JP2006505111A - 有機発光ディスプレイエレメントの熱転写印刷 - Google Patents

有機発光ディスプレイエレメントの熱転写印刷 Download PDF

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Abstract

本発明は、絶縁体を有機エレクトロルミネセンススタックまたは有機エレクトロルミネセンス層上に選択的に熱転写して、電極材料の堆積時に隣接したデバイスを電子的に絶縁する方法を提供する。これは、１つの共通頂部電極、または絶縁体の存在によるシャドーイングによってパターニングされた複数の電極を形成する１つの堆積工程による、基材上の複数の有機エレクトロルミネセンスデバイス用の頂部電極の形成を可能にすることができる。

Description

本発明は、有機エレクトロルミネセンスデバイスのための層をパターニングする方法に関する。
ドナーシートからレセプタ基材への材料のパターン状熱転写が、非常にさまざまな用途のために提案されている。たとえば、材料を選択的に熱転写して、電子ディスプレイおよび他のデバイスに有用なエレメントを形成することができる。具体的には、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、スペーサ、偏光子、導電層、トランジスタ、蛍光体、および有機エレクトロルミネセンス材料の選択的な熱転写がすべて提案されている。
活物質の選択的な熱転写を用いて、非常にさまざまな材料およびデバイス構造を使用する有機エレクトロルミネセンスディスプレイおよび有機エレクトロルミネセンスデバイスを正確にかつ精密に製造することができる。しばしば、蒸着などのより多くの従来の手段を用いて、電極層などの１つ以上の有機エレクトロルミネセンスデバイス層を提供するおよび／またはパターニングすることが望ましいであろう。本発明は、ドナーシートから、有機エレクトロルミネセンスディスプレイに有用な１つ以上のパターニングされた層を含むデバイス基材上への絶縁材料の選択的な熱転写を企図する。絶縁材料を使用して、隣接したデバイスを電子的に絶縁することができ、また、カソード材料またはアノード材料などの付加的なデバイス層のパターニングを助けることができる。
一態様において、本発明は、ディスプレイ基材の上に１つ以上のアドレス可能な第１の電極層が配置されたディスプレイ基材を提供する工程と、１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層を、基材上の１つ以上の第１の電極の少なくとも一部の上に形成し、それにより、１つ以上の有機エレクトロルミネセンススタックを画定する工程であって、各スタックが、１つ以上の第１の電極層のうちの１つの一部の上の１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層のうちの１つの一部を含む工程と、複数の絶縁体を、熱転写ドナーシートから１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層上に選択的に熱転写し、１つ以上の有機エレクトロルミネセンススタックの少なくとも２つの部分を露出したままにする工程と、複数の絶縁体を転写する工程の後、第２の電極を堆積させ、それにより、１つ以上の絶縁体によって分離された少なくとも２つの有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成する工程とを含む、有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成するための方法を提供する。
別の態様において、本発明は、ディスプレイ基材の上に複数の独立してアドレス可能な電極パッドが配置されたディスプレイ基材を提供する工程と、１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層を電極パッドの上に形成する工程であって、各有機エレクトロルミネセンス層が、少なくとも１つの電極パッドと関連する工程と、複数の絶縁体を、熱転写ドナーシートから１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層上に選択的に熱転写し、１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層の２つ以上の部分を露出したままにする工程と、共通電極を、絶縁体および露出した有機エレクトロルミネセンス層の上に堆積させ、それにより、１つ以上の絶縁体によって分離された少なくとも２つの有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成する工程とを含む、有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成するための方法を提供する。
本発明の方法は、アクティブマトリックス有機エレクトロルミネセンスディスプレイ、パッシブマトリックス有機エレクトロルミネセンスディスプレイ、モノクロ有機エレクトロルミネセンスディスプレイ、マルチカラー有機エレクトロルミネセンスディスプレイ、またはフルカラー有機エレクトロルミネセンスディスプレイを製造する際に、絶縁体をパターニングして、隣接したデバイスを分離するために用いることができる。本発明によってパターニングされた絶縁体は、共通電極の堆積時の隣接したデバイスの短絡を防止するのを助けるためのバリヤであることができるか、電極材料のシャドー堆積（ｓｈａｄｏｗ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）の間にシャドーイング構造として作用して、電極の簡単なパターニングを可能にすることができる。
本発明は、添付の図面と関連して、本発明のさまざまな実施形態の次の詳細な説明を考慮して、より完全に理解されるであろう。
本発明は、さまざまな修正例および代替形態が可能であるが、その特定のものが、図面に例として示されており、詳細に説明される。しかし、本発明を、説明される特定の実施形態に限定しないことが意図されることが理解されるべきである。それどころか、本発明の精神および範囲内である修正例、均等物、および代替例をすべて網羅することが意図される。
本発明は、一般に、隣接したデバイスを分離するために、選択的に熱転写された絶縁体を使用して、有機エレクトロルミネセンス（ＯＥＬ）デバイス用電極を形成することに関する。本文書で使用されるように、ＯＥＬという用語は、使用される発光材料が、発光ポリマー（ＬＥＰ）、小分子エミッタ（ＳＭ）、ドープされた有機エミッタ、有機エミッタと任意の他の材料とのブレンド、ＬＥＰを含むコポリマー、または、有機エレクトロルミネセンスデバイスの発光材料として使用することができる、発光層の発光材料もしくは組成物のいかなる他のタイプであるかにかかわらず、いかなる有機エレクトロルミネセンス材料、有機エレクトロルミネセンスデバイス、または有機エレクトロルミネセンスディスプレイも指す。
本発明において、最初に、「有機エレクトロルミネセンススタック」、または単に「スタック」とここで呼ばれる、複数の部分的に完成されたＯＥＬデバイスを有する基材を提供することによって、ＯＥＬデバイスをパターニングすることができる。これらの有機エレクトロルミネセンススタックは、好ましくは、本発明の製造方法を用いてパターニングすべき１つまたは複数の層以外は、最終ＯＥＬデバイスに望まれる層をすべて含む。たとえば、各スタックは、基材、電極（アノードまたはカソードなど）、電荷輸送層（電極がアノードである場合は正孔輸送層、または電極がカソードである場合は電子輸送層など）、および発光層を、順に含んでもよい。他の層、たとえば、バッファ層、電荷ブロッキング層、または、最終ＯＥＬデバイスに含むのに適した、現在知られているか後に開発されるいかなる他の層も、スタック内のいかなる適切な位置に存在してもよい。例示的な場合において、基材上に形成された複数の有機エレクトロルミネセンススタックは、デバイスが完成されたとき独立してアドレスすることができるように形成され、それにより、ディスプレイ内の複数のピクセルエレメントまたはサブピクセルエレメントとして使用することができる。
いったんスタックが提供されると、本発明は、絶縁体のパターンを、たとえば、隣接したスタックを分離するように隣接したスタックの間にかつ隣接したスタックに部分的に重なるように、スタックの上に直接熱転写して、単一スタックを分離して複数のデバイスを製造することなどを企図する。パターニングされた絶縁体は、スタックを電子的に絶縁するおよび／または不活性領域を作るように働くことができ、第２の電極層および／または他のデバイス層の堆積時に、複数のＯＥＬデバイスが形成される。
図１（ａ）から図１（ｃ）は、本発明によるＯＥＬデバイス用電極を製造する１つの方法を示す。図１（ａ）は、基材１００上に配置された底部電極１１０、および底部電極１１０上に配置された複数の有機エレクトロルミネセンス発光層１２０を示す。他の層（図示せず）も、電極１１０と発光層１２０との間に、または発光層１２０の上に配置することができる。電極１１０および発光層１２０によって被覆された基材上の領域を、ＯＥＬスタックとみなすことができる。
基材１００は、ガラス、プラスチックフィルム、ステンレス鋼、結晶シリコンもしくはポリシリコン、または他の適切なディスプレイ基材を含む、ＯＥＬディスプレイに適したいかなる基材であることもできる。いくつかの場合、ＯＥＬデバイス構造は、光が、基材を通して見る人の方に発されることが意図されるようなものである。そのような場合、基材１００は、発された光に実質的に透明であってもよく、電極１１０は、透明な導電性酸化物（典型的には酸化インジウムスズまたはＩＴＯ）などの透明な導電性電極であってもよい。他のデバイス構造において、基材１００は、発された光に透明である必要はなく、というのは、意図された見る人が他方の側に位置するからである。これらの場合、電極１１０は、いかなる適切な電極材料であってもよく、透明である必要はない。
電極１１０は、ＯＥＬデバイスおよびＯＥＬディスプレイ内の電極に適したいかなる材料であることもできる。述べられたように、電極１１０は、ＩＴＯまたは別の透明な導電層であってもよい。電極１１０は、図１（ａ）に連続層として示されている。多くの場合、電極１１０のような電極は、基材１００上のパターンで、たとえば、一連の平行なストライプで、またはパッドの二次元パターンで提供される。図１（ａ）において、電極１１０を、ページの平面に垂直に走る軸に沿って隔置された一連の電極ストライプの１つとして想像することができる。したがって、図１に示された断面において、そのような電極の１つのみが見える。
ＯＥＬスタック１２０は、有機発光材料１２０を含み、また、先に述べられたように、ＯＥＬデバイスに適したいかなる他の層または材料も含むことができる。ＯＥＬ発光層１２０は、電極１１０などの電極上のパターンで、たとえば、一連の平行なストライプで、または二次元パターンで提供することができる。図１（ａ）において、発光層１２０を、その１つが電極１１０である一連の電極ストライプに垂直に走る一連の平行なストライプとして想像することができる。発光層および電極が重なる領域であるＯＥＬスタックは、電位によるピクセル領域またはサブピクセル領域を画定することができる。隣接したスタックは、たとえば、モノクロ、カラー、またはフルカラー表示を達成するために、同じまたは異なった色を発するように設計することができる。発光層１２０をパターニングするさまざまな方法を、うまく用いることができ、特定の方法を用いることができることは、一般に、ＯＥＬスタックに含まれる構造および材料による。たとえば、小分子エミッタ層および／または電荷輸送層を、マスクを介する堆積、選択的熱転写方法、または他の適切な方法によってパターニングすることができる。発光ポリマーおよび導電性ポリマーまたは半導体ポリマー材料を、インクジェット方法、選択的熱転写方法、または他の方法によってパターニングすることができる。エミッタ層および他のデバイス層を、また、さまざまなマスク堆積技術、フォトリソグラフィ、スクリーン印刷、インクジェット、ドナーからの、光または熱で誘起された熱転写、または現在知られているか後に開発されるさまざまな他の方法によってパターニングしてもよい。
図１に示されているように、発光層１２０は、物理的に分離されている。しかし、隣接した発光層１２０（または隣接したＯＥＬスタック内の他の層）の少なくともいくつかを、基材を横切る１つ以上の方向において、複数のＯＥＬスタック領域にわたって接続することができる。たとえば、スタックは、同じＬＥＰ層を共有してもよく、スタック間の境界（ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ）がＬＥＰのドーピングの変化によって定められ、異なってドープされた隣接した領域が異なった色を発することができる。モノクロディスプレイの場合、発光層は、ドーピング変化を伴わずにディスプレイ基材を横切って連続していることができる。パッシブマトリックスアドレスディスプレイの場合、複数の隣接したスタックは、典型的には、基材の１つの方向を横切る少なくとも１つの電極（たとえば、電極ストライプ）を共有し、直交方向に隣接したスタックは、少なくとも１つの発光層を共有する。
図１（ｂ）は、隣接した発光層１２０の間に配置され、かつ隣接したスタックに部分的に重なる複数の絶縁体１３０を示す。図１（ｂ）は同じ割合で描かれていないが、絶縁体１３０は、一般に、スタックより高いあるレベルに上昇する。たとえば、例示的な絶縁体１３０は、少なくとも発光層１２０ほど厚く、しばしば、少なくともＯＥＬスタックの２倍厚い。図１（ｂ）において、絶縁体１３０は、露出したように図１（ａ）に示された、電極１１０の部分を完全に被覆する。絶縁体１３０は、ドナーエレメントからディスプレイ基材に選択的に熱転写することができるのであれば、所望の電気絶縁機能性に適したいかなる材料であることもできる。絶縁体材料の選択的な熱転写の例示的な方法を、次の説明でより詳細に説明する。
図１（ｃ）は、発光層１２０および絶縁体１３０の上の頂部電極１４０の形成を示す。図１（ｃ）の矢印は、電極材料が、材料の実質的に平行なビームとしてディスプレイ基材表面法線に対してある角度で堆積されていることを示す。堆積ターゲットの表面法線に対してゼロでない角度で材料の実質的に平行なビームを使用する堆積を、本文書においてシャドーコーティング（ｓｈａｄｏｗ ｃｏａｔｉｎｇ）と呼ぶ。絶縁体１３０がＯＥＬスタックより高いレベルに上昇するので、各スタックの一部が、絶縁体によって遮られるか影にされ、電極材料は影にされた領域に堆積されない。これは、電極１４０のコーティングの不連続を作ることができ、それにより、独立した頂部電極を形成することができる。たとえば、ＯＥＬスタックは、一連の平行なストライプであることができ、それらの間に、一連の平行なストライプ絶縁体リブ１４０が形成されて、図１（ｂ）に示されているような断面をもたらす。次に、適切な角度での電極材料のシャドーコーティングの結果が、各ストライプスタックと関連するストライプ電極である。そのような構成は、パッシブマトリックスＯＥＬディスプレイ用頂部電極を製造するのに特に適していてもよく、底部電極は、頂部電極ストライプに直交する一連のストライプである。
シャドーコーティングされた電極１４０は、ディスプレイ用途のための電極として有用ないかなる適切な材料であることもできる。一般に、底部電極１１０または頂部電極１４０のいずれかが、ＯＥＬデバイスの発光装置によって発される光に実質的に透明である。説明されたように、透明な導電性酸化物を、電極材料として使用することができる。多くのＯＥＬデバイス構造において、基材１００は、ガラスまたは別の透明な基材であり、電極１１０は、ＩＴＯなどの透明な導電性酸化物であり、かつアノードとして働き、頂部電極は、カソードである。カソードの材料は、とりわけ、その電子特性について選択される。１つの重要な要因が、カソード材料の仕事関数であることができる。この理由のため、多くのＯＥＬデバイス構造において、カソードは、カルシウム金属、フッ化リチウム、または何らかの他のそのような材料を含む。しばしば、アルミニウムなどの１つ以上の他の金属層を、カルシウムまたは他のそのような金属の薄い層の上に堆積させて、カソードを形成することができる。しかし、本発明は、特定のカソード材料またはアノード材料に限定されず、有機エレクトロルミネセンススタックおよび絶縁体の上に適切な厚さで適切に堆積させることができる任意の適切な電極材料を使用して行うことができる。好ましくは、スタックおよび絶縁体の上に堆積させる電極材料は、平行ビームで、一般に真空技術によって、蒸着、スパッタ堆積、または他の方法で堆積させることができる。
先に述べられたように、頂部電極材料を除く他のデバイス層および材料を、電極材料のシャドーコーティングの前、後、または間に、スタックおよび絶縁体の上に堆積させることができる。これらの他の層および／または材料を、シャドーコーティングしてもよいし、またしなくてもよい。たとえば、電荷輸送材料、色変換層、ドーパント、ならびにＯＥＬディスプレイおよびＯＥＬデバイスに有用な他の層および材料を、スタックおよび絶縁体の上に堆積させることができる。
パターニングされた絶縁体を使用して、すべての有機エレクトロルミネセンススタックの上に共通電極を堆積させる前にデバイスを分離することもできる。図２（ａ）は、基材２１０と、複数のパターニングされた電極２２０と、複数の有機発光層２３０と、有機エレクトロルミネセンススタック間に配置され、かつ有機エレクトロルミネセンススタックに部分的に重なる絶縁体２４０と、スタックおよび絶縁体の上に配置された共通電極２５０とを含むディスプレイ２００を示す。他のデバイス層（図示せず）も含むことができる。図２（ａ）に示された構造は、アクティブマトリックスＯＥＬディスプレイを製造する際に有用であってもよく、パターニングされた電極２２０は、たとえば矩形マトリックスで基材２１０上に形成され、かつトランジスタなどのデバイスをアドレスするように適切に接続された複数のＩＴＯアノードパッドである。発光層２３０、および正孔輸送層などの他の層を、アノードパッドの行または列と整列したストライプとしてパターニングすることができる。次に、絶縁体２４０を、図２（ａ）に示されているように発光層ストライプ間のストライプとして選択的な熱転写によってパターニングすることができる。最後に、カソード材料を発光スタックおよび絶縁体の上に堆積させて、ＯＥＬデバイスを完成することができる。
図２（ｂ）は、基材２１１と、複数のパターニングされた電極２２１と、すべての電極２２１の上に形成された１つのＯＥＬ発光層２３１と、発光層２３１上に電極２２１間の位置に配置された絶縁体２４１と、絶縁体２４１、および発光層２３１の露出部分の上に配置された共通電極２５１とを含む別のディスプレイ２０１を示す。他のデバイス層（図示せず）も含むことができる。図２（ｂ）に示された構造は、アクティブマトリックスモノクロＯＥＬディスプレイを製造する際に有用であろう。図２（ｂ）に示された構造は、また、アクティブマトリックスフルカラーＯＥＬディスプレイを製造する際に有用であってもよく、発光層２３１が、異なった色発光を達成するために異なったドーパントでドープされる。発光層２３１を、シャドーマスキングプロセス、選択的熱転写プロセス、または別の適切なプロセスによって、パターニングされたようにドープすることができる。絶縁体パターンを形成した後、発光層２３１をパターンドープし（ｐａｔｔｅｒｎ ｄｏｐｅ）、絶縁体が、クロスドープされる（ｃｒｏｓｓ−ｄｏｐｅｄ）ことから発光層２３１の隣接した露出部分をマスクするのを助けるようにすることが望ましいであろう。
図２（ｃ）は、基材２１２と、複数の電極ストライプ２２２（ページの平面に平行に走って示されている）と、すべての電極ストライプ２２２の上に形成された１つのＯＥＬ発光層２３２と、発光層２３２上に配置された絶縁体２４２と、絶縁体２４２、および発光層２３２の露出部分の上に配置されたシャドーコーティングされた電極２５２とを含む別のディスプレイ２０２を示す。他のデバイス層（図示せず）も含むことができる。図２（ｃ）に示された構造は、また、パッシブマトリックスモノクロＯＥＬディスプレイを製造するのに特に適しているであろう。この構造において、発光層のパターニングを必要とせず、かつシャドーコーティングの一工程によってパターニングされた頂部電極を作ることを考慮するパッシブマトリックスディスプレイを製造することができる。
特定のデバイス構造および配置にかかわらず、すべての所望のデバイス層の形成後、デバイスをカプセル封入して、ＯＥＬデバイスの１つ以上の層または材料を、汚染、腐食、または他の方法で劣化させることがある、周囲の環境からの水、酸素、および／または他の要素からデバイスを保護することができる。
隣接したデバイスを分離し、かつディスプレイ内のピクセル間のクロストークを防止するのを助けるために絶縁体リブを使用することが有用であることができる。本発明において、絶縁体リブは、ドナーシートから、ＯＥＬ発光層を含むディスプレイ基材上への選択的な熱転写によってパターニングされる。ＯＥＬ発光層を形成した後、絶縁体をパターニングすることによって、絶縁体材料を選択する際により柔軟性があるであろう、というのは、ＯＥＬ発光層を形成するために用いられる堆積方法、コーティング方法、パターニング方法、または他の方法が、絶縁体リブ材料と適合性のある必要はないであろうからである。本発明によってパターニングされた絶縁体を使用して、ディスプレイの「活性」領域またはピクセル領域の端縁を、よりはっきりかつきれいに画定することもできる。したがって、電極端縁および／または発光層端縁に依存するのではなく、絶縁体の端縁を使用して、デバイスの端縁を示す（ｄｅｌｉｎｅａｔｅ）ことができる。これは、たとえば、電極材料および／またはパターニング方法を選択する際に、ならびに発光材料（および他のＯＥＬデバイス材料）および／またはパターニング方法を選択する際に、より多くの自由および柔軟性をもたらすことができ、というのは、きれいな電極端縁および／または発光層端縁を形成するためにより少ない注意を払えばよいからである。これは、きれいなパターニング性（ｐａｔｔｅｒｎａｂｉｌｉｔｙ）をあまり考慮せずに、性能に基いて、電極材料、発光材料、および他のデバイス材料を選択することを可能にすることができる。同時に、非常にさまざまな絶縁体材料をドナーシートから選択的に熱転写して、ピッチが高解像度ディスプレイサブピクセルのスケールで、パターンのきれいなラインおよび端縁を形成することができる。
図３は、本発明によって絶縁体を転写する際に使用するのに適した熱転写ドナー３００の例を示す。ドナーエレメント３００は、ベース基材３１０と、任意の下層３２０と、任意の光−熱変換層（ＬＴＨＣ層）３３０と、任意の中間層３４０と、転写層３５０とを含む。他の層も存在することができる。例示的なドナーが、米国特許第５，７２５，９８９号明細書、米国特許第６，１１４，０８８号明細書、米国特許第６，１９４，１１９号明細書、米国特許第６，２２８，５５５号明細書、米国特許第６，２４２，１５２号明細書、および米国特許第６，２８４，４２５号明細書、ならびに同一譲受人による米国特許出願第０９／６６２，９８０号明細書、米国特許出願第０９／４５１，９８４号明細書、および米国特許出願第０９／９３１，５９８号明細書に開示されている。
本発明のプロセスにおいて、熱物質転写ドナーエレメントの転写層をレセプタに隣接して配置し、ドナーエレメントを選択的に加熱することによって、材料を熱物質転写ドナーエレメントの転写層からレセプタ基材に転写することができる。例示的には、ドナー内に、しばしば別個のＬＴＨＣ層内に配置された光−熱変換材料によって吸収し、熱に変換することができるイメージング放射線を、ドナーエレメントに照射することによって、ドナーエレメントを選択的に加熱することができる。これらの場合、ドナーを、ドナー基材、レセプタ、または両方を通して、イメージング放射線に曝すことができる。放射線は、たとえば、レーザ、ランプ、または他のそのような放射線源からの、可視光、赤外線、または紫外線を含む、１つ以上の波長を含むことができる。熱印刷ヘッドの使用などの他の選択的な加熱方法も用いることができる。熱転写層からの材料を、このようにレセプタに選択的に転写して、レセプタ上に、転写された材料のパターンをイメージ状に形成することができる。多くの場合、たとえばランプまたはレーザからの光を使用してドナーにパターン状に照射する熱転写が、しばしば達成することができる正確さおよび精度のため、有利であることができる。転写されたパターンのサイズおよび形状（たとえば、線、円、正方形、または他の形状）は、たとえば、光ビームのサイズ、光ビームの照射パターン、熱物質転写エレメントとの向けられたビームの接触の持続期間、および／または熱物質転写エレメントの材料を選択することによって制御することができる。転写されたパターンは、ドナーエレメントにマスクを通して照射することによって制御することもできる。
述べられたように、熱印刷ヘッドまたは他の加熱エレメント（パターニングされたまたは他の態様）を使用して、ドナーエレメントを直接選択的に加熱し、それにより、転写層の部分をパターン状に転写することもできる。そのような場合、ドナーシート内の光−熱変換材料は任意である。熱印刷ヘッドまたは他の加熱エレメントは、材料の、より低い解像度のパターンを製造するか、配置を精密に制御する必要がないエレメントをパターニングするのに特に適しているであろう。
熱物質転写のモードは、用いられる選択的な加熱のタイプ、ドナーに照射するために使用する場合は照射のタイプ、ＬＴＨＣ層の材料および特性のタイプ、転写層の材料のタイプ、ドナーの全体的な構造、レセプタ基材のタイプなどによって変わることができる。いかなる理論にも縛られることを望まずに、転写は、一般に、１つ以上の機構によって起こり、その１つ以上を、イメージング条件、ドナー構造などによって、選択的な転写の間に強調しても強調をやめてもよい。熱転写の１つの機構としては、熱溶融粘着転写が挙げられ、熱転写層とドナーエレメントの残りとの間の界面における局所加熱が、選択された位置におけるドナーへの熱転写層の接着力を低下させることができる。熱転写層の選択された部分は、ドナーよりレセプタに強く接着することができ、ドナーエレメントが除去されると、転写層の選択された部分はレセプタ上に残る。熱転写の別の機構としては、アブレーティブ転写が挙げられ、局所加熱を用いて、ドナーエレメントから転写層の部分をアブレーションすることができ、それにより、アブレーションされた材料をレセプタの方に向けることができる。熱転写のさらに別の機構としては、昇華が挙げられ、転写層内に分散した材料を、ドナーエレメント内で発生された熱によって昇華させることができる。昇華した材料の一部は、レセプタ上で凝縮することができる。本発明は、熱物質転写ドナーエレメントの選択的な加熱を用いて転写層からレセプタ表面への材料の転写を引き起すことができるこれらおよび他の機構の１つ以上を含む転写モードを企図する。
さまざまな放射線放出源を使用して、熱物質転写ドナーエレメントを加熱することができる。アナログ技術（たとえば、マスクを介する照射）の場合、高出力光源（たとえば、キセノンフラッシュランプおよびレーザ）が有用である。デジタルイメージング技術の場合、赤外、可視、および紫外レーザが、特に有用である。適切なレーザとしては、たとえば、高出力単一モードレーザダイオード、ファイバ結合レーザダイオード、およびダイオード励起固体レーザ（たとえば、Ｎｄ：ＹＡＧおよびＮｄ：ＹＬＦ）が挙げられる。レーザ照射休止時間は、たとえば、１００分の数マイクロ秒から数十マイクロ秒以上に広く変わることができ、レーザフルエンスは、たとえば、約０．０１から約５Ｊ／ｃｍ2以上の範囲内であることができる。他の放射線源および照射条件が、とりわけ、ドナーエレメント構造、転写層材料、熱物質転写のモード、および他のそのような要因に基いて、適切であることができる。
大きい基材領域にわたって、高いスポット配置正確さが必要な場合（たとえば、高情報量ディスプレイおよび他のそのような用途のためのエレメントをパターニングする場合）、レーザが放射線源として特に有用であることができる。レーザ源は、また、大きい剛性基材（たとえば、１ｍ×１ｍ×１．１ｍｍのガラス）および連続またはシート状フィルム基材（たとえば、厚さ１００μｍのポリイミドシート）の両方と適合性がある。
イメージングの間、熱物質転写エレメントをレセプタと密接に接触させることができるか（熱溶融粘着転写機構に典型的にあてはまるであろうように）、熱物質転写エレメントをレセプタからある距離隔置することができる（アブレーティブ転写機構または転写材料昇華機構にあてはまることができるように）。少なくともいくつかの場合、圧力または真空を用いて、熱転写エレメントをレセプタと密接に接触させて保持することができる。いくつかの場合、マスクを熱転写エレメントとレセプタとの間に配置することができる。そのようなマスクは、取外し可能であることができるか、転写後、レセプタ上に残ることができる。光−熱変換材料がドナー内に存在する場合、放射線源を使用して、ＬＴＨＣ層（および／または放射線吸収体を含有する他の層）をイメージ状に（たとえば、デジタル的に、またはマスクを介するアナログ照射によって）加熱して、熱転写エレメントからレセプタへの転写層のイメージ状転写および／またはパターニングを行うことができる。
典型的には、転写層の選択された部分は、任意の中間層またはＬＴＨＣ層などの、熱物質転写エレメントの他の層のかなりの部分を転写することなく、レセプタに転写される。任意の中間層の存在は、ＬＴＨＣ層からレセプタへの材料の転写をなくすか低減してもよく、および／または転写層の転写された部分の歪みを低減してもよい。好ましくは、イメージング条件下において、ＬＴＨＣ層への任意の中間層の接着力は、転写層への中間層の接着力より大きい。いくつかの場合、反射性および／または吸収性中間層を使用して、ドナーを透過するイメージング放射線のレベルを減衰させるか他の方法で制御することができ、および／またはドナー内の温度を管理することができ、たとえば、イメージングの間、転写層への熱または放射線ベースの損傷を低減することができる。
長さおよび幅の寸法が１メートル以上である熱転写エレメントを含む大きい熱転写エレメントを使用することができる。操作中、レーザを、大きい熱転写エレメントを横切って、ラスタする（ｒａｓｔｅｒｅｄ）か他の方法で移動させることができ、レーザは、所望のパターンに従って熱転写エレメントの部分に照射するように選択的に操作される。あるいは、レーザは静止していてもよく、熱転写エレメントおよび／またはレセプタ基材をレーザの下で移動させてもよい。
再び図３を参照して、ここで、熱物質転写ドナーエレメント３００のさまざまな層を説明する。
ドナー基材３１０は、ポリマーフィルムであることができる。１つの適切なタイプのポリマーフィルムは、ポリエステルフィルム、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムである。しかし、特定の用途によって、特定の波長における光の高透過を含む十分な光学特性、および／または十分な機械的および熱安定性特性を有する他のフィルムを使用することができる。ドナー基材は、少なくともいくつかの場合、平坦であり、その上に均一なコーティングを形成することができる。ドナー基材は、また、典型的には、ドナーの１つ以上の層の加熱にもかかわらず安定したままである材料から選択される。しかし、以下で説明されるように、基材とＬＴＨＣ層との間に下層を含めることを用いて、イメージングの間にＬＴＨＣ層内で発生される熱から基材を絶縁することができる。ドナー基材の典型的な厚さは、０．０２５から０．１５ｍｍ、好ましくは０．０５から０．１ｍｍであるが、より厚いまたはより薄いドナー基材を使用してもよい。
ドナー基材および任意の隣接した下層を形成するために使用される材料は、ドナー基材と下層との間の接着力を向上させ、基材と下層との間の熱輸送を制御し、ＬＴＨＣ層へのイメージング放射線輸送を制御し、イメージング欠陥を低減するなどのために選択することができる。任意の下塗り層を使用して、その後の層の基材上へのコーティングの間、均一性を増加させることができ、また、ドナー基材と隣接した層との間の結合強度を増加させることができる。
任意の下層３２０を、ドナー基材とＬＴＨＣ層との間にコーティングするか他の方法で配置して、たとえば、イメージングの間に基材とＬＴＨＣ層との間の熱の流れを制御してもよく、および／または、保管、取扱い、ドナー処理、および／またはイメージングのために、機械的安定性をドナーエレメントに与えてもよい。適切な下層および下層を提供する方法の例が、同一譲受人による米国特許出願第０９／７４３，１１４号明細書に開示されている。
下層は、所望の機械的特性および／または熱特性をドナーエレメントに与える材料を含むことができる。たとえば、下層は、ドナー基材に対して低い比熱×密度および／または低い熱伝導性を示す材料を含むことができる。そのような下層を使用して、転写層への熱の流れを増加させてもよく、たとえば、ドナーのイメージング感度を向上させてもよい。
下層は、また、それらの機械的特性のための、または基材とＬＴＨＣとの間の接着のための材料を含んでもよい。基材とＬＴＨＣ層との間の接着力を向上させる下層の使用は、転写されたイメージのより少ない歪みをもたらしてもよい。例として、いくつかの場合、たとえば、そうでなければドナー媒体のイメージングの間に発生することがあるＬＴＨＣ層の剥離または分離を低減するかなくす下層を使用することができる。これは、転写層の転写された部分によって示される物理的歪みの量を低減することができる。しかし、他の場合、イメージングの間に少なくともある程度の層間の分離を促進する下層を使用して、たとえば、イメージングの間に、熱絶縁機能をもたらすことができる層間の空気間隙を生じさせることが望ましいであろう。イメージングの間の分離は、また、イメージングの間のＬＴＨＣ層の加熱によって発生されることがある気体の放出のためのチャネルを提供してもよい。そのようなチャネルを提供することは、より少ないイメージング欠陥をもたらしてもよい。
下層は、イメージング波長において実質的に透明であってもよいし、また、イメージング放射線を少なくとも部分的に吸収または反射してもよい。下層によるイメージング放射線の減衰および／または反射を用いて、イメージングの間に熱発生を制御するために使用してもよい。
再び図３を参照すると、照射エネルギーを熱転写エレメント内に結合するために、ＬＴＨＣ層３３０を本発明の熱物質転写エレメントに含めることができる。ＬＴＨＣ層は、好ましくは、入射放射線（たとえば、レーザ光）を吸収し、かつ入射放射線の少なくとも一部を熱に変換する放射線吸収体を含み、熱転写エレメントからレセプタへの転写層の転写を可能にする。
一般に、ＬＴＨＣ層内の放射線吸収体は、電磁スペクトルの赤外、可視、および／または紫外領域内の光を吸収し、吸収された放射線を熱に変換する。放射線吸収体材料は、典型的には、選択されたイメージング放射線を高度に吸収し、約０．２から３以上の範囲内のイメージング放射線の波長における光学濃度を有するＬＴＨＣ層を提供する。層の光学濃度は、層を透過した光の強度と層に入射した光の強度との比の対数（底１０）の絶対値である。
放射線吸収体材料は、ＬＴＨＣ層全体にわたって均一に配置することができるか、不均質に分配することができる。たとえば、米国特許第６，２２８，５５５号明細書に記載されているように、不均質なＬＴＨＣ層を使用して、ドナーエレメントの温度プロファイルを制御することができる。これは、向上した転写特性（たとえば、意図された転写パターンと実際の転写パターンとの間のより良好な忠実度）を有する熱転写エレメントを生じさせることができる。
適切な放射線吸収材料としては、たとえば、染料（たとえば、可視染料、紫外染料、赤外染料、蛍光染料、および放射線偏光染料（ｒａｄｉａｔｉｏｎ−ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ ｄｙｅｓ））、顔料、金属、金属化合物、金属フィルム、および他の適切な吸収材料を挙げることができる。適切な放射線吸収体の例としては、カーボンブラック、金属酸化物、および金属硫化物が挙げられる。適切なＬＴＨＣ層の一例は、カーボンブラックなどの顔料と、有機ポリマーなどのバインダーとを含むことができる。別の適切なＬＴＨＣ層は、薄いフィルムとして形成された金属または金属／金属酸化物、たとえば、黒色アルミニウム（すなわち、黒色の視覚的外観を有する部分的に酸化されたアルミニウム）を含む。金属フィルムおよび金属化合物フィルムを、たとえば、スパッタリングおよび蒸着などの技術によって形成してもよい。微粒子コーティングを、バインダーおよび任意の適切なドライコーティングまたはウェットコーティング技術を用いて形成してもよい。ＬＴＨＣ層を、同様の材料または異なった材料を含有する２つ以上のＬＴＨＣ層を組合せることによって形成することもできる。たとえば、黒色アルミニウムの薄い層を、バインダー中に配置されたカーボンブラックを含有するコーティングの上に蒸着させることによって、ＬＴＨＣ層を形成することができる。
ＬＴＨＣ層の放射線吸収体としての使用に適した染料が、微粒子形態で存在しても、バインダー材料に溶解しても、バインダー材料中に少なくとも部分的に分散してもよい。分散微粒子放射線吸収体を使用する場合、粒度は、少なくともいくつかの場合、約１０μｍ以下であることができ、約１μｍ以下であってもよい。適切な染料としては、スペクトルのＩＲ領域内で吸収する染料が挙げられる。特定のバインダーおよび／またはコーティング溶媒への可溶性およびこれらとの適合性、ならびに吸収の波長範囲などの要因に基いて、特定の染料を選択してもよい。
ＬＴＨＣ層内に放射線吸収体として顔料材料も使用してもよい。適切な顔料の例としては、カーボンブラックおよび黒鉛、ならびにフタロシアニン、ニッケルジチオレン、および他のそのような顔料が挙げられる。さらに、たとえば、ピラゾロン黄色、ジアニシジン赤色、およびニッケルアゾ黄色の銅錯体またはクロム錯体をベースとした黒色アゾ顔料が、有用であることができる。たとえば、アルミニウム、ビスマス、スズ、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、ジルコニウム、鉄、鉛、およびテルルなどの金属の酸化物および硫化物を含む無機顔料も使用することができる。金属ホウ化物、炭化物、窒化物、炭窒化物（ｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅｓ）、ブロンズ構造酸化物、およびブロンズ系に構造的に関連する酸化物（たとえば、ＷＯ2.9）も使用してもよい。
金属放射線吸収体を、粒子の形態でまたはフィルムとして使用してもよい。適切な金属としては、たとえば、アルミニウム、ビスマス、スズ、インジウム、テルル、および亜鉛が挙げられる。
ＬＴＨＣ層に使用するための適切なバインダーとしては、たとえば、フェノール樹脂（たとえば、ノボラック樹脂およびレゾール樹脂）、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリレート、セルロースエーテルおよびエステル、ニトロセルロース、ならびにポリカーボネートなどのフィルム形成ポリマーが挙げられる。適切なバインダーとしては、重合または架橋することができるモノマー、オリゴマー、またはポリマーを挙げてもよい。ＬＴＨＣバインダーの架橋を容易にするために、光開始剤などの添加剤も含めてもよい。いくつかの実施形態において、バインダーは、主として、任意のポリマーを備えた架橋可能なモノマーおよび／またはオリゴマーのコーティングを用いて形成される。
熱可塑性樹脂（たとえば、ポリマー）を含めることは、少なくともいくつかの場合、ＬＴＨＣ層の性能（たとえば、転写特性および／またはコーティング性（ｃｏａｔａｂｉｌｉｔｙ））を向上させてもよい。熱可塑性樹脂が、ドナー基材へのＬＴＨＣ層の接着力を向上させてもよいと考えられる。一実施形態において、バインダーは、２５から５０重量％（重量パーセントを計算する際に溶媒を除く）の熱可塑性樹脂、好ましくは３０から４５重量％の熱可塑性樹脂を含むが、より少ない量の熱可塑性樹脂を使用してもよい（たとえば、１から１５重量％）。熱可塑性樹脂は、典型的には、バインダーの他の材料と適合性のある（すなわち、１相の組合せを形成する）ように選択される。少なくともいくつかの実施形態において、溶解度パラメータが９から１３（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2、好ましくは９．５から１２（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2の範囲内である熱可塑性樹脂が、バインダーのために選択される。適切な熱可塑性樹脂の例としては、ポリアクリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉｃｓ）、スチレン−アクリルポリマーおよび樹脂、ならびにポリビニルブチラールが挙げられる。
界面活性剤および分散剤などの従来のコーティング助剤を加えて、コーティングプロセスを容易にしてもよい。当該技術において知られているさまざまなコーティング方法を用いて、ＬＴＨＣ層をドナー基材上にコーティングしてもよい。ポリマーＬＴＨＣ層または有機ＬＴＨＣ層を、少なくともいくつかの場合、０．０５μｍから２０μｍ、好ましくは０．５μｍから１０μｍ、より好ましくは１μｍから７μｍの厚さにコーティングすることができる。無機ＬＴＨＣ層を、少なくともいくつかの場合、０．０００５から１０μｍ、好ましくは０．００１から１μｍの範囲内の厚さにコーティングすることができる。
再び図３を参照すると、任意の中間層３４０を、ＬＴＨＣ層３３０と転写層３５０との間に配置してもよい。中間層は、たとえば、転写層の転写された部分の損傷および汚染を最小にするために使用することができ、また、転写層の転写された部分の歪みを低減してもよい。中間層は、また、転写層の、熱転写ドナーエレメントの残りへの接着に影響を及ぼしてもよい。典型的には、中間層は高耐熱性を有する。好ましくは、中間層は、特に、転写されたイメージを非機能的にする程度に、イメージング条件下で歪まないし化学的に分解しない。中間層は、典型的には、転写プロセスの間ＬＴＨＣ層と接触したままであり、実質的に転写層とともに転写されない。
適切な中間層としては、たとえば、ポリマーフィルム、金属層（たとえば、蒸着された金属層）、無機層（たとえば、無機酸化物（たとえば、シリカ、チタニア、および他の金属酸化物）のゾル−ゲル堆積された層および蒸着された層）、および有機／無機複合層が挙げられる。中間層材料として適した有機材料としては、熱硬化性材料および熱可塑性材料の両方が挙げられる。適切な熱硬化性材料としては、架橋されたまたは架橋可能なポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエステル、エポキシ、およびポリウレタンを含むがこれらに限定されない、熱、放射線、または化学処理によって架橋してもよい樹脂が挙げられる。熱硬化性材料を、たとえば熱可塑性前駆体としてＬＴＨＣ層上にコーティングし、その後架橋して、架橋された中間層を形成してもよい。
適切な熱可塑性材料としては、たとえば、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエステル、およびポリイミドが挙げられる。これらの熱可塑性有機材料を、従来のコーティング技術（たとえば、溶媒コーティング、スプレーコーティング、または押出コーティング）によって付与してもよい。典型的には、中間層での使用に適した熱可塑性材料のガラス転移温度（Ｔg）は、２５℃以上、好ましくは５０℃以上である。いくつかの実施形態において、中間層は、イメージングの間に転写層で達成されるいかなる温度よりも大きいＴgを有する熱可塑性材料を含む。中間層は、イメージング放射線波長において、透過性、吸収性、反射性、またはそれらのある組合せであってもよい。
中間層材料として適した無機材料としては、たとえば、イメージング光波長において高度に透過性または反射性である材料を含む、金属、金属酸化物、金属硫化物、および無機炭素コーティングが挙げられる。これらの材料を、従来の技術（たとえば、真空スパッタリング、真空蒸着、またはプラズマジェット堆積）によって光−熱変換層に付与してもよい。
中間層は、いくつかの利益をもたらしてもよい。中間層は、光−熱変換層からの材料の転写に対するバリヤであってもよい。それは、また、熱不安定材料を転写することができるように、転写層で達成される温度を調整してもよい。たとえば、中間層は、熱拡散体として作用して、ＬＴＨＣ層で達成される温度に対して、中間層と転写層との間の界面における温度を制御することができる。これは、転写された層の質（すなわち、表面粗さ、端縁粗さなど）を向上させてもよい。中間層の存在は、また、転写された材料の向上したプラスチックメモリをもたらしてもよい。
中間層は、たとえば、光開始剤、界面活性剤、顔料、可塑剤、およびコーティング助剤を含む添加剤を含有してもよい。中間層の厚さは、たとえば、中間層の材料、ＬＴＨＣ層の材料および特性、転写層の材料および特性、イメージング放射線の波長、ならびに熱転写エレメントをイメージング放射線に曝す持続期間などの要因によってもよい。ポリマー中間層の場合、中間層の厚さは、典型的には０．０５μｍから１０μｍの範囲内である。無機中間層（たとえば、金属中間層または金属化合物中間層）の場合、中間層の厚さは、典型的には０．００５μｍから１０μｍの範囲内である。
再び図３を参照すると、転写層３５０は、選択的に熱転写することができ、かつ隣接したＯＥＬデバイスおよび／またはＯＥＬデバイスおよびディスプレイ内の対電極を分離し電気的に絶縁する絶縁体として使用することができるいかなる材料であることもできる。転写層材料の例としては、電気的に絶縁する熱可塑性ポリマー、熱硬化性樹脂、硬化性または架橋可能な材料が挙げられ、スチレン、アクリレート、メタクリレート、エチレン、プロピレン、ウレタン、アミドなど、ならびにそれらのそれぞれのポリマー、およびそれらのブレンド、混合物、またはコポリマーなどの材料の種類が挙げられる。転写層は、また、バインダー中に配置された有機または無機粒子、および完全無機層を含むことができる。
転写層３５０は、好ましくは、ＯＥＬスタックを含むデバイス基材上に転写されると、絶縁体リブがスタックとほぼ同じほど厚いかより厚いような厚さを有する。絶縁体を形成した後シャドーコーティングを用いるべき場合、絶縁体は、シャドーコーティングの間に影にされた領域を作るのに十分な、スタックより高いレベルに上昇しなければならない。このレベルの十分さは、とりわけ、利用可能な堆積角度、堆積チャンバのサイズ、基材のサイズ、絶縁体の間隔および幅、堆積ビームが平行にされる程度などによる。多くの場合、シャドーコーティングをデバイス基材法線軸から約８５°以下の角度で行うことができるように、絶縁体が十分に厚いことが好ましい。
レセプタ基材は、ガラス、透明なフィルム、反射フィルム、金属、半導体、さまざまな紙、およびプラスチックを含むがこれらに限定されない、特定の用途に適したいかなるアイテムであってもよい。たとえば、レセプタ基材は、ディスプレイ用途に適したいかなるタイプの基材またはディスプレイエレメントであってもよい。液晶ディスプレイまたは発光ディスプレイなどのディスプレイでの使用に適したレセプタ基材としては、可視光に実質的に透過性の剛性または可撓性基材が挙げられる。適切な剛性レセプタの例としては、酸化インジウムスズでコーティングもしくはパターニングされた、および／または、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）、もしくは有機トランジスタを含む他のトランジスタ構造で回路化された（ｃｉｒｃｕｉｔｉｚｅｄ）ガラスおよび硬質プラスチックが挙げられる。
適切な可撓性基材としては、実質的に透明なおよび透過性のポリマフィルム、反射フィルム、半透過（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）フィルム、偏光フィルム、多層光学フィルムなどが挙げられる。可撓性基材を、電極材料および／またはトランジスタでコーティングまたはパターニングすることができ、たとえば、トランジスタアレイを、可撓性基材上に直接形成するか、仮のキャリヤ基材上に形成した後、可撓性基材に転写することができる。適切なポリマー基材としては、ポリエステルベース（たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂（たとえば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアセタールなど）、セルロースエステルベース（たとえば、三酢酸セルロース、酢酸セルロース）、および支持体として使用される他の従来のポリマーフィルムが挙げられる。プラスチック基材上にＯＥＬデバイスを製造するために、プラスチック基材の片面または両面上にバリヤフィルムまたはコーティングを含み、有機発光デバイスおよびそれらの電極を、望まれないレベルの水、酸素などに曝されることから保護することがしばしば望ましい。
レセプタ基材を、電子ディスプレイまたは他のデバイスに有用な電極、トランジスタ、キャパシタ、絶縁体リブ、スペーサ、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、および他のエレメントのいずれか１つ以上で予めパターニングすることができる。
実施例１〜５は、発光ポリマー（ＬＥＰ）層の上にイメージングされた絶縁リブを使用するＯＥＬデバイス製造を示す。
実施例１：デバイス基材の準備
ＰＥＤＯＴ（ドイツのバイエルＡＧ（Ｂａｙｅｒ ＡＧ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能な、脱イオン水で３０重量％（ｗ／ｗ）に希釈された商品名バイトロン（Ｂａｙｔｒｏｎ）４０８３）のバッファ層を、２０００ｒｐｍで３０秒間、ＩＴＯコーティングされたガラス基材上にスピンコーティングした。次に、基材を１１０℃のホットプレート上に５分間配置することによって乾燥させ、デクタク（Ｄｅｋｔａｋ）８０００（ニューヨーク州プレーンビューのビーコ・インストルメンツ・インコーポレイテッド（Ｖｅｅｃｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．，Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ，ＮＹ）から入手可能）によって測定されるような約５０ｎｍのバッファ層厚さをもたらした。次に、ＴＰＤ（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手可能なＮ，Ｎ’ビス（３−メチルフェニル）Ｎ，Ｎ’ジメチルベンジジン）とＰＳ（ペンシルバニア州ウォーリントンのポリサイエンス・インコーポレイテッド（Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ．，Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＰＡ）から入手可能なポリスチレン、ＭＷ＝５０，０００）とのブレンドを含有するプライマー溶液を、次のように調製し、ＰＥＤＯＴ層の上にスピンコーティングした。ＰＳの１．５％重量対体積（ｗ／ｖ）溶液（一晩室温で撹拌された０．２ｇのＰＳおよび１３ｍＬのトルエン）５ｇを、ＴＰＤの１．５％（ｗ／ｖ）溶液（一晩室温で撹拌された０．２ｇのＴＰＤおよび１３ｍＬのトルエン）５ｇにゆっくり加え（撹拌しながら）、撹拌を３０分間続けた。次に、プライマー溶液を、０．２ミクロンのナイロンフィルタを通して濾過し、ＰＥＤＯＴ層の上に１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングし、約１００ｎｍのプライマー層厚さをもたらした。
実施例２：ドナー基材の準備
ＬＴＨＣ層および保護中間層の両方を有する熱転写ドナー基材を、たとえば、米国特許第５，７２５，９８９号明細書および米国特許第６，１９４，１１９号明細書に記載されているように準備した。ＬＴＨＣ層および中間層に用いられた配合は、表１に示されている。
Figure 2006505111
実施例３：ＬＥＰドナーフィルムの準備
１．０％（ｗ／ｗ）ＰＳ溶液（ペンシルバニア州ウォーリントンのポリサイエンス・インコーポレイテッドから入手可能な５０，０００ＭＷ ＰＳ０．１０ｇを、トルエン９．９ｇに加え、一晩室温で撹拌した）３．０ｇを、０．５％（ｗ／ｖ）ＬＥＰ溶液（ドイツ、フランクフルトのコビオン・オルガニック・セミコンダクターズ・ゲーエムベーハー（Ｃｏｖｉｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ，Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）の１００ｍｇのＰＤＹ１３２スーパー・イエロー（Ｓｕｐｅｒ Ｙｅｌｌｏｗ）ＬＥＰを、２０ｍＬのトルエンに加え、３０分間６０℃で撹拌し、次に、一晩室温で撹拌した）６ｇにゆっくり加える（撹拌しながら）ことによって、ＬＥＰブレンド溶液を調製した。混合物を、３０分間室温で撹拌し、５ミクロンのナイロンフィルタを通して予め濾過し、ＬＥＰブレンド溶液をもたらした。ＬＥＰブレンド溶液を、上述されたように準備されたドナー基材の中間層上に、２０００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングし、厚さが約１００ｎｍのＬＥＰ転写層をもたらした。
実施例４：絶縁リブドナーフィルムの準備
１０％（ｗ／ｗ）ＰＳ−コ−α−ＭＳ溶液（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから入手可能なポリ（スチレン−コ−α−メチルスチレン）１ｇをトルエン９ｇに加え、１時間室温で撹拌した）１ｇを、１０％（ｗ／ｗ）ＰＳ溶液（ペンシルバニア州ウォーリントンのポリサイエンス・インコーポレイテッドから入手可能な５０，０００ＭＷポリスチレン１ｇをトルエン９ｇに加え、１時間室温で撹拌した）１０ｇにゆっくり加える（撹拌しながら）ことによって、絶縁リブ溶液を調製した。混合物を、３０分間室温で撹拌し、０．２ミクロンのナイロンフィルタを通して予め濾過し、絶縁リブ溶液をもたらした。絶縁リブ溶液を、上述されたように準備されたドナー基材の中間層上に、１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングし、４５０ｎｍの絶縁体転写層厚さをもたらした。
実施例５：ＬＥＰストライプ、絶縁体リブ、およびデバイスの形成
たとえば、米国特許第６，１９４，１１９号明細書に記載されているように、ＬＥＰドナーフィルムを、デバイス基材の下塗りされた表面と接触して配置し、０．６Ｊ／ｃｍ2の線量で動作するＮｄ：ＹＡＧレーザを使用して、一連の幅９０ミクロンの平行なストライプとしてイメージングすることによって、ＬＥＰをデバイス基材上に堆積させた。８０ミクロンの距離が、平行なＬＥＰストライプを分離した。次に、絶縁リブドナーフィルムを使用して、０．４５Ｊ／ｃｍ2の線量で、幅１００ミクロンの絶縁体リブの平行なストライプをデバイス基材上に堆積させた。しかし、絶縁体リブを、絶縁体リブの端縁がストライプの各側で１０ミクロンだけＬＥＰに重なるように、ＬＥＰストライプ間の空間上にイメージングした。厚さ４００Åのカルシウム層を、絶縁リブおよび露出したＬＥＰの上に蒸着させ、その後、厚さ４０００Åの銀コーティングを蒸着させることによって、カソードを形成した。ＩＴＯアノードおよびＡｇ／Ｃａカソードがバッテリに接続されると、ＬＥＰは光を発した。
本発明は、上記の特定の実施例に限定されるとみなされるべきでないが、むしろ、特許請求の範囲に適切に述べられたような本発明の態様をすべて網羅するように理解されるべきである。本発明が適用できるさまざまな修正例、均等なプロセス、および多数の構造は、本明細書を検討すると、本発明が対象とする技術に熟練した者には容易に明らかであろう。
上で引用された特許、特許文書、および刊行物の各々を、これによって、完全に複製したかのように、本文書に援用する。
本発明によるデバイス形成工程の概略部分断面図を示す。 絶縁リブによって分離され、かつ共通上部電極を有する、ディスプレイ基材上のデバイスの概略部分断面図である。 絶縁リブによって分離され、かつ共通上部電極を有する、ディスプレイ基材上のデバイスの概略部分断面図である。 絶縁リブによって分離され、かつシャドーコーティングされた上部電極を有する、ディスプレイ基材上のデバイスの概略部分断面図である。 本発明によって絶縁体を選択的に転写するのに有用なドナーシートの概略側面図である。

Claims (13)

  1. ディスプレイ基材の上に１つ以上のアドレス可能な第１の電極層を有するディスプレイ基材を提供する工程と、
    １つ以上の有機エレクトロルミネセンス層を、前記基材上の前記１つ以上の第１の電極の少なくとも一部の上に形成し、それにより、１つ以上の有機エレクトロルミネセンススタックを画定する工程であって、各スタックが、前記１つ以上の第１の電極層のうちの１つの一部の上の前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層のうちの１つの一部を含む工程と、
    複数の絶縁体を、熱転写ドナーシートから前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層上に選択的に熱転写し、前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンススタックの少なくとも２つの部分を露出したままにする工程と、
    前記複数の絶縁体を転写する工程の後、第２の電極を堆積させ、それにより、１つ以上の前記絶縁体によって分離された少なくとも２つの有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成する工程とを含む、有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成するための方法。
  2. 前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層を形成する工程が、有機エレクトロルミネセンス材料の複数の平行なストライプを形成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記１つ以上の第１の電極層が、複数の平行な第１の電極ストライプを含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記複数の平行な有機エレクトロルミネセンスストライプが、前記複数の平行な第１の電極ストライプと整列され位置合せされる、請求項３に記載の方法。
  5. 前記複数の平行な有機エレクトロルミネセンスストライプが、前記複数の平行な第１の電極ストライプに直交に配向される、請求項３に記載の方法。
  6. 前記複数の絶縁体を選択的に熱転写する工程が、複数の絶縁体ストライプを熱転写する工程を含み、各絶縁体ストライプが、隣接した平行な有機エレクトロルミネセンスストライプの間に、かつ前記隣接した平行な有機エレクトロルミネセンスストライプと部分的に重なる位置合せで位置決めされる、請求項２に記載の方法。
  7. 前記第２の電極を堆積させる工程が、前記ディスプレイ基材法線軸に対してゼロでない角度で第２の電極材料の平行ビームを向け、前記絶縁体が、ある領域を前記第２の電極材料でコーティングされることから少なくとも部分的にマスクするようにする工程を含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層が、熱転写ドナーシートから前記ディスプレイ基材への有機エレクトロルミネセンス材料の選択的な熱転写によって形成される、請求項１に記載の方法。
  9. ディスプレイ基材の上に複数の独立してアドレス可能な電極パッドが配置されたディスプレイ基材を提供する工程と、
    １つ以上の有機エレクトロルミネセンス層を前記電極パッドの上に形成する工程であって、各有機エレクトロルミネセンス層が、少なくとも１つの電極パッドと組み合される工程と、
    複数の絶縁体を、熱転写ドナーシートから前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層上に選択的に熱転写し、前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層の２つ以上の部分を露出したままにする工程と、
    共通電極を、絶縁体および露出した有機エレクトロルミネセンス層の上に堆積させ、それにより、１つ以上の前記絶縁体によって分離された少なくとも２つの有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成する工程とを含む、有機エレクトロルミネセンスデバイスを形成するための方法。
  10. 前記電極パッドが、二次元の規則的なアレイで前記ディスプレイ基材上に配置される、請求項９に記載の方法。
  11. 前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層を形成する工程が、有機エレクトロルミネセンス材料の複数の平行なストライプを形成する工程を含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記複数の絶縁体を選択的に熱転写する工程が、複数の絶縁体ストライプを熱転写する工程を含み、各絶縁体ストライプが、隣接した平行な有機エレクトロルミネセンスストライプの間に、かつ前記隣接した平行な有機エレクトロルミネセンスストライプと部分的に重なる位置合せで位置決めされる、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記１つ以上の有機エレクトロルミネセンス層が、熱転写ドナーシートから前記ディスプレイ基材への有機エレクトロルミネセンス材料の選択的な熱転写によって形成される、請求項９に記載の方法。
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