JP2000202357A - 高分子膜の選択的付着方法 - Google Patents
高分子膜の選択的付着方法Info
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Abstract
スの分野においてパターン化された膜を提供するため
に、溶体化された膜を選択的に付着させる方法を提供す
る。 【解決手段】溶体化された有機材料を選択的に付着させ
る際に、前記材料の貯蔵器と連通した遠隔端部から前記
材料を受容するための基体に隣接した遠位端部へと、伸
長した中空の孔部を介して前記材料を供給することによ
り、溶体化された有機材料を選択的に付着させる。この
場合、前記材料と基体との間の接触に応じて、重力およ
び濡れ張力のうちの1つ、またはこれらの組み合わせに
基づいて遠位端部が離れるように、前記材料の供給を制
御する。
Description
た電子的および光電子的デバイスの分野においてパター
ン化された膜を提供するための、溶体化された膜を選択
的に付着させる方法に関する。
らのデバイスにおいて種々のレベルの解像度で用いられ
る1以上の薄層のパターン化を必要とする。これは、有
機電子デバイスおよび光電子デバイスに当てはまる。す
なわち、電気的に活性な有機層または光電気的に活性な
有機層を少なくとも1つ含むデバイスである。この種の
デバイスは、パターン化されかつ/または多色の有機発
光デバイス(organic light-emitting device, OLED )
を含み、特に、発光高分子(light-emitting polymer,
LEP )を組み込んだものを含む。この種の有機層は、有
機導体、例えば、導電性高分子(ポリアニリン、ポリエ
チレンジオキシチオフェン、および他のポリチオフェ
ン、ポリピロール等、並びにこれらにドーパントがドー
プされた形態)、または蛍光有機化合物および共役高分
子、例えば、Alq3、ポリフェニレンおよび誘導体、
ポリフルオレンおよび誘導体、ポリチオフェンおよび誘
導体、ポリフェニレンビニレンおよび誘導体、複素芳香
環を含む高分子等、または電荷担体の輸送を行うことの
できる一般的な共役化合物(分子および高分子)、また
は有機半導体とすることができる。
国特許第4,539, 507号(その内容を参考として
ここに援用する)に記載されているようなOLEDは、
前記したもののような電子的に活性な薄い有機層を組み
込んだフラットパネルディスプレイである。米国特許第
5,247,190号では、活性有機層は発光性の半導
体性共役高分子であり、米国特許第4,539, 507
号では、活性有機層は、発光性の昇華された分子膜であ
る。このようなディスプレイは、相反する種類の電荷担
体を発光層に注入することのできる第1および第2の電
極を備える。電極間に電界が印加されると、相反する種
類の電荷担体が発光層に注入され、ここでこれらが再結
合した後に放射減衰して光を発する。放射された光の波
長は、発光体高分子層を適切に選択することによって調
整することができ、これにより放射される色を変更する
ことができる。さらに他の層を備えることもできる。例
えば、電極の一方または両方の間に電荷輸送層を備える
ことができ、電極から発光層への電荷担体の注入を補助
する発光層を備えることができる。代替的に、1を越え
る発光層を備えることにより、発光される放射の色を調
節するための他の様式を提供することができる。この種
のディスプレイは、先に参照した米国特許に詳細に記載
されており、よってここではさらに詳細には記載しな
い。
デバイスには、LCDディスプレイのためのパターン化
されたカラーフィルタ、パターン化された蛍光膜、フォ
トダイオードおよび光電池セル、薄膜トランジスタ、ダ
イオード、三極管、光カプラ、イメージインテンシファ
イア等があり、さらに一体化された電子回路によるこの
種のデバイスの種々の組み合わせがある。
能の光学的、電子的、および光電子的デバイスに対して
は、有機層を付着させて加工する際に大きな注意を払う
必要がある。このような層の加工および付着の際に「妥
協」すると、デバイスの性能がしばしば損なわれる。し
かしながら、このような「妥協」は、例えば、多色の赤
−緑−青(RGB)LEPデバイスを製造するために、
例えば、1以上の活性な有機層をパターン化する必要の
あるデバイスを作製する際には、必要となる場合がしば
しばである。
するために、種々のパターン化技術が検討され開発され
ているが、その大半は、その適用性が極めて限定され、
かつ/またはパターン化されていない等価なデバイスよ
り劣るデバイス性能を有するという意味において欠点を
有している。このようなパターン化技術には、シャドウ
マスクを介するか、または特定の角度での蒸着、および
デバイス基体上でのセパレータの使用が含まれるが、こ
の両者は、昇華された有機膜を使用するパターン化され
たデバイスのために使用されるものである。しかしなが
ら、このような技術は、寸法および/または解像度に関
して限界があり、共役高分子のような溶体化された材料
のために現実的に適用可能なものではない。原理的に
は、種々のフォトリソグラフィによるパターン化技術を
使用して有機薄膜をパターン化することができるが、こ
れは、界面の混成やデバイス性能の劣化を招く場合がし
ばしばある。多くの場合、リソグラフィによる加工の際
に使用される技術(UV光、焼成工程等)および化学物
質(フォトレジスト、エッチングおよび現像溶液、溶剤
等)は、活性な有機層と単に和合性があるのみである。
このような技術の全ては、やはり付加的な加工工程を付
け加えるものであり、したがってコストが嵩む。
手段として、高い分解能のパターンを有するデバイスを
製造するために、インクジェットプリントが検討されて
いる。インクジェットプリントは、付加的な後続するパ
ターン化工程を要することなく、基体上にパターンを直
接「書く」ものであることから、パターン化されたデバ
イスを製造するための極めて魅力的な技術であるが、処
理する際に次のような制限を伴うものである。すなわ
ち、1または複数の活性な有機材料を含有するインクジ
ェットプリント溶液は、インクジェットプリントヘッド
に関して、溶液の粘度、濃度、および/または濡れ特性
(wetting properties)に関する一定範囲の要件を満た
す必要がある。また、この技術は、適切な高分解能プリ
ントヘッドを用いた高分解能のデバイスをパターン化す
るために検討されているものであり、このためにインク
ジェットの液滴の大きさは小さい傾向があり、これはス
ループットと密接な関係を有している。したがって、比
較的大きな画素または「空間領域(spaced area )」、
例えば、50μmを越えるか、さらには数百μmを越え
るものを有するものの、解像度に対する要求はそれ程高
くなり得ないような比較的大きなディスプレイ(または
他のデバイス)を製造する必要がある場合には、高い解
像度のインクジェットプリントの魅力は減少する。
子的、および光電子的デバイスにおける活性な薄膜とし
て使用される溶体化された材料のためのパターン化およ
び付着技術を提供することを目的とする。これは、前記
した欠点を緩和するか、または除去するものである。
れば、溶体化された有機材料を選択的に付着させる際
に、前記材料の貯蔵器と連通した遠隔端部から前記材料
を受容するための基体に隣接した遠位端部へと、伸長し
た中空の孔部を介して前記材料を供給することにより、
溶体化された有機材料を選択的に付着させる方法であっ
て、前記材料と基体との間の接触に応じて、重力および
濡れ張力(wetting tension )のうちの1つ、またはこ
れらの組み合わせに基づいて遠位端部が離れるように、
前記材料の供給を制御することを特徴とする溶体化され
た材料の選択的付着方法が提供される。
の遠位端部に対して依然として「付着」している際に、
濡れ張力がその役割を果たす。これにより、基体が、孔
部の遠位端部から液滴を「引っ張る」。濡れ張力は、孔
部の遠位端部が離れる際の液滴の形状、基体に対する液
滴の濡れ角度(wetting angle )、孔部からの毛管力、
および貯蔵器からの圧力と協働して、材料の表面張力の
質を介して制御可能である。濡れ張力を使用することに
より、より制御性が良く、静的な付着過程が可能とな
る。しかしながら、大きな面積について付着を行うため
には、主として重力を用いることも可能である。すなわ
ち、基体と接触する前に、液滴が孔部の遠位端部が離れ
るようにすることができる。
料の移送速度および量は、好ましくは孔部の断面積、基
体からの距離および時間、並びに貯蔵器において適用さ
れる圧力を含むパラメータの組み合わせを選択すること
によって制御される。
的、または光電子的デバイスを製造する方法であって、
(a)基体上に、溶体化された材料の後続する付着のた
めの所定の領域を画成するために所定の形状の分離材料
を形成し、(b)前記材料の貯蔵器と連通し伸長し中空
の孔部の遠隔端部から前記所定の領域に隣接する前記孔
部の遠位端部へと前記材料を供給することにより、前記
所定の領域に溶体化された材料を付着させ、前記材料と
基体との間の接触に応じて、重力および濡れ張力のうち
の1つ、またはこれらの組み合わせに基づいて遠位端部
が離れるように前記材料の供給を制御し、(c)乾燥す
る工程からなることを特徴とする光学的、電子的、また
は光電子的デバイスの製造方法が提供される。
る前記孔部の移動を可能として、基体の所定の領域にお
ける選択的付着を可能とするように、前記少なくとも1
つの中空の孔部が、可撓性のチューブを介して前記貯蔵
器と連通する。他の構成では、前記伸長した中空の孔部
が孔部集成体の一部を形成し、これは前記貯蔵器を含
み、かつ基体に対して移動可能とする。更なる構成で
は、前記少なくとも1つの伸長した中空の孔部に対する
移動のために基体が取り付けられているようにする。
れの突出する伸長した中空の孔部と関連する複数の開口
からなるものとすることができ、前記開口は、前記孔部
と前記貯蔵器との間の連通を可能とするものである。
めには、1を越える中空の孔部を設けることができる。
体の所定の領域に異なる材料を供給するために、それぞ
れの異なる貯蔵器と連通する3つのこの種の伸長した中
空の孔部とすることができ、前記異なる材料は、異なる
波長で光を発することのできる発光有機材料とすること
ができる。
画成するために、基体は、予備成形された形状の分離材
料(いわゆる「バンク(bank)」)を担持することがで
きる。光学的、光電子的、または電子的デバイスを製造
するために、電極材料は、前記選択的付着の前に、前記
所定の領域に予備付着させることができる。
くの因子、特に次の因子を利用して行うことができる。
1mm2 〜10mm2 の範囲とし、かつ/または好まし
くは50ミクロンより大きい、好ましくは200ミクロ
ンより大きい直径を有する円形とする、 ii) 基体と伸長した中空の孔部の遠位端部との間の距離
は、好ましくは10mm未満、さらに好ましくは5mm
未満、さらに好ましくは1mm未満とする、 iii)前記孔部を介する材料の移送速度は、好ましくは3
m/s 未満、さらに好ましくは1m/s 未満とする、 iv) 画素展着領域(pixel spread area )は、あらゆる
簡便な形状、例えば、正方形、矩形、または円形とする
ことができ、好ましくは、50ミクロンを越え、可能な
らば100ミクロンを越えるが、好ましくは3mmより
小さく、さらに好ましくは1mmより小さい最大寸法を
有するものとすることができる。この発明が特に有用で
ある展着領域の好適な範囲は、250μm2 〜9mm2
である。
ng device )を作製するために特に適用可能であり、こ
の場合、前記複数の電極領域は陽極領域であり、さらに
この方法は、乾燥工程の後に、陰極層を付着させる工程
をさらに含む。この文脈における溶体化された材料(so
lution-processible material )は、発光有機材料、例
えば適切な高分子とし得る。
のではないが、特に、LEP材料のための、光学的/電
子的/光電子的デバイスにおける溶体化された材料のパ
ターン化に関するものであり、大きな「展着領域」、例
えば50ミクロンを越える、特に100ミクロンを越え
るものを有するパターン化されたデバイスの製造に特に
適切である新規な付着技術を使用するものである。この
方法により、高いスループットおよび低いコストによる
製造が可能となる。好適な態様では、この付着技術は、
1つまたは列状のピペットから処理可能な材料が滴下さ
れるトラフ(trough)をその間に画成する分離領域のバ
ンクを備える基体と組み合わせて使用される。溶体化さ
れた材料の滴下は、手動により、または自動的に制御す
ることができる。
物質、例えば高分子の付着は、インクジェットプリント
と比較するとより遅くより静的な過程であることから、
高分子の粘度、表面張力、および濡れ角度のような、イ
ンクジェットプリントに通常は相応する論点は、遙かに
重要でないか、無関係である。インクジェットプリント
の場合、濡れ剤および/または粘度改変剤をインク溶液
に添加し、インクジェット技術によりこれらを付着させ
ることがしばしば必要である。本発明の場合は、材料自
体を改変する必要性に対する依存度は遙かに小さい。
な画素領域を画成するためにこの技術を説明するが、他
の応用が可能であることが理解されよう。
しくは1m/s 未満の速度でピペットから出現するもの
と想定される。ピペットは、好ましくは基体の上方に垂
直に配置するが、所定の角度で配置することもできる。
望ましい構成では、基体は、ピペットの遠位端部から所
定の距離に配置する。これは、ピペットの遠位端部から
離れようとする液滴が、ピペットを離れる前に基体上の
「展着領域」に接触する程に十分に小さいものとし、こ
れにより濡れ張力が、基体上へと液滴を「引っ張る」力
を生ずる作用の一部を奏するようにする。
の寸法および時間並びに貯蔵器に加えられる圧力によっ
て容易に調整することができる。現在バイオ/薬理科学
に用途を有する既存の自動化された精密マイクロピペッ
ト集成体を適切に改変して使用することができる。溶体
化された材料の濃度、配送される溶液の量、活性な画素
領域に渡る基体の濡れ、およびバンク分離材料によって
付着過程の制御を行うことができる。原則的には、この
技術はインクジェットプリントより遙かに安価であり、
遙かに高いスループットの可能性を生み出すものであ
る。本技術によって画成される活性な画素領域の解像度
は、インクジェットプリントで可能なものほど微細では
ないが、より大きい「展着領域」を有するデバイスに関
しては、利点が欠点を凌駕している。
り、ここに記載する技術はインクジェットプリントと区
別される。ここで利用される液滴の大きさは、典型的な
インクジェットプロセスの場合より大きく、ここに記載
する実施の形態では、孔部の断面積は、0.001mm
2 〜10mm2 の範囲である。
クジェットプリントのようには放出されないが、基体と
の接触に応じて、主として濡れ張力の影響下にピペット
から流出させるようにする。よって、液滴は、より制御
可能な様式で付着される。
さは、それぞれの活性な画素領域が1つの液滴のみによ
って形成されるようなものとすることができるが、多数
の液滴が必要となり得ることも理解されよう。
ルプレートに対する濡れ角度、表面張力、インクジェッ
トノズルの詰まり、インクジェットヘッドのための使用
可能な溶剤等のような、静的および動的な溶液特性に対
する極めて制限された要件を与える複雑なインクジェッ
トヘッドを必要としない点で、インクジェットプリント
に対して有意義な付加的な利点を有する。
にして効果的に実施することができるかを示すために、
例としてここに添付図面を参照する。
れかの溶体化された有機半導体または導体からなる材料
の溶液の液滴のパターン化されたアレイを付着させるた
めにピペットのアレイを使用するというものである。図
1は、基本的な原理を示す。図1において、参照番号2
は、有機デバイスのための基体を示す。当業界で知られ
ているように、基体はガラスまたはプラスチックにより
形成することができるが、通常は透明または実質的に透
明なものとする。基体2は、基体2上に伸長したストリ
ップの形態で設けられた複数の第1の電極領域4を担持
する。電極領域4は、デバイスの個々の画素のための陽
極領域を形成するインジウムスズ酸化物(indium tin o
xide, ITO )により形成することができる。電極領域4
は、いずれかの公知の技術を使用してパターン化するこ
とができる。
って分離されており、これはそれ自体パターン化され、
その底部がデバイスの電極領域4と接触するトラフ8が
設けられるようになっている。バンクのパターン化は、
スクリーン印刷、フォトリソグラフィ、マイクロコンタ
クト印刷等のようないずれかの公知の技術によって行う
ことができる。代替的に、バンク自体は、ここに記載す
る選択的付着技術を用いて、配列したピペットを使用す
ることにより付着させることができる。よって、バンク
の付着は、溶体化された有機半導体または導体を付着さ
せる後続する工程を後に行うために、ピペットのアレイ
を使用して予備工程として実施することができる。
ぞれが各トラフ8と整列している。ピペット10は、付
着させる溶液を保持する貯蔵器14に導管12を介して
接続されている。図1では、複数のピペット10が示さ
れているが、そのそれぞれが各トラフ8と整列され、共
通の導管12によって共通の貯蔵器14に接続されてい
る。しかしながら、以下に記載するように、多数の異な
る構成が可能である。図1の構成は、単にこの発明の原
理を説明するために使用するものである。
ク領域の付着の前)、水平に配置するものとする一方、
ピペットは実質的に垂直に配置する。これにより、バン
ク分離部分の間に画成される展着の領域に渡って均一な
膜厚が達成される。
ドットが、トラフ8により制御された様式で付着され
る。
ピペットという用語を使用するが、これらの部材は、貯
蔵器14に接続されたチューブの遠隔端部からトラフ8
の開口に隣接する遠位端部へと、重力に従って溶液を滴
下することを可能とする伸長した中空孔部のチューブの
形態をとるものであることが理解されよう。ピペット1
0の手段として使用することのできる他の部材には、例
えば、マイクロピペット、シリンジ、突出ノズル、中空
のニードル等がある。孔部は、円錐形または円筒形とす
ることができる。記載する構成では、ピペット10の孔
部は、0.001mm2 〜10mm2 の範囲の断面積を
有する。好適な構成では、ピペットは円形の孔部を有
し、直径は、好ましくは50ミクロンを越え、さらに好
ましくは200ミクロンを越えるものとする。50ミク
ロンの直径は、概して2000μm 2 の断面積に対応
し、200ミクロンの直径は、概して31,400μm
2 の断面積に対応する。本発明で有用なピペットのアレ
イは、薬学、バイオ、およびバイオテクノロジーの分野
で公知であるため、ここでは詳細には記載しないが、こ
の目的のための技術の最適化を可能とするために改変が
必要となることがある。しかしながら、これらは、ガラ
ス、金属、プラスチックまたはセラミック、または実際
に付着させる溶体化された有機材料と和合性を有するあ
らゆる適切な材料により作製することができることに着
目されたい。
を防止するために、さらに濡れを制御するために重要な
役割を果たす。予備付着させたバンクを有する基体を使
用することなく本発明に手段を与えることは原則的には
可能であるが、付着の際のバンクの存在は、最終的なデ
バイスの性能を向上させるものである。バンクまたはバ
ンクの一部は、最終製品において存在しないか、または
一部のみが存在するように、付着の後に除去することが
できる。
ることなく付着領域内に付着させた液滴16を適切に含
ませるために重要である。0.5ミクロン、好ましくは
5ミクロン、さらに好ましくは10ミクロン以上の厚さ
tが、許容し得る性能を与える。バンクの少なくとも頂
部部分が溶液によって容易に濡れ性とならないように、
バンク6の濡れ特性も考慮に入れる必要がある。バンク
の構成の例を以下により詳細に論ずる。
スループットでより容易により安価に付着させてパター
ン化することができる。代替的な技術には、フォトリソ
グラフィによるパターン化と共に、標準的な付着{スピ
ン、ブレード、ミニスカス(miniscus)、コーティング
等}が包含される。他の代替的な技術は、ミクロコンタ
クト印刷である。更なる代替的な技術は、ここに記載す
るようなピペットによる付着技術である。バンクの材料
は、好ましくは有機絶縁材料、例えばポリイミドとする
が、無機物質とすることもできる。
ステムの概略説明図である。ピペット10は導管12を
介して貯蔵器14と連通する。矢印Aで示されるように
基体に対してピペット10を横方向に移動させるか、ま
たは矢印Bまたは矢印AおよびBの両者によって示され
るようにピペット10に対して横方向に基体2の移動を
行うことにより、基体2とピペット10との間で相対的
な移動を行う。ピペット10の移動を可能とするために
は、導管12は可撓性とすることができる。代替的に、
導管12は剛性とすることができ、ピペット10、導管
12、および貯蔵器14からなるピペット集成体は、移
動可能とすることができる。参照番号18は、コントロ
ーラ20の制御下に作動し得る開放機構を示す。開放機
構は圧力下で作動させることができ、手動または自動と
することができる。開放機構は貯蔵器の基部に示してあ
るが、これは全く説明の目的のためである。開放機構
は、ピペット集成体のあらゆる適切な位置に配置するこ
とができる。
(ピボットが直線的に配列されたアレイ)22を使用す
る付着を示す。この直線的なアレイ(リニアアレイ、プ
レート)は、図3の側面図に示し、ピペット10が突出
する複数の開口部24をその下部に有するプレートを備
える。図3の構成では、プレート22内に単一ラインの
ピペット10が設けられている。プレート22は、ピペ
ット10と貯蔵器14との連通を可能とする中空の孔部
26を有する。直線的なアレイおよび/または基体2
は、xまたはy方向にx−y平面内で移動することがで
きる。
トの二次元的なアレイ28を示す。図4には示されてい
ないが、ピペット10はアレイ28の下方から突出し、
xおよびy方向に規則的に配置されていることが明らか
であろう。図4に示す種類の二次元的なアレイを用いる
場合は、ピペット10は、基体2上の必要な付着の領域
に配置することができ、よって、パターン化は「ワンシ
ョット」プロセスにより進行する。これに対して、図2
および図3の単一のピペットまたは直線的なアレイにつ
いては、先に論じたように相対的な移動が必要である。
ステップ・アンド・リピート操作を用いるか、または用
いることなく、広範囲の規則的または不規則的なピペッ
トの配置を企図することが可能である。
ピペット30のアレイを示す。すなわち、ピペットは、
それぞれ異なる波長において発光特性を有する異なる高
分子により作製される付着領域とそれぞれ整列すること
ができるように配置されている。それぞれ赤色、緑色、
および青色の発光高分子を供給するものであることを示
すために、ピペットは10R、10G、および10Bと
して示されている。それぞれ異なる高分子を供給するた
めに、これらはそれぞれ異なる貯蔵器14R、14G、
および14Bに接続されている。
するために、3つの直線的なアレイ32、34、および
36を設けた代替的な構成を示す。
理は、同様のデバイスおける他の高分子、例えば、電荷
輸送層を構成する導電性高分子を付着させる際にも拡張
することができる。
よびy方向に移動させることにより、図3に示す種類の
直線状のアレイ22を如何に使用するかを示すものであ
り、この場合、ピペットの数は、最終的なデバイスにお
いて必要な付着される領域の数より少なくなっている。
点線は、基体上を多重通過する際のアレイ22の予定さ
れる位置を示す。
10またはアレイ22の各位置における付着領域上に、
ピペット10を介して滴下される溶液は単一の液滴16
であることを想定している。しかしながら、位置領域当
たりに1を越える液滴を供給するために、多数の経路を
想定することが正に可能である。さらに、基体2に対す
るピペット10の動作と組み合わせた場合に、ピペット
10からの連続または半連続流を使用することが可能で
ある。例えば、これは、直線的にパターン化されたバン
クを有する直線的にパターン化された領域を作製するた
めに特に有用である。例えば、LEPまたはパターン化
された蛍光材料のために、ストライプの形状の赤色、緑
色、および青色の異なる高分子のパターン化が可能であ
る。さらに、この様式で、LEDディスプレイのための
カラーフィルタをパターン化することが可能である。
示す。図8Aにおいて、電極(ITO)領域4に到達す
る前の最も左側の付着領域上の液滴16を示す。その右
側には、液滴が電極(ITO)領域4に接触した際に何
が起こるかが示されている。すなわち、液滴は、トラフ
8の側部において、バンク6の壁によって内蔵されてい
る。
は図8Bに示すようになる。すなわち、液滴16が乾燥
し、電極(ITO)領域4の上に層(以下、膜、薄膜、
薄膜層、発光層、発光高分子ともいう)38が形成され
る。これらの層38は、ピペット10によって滴下され
た溶液の薄膜層である。薄膜層38の「平坦度」は、溶
液の特性、基体の濡れ特性、バンクの濡れ特性、および
基体の平坦度に着目することによって制御される。
基体を示すものであり、この場合、第1の層を6aで示
し、第2の層を6bで示す。よって、第1の層6aは、
電極領域4のために使用されるインジウムスズ酸化物と
同様の濡れ特性を有する材料から選択することができ
る。第2の層6bは、第1の層6aの縁部から対向離間
したトラフ8を画成するその縁部を有するものとするこ
とができる。複数の異なる縁部の位置を図9A〜図9D
に示す。これにより、インジウムスズ酸化物層に直接隣
接する濡れ特性に過度の影響を与えることなく、第2の
層6bの高さを増加させることが可能となる。これは、
より薄い層6a、電極(ITO)、および溶液の特性に
よって制御される。第2の層は、最終製品中に存在しな
いように除去することができる。
画成するための開口またはトラフ8をバンク6により如
何に画成するかをより明瞭に示すものである。参照番号
4は、前記と同様の電極(ITO)ストリップを示す。
状を示す。これらの形状は、図9A〜図9Dに示すよう
な二層構造と組み合わせることができる。
の形状を示す。図12の構成では、電極(ITO)スト
リップ(インジウムスズ酸化物ストリップ)4は横方向
に延在するものとして示されており、バンクストリップ
6が、電極(ITO)ストリップ4に対して横断方向に
延在している。これにより、ピペット10がバンク6の
間に生成したトラフに沿って移動することが可能とな
り、連続または半連続流として溶液を付着させることが
可能となる。溶液を付着させて乾燥させ、膜38を生成
した後に、陰極を付着させて図13に示す最終製品を製
造することができる。陰極は、例えば、アルミニウム、
またはアルミニウムとカルシウムとの二重層、または有
機LEDのために使用されるあらゆる陰極材料からなる
ものとすることができる。よって、図13の最終的なデ
バイスにおいては、発光デバイスは、基体2と、横方向
に延在する複数のインジウムスズ酸化物ストリップ4
と、インジウムスズ酸化物ストリップ4に対して横断方
向に延在する複数のバンクバー6とからなる構造を有す
る。ストリップ6の間には、ピペット10を使用して溶
体化された材料を付着させた後に、乾燥工程の結果得ら
れる発光高分子38の薄膜が形成される。薄膜38は、
インジウムスズ酸化物ストリップ4と重なっており、し
たがって重複領域に活性な画素pが形成される。陰極4
0はデバイスの上に被せられている。インジウムスズ酸
化物ストリップ4と陰極40との間に電界を印加する
と、反対の種類の電荷担体が、それぞれITOおよび陰
極から発光層38へと注入される。これらの電荷担体は
再結合した後に放射減衰し、光を発するに至る。
してきたが、他の活性な光学的、電子的、または光電子
的デバイスを作製することができることは容易に理解さ
れよう。例えば、多色および/またはRGBデバイス、
パターン化されたLEP、または蛍光フィルタ、アクテ
ィブまたはパッシブマトリックス、ダイオードおよびフ
ォトダイオード、三極管、光学カプラ、光電池セル、薄
膜トランジスタ等を作製することができる。これらのデ
バイスは、共通して、少なくとも1つのパターン化され
た活性な有機半導体または導体層を含むという特徴を有
する。
の溶液を基体上に分散させることのできる制御可能な滴
下開放機構と共に用いられる。それぞれのピペットは個
々に制御可能とすることができる。
予備パターン化した電極領域を有する実質的に透明な基
体2により示したが、他の構成が可能であることが理解
されよう。例として、限定されるものではないが、予備
パターン化した電極として、導電性の酸化スズまたは金
属または合金を使用することができる。代替的に、陰極
は、図13に示す頂部ではなく、構造体の底部に付着さ
せることができる。
材料には次のものが含まれる。
(PANI)および誘導体、ポリチオフェンおよび誘導
体、ポリピロールおよび誘導体、ポリエチレンジオキシ
チオフェン、これらにドーパントがドープされた形態の
全て、並びに特にポリスチレンスルホン酸をドープした
ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDT/PS
S)、 b)スピロ化合物を含む溶体化された分子化合物、例え
ば、EP−A−0676461号に記載されているよう
なもの、 c)溶体化された電荷輸送および/またはルミネセント
/エレクトロルミネセント高分子、好ましくは共役高分
子、例えば、ポリフェニレンおよび誘導体、ポリフェニ
レンビニレンおよび誘導体、ポリフルオレンおよび誘導
体、トリアリール含有高分子および誘導体、種々の形態
の前駆体高分子、共高分子(前記した名称の高分子の種
類を含む)、一般的にランダムおよびブロック共高分
子、主鎖に側鎖基として結合した活性な(電荷輸送およ
び/またはルミネセント)分子種を有する高分子、チオ
フェンおよび誘導体等、 d)他の無機化合物、例えば、絶縁体または導体を作製
するための溶体化された有機金属前駆体化合物。
乾燥した場合に、好ましくは光学的/電子的/光電子的
に(optically/electronically/optoelectronically )
活性である最終的な安定な形態を生成するものである。
よって、乾燥した場合に、その最終的な形態を達成する
溶液が包含され、乾燥した場合に、高分子の最終的な形
態へと変換する前駆体高分子の溶液も同様に包含され
る。溶体化された材料がその最終的な形態を達成するこ
とのできる1つの方法は、強固な溶質を残す溶剤の蒸発
によるものである。これは、材料を乾燥させるか、また
はRTP{室温および圧力(Room Temperature and Pre
ssure )}で単に「放置して乾燥させる」ことによって
達成することができる。勿論、それ自体の上での乾燥工
程は、溶体化された材料をその最終的な共通する安定な
形態へと変換するには十分たり得ず、この場合は、材料
の化学組成における必要な変化を与えるために付加的な
工程を設けることができる。
る材料を付着させるためのインラインプロセシングに特
に有用である。すなわち、異なる層を形成するために異
なる材料を付着させるべく、多数の異なる孔部集成体の
間で、連続的または段階的に基体を移動させることがで
きる。
ある。
説明図である。
あり、図5Bは、多色付着のためのアレイの側面図であ
る。
る。
す図である。
である。
ある。
Claims (18)
- 【請求項1】溶体化された有機材料を選択的に付着させ
る際に、前記材料の貯蔵器と連通した遠隔端部から前記
材料を受容するための基体に隣接した遠位端部へと、伸
長した中空の孔部を介して前記材料を供給することによ
り、溶体化された有機材料を選択的に付着させる方法で
あって、前記材料と基体との間の接触に応じて、重力お
よび濡れ張力のうちの1つ、またはこれらの組み合わせ
に基づいて遠位端部が離れるように、前記材料の供給を
制御することを特徴とする溶体化された有機材料の選択
的付着方法。 - 【請求項2】請求項1記載の方法において、前記基体に
対する前記孔部の移動を可能とし、基体の所定の領域に
おける選択的付着を可能とするように、前記少なくとも
1つの中空の孔部が、可撓性のチューブを介して前記貯
蔵器と連通することを特徴とする方法。 - 【請求項3】請求項1記載の方法において、前記伸長し
た中空の孔部が孔部集成体の一部を形成し、これは前記
貯蔵器を含み、かつ基体の所定の領域における前記選択
的付着を可能とするように、基体に対して移動可能であ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項4】請求項1記載の方法において、基体の所定
の領域における前記選択的付着を可能とするように、前
記少なくとも1つの伸長した中空の孔部に対する移動の
ために基体が取り付けられていることを特徴とする方
法。 - 【請求項5】請求項3記載の方法において、前記孔部集
成体は、複数の開口からなると共にそのそれぞれがそれ
ぞれの突出する伸長した中空の孔部と関連するプレート
の形態のアレイを含み、前記開口により、前記孔部と前
記貯蔵器との間の連通が可能となることを特徴とする方
法。 - 【請求項6】請求項1記載の方法において、基体の所定
の領域に異なる材料を供給するために、それぞれの異な
る貯蔵器と連通する少なくとも3つのこの種の伸長した
中空の孔部を含み、前記異なる材料は、異なる波長にお
いて光を発することのできる発光有機材料であることを
特徴とする方法。 - 【請求項7】請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方
法において、前記選択的な付着が生起する所定の領域を
画成するために、基体が、予備成形された形状の分離材
料を担持することを特徴とする方法。 - 【請求項8】請求項7記載の方法において、電極材料
が、前記所定の領域に予め付着されていることを特徴と
する方法。 - 【請求項9】請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方
法において、孔部の断面積が0.001mm2 〜10m
m2 の範囲であることを特徴とする方法。 - 【請求項10】請求項1乃至9のいずれか1項に記載の
方法において、基体と伸長した中空の孔部の遠位端部と
の間の距離が10mm未満であることを特徴とする方
法。 - 【請求項11】請求項1乃至10のいずれか1項に記載
の方法において、前記伸長した中空の孔部を介する前記
材料の付着の速度が3m/s 未満であることを特徴とす
る方法。 - 【請求項12】請求項1乃至11のいずれか1項に記載
の方法において、前記所定の領域が、50μmより大き
い最大寸法を有することを特徴とする方法。 - 【請求項13】光学的、電子的、または光電子的デバイ
スを製造する方法であって、 (a)基体上に、溶体化された材料の後続する付着のた
めの所定の領域を画成するために所定の形状の分離材料
を形成し、 (b)前記材料の貯蔵器と連通し伸長した中空の孔部の
遠隔端部から前記所定の領域に隣接する前記孔部の遠位
端部へと前記材料を供給することにより、前記所定の領
域に溶体化された材料を付着させ、 前記材料と基体との間の接触に応じて、重力および濡れ
張力のうちの1つ、またはこれらの組み合わせに基づい
て遠位端部が離れるように前記材料の供給を制御し、 (c)乾燥する工程からなることを特徴とする光学的、
電子的、または光電子的デバイスの製造方法。 - 【請求項14】請求項13記載の方法において、工程
(a)の前に、前記所定の領域に露呈した複数の電極領
域を基体上に形成する工程を含むことを特徴とする方
法。 - 【請求項15】請求項14記載の方法において、前記電
極領域が陽極領域であり、乾燥工程の後に、陰極層を付
着させる工程をさらに含むことを特徴とする方法。 - 【請求項16】請求項13、14、または15のいずれ
か1項に記載の方法において、溶体化された材料が発光
有機材料であることを特徴とする方法。 - 【請求項17】請求項1または13記載の方法におい
て、前記材料を基体と接触させる一方、前記材料を依然
として孔部の遠位端部と接触させたままとすることを特
徴とする方法。 - 【請求項18】請求項1または13記載の方法を使用し
て、光学的、電子的または光電子的デバイスのための活
性な部材を製造することを特徴とする方法。
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