布、分散度、聚集情况的存在和这种聚集情况的程度。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述评估是通过应用选自以下中的至少一者的成像技术确定所述不连续层的至少一种属性来进行的:电子显微镜、原子力显微镜和扫描电子显微镜。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述评估在由至少一个观察窗口限定的范围内进行。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述至少一个观察窗口位于所述侧向朝向的周边、内部位置和网格坐标中的至少一者处。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述观察窗口对应于所应用的成像技术的视场。
根据本文的至少一个条款所述的器件,其中所述观察窗口对应于选自2.00μm、1.00μm、500nm和200nm中的至少一者的放大水平。
根据本文中的至少一个条款所述的器件,其中所述评估并入有以下中的至少一者:手动计数、曲线拟合、多边形拟合、形状拟合和估计技术。
根据本文中的至少一个条款所述的器件,其中所述评估并入有选自以下中的至少一者的操纵:平均值、中值、众数、最大值、最小值、概率、统计和数据计算。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述特征尺寸由所述至少一种颗粒结构的质量、体积、直径、周长、长轴和短轴中的至少一者确定。
根据本文至少一个条款所述的器件,其中所述分散度由以下确定:
其中:
n是样品区域中颗粒的数量,
Si是第i个颗粒的(面积)尺寸,
是颗粒(面积)尺寸的数字平均值;并且
是颗粒(面积)尺寸的(面积)尺寸平均值。
因此,本说明书和其中公开的示例仅被认为是示意性的,本公开的真实范围由以下编号的权利要求公开。
Claims (118)
1.一种半导体器件,所述半导体器件具有沉积在基板上的多个层并且在由其侧向轴线限定的至少一个侧向朝向的第一部分和第二部分中延伸,所述半导体器件包括:
包括取向材料的取向层,所述取向层设置在至少所述第一部分中所述器件的第一暴露层表面上;
包括图案化材料的至少一个图案化层,所述至少一个图案化层设置在所述取向层的暴露层表面上;和
包括沉积材料的至少一个沉积层,所述至少一个沉积层设置在所述第二部分中所述器件的第二暴露层表面上;
其中所述第一部分基本上没有所述沉积材料的封闭涂层。
2.根据权利要求1所述的器件,还包括设置在至少所述第一部分中的支撑层,其中所述支撑层的暴露层表面为所述第一暴露层表面。
3.根据权利要求1或2所述的器件,其中所述支撑层为光电子器件的至少一个半导电层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的器件,其中所述支撑层包括有机材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的器件,其中所述取向层延伸超过所述第一部分进入所述第二部分的至少一部分中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的器件,其中所述取向层延伸跨过所述第二部分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的器件,其中所述取向层为封闭涂层和不连续层中的至少一者。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的器件,其中所述取向层被形成为薄膜。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的器件,其中所述取向层被形成为单个整体式涂层。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的器件,其中所述取向层具有为至少约2nm、3nm、5nm和10nm中的至少一者的平均膜厚度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的器件,其中所述取向层具有在约1nm-100nm、5nm-50nm、6nm-30nm、7nm-20nm、8nm-15nm、5nm-25nm、8nm-20nm和8.5nm-10nm中的至少一者的范围内的平均膜厚度。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的器件,其中所述取向层具有在其整个侧向范围内基本上恒定的平均膜厚度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的器件,其中所述取向材料具有相对于所述图案化材料的特征表面能更高的特征表面能。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的器件,其中所述取向层和所述取向材料中的至少一者具有为至少约30达因/厘米、35达因/厘米、50达因/厘米、60达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米和100达因/厘米中的至少一者的表面能。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的器件,其中所述取向层和所述取向材料中的至少一者具有为至少约50达因/厘米、100达因/厘米、200达因/厘米和500达因/厘米中的至少一者的表面能。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的器件,其中所述取向材料包括金属、金属材料、非金属材料、半导体材料、绝缘材料、有机材料和无机材料中的至少一者。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的器件,其中所述取向层包括至少一种附加元素。
18.根据权利要求17所述的器件,其中所述附加元素是非金属元素。
19.根据权利要求18所述的器件,其中所述非金属元素为氧(O)、硫(S)、氮(N)和碳(C)中的至少一者。
20.根据权利要求18或19所述的器件,其中所述非金属元素的浓度为不大于约1%、0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%和0.0000001%中的至少一者。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的器件,其中所述取向层包括多层所述金属材料。
22.根据权利要求21所述的器件,其中所述多个层中的至少一层的所述金属材料包括功函数不大于约4eV的金属。
23.根据权利要求21或22所述的器件,其中所述多个层中的第一层的所述金属材料包括金属,并且所述多个层中的第二层的所述金属材料包括金属氧化物。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的器件,其中所述金属材料包括选自钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、钡(Ba)、铯(Cs)、镱(Yb)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、钇(Y)、镍(Ni)、钛(Ti)、钯(Pd)、铬(Cr)、铁(Fe)、钴(Co)、锆(Zr)、铂(Pt)、钒(V)、铌(Nb)、铱(Ir)、锇(Os)、钽(Ta)、钼(Mo)和钨(W)的元素。
25.根据权利要求24所述的器件,其中所述元素包括Mg、Ag和Yb中的至少一者。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的器件,其中所述金属材料包括合金。
27.根据权利要求26所述的器件,其中所述合金是含Ag合金、含AgMg合金、Ag与Mg的合金、Ag与Yb的合金、Ag、Mg与Yb的合金,以及Ag与至少一种其他金属的合金中的至少一者。
28.根据权利要求16至27中任一项所述的器件,其中所述金属材料包括氧(O)。
29.根据权利要求16至28中任一项所述的器件,其中所述金属材料包括金属氧化物。
30.根据权利要求29所述的器件,其中所述金属氧化物包括锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)和镓(Ga)中的至少一者。
31.根据权利要求29或30所述的器件,其中所述金属氧化物是透明导电氧化物(TCO)。
32.根据权利要求31所述的器件,其中所述TCO包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氟氧化锡(FTO)和氧化铟镓锌(IGZO)中的至少一者。
33.根据权利要求16至32中任一项所述的器件,其中所述金属材料包括至少一种金属氧化物,以及金属和金属合金中的至少一者。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的器件,其中所述取向材料包括银(Ag)、镱(Yb)、镁-Ag合金(MgAg)、铜(Cu)、富勒烯、氟化铝(AlF3)和三氧化钼(MoO3)中的至少一者。
35.根据权利要求1至34中任一项所述的器件,其中所述取向层和所述取向材料中的至少一者是导电的。
36.根据权利要求1至35中任一项所述的器件,其中所述取向层的薄层电阻为至少约5Ω/□、8Ω/□、10Ω/□、12Ω/□、15Ω/□、20Ω/□、30Ω/□、50Ω/□、80Ω/□、和100Ω/□中的至少一者。
37.根据权利要求1至36中任一项所述的器件,其中所述取向层的薄层电阻为约0.1Ω/□-1,000Ω/□、1Ω/□-100Ω/□、2Ω/□-50Ω/□、3Ω/□-30Ω/□、4Ω/□-20Ω/□、5Ω/□-15Ω/□和10Ω/□-12Ω/□中的至少一者。
38.根据权利要求1至37中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层为成核抑制涂层。
39.根据权利要求1至38中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层为封闭涂层。
40.根据权利要求1至39中任一项所述的器件,其中所述图案化材料与所述取向材料基本上没有任何化学键合。
41.根据权利要求1至40中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层与所述取向层之间的界面基本上没有化学吸附。
42.根据权利要求1至41中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者相对于十四烷具有至少约40°、45°、50°、55°、60°、65°和70°中的至少一者的接触角。
43.根据权利要求1至42中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者相对于水具有不大于约15°、10°、8°和5°中的至少一者的接触角。
44.根据权利要求1至43中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层具有不大于约25达因/厘米、21达因/厘米、20达因/厘米、19达因/厘米、18达因/厘米、17达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、14达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米、11达因/厘米和10达因/厘米中的至少一者的表面能。
45.根据权利要求1至44中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层具有至少约6达因/厘米、7达因/厘米和8达因/厘米中的至少一者的表面能。
46.根据权利要求1至45中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层具有约10达因/厘米-20达因/厘米、13达因/厘米-19达因/厘米、15达因/厘米-19达因/厘米和17达因/厘米-20达因/厘米中的至少一者的表面能。
47.根据权利要求1至46中任一项所述的器件,其中所述取向层的表面能超过所述至少一个图案化涂层的表面能。
48.根据权利要求1至47中任一项所述的器件,其中所述图案化涂层的平均层厚度为不大于约10nm、8nm、7nm、6nm和5nm中的至少一者。
49.根据权利要求1至48中任一项所述的器件,其中所述图案化涂层的平均层厚度为不小于约1nm、2nm、3nm、4nm和5nm中的至少一者。
50.根据权利要求1至49中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层的折射率为不大于约1.55、1.5、1.45、1.43、1.4、1.39、1.37、1.35、1.32和1.3中的至少一者。
51.根据权利要求1至50中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层的折射率为至少约1.35、1.32、1.3和1.25中的至少一者。
52.根据权利要求1至51中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层具有至少约1,200g/mol、1,300g/mol、1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,200g/mol和2,500g/mol中的至少一者的分子量。
53.根据权利要求1至52中任一项所述的器件,其中所述图案化材料具有不大于约5,000g/mol、4,500g/mol、4,000g/mol、3,800g/mol和3,500g/mol中的至少一者的分子量。
54.根据权利要求1至53中任一项所述的器件,其中所述图案化材料具有不大于约20℃、0℃、-20℃、-30℃或-50℃中的至少一者的玻璃化转变温度。
55.根据权利要求1至54中任一项所述的器件,其中所述图案化材料具有至少约100℃、110℃、120℃、130℃、150℃、170℃和200℃中的至少一者的玻璃化转变温度。
56.根据权利要求1至55中任一项所述的器件,其中所述图案化材料在大气压下的熔点为至少约100℃、120℃、140℃、160℃、180℃和200℃中的至少一者。
57.根据权利要求1至56中任一项所述的器件,其中所述图案化材料在高真空中的升华温度为约100℃-320℃、120℃-300℃、140℃-280℃或150℃-250℃中的至少一者。
58.根据权利要求1至57中任一项所述的器件,其中所述图案化材料的单体包括单体主链和至少一个官能团。
59.根据权利要求58所述的器件,其中所述至少一个官能团键合到所述单体主链。
60.根据权利要求59所述的器件,其中所述至少一个官能团直接键合到所述单体主链。
61.根据权利要求60所述的器件,其中所述单体包括键合到所述单体主链和所述至少一个官能团的至少一个连接基团。
62.根据权利要求1至61中任一项所述的器件,其中所述图案化材料包括有机-无机杂化材料。
63.根据权利要求1至62中任一项所述的器件,其中所述图案化材料包括低聚物或聚合物。
64.根据权利要求1至63中任一项所述的器件,其中所述图案化材料包括具有包括多个部分的分子结构的化合物。
65.根据权利要求64所述的器件,其中所述图案化材料的所述分子结构的第一部分键合到所述分子结构的至少一个第二部分。
66.根据权利要求64或65所述的器件,其中所述第一部分和所述第二部分直接键合。
67.根据权利要求64至66中任一项所述的器件,其中所述第一部分通过第三部分键合到所述第二部分。
68.根据权利要求64至67中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层中的所述图案化材料的大部分分子被取向成使得:所述分子的所述第一部分接近所述取向层的暴露层表面,并且所述分子的所述至少一个第二部分和所述至少一个第二部分的末端基团中的至少一者接近所述至少一个图案化涂层的暴露层表面。
69.根据权利要求64至68中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层中的所述图案化材料的分子被取向成使得:所述分子的所述第一部分接近所述取向层的暴露层表面,并且所述至少一个第二部分和所述至少一个第二部分的末端基团中的至少一者接近所述至少一个图案化涂层的暴露层表面,所述第一部分具有限定平面的基本上平面的结构。
70.根据权利要求64至69中任一项所述的器件,其中当如此取向时,所述结构的所述平面基本上平行于所述取向层与所述至少一个图案化涂层之间的界面。
71.根据权利要求64至70中任一项所述的器件,其中当如此取向时,所述第二部分能够被构造成相对于所述结构的所述平面位于平面之外。
72.根据权利要求64至71中任一项所述的器件,其中所述第一部分和所述第二部分中的至少一者的临界表面张力根据下式来确定:
其中:
γ表示部分的所述临界表面张力;
P表示所述部分的等张比容;并且
Vm表示所述部分的摩尔体积。
73.根据权利要求64至72中任一项所述的器件,其中所述第一部分具有超过所述至少一个第二部分的临界表面张力的临界表面张力。
74.根据权利要求64至73中任一项所述的器件,其中所述第一部分的所述临界表面张力除以所述第二部分的所述临界表面张力的商为至少约5、7、8、9、10、12、15、18、20、30、50、60、80和100中的至少一者。
75.根据权利要求64至74中任一项所述的器件,其中所述第一部分的所述临界表面张力超过所述至少一个第二部分的所述临界表面张力至少约50达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米、100达因/厘米、150达因/厘米、200达因/厘米、250达因/厘米、300达因/厘米、350达因/厘米和500达因/厘米中的至少一者。
76.根据权利要求64至75中任一项所述的器件,其中所述第一部分的所述临界表面张力为至少约50达因/厘米、70达因/厘米、80达因/厘米、100达因/厘米、150达因/厘米、180达因/厘米、200达因/厘米、250达因/厘米和300达因/厘米中的至少一者。
77.根据权利要求64至76中任一项所述的器件,其中可归于所述第一部分的分子量为至少约50g/mol、60g/mol、70g/mol、80g/mol、100g/mol、120g/mol、150g/mol和200g/mol中的至少一者。
78.根据权利要求64至77中任一项所述的器件,其中可归于所述第一部分的分子量为不大于约500g/mol、400g/mol、350g/mol、300g/mol、250g/mol、200g/mol、180g/mol和150g/mol中的至少一者。
79.根据权利要求64至78中任一项所述的器件,其中所述第一部分包括芳基基团、杂芳基基团、共轭键和磷腈基基团中的至少一者。
80.根据权利要求64至79中任一项所述的器件,其中所述第一部分包括环状结构、环状芳族结构、芳族结构、笼形结构、多面体结构和交联结构中的至少一者。
81.根据权利要求64至80中任一项所述的器件,其中所述第一部分包括刚性结构。
82.根据权利要求64至81中任一项所述的器件,其中所述第一部分包括苯部分、萘部分、芘部分和蒽部分中的至少一者。
83.根据权利要求64至82中任一项所述的器件,其中所述第一部分包括环三磷腈部分和环四磷腈部分中的至少一者。
84.根据权利要求64至83中任一项所述的器件,其中所述第一部分为亲水部分。
85.根据权利要求64至84中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分的所述临界表面张力为不大于约25达因/厘米、21达因/厘米、20达因/厘米、19达因/厘米、18达因/厘米、17达因/厘米、16达因/厘米、15达因/厘米、14达因/厘米、13达因/厘米、12达因/厘米、11达因/厘米和10达因/厘米中的至少一者。
86.根据权利要求64至85中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分包括F和Si中的至少一者。
87.根据权利要求64至86中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分包括取代和未取代氟代烷基基团中的至少一者。
88.根据权利要求64至87中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分包括C1-C12直链氟化烷基、C1-C12直链氟化烷氧基、C3-C12支链氟化环状烷基、C3-C12氟化环状烷基和C3-C12氟化环状烷氧基中的至少一者。
89.根据权利要求64至88中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分包括硅氧烷基团。
90.根据权利要求64至89中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分中的每个部分包括键合到所述第一部分和所述第三部分中的至少一者的近端基团和布置在所述近端基团远端的末端基团。
91.根据权利要求90所述的器件,其中所述末端基团包括CF2H基团、CF3基团和CH2CF3基团中的至少一者。
92.根据权利要求64至91中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分中的每个部分包括直链氟代烷基基团和直链氟代烷氧基基团中的至少一者。
93.根据权利要求64至92中任一项所述的器件,其中化合物结构中的所述至少一个第二部分中的每个部分的分子量的总和为至少约1,200g/mol、1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol和3,000g/mol中的至少一者。
94.根据权利要求64至93中任一项所述的器件,其中所述至少一个第二部分包括疏水部分。
95.根据权利要求67至94中任一项所述的器件,其中所述第三部分为连接基团。
96.根据权利要求67至95中任一项所述的器件,其中所述第三部分为单键、O、N、NH、C、CH、CH2和S中的至少一者。
97.根据权利要求64至96中任一项所述的器件,其中所述图案化材料包括由式(C-2)和(C-3)中的至少一者表示的环磷腈衍生物:
其中:
R各自独立地表示和/或包括所述第二部分。
98.根据权利要求97所述的器件,其中R包括氟代烷基基团。
99.根据权利要求98所述的器件,其中所述氟代烷基基团为C1-C18氟代烷基。
100.根据权利要求98或99所述的器件,其中所述氟代烷基基团由下式表示:
*-(CH2)t(CF2)uZ
其中:
t表示1和3之间的整数;
u表示5和12之间的整数;并且
Z表示H、氘代(D)和F中的至少一者。
101.根据权利要求97至100中任一项所述的器件,其中R包括所述末端基团,所述末端基团布置在与R键合的所述对应P原子远端。
102.根据权利要求97至101中任一项所述的器件,其中R包括键合到所述第二部分的所述第三部分。
103.根据权利要求97至102中任一项所述的器件,其中每个R的所述第三部分键合到式(C-2)和(C-3)中的至少一者中的所述对应P原子。
104.根据权利要求64至103中任一项所述的器件,其中所述第一部分与所述第二部分间隔开。
105.根据权利要求1至104中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层的平均层厚度的范围的最小值为至少约1nm、2nm、3nm、4nm和5nm中的至少一者。
106.根据权利要求1至105中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层的平均层厚度的范围的最大值为不大于约5nm、6nm、7nm、8nm和10nm中的至少一者。
107.根据权利要求1至106中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层的平均层厚度的范围为约2nm-6nm和3nm-5nm中的至少一者。
108.根据权利要求1至107中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有为不大于约0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003和0.0001中的至少一者的对于所述沉积材料的沉积的初始黏着概率。
109.根据权利要求1至108中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有为不大于约0.3、0.2、0.15、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、0.001、0.0008、0.0005、0.0003和0.0001中的至少一者的对于银和镁中的至少一者的沉积的初始黏着概率。
110.根据权利要求1至109中任一项所述的器件,其中所述至少一个图案化涂层和所述图案化材料中的至少一者具有为约0.15-0.0001、0.1-0.0003、0.08-0.0005、0.08-0.0008、0.05-0.001、0.03-0.0001、0.03-0.0003、0.03-0.0005、0.03-0.0008、0.03-0.001、0.03-0.005、0.03-0.008、0.03-0.01、0.02-0.0001、0.02-0.0003、0.02-0.0005、0.02-0.0008、0.02-0.001、0.02-0.005、0.02-0.008、0.02-0.01、0.01-0.0001、0.01-0.0003、0.01-0.0005、0.01-0.0008、0.01-0.001、0.01-0.005、0.01-0.008、0.008-0.0001、0.008-0.0003、0.008-0.0005、0.008-0.0008、0.008-0.001、0.008-0.005、0.005-0.0001、0.005-0.0003、0.005-0.0005、0.005-0.0008和0.005-0.001中的至少一者的对于所述沉积材料的沉积的初始黏着概率。
111.根据权利要求1至110中任一项所述的器件,其中所述沉积层的平均层厚度为至少约10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm和100nm中的至少一者。
112.根据权利要求1至111中任一项所述的器件,其中所述沉积材料包括至少一种常见金属作为构成所述取向材料的金属材料。
113.根据权利要求1至112中任一项所述的器件,其中所述沉积材料包括选自以下中的至少一者的元素:钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、钡(Ba)、铯(Cs)、镱(Yb)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)和钇(Y)。
114.根据权利要求113所述的器件,其中所述元素包括Mg、Ag和Yb中的至少一者。
115.根据权利要求113或114所述的器件,其中所述元素为Ag。
116.根据权利要求1至115中任一项所述的器件,其中所述沉积材料包括合金。
117.根据权利要求116所述的器件,其中所述合金为含Ag合金、含Mg合金和含AgMg合金中的至少一者。
118.根据权利要求117所述的器件,其中所述含AgMg合金具有按体积计约1:10(Ag:Mg)-10:1之间的合金组合物。
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