JP2006512744A - 低圧冷間溶接によるデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願の主題は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4および特許文献5に関連している。
このような様々なデバイスを形成する際にはパターン形成された金属が使用される。
例えば、パターン形成された金属は、トランジスタの形成において、様々なデバイスの電極として、および様々な材料をパターン形成する際のシャドウマスクとして使用される。
パターン形成された金属の可能性のある一の用途は、電流によって励起されると光を発する薄膜を利用した有機発光デバイス(organic light emitting device:OLED)の電極である。
一般的なOLED構成にはダブルヘテロ構造、シングルヘテロ構造および単層が含まれ、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている特許文献6に記載されているように、これらの構成を積み重ねることもできる。
このようなデバイスの上面電極は透明である必要はないため、一般にカソードであるこのような上面電極は高導電率の厚い反射金属層からなることができる。
対照的に、透明または上面発光OLEDでは、特許文献7および特許文献6に記載されているものなどの透明なカソードを使用することができる。
透明または下面発光OLEDとは違い、上面発光OLEDは、不透明かつ/または反射性の基板を有し、そのため光がデバイスの上面だけから生成され、基板を通しては生成されないOLEDとすることができ、また、上面発光OLEDは、上面と下面の両方から光を発射することができる完全に透明なOLEDとすることができる。
OLEDの有機材料は非常に傷つきやすく、従来の半導体処理によって損傷を受ける可能性がある。
例えば、高温または化学処理への暴露は、この有機層を傷つけ、デバイスの信頼性に不利な影響を与える可能性がある。
このパターン形成されたスタンプは柔らかいエラストマースタンプであることが好ましい。
このパターン形成されたスタンプは柔らかいエラストマースタンプであることが好ましい。
パターン形成されたスタンプから基板上に、金属層と有機層の組合せも転写することができる。
この実施形態によれば、任意選択で基板の上にストライク層(strike layer)が付着され、金属層が付着されたパターン形成されたスタンプを得る。
次いでこのスタンプを基板上に押しつけて、パターン形成されたスタンプの上の金属層がストライク層または他の下層の部分と接触するようにし、十分な圧力を加えて、ストライク層または他の下層に金属層を冷間溶接する。
パターン形成されたスタンプが取り外され、ストライク層または基板に冷間溶接された金属層の部分がスタンプから剥離し、これらの部分は、ストライク層または基板に冷間溶接されたまま、パターン形成されたスタンプと実質的に同じパターンで残る。
この実施形態によれば、任意選択で基板の上にストライク層を付着させ、有機層が付着されたパターン形成されたスタンプを得る。
次いでこのスタンプは基板上に押しつけられ、パターン形成されたスタンプの上の有機層を、ストライク層または基板の一部と接触させる。
そしてこのスタンプに十分な圧力を加えて、ストライク層または基板に有機層を「冷間溶接」する。
パターン形成されたスタンプが取り外され、ストライク層または基板に「冷間溶接」された有機層の部分がスタンプから剥離し、これらの部分は、ストライク層または基板に接着されたまま、パターン形成されたスタンプと実質的に同じパターンで残存する。
パターン形成されたこのような金属または有機層は例えば、電子デバイスの形成においてそのデバイスの一部として、あるいはそのデバイスまたは基板の他の層にパターンを形成する際のマスクとして使用される。
この実施形態は、原子スケールの金属冷間溶接(metallic cold welding)プロセスのアシストにより、スタンプから基板への金属層の転写に基づいて、サブミクロンスケールのフィーチャ(features)を生じさせるために使用することができる。
パターン形成された金属層は、例えば基板上にパターンを複製するためのエッチングマスクとして使用することができ、またはこの層自体が、広範囲にわたる電子デバイスの接触電極の役目を果たすことができる。
非常に高いパターン解像度および有機電子部品との適合性が与えられれば、この技術は、単分子スケールでデバイスの接点を形成する応用に対して有望である。
この2つの金属表面は同種の組成を有していることが好ましい。
冷間溶接は、巨視的サイズの別個の金属部分を結合するために使用される。
界面の分離が臨界値よりも小さくなったときに表面は互いに結合し、その結果、単一の固体が生じる。
この技術によって良好なパターンを達成するためには、与えられる圧力が、界面分離を臨界値よりも小さくするだけの十分に高い圧力でなければならない。
すなわち、与えられる圧力が、薄い金属膜と金属層との間の界面分離を臨界値よりも小さくするだけの十分に高い圧力でなければならない。
この方法は、好ましくは冷間溶接を使用して、パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから基板に所望の金属層を転写するが、当業者に知られている他の結合方法も企図され、これらも本発明の技術的範囲に含まれる。
特定の理論によって結び付けたいわけではないが、本発明のこの実施形態では、有機層間のファンデルワールス力(organic-to-organic van der Waals forces)が1つの有機層を他の有機層に結合するメカニズムであると考えられる。
すなわちこの実施形態では、金属層と金属層とを接触させる代わりに、有機層と有機層とを十分な圧力で接触させて、この2つの有機層が一体に結合するようにしている。
例えば、ファンデルワールス力はこのような結合を引き起こすことに寄与していると考えられる。
用語「溶接」は、一般には金属同士の結合に限って使用されるが、本明細書では用語「冷間溶接」がこの有機層同士の結合を意味する目的にも使用されている。
ロールツーロール法(roll-to-roll processes)に使用されるとき、これらの方法は、有機電子デバイスの高スループット、高費用効果製造に非常に適している。
本明細書に記載される実施形態の多くが金属層の転写を含むが、金属層の代わりに有機層を使用することができ、したがって本発明の金属層転写実施形態を、本発明の可能な有機層転写実施形態を説明するものとしても見るべきであることを理解されたい。
本発明の冷間溶接技術は、スタンピング(stamping)またはモールディング(molding)に基づく方法に共通の簡単さと高解像度の両方を利点として有する。
しかし他の技術とは対照的に本発明の冷間溶接技術は、有機電子デバイスの直接パターン形成、すなわち最も高いパターン解像度では分子電子デバイスの直接パターン形成によく適している。
例えば、従前に記載された技術は、そのガラス転移温度よりも高い温度に加熱されたポリマー膜を使用し、他の技術は湿式化学剤を含む。
これらの特徴は共に多くの脆い分子固体には適合しないものである。
このようにして、スタンプを基板から分離したときに不必要な領域の金属が除去されるサブトラクティブ法によって、有機層の表面に付着したパターン形成された金属膜が得られた。
実際、このアディティブ法の応用範囲は有機電子部品に限定されない。
この方法はさらに、パッシブマトリックスディスプレイおよびメモリに低抵抗の金属バスラインを追加するなど、超高解像度金属パターンが必要なところならどこでも使用することができる。
そのため本発明の方法は、OTFT、有機発光ダイオード(organic light-emitting diodes:OLED)、太陽電池、光検出器などの様々な構成部品に対する接点を同時にパターン形成しければならない有機集積回路のロールツーロール法によく適している。
このスタンプは、それが、所望のパターンを形成する一段高い部分と凹んだ部分とを有するようにパターン形成されている。
スタンプは、リソグラフィ、反応性イオンエッチングなど当技術分野で知られている任意の方法によってパターン形成することができる。
スタンプの側壁に金属が付着することを防ぐためにスタンプは鋭い縁を有することが好ましい。
さらに、スタンプの形状もスタンプの側壁に金属が付着するのを防ぐのに役立つ。
スタンプの好ましい形状が図15に示されている。
本発明の実施形態に基づくスタンプの形成に使用することができる適当な材料の例には、ポリ(ジメチルシロキサン)(「PDMS」)などの柔らかい物質、シリコン、ガラス、石英、鋼、超硬合金などの硬い物質、当業者に知られている他の材料およびこれらの組合せが含まれる。
このスタンプのための適当な柔らかいエラストマー材料の非限定的な例はPDMSである。
さらに、当業者に知られている他の柔らかいエラストマー材料を使用して、本発明に基づくスタンプを形成することもできる。
このような適当な材料の例には、ポリウレタン、および米ニュージャージー州CranburyのNorland Products Inc.社から入手可能な光学接着剤(optical adhesive)などの光学接着剤が含まれる。
Norland Optical Adhesive(NOA)の代表例はNOA73である。
本明細書で使用されるとき、スタンプまたはその材料を形容する用語「柔らかい」は、(粒子を含む)基板フィーチャ(substrate features)の周囲で硬いスタンプよりも容易に変形することができるスタンプまたは材料を示す相対的な用語である。
したがってスタンプの柔らかさは基板フィーチャに依存する。
例えば、柔らかいスタンプの適当な材料であるPDMSはその大部分が、E(ヤング率)の値が約0.1から約10MPaの範囲にあり、G(せん断弾性率)の値が約1MPa以下である。
他方、硬いスタンプの適当な材料であるシリコンでは、E(ヤング率)の値が約130GPaであり、G(せん断弾性率)の値が約30GPaである。
柔らかいスタンプおよび硬いスタンプのこれらのEおよびGの値は単なる代表値であり、これらは、柔らかいスタンプおよび硬いスタンプのEおよびGの値の適当な範囲を確立するものではなく、また、限定するものでもない。
さらに、柔らかいエラストマースタンプは、(粒子を含む)基板フィーチャのまわりで硬いスタンプよりも容易に変形することができる。
したがって、柔らかいエラストマースタンプを使用すると、パターン形成された金属または有機層の転写をずっと低い圧力で達成することができ、これによりデバイスの活性領域に直接に圧力を加えることを許容し、デバイスの活性領域に損傷が導入される可能性ははるかに低い。
さらに、冷間溶接された結合を形成するために加える必要がある力は結合する表面の粗さに依存し、一般に表面が粗いほど大きな力を加える必要がある。
図16に示したハイブリッドスタンプの実施形態では、より剛性の高い材料の外層161にパターン形状が形成され、より柔らかい内層162が整合性(conformability)を提供する。
例えばPDMSスタンプは、非特許文献1に記載されている「ソフトリソグラフィ」で使用される方法を使用して製造することができる。
図5に、Xia他によって記述されたシリコンマスタを使用して形成されたPDMSスタンプを示す。
スタンプを形成した後、成形されたスタンプの上に、後に転写する金属を付着させる。
スタンプがシリコンでできているときの適当なパターン形成技術の一例は、位相マスク(phase mask)および反応性イオンエッチング(reactive ion etching)を使用したリソグラフィである。
ストライク層は、当技術分野で知られている付着技術を使用して付着させることができる。
ストライク層は、スタンプから基板への金属層の転写を容易にする役目を果たし、転写された金属層に良好な電気接触を提供するに役立つ。
ストライク層はブランケット層として付着され、そのため転写された金属層によってパターン形成が提供されることが好ましい。
ストライク層として使用することができる適当な材料の例には金属および有機材料が含まれる。
ただしこれらに限定されるわけではない。
例えば、本発明の方法の一実施形態を使用してOLEDを製造するとき、ストライク層は、Au層に隣接したAl/LiF層を含むことができる。
基板は硬い基板、剛性の低い基板、可撓性基板、不透明基板または透明基板とすることができる。
現在市販されている材料のうち、好ましい可撓性基板には、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate:PET)、ポリエーテルスルホン(poly-ethersulphone:PES)、ポリカーボネート(polycarbonate:PC)、ポリエチレンナフタレート(polyethylenenaphthalate:PEN)およびポリイミド(polyimide:PI)が含まれる。
これらの材料はそれぞれ利点と欠点を有し、それについては参照によりその全体が本明細書に組み込まれている非特許文献2に詳細に記載されている。
OLEDディスプレイ製造用の可撓性基板として使用するのにより適した新しい材料が化学会社によって開発されることが予想される。
さらに、このような基板が使用可能になったときには、このような基板を用いて本発明の様々な実施形態が実施されることが予想される。
金属層およびストライク層は酸化層を形成しない銀、金などの非反応性金属から作られることが好ましく、または酸化層の形成を防ぐために本発明の方法は真空で実施されることが好ましい。
金属層とストライク層とは同じ金属でも、または異なる金属でもよく、圧力を加えたときに互いに強い冷間溶接結合を形成することが好ましい。
例えば、金属層が金で作られる場合、ストライク層は金または銀で作ることができ、金属層が銀で作られる場合、ストライク層は金または銀で作ることができる。
この他の組合せも使用できる。
次いで、これらの表面に存在する酸化または表面汚染による潜在的な障壁(potential barrier)に打ち勝つだけの十分な圧力を加えられると、接触したこの2つの金属層間に冷間溶接が生じる。
基板4からスタンプ1を分離すると、スタンプの接触領域の金属層2が基板4に転写される(図1(b))。
次に、基板上の金属ストライク層3を異方性エッチングして残留ストライク層を除去し、それによってスタンピングされたパターン間の領域7の基板材料を露出させる(図1(c))。
残された金属層をエッチングマスクとして使用して、各種エッチング法、例えば反応性イオンエッチング(reactive ion etching:RIE)によって、このパターンをさらに基板4に転写することができる(図1(d))。
さらに、所望の電子デバイスを形成するのに必要な予め付着された半導体層を基板が含む場合には、図1(c)のパターン形成された金属層2を電極として使用することができ、またはバスラインとして使用することができる。
例えば、二層以上の金属層を基板に転写して、Mg:Ag/ITO複合カソードなどの複合カソードを形成することができる。
図2(a)では、有機層111とカソード103からなる有機ヘテロ構造でコーティングされた基板104上に、厚い金属(Au)層102で予めコーティングされたポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)製のエラストマースタンプ101を押しつける。
カソード103は薄い金属ストライク層103の働きもする。
図2(b)では、基板104からスタンプ101が分離され、基板104上の金属膜に冷間溶接したスタンプ101上の金属膜102が基板104上に残る。
図2(c)では、接点を電気的に分離するためにArスパッタエッチングによってストライク層103が除去されている。
図3(a)に示されているように、このスタンプは直径200μmのポスト(post)のアレイのパターンを有している。
側壁および丸くなった縁の溝31(図3(b))はフォトレジストのモールドによるものである。
金属転写時に、丸くなったスタンプの縁(図3(c))からAu膜が不規則に転写され、これが縁の解像度を制限している(図13参照)。
プラスチック基板シート41が円筒形ドラム42、43によってロールから引き出され、平行に移動される。
上ドラム42は表面に所望の電極パターンを有し、接着力低減層(adhesion-reduction layer)でコーティングされている。
まず始めに、基板41に有機層を例えば有機気相付着(organic vapor phase deposition:OVPD)によって付着させ、続いて薄い金属ストライク層45を付着させる。
ドラム42、43の間で基板41がプレスされると、ドラム上の金属膜が冷間溶接によって基板41に転写される。
次に、ストライク層45を除去する短い金属エッチング46によって基板上に電極パターンを得る。
ドラムの一方の側での金属付着により連続プロセスが可能とされている。
電極は実質的に透明であることが好ましい。
すなわち電極は透明性を達成する適当な材料から作られ、透明性を達成する適当な厚さに製作されることが好ましい。
本発明の実施形態の電極は導電性金属酸化物から製造されることが好ましい。
透明電極などの本発明に基づく電極の好ましい材料には例えばインジウムスズ酸化物(indium tin oxide:ITO)、MgAgおよびアルミニウムなどがある。
好ましい不透明電極材料にはLiF:Alが含まれる。
本発明によればポリアニリン、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホナート)(PEDOT/PSS)などの導電性ポリマーを使用することもできる。
これらのバスラインは、金、銀、アルミニウム、銅、あらゆる適当な合金などの適切な金属材料またはその他の導電性材料で作ることができる。
したがって本発明の好ましい一実施形態では、スタンプ1と金属層2の間に図1(a)に示すように接着力低減層5が挿入される。
同様に、有機層を転写するときも、不完全なパターン転写を防ぐために、スタンプと有機層の間に接着力低減層を挿入することが好ましい。
転写された金属が、基板のエッチングおよびパターン複製のためのマスクの働きをする場合には、図1(b)に示すように厚さのコントラストが良好になるよう、スタンプ上の金属が基板の金属よりも厚いことが好ましい。
すなわち本発明の金属アディティブ工程は主に冷間溶接に依存するが、従来のサブトラクティブ技術は金属膜の破断を必要とする。
この相違により、この新しいアディティブ技術に、図4に示した有機電子回路の連続パターン形成用のロールツーロール法での使用に実際に有効な方法にする、後述するいくつかの利点が与えられる。
冷間溶接は例えば、Au膜間で、柔らかいエラストマースタンプを使用して著しく低い圧力(約180kPa)で達成することができる(本明細書の実施例1を参照されたい)。
すなわち、例えばPDMSスタンプを使用すると、このアディティブパターン形成プロセスに必要な圧力は、硬いスタンプを使用して従前に報告された圧力の約1000分の1にしかならない(非特許文献3、非特許文献4を参照されたい)。
したがって、この低圧冷間溶接法は、加える圧力をできるだけ低く抑える必要がある用途に特に適している。
柔らかいエラストマースタンプを使用する本発明の実施形態は、任意的に、湾曲した基板および/またはスタンプに応用することもできる。
柔らかいエラストマースタンプを用いれば、この技術を、活性デバイス領域が直接圧力下に置かれるOLED、太陽電池などの垂直ジオメトリデバイス(vertical geometry devices)の製造にも応用することができる。
具体的には図6(a)はマスタの上面を示している。
図6(a)に示したマスタから、モールディングプロセスを使用してPDMSスタンプを製造する。
図6(b)および6(c)は、図6(a)に示したマスタから製造されたPDMSスタンプのSEM像を示している。
本発明の金属アディティブ法では、最適圧力が厚さから比較的に独立していると考えられる。
サブトラクティブ法の場合、基板から剥離された金属膜がスタンプに残り、プレスのたびにスタンプのこの金属膜をクリーニングし、または除去する必要がしばしば生じる。
一方、アディティブ法の場合には、スタンプに接着力低減層が残っており、接触領域間の領域に蓄積した金属層の厚さがパターンの山の高さよりも小さい限り、事前のクリーニングなしでスタンプに金属層を再付着させることができる。
そのためには、接触領域間の領域に蓄積する金属層の厚さに対してパターンの山が十分に高いことが好ましい。
例えば、パターンの山の高さが約100μm、スタンプへの付着金属の厚さが約0.1μmのとき、約1000(100μm/0.1μm)回の金属付着およびスタンプ押しの後に、スタンプ上の接触領域間の領域は蓄積し金属層でほぼ満たされる。
例えば金属層を基板に直接に転写することができ、あるいは基板上にコーティングされた有機層または他の材料に転写することができる。
例えば、パターン形成された金属を、有機発光デバイスのアノードまたはカソードとして使用する場合にはおそらく、本明細書に記載の方法によって基板の上に金属および/または有機層のパターンが形成される前および/または後のある時点で、基板の上に有機材料が付着される。
基板または基板の上の材料と接触しないスタンプ上の追加の金属層は、下にあるこの材料に冷間溶接しまたは他の方法で接着する能力を有する材料である必要はない。
したがって、冷間溶接に対する理想的な候補とはなりえない場合であっても、クロム、アルミニウムなどの金属を、スタンプ上の金属層を構成する二層以上の金属層のうちの一層として使用することができる。
この追加の金属層は、パターン形成された金属層が本明細書に記載された方法によって基板に転写され、このパターン形成された金属層の下の層がエッチングされているときに、このパターン形成された金属層の下の層の所望のエッチングが完了する前に、このパターン形成された金属層がすべてエッチングされてしまうことを防ぐのに有利である。
エッチング速度は、エッチングされる材料およびエッチングプロセスによって決まる。
したがって、(本発明の方法の実施形態によって基板に転写される)スタンプの上の第2の金属層としては、第1の金属層および/またはこの金属層をマスクとして使用してエッチングする材料よりも遅いエッチング速度を有する金属が望ましい。
例えば、第1の金属層の上に一層または数層の有機層を付着させ、この一層または数層の有機層の上に第2の金属層を付着させ、次いで第2の金属層、この一層または数層の有機層および第1の金属層のすべてをスタンプから基板に、あるいは任意選択のストライク層または基板上の他の材料に転写することができる。
さらに、第1の金属層の上に一層または数層の有機層を付着させ、次いでこの一層または数層の有機層および第1の金属層をスタンプから基板に、あるいは任意選択のストライク層または基板上の他の材料に転写することもできる。
さらに、第1の金属層の上に一層または数層の有機層を付着させ、次いでこの一層または数層の有機層だけ(第1の金属層は含まれない)をスタンプから基板に、あるいは任意選択のストライク層または基板上の他の材料に転写することもできる。
本発明のこのような実施形態を使用して例えばOLEDを製造することができる。
例えば熱蒸着(thermal evaporation)は、例えば基板の上に金の薄層を付着させるのに適した付着の一形態である。
ストライク層の好ましい厚さは特に、製造されたデバイスの応用およびデバイスの諸層の形態によって異なる。
例えば、転写された金属をOLEDの電極として使用するときには、ストライク層が連続膜を形成することが好ましいが、基板(または基板の上にある材料)の上に島を形成するだけのトライク層を使用することもできる。
連続膜としてのストライク層は、OLEDの電極として使用される転写された金属を冷間溶接するための均一かつ安定した基層を提供する。
他の例として、転写された金属をエッチングマスクとして使用するときには、非常に薄いストライク層で十分であり、基板上に島を形成するだけのものでもよい。
したがって、ストライク層の例示的な厚さには約5nmから約30nmの範囲の厚さが含まれる。
ただしこれに限定されるわけではない。
例えば電子ビーム蒸着(e-beam evaporation)は、スタンプの上に金を付着させるのに適した付着形態の一例である。
スタンプの上に付着させる金属層の好ましい厚さは特に、製造されたデバイスの応用および金属層の組成によって異なる。
スタンプの上に付着させる金属層の例示的な厚さには約30nmから約100nmの範囲の厚さが含まれる。
ただしこれに限定されるわけではない。
本発明の方法の実施形態では、スタンプと基板を互いに向かって押し付けて(または「スタンピング」して)、パターン形成されたスタンプの一段高い部分の上の金属層の部分が基板または基板の上のストライク層の部分と接触するようにする。
スタンプおよび/または基板に十分な圧力を加えて、基板または基板の上のストライク層と接触した金属層の部分がこれに冷間溶接されるようにする。
デバイスとスタンプの凹んだ部分との間の接触は望ましくなく、この接触が、基板または基板の上のストライク層と、スタンプの一段高い部分以外の場所にあって、スタンプ上に残り、基板または基板の上のストライク層には転写されないはずの金属層の部分との間の接触につながる可能性がある。
このような接触を防ぐために様々なパラメータを制御することができる。
例えば、より剛性の高い基板を使用すること、およびスタンプにより低い力を加えることは、このような接触を排除するために使用することができる2つの因子である。
さらに、可撓性の基板を使用する場合には、希望に応じて、基板を剛性の高い支持構造に取り付けることができる。
可撓性基板を所望の許容差を維持する十分な剛性に保つ他の手段を使用することもできる。
他の重要な因子はスタンプの幾何形状である。
具体的には、凹んだ部分の深さを深くすることによって、または一段高い部分間の分離を狭くすることによって、このような接触を防ぐことができる。
このような接触を防ぐためには分離1mmあたり約10μmの深さが好ましいと考えられるが、この比率は、具体的な基板、スタンプ材料および力に応じて変更される場合がある。
スタンプを取り外したときに冷間溶接された金属が基板から剥がれずに基板の上に残ることを保証するため、スタンプとスタンプの上の金属層との間の相対的な接着力は、ストライク層(または基板の上の他の材料)と基板との間の接着力よりも小さいことが好ましい。
接着力低減層は例えば、有機層、テフロン(登録商標)層、またはスタンプと金属層との間に配置することによってスタンプとスタンプの上の金属層との間の接着力を低減させる他の材料を含む。
接着力低減層は、スタンプとスタンプの上の金属層との間の接着力を、スタンプとスタンプの上の金属層との間の相対的な接着力は、ストライク層(または基板の上の他の材料)と基板との間の接着力よりも小さくなるように十分に低減させることが好ましい。
したがって、金属層とストライク層(または基板の上の他の材料)とが互いに冷間溶接した後にスタンプを基板から引き離したときに、冷間溶接された金属は、スタンプと一緒に剥離されることなく基板の上に残存しなければならない。
適当な接着力低減層の例には薄い有機層およびテフロン(登録商標)が含まれる。
薄い有機層の厚さの例には、約25Åから約100Åの範囲の厚さが含まれる。
ただしこれに限定されるわけではない。
この薄い有機層は任意選択で下式を有するAlq3とすることができる。
例えばAlq3を付着させる1つの適当な方法の一例は熱蒸着による方法である。
この少なくとも1つの層は、例えば有機発光デバイスを形成する際に使用することができる少なくとも1つの有機層とすることができる。
さらに、基板とストライク層との間のこの少なくとも1つの層は、薄膜トランジスタ(TFT)の形成に適したCuPc、ペリレン(perylene)、ペンタセン(pentacene)などの材料、または当技術分野で知られている他の材料を含む。
基板とストライク層との間の接着力を増大させることによって接着力強化機能を果たす適当な材料は、基板の材料およびストライク層の材料によって決まるものであり、当業者には明白である。
接着力強化層は、基板と基板の上のストライク層との間の接着力を、基板と基板の上のストライク層との間の相対的な接着力が、スタンプと金属層、またはスタンプとスタンプの上の他の材料との間の接着力よりも大きくなるように十分に増大させることが好ましい。
したがって、金属層とストライク層(または基板の上の他の材料)とを互いに冷間溶接した後にスタンプを基板から引き離したときに、冷間溶接された金属は、スタンプと一緒に剥離されることなく基板の上に残らなければならない。
基板上の基板とストライク層との間に任意選択で付着させるこの少なくとも1つの層は、当技術分野で知られている適当な方法によって付着させることができる。
例えば、この少なくとも1つの層がポリマー層であるときには、例えばスピンコーティングを使用して付着させることができる。
適当な厚さは当業者には明白であろう。
さらに、基板の上に第2の有機層を付着させて、第1の有機層および金属層が、パターン形成されたスタンプから基板の第2の有機層上に転写されるようにすることができる。
パターン形成されたスタンプから有機層を他の有機層に転写する本発明のこの実施形態を使用して、例えばOLEDを製造することができる。
例えばパターン形成された金属層は、特許文献6に記載されている有機発光デバイス(OLED)または積層有機発光デバイス(stacked organic light emitting device:SOLED)のカソード層またはアノード層として使用することができる。
例えば、パターン形成された金属層によって覆われていないストライク層の部分を、スパッタリングまたは当技術分野で知られている他の方法によって除去することができる。
さらに、本発明の他の実施形態では、パターン形成された金属層によって覆われていないストライク層の部分が除去されない。
例えば、製造されるデバイスが、金属膜の厚さが変化する、すなわち金属膜のある領域ではある厚さが必要であり、金属膜の他の領域では他の厚さが必要である基板を有する場合にはこのほうが望ましい。
このような金属膜厚の変化は、パターン形成された金属層によって覆われていないストライク層の部分を除去しないことによって達成することができる。
この有機層の部分は例えばエッチングによって除去することができる。
適当な形態のエッチングの非限定的な例は、例えばO2またはCF4とO2の組合せを用いて、露出した有機層、すなわちパターン形成された金属層によって覆われていない有機層の部分を除去する、プラズマエッチングまたは反応性イオンエッチング(例えば異方性エッチング)である。
エッチングの形態は基板の組成によって異なる。
適当な形態のエッチングには例えば、異方性エッチングおよび当技術分野で知られている他の形態のエッチングが含まれる。
残った層部分の除去は、当技術分野で知られている方法、例えば除去中の材料を除去する適当な湿式化学剤の適用によって達成することができる。
この除去が、残留有機層など基板の上に残す他の層部分を傷つけないことが好ましい。
さらに、パターン形成された金属層は例えば少なくとも約100nmの解像度を有することができる。
縁の鋭さ(edge sharpness)に関して、パターン形成された金属層は例えば約30nmの線幅を有することができる。
この実施形態によれば、次いでこのパターン形成された柔らかいエラストマースタンプを取り外し、金属層を、この金属層が接触した薄い金属膜の部分に冷間溶接させる。
すなわち、パターン形成されたスタンプから金属層を分離し、基板の上の薄い金属膜に冷間溶接した状態に保つ。
薄い金属膜に転写された金属は、柔らかいエラストマースタンプの少なくとも1つの一段高い部分と実質的に同じパターンにパターン形成された金属層を基板の上に形成する。
次に、この実施形態の方法によれば、パターン形成された金属層によって覆われていない薄い金属膜の部分を例えばスパッタリングによって除去する。
次いで、パターン形成された金属層によって覆われていない有機層の部分を例えばエッチングによって除去する。
パターン形成された金属層によって覆われていない基板の部分をエッチングしてパターン形成された基板を形成する。
この実施形態によれば、最後に、パターン形成された金属層、ならびに薄い金属膜および有機層の残留部分を前記パターン形成された基板から除去して、覆われていないパターン形成された基板を得る。
該デバイスには、記載の方法によってパターン形成された金属層を含むデバイス、および記載の方法を使用してパターン形成された金属層を例えばマスク層として使用して製造したデバイスが含まれる。
スタンプ1は、PDMSなどの柔らかいエラストマー物質から形成されることが好ましい。
スタンプ1は一段高い部分5を有し、この部分は、スタンプの組成によって決まるシリコンパターン形成、エッチングプロセスなどの当技術分野で知られている技術を使用して形成することができる。
スタンプ1は、当技術分野で知られている技術を使用して少なくともスタンプの一段高い部分5の上に付着させた金属層2を有する。
図7のスタンプ1を使用する他に、一段高い部分5aを有する図15に示したスタンプ1aを使用することもできる。
スタンプ1aの形状は、スタンプ1aの上に金属層2を付着させるときに金属が側壁に付着するのを防ぐのに役立つ。
図の説明において「スタンプ1」および「一段高い部分5」に言及するときにはいつでも、これらをスタンプ1aおよび一段高い部分5aに置き換えることができることを理解されたい。
さらに、パターン形成された金属層を基板に転写することができるようにスタンプがパターン形成されている限りにおいて、このスタンプは、具体的には図示されていない他の形状をとることができることを理解されたい。
基板4は、ガラス、ポリマーおよびプレキシグラスを含む適当な材料から作ることができる。
基板4は硬い基板、可撓性基板、不透明基板または透明基板とすることができる。
基板4は、ガラス、プラスチックなどの実質的に透明な材料で作られていることが好ましい。
金属層2は、薄い金属膜3に対して金属層2を押しつけたときに薄い金属膜3に冷間溶接可能な金属を含む。
金属層2および薄い金属膜3は銀、金などの非反応性金属であることが好ましい。
十分な圧力を加えて、薄い金属膜3の部分と接触した金属層2の部分とが金属膜3の部分に冷間溶接されるようにする。
製作中のデバイスのタイプによっては、パターン形成された金属によって覆われていない薄い金属膜3の部分7を除去することが望ましい。
例えば基板をパターン形成するためには、薄い金属膜3の覆われていない部分7を除去した後でないと、基板に到達して例えば基板をエッチングすることができない。
薄い金属膜3の覆われていない部分7を例えばスパッタリングによって除去して、図9(b)に示すようにパターン形成された金属層6および薄い金属膜の対応部分をその上に有する基板を得ることができる。
本発明の一実施形態によれば、希望に応じて、例えばパターン形成された金属によって覆われていない基板の部分8を異方性エッチングすることによって基板にパターンを形成して、図10(b)に示されたパターン形成された基板を得ることができる。
図10(b)のパターン形成された基板のパターンは本質的に、基板の上に金属を転写するのに使用したスタンプ1のパターンと一致する。
このような層は例えば、除去する層の組成によって決まる適当な湿式化学剤の使用によって除去することができる。
スタンプ1は柔らかいエラストマー材料で作られていることが好ましく、スタンプの組成によって決まる当技術分野で知られている技術を使用して形成することができる一段高い部分5を有する。
図12はさらに、(ストライク層を含む)薄い金属層3および基板と薄い金属層3との間に配置された層11をその上に有する基板4の断面を示している。
層11は有機または無機材料を含むことができ、単一の層または複数の層とすることができる。
例えば層11は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている特許文献6に記載されているシングルまたはダブルヘテロ構造OLEDの複数の有機層を含む。
層11および薄い金属層3は、当技術分野で知られている技術を使用して基板4の上に付着される。
基板4およびスタンプ1は、図7に関して述べた材料と同様の材料から作ることができる。
同様に、薄い金属層3および金属層2は図7に関して記載した金属を含むことができる。
スタンプ1は薄い金属層3の上へ押しつけられ、スタンプ1の一段高い部分5の上の金属層2の部分が薄い金属層3の部分と接触する。
十分な圧力を加えて、薄い金属層3の部分と接触した金属層2の部分とがこの部分に冷間溶接されるようにする。
すなわち、例えばスパッタリング、異方性エッチングおよび湿式化学剤を使用して、希望に応じていくつかの層を除去しその実施形態をパターン形成することができる。
図13(a)に示した像は、スタンプから金属を転写しストライク層を除去した後に撮影したものである。
基板領域全体にわたって均一なパターンが得られた。
図13(b)は、カソードの縁を示す走査型電子顕微鏡像を示している。
主に図3に示した非理想的なスタンプ形状のため、パターン解像度は約1μmである。
この完成したカソードは0.5nmLiF/0.4nmAl/15nmAuからなる。
従来のシャドウマスク法によってパターン形成された直径400μmのOLEDのJ−V特性142、143も示されている(図14における白丸の線143:0.5nmLiF/100nmAlからなる二層カソードを有するデバイス、図14における黒い四角の線142:スタンピングによるデバイスのカソードと同一のカソードを有するOLED)。
図14の挿入図は、図14のデバイスの外部量子効率(external quantum efficiency)対電流密度のプロットを示している。
具体的には、例えば図7、図8および図12に示したスタンピングの間、すでに基板4の上にあるフィーチャに対してスタンプが正確に位置決めされなければならない。
このアライメントは、基板4の下面を通して投影されたIR光を使用した光学アライメント、光散乱を使用した 基準(fiducial)アライメント、他の適当な技術などの当技術分野で知られている技術を使用して達成することができる。
例えば、基板とストライク層との間の層(例えば図12に示した層11)は複数の下位層を含むことができ、基板とストライク層との間にはさらに追加の層が存在する場合がある。
例えば、本発明の一実施形態では、正孔輸送層(hole transporting layer)、電子障壁層(electron blocking layer)、発光層(emissive layer)、正孔障壁層(hole blocking layer)および電子輸送層(electron transporting layer)を含む有機層を基板の上に付着させることができ、この有機層の上にストライク層を付着させて、スタンプの金属層がストライク層上に転写されるようにすることができる。
他の例では、有機層、例えば先に記載した有機層を付着させる前に、パターン形成された下面電極を基板4の上に製作することができる。
参照によりその全体が本明細書に組み込まれているForrest他の特許文献8に記載されている正孔注入層などの追加の有機層が存在することもできる。
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている特許文献9の6〜11ページに記載されているものなど、当技術分野で知られている追加の層が存在する場合がある。
さらに、本発明の一実施形態は、蒸着させた導電材料を、このような導電材料が付着プロセス中に実質的に散乱されたときに発生する可能性がある短絡の問題を生じることなく提供する。
電極、有機層および障壁層を単一の層として説明し図示したが、これらはそれぞれ、当技術分野で知られている様々な下位層を含むことができる。
例えば有機層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている特許文献6に記載されているシングルまたはダブルヘテロ構造OLEDの下位層を含む場合がある。
さらに、本発明のデバイスの実施形態は、(図示しない)正孔注入強化層(hole injection enhancement layer)、保護最上位層(protective top layer)など当技術分野で知られている追加の層を含む場合がある。
例えば、本発明の方法の実施形態によってOLEDの電気接点および/または有機層を付着して製造された有機発光デバイス(OLED)の大型多色アレイにより、フラットパネルディスプレイ、アクティブマトリックスディスプレイおよびパッシブマトリックスディスプレイを含むディスプレイを構成することができる。
このようなディスプレイは、車両、テレビ受像機、コンピュータ、プリンタ、スクリーン、看板、電気通信装置、電話機などの他の製品に当業者に知られている方法で組み込むことができる。
例えば、このようなOLEDの列をプリンタに組み込み、これを使用して当業者に知られている方法で像を生成することができる。
例えば、本方法を使用して、薄膜トランジスタ、光検出器および高い解像度が望ましい他のデバイスを製造することができる。
本発明の実施形態を使用して、光電池アレイ、フォトダイオードアレイなどのオプトエレクトロニクデバイスを製造することもできる。
その中の材料、装置およびプロセスステップは例示のための例にすぎないことを理解されたい。
具体的には本発明は、本明細書に具体的に列挙された方法、材料、条件、プロセスパラメータ、装置などに限定されない。
スタンピングによって基板の上に金属パターンを直接的に形成する本発明の一実施形態に基づく方法を実施した。
具体的には、低圧冷間溶接を使用した有機電子デバイスの金属カソード接点の高解像度パターン形成するための方法を実施した。
この実施例では、基板上に予め付着させたパターンのない有機および金属層の上に、パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから金属層を転写することによって接点を形成する。
この実施例において具体化される本発明の方法に従って、効率的な電子燐光性(electrophosphorescent)有機発光デバイス(OLED)のアレイを製造した。
図2には、電子燐光性OLEDのアレイをパターン形成するのに使用される冷間溶接が示されている。
この基板104は(12mm)2のガラススライドからなる。
基板104を、OLED構造のアノードの働きをするインジウムスズ酸化物(ITO)からなる透明な導電層で予めコーティングした。
ITO層の上に、(非特許文献5に記載されている)以下の有機層111を付着させた:4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)からなる厚さ約60nmの正孔輸送層、7重量%のゲスト燐光体facトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)でドープされた4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)からなる厚さ約20nmの発光層、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP)からなる厚さ約10nmの励起子(exciton)/正孔障壁層、およびAlq3からなる厚さ約40nmの電子輸送層。
次いで有機層111の上に、厚さ約0.5nmのLiF層および厚さ約0.4nmのAl層を含み、厚さ約15nmのAu層によってキャップされたストライク層103を付着させた。
これらの付着の前には、非特許文献6に記載された手順によって基板104を清浄化し、OLEDの有機層111およびストライク層103は、高真空(〜10−6トール)熱蒸着によって付着させた。
OLEDのために使用される有機材料はすべて使用前に、温度勾配昇華(thermal gradient sublimation)によって精製した。
Siウェハ上の厚さ25μmのフォトレジスト層(MicroChem Corporation社製のSU−8 50)を、従来のフォトリソグラフィによって直径200μmの円筒形の凹みからなる正方形の格子にパターン形成して、PDMSスタンプのマスタ(図6(a)参照)を形成した。
このマスタにPDMSプリポリマー(Dow Corning Corporation社製のSylgard 184)を注ぎ、次いで、厚さ13mmのガラススライドを押しあてながら約70℃のホットプレート上で約24時間硬化させた。
PDMS層の厚さは約100μmであった。
プレスは、従来の半導体フリップチップボンダ(Research Devices, Inc.社製のM−811P)を使用して実施した(図6(b)および6(c)参照)。
本発明のこの実施形態において、追加されたBCP層110は、金属層102をPDMSスタンプ101に直接に付着させた場合に比べて、接着した金属層102をスムーズに剥離する役目を果たす。
金属層102は厚さ約100nmのAu層からなる。
スタンプ101に十分な圧力を加えて、ストライク層103の部分と接触したスタンプ101の上の金属層102の部分がストライク層103に冷間溶接されるようにした。
この実施例では、加えた平均圧力が約180kPa(接触面積0.28cm2あたり500gに相当する)であり、これは、硬いスタンプを用いた従前の報告の圧力の約1000分の1である(非特許文献3、非特許文献4参照)。
ストライク層103に冷間溶接されたスタンプ101の金属層102の部分は冷間溶接されたままスタンプ101から剥離され、基板104の上にパターン形成された金の層が残った。
Arスパッタエッチングは、平行平板型(直径約24cm)の反応性イオンエッチングシステム(PlasmaTherm970シリーズ)の中で9分間、20ミリトール、50Wで実施した。
デバイス特性を周囲条件で測定した。
有機材料の高い側方抵抗率によってデバイスは十分に絶縁されていたため(isolated)、この実施例のデバイスでは、転写されたパターン間の有機材料を除去する必要はなかった。
しかし、必要ならば、別のガス組成を使用して有機材料を除去することもできる。
SEM像を図3に示す。
PDMSポストの詳細図(図3(b))によれば、スタンプの縁は丸く、その頂部コーナに沿って連続するAuコーティングがある。
スタンプを基板から分離すると、Au膜はこの境界に沿って不規則に裂けた(図3(c))。
このAuパターンは97%を超える転写歩留りで基板領域全体にわたって基板に均一に転写され、パターンの縁の解像度は約1μmであった。
解像度は、主にスタンプポストの丸くなった縁によって制限され、図13に示すような縁の不規則な転写につながった。
2つのタイプの対照デバイスを用意した。
実施例1のスタンピングによるデバイスと同一のカソード層構造(〜0.5nmLiF/〜0.4nmAl/〜15nmAu)を有するデバイス142と、厚さ0.5nmのLiF層および厚さ100nmのAl層からなる二層カソードを有するデバイス143である。
これらの対照デバイスの直径は400μm、すなわち実施例1のスタンピングによるOLEDの直径の2倍であった。
例えば、電流密度J=10mA/cm2に対応する電圧は、スタンピングによるデバイスと対照デバイスの両方で(9.2±0.3)Vであり、同じカソード構造を有するスタンピングによるデバイスと対照デバイスのJ=1mA/cm2での外部量子効率(η)は(6.0±0.3)%であった。
なおこの値は、二層カソードを有する対照デバイスの効率の約70%である。
η−J曲線の形状はほとんど同じであり、このことは、本発明のプロセスが励起子の非放射損(nonradiative loss)につながる追加の経路を導入しないことを指示している。
三層カソード構造を有するデバイスと二層カソード構造を有するデバイスとの間のηの違いはAuとAlの反射率の違いによるものである可能性がある。
Auキャップ層を有するデバイスのηはAlキャップを有するデバイスのηの約83%であると計算された。
この計算では、極薄のLiF/Al層は無視し、等方源(isotropic source)から発せられた光をカソードから反射された光と合計した。
このケースでは、当業者には理解される、接点材料の複合屈折率を使用した。
これらの単純な検討から、図14から明らかな二層カソードとスタンピングによる三層カソードとの間の効率の違いは、主にAuとAlの反射率が異なることの結果であると結論した。
非特許文献7には、500nm未満のフィーチャをパターン形成するにはPDMSは柔らかすぎると報告されている。
この問題は、「h−PDMS」などのより剛性の高いポリマー複合材の外層にパターン形状が形成され、より柔らかい(PDMSなどの)内層が整合性(conformability)を提供する「ハイブリッドスタンプ」または「複合スタンプ」を使用することによって解決された(非特許文献7、非特許文献8参照)。
この方法を用いると、本発明の方法のこの実施形態では、サブミクロンフィーチャを有する金属膜の低圧パターン形成が可能になる。
低圧パターン形成の追加的な側面は、この実施例で使用された従来の半導体フリップチップボンダに適合することである。
これは、正確な(〜1μm)スタンプ位置決め精度を可能にし、フルカラーディスプレイの高解像度マルチレベルスタンピングを、例えばこの単純な方法によって達成可能にする。
例えば、この方法は、スタンプを再使用できるため費用効果が非常によい。
好適なことに、スタンプ上にとどまる金属がスタンプ上に残り、希望または必要に応じて追加の新しい金属をスタンプに追加することができる。
さらに、スタンプ上に残った金属を除去したい場合には、当業者に知られている方法によってこの金属を除去することができる。
この金属は例えばウェットエッチングによって除去することができる。
ディスプレイパネルなどの大きな領域を1ステップでパターン形成することができる。
さらに、金属−有機界面が、従来のシャドウマスキングで使用されるものと同様の熱蒸着によって形成されるため、図14に示すように、有機材料への効率的な電荷注入がこのプロセスによる影響を受けない。
この特性は、低圧パターン形成能力とあいまって、この方法を、OLED、有機薄膜トランジスタおよび光電池を含む広範囲の有機電子デバイスのロールツーロール製造プロセスに適したものにしている。
ローラスタンプを使用することによって、接触面積を低下させて最適圧力をより小さい力で加えられることができるので、可撓性基板に対する大面積パターン形成をより容易に実行することができる。
本発明の方法の実施形態は、OLEDおよび他の電子デバイスの単純で費用効果のよい高スループット製造を可能にし、例えばフラットパネルディスプレイの製造に応用することができる。
具体的には、本発明はOLEDまたは薄膜トランジスタに限定されず、多種多様な電子デバイスに応用することができる。
具体的には、本発明の方法の実施形態は、パターン形成された金属または有機層がそのデバイス自体の中で使用されるデバイスの形成において使用することができ、またはデバイスの形成において、例えば他の層または基板をパターン形成する際のエッチングマスクとして使用することができる。
本発明は、記載した特定の実施例および実施形態に限定されない。
したがって当業者には明白なとおり、請求の発明は、本明細書に記載した特定の実施例および好ましい実施形態の変形形態を含む。
1a スタンプ
2 金属層
3 ストライク層、薄い金属膜
4 基板
5 一段高い部分
5a 一段高い部分
6 パターン形成された金属層
7 覆われていない薄い金属膜の部分
8 覆われていない基板の部分
9 パターン形成された基板
10 接着力低減層
11 基板と薄い金属層の間の層
41 基板
42 円筒形ドラム
43 円筒形ドラム
45 ストライク層
46 金属エッチング
51 PDMSスタンプ
52 金属
53 金属ストライク層
54 基板
101 スタンプ
102 金属(Au)層
103 カソード/金属ストライク層
104 基板
105 一段高い部分
107 覆われていないストライク層の部分
110 BCP層
111 有機層
161 硬い外層
162 柔らかい内層
Claims (35)
- パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に金属層を付着させること、および、
前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから基板上に前記金属層を転写すること、
を含むデバイス製造方法。 - 前記金属層を付着させる前に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に接着力低減層を付着させて、前記金属層が前記接着力低減層の上に付着されるようにすること、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記基板上に前記金属層を転写する前に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上の前記金属層の上に第1の有機層を付着させること、
前記基板上に前記金属層を転写する前に、前記基板の上に第2の有機層を付着させること、および、
前記金属層の前記基板への前記転写中に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから前記基板の上の前記第2の有機層上に、前記第1の有機層および前記金属層を転写すること、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記基板上に前記金属層を転写する前に、前記基板の上に有機層を付着させ、前記有機層の上にストライク層を付着させて、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの前記金属層が前記ストライク層上に転写され、前記転写中に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの前記金属層が前記ストライク層と直接に接触するようにすること、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記金属層を付着させる前に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に接着力低減層を付着させて、前記金属層が前記接着力低減層の上に付着されるようにすること、
をさらに含む、請求項4に記載の方法。 - 前記ストライク層が金属を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記ストライク層が有機材料を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記ストライク層と前記有機層とが良好に電気接触している、請求項4に記載の方法。
- 前記ストライク層を付着させることがさらに、Al/LiF層を付着させ、続いてAu層を付着させることを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記Al/LiF層の厚さが約1nm未満であり、前記Au層の厚さが約15nm未満である、請求項9に記載の方法。
- 前記ストライク層の厚さが約5から約16nmである、請求項6に記載の方法。
- 前記金属層がAuを含む、請求項4に記載の方法。
- 真空中で実施される、請求項6に記載の方法。
- 前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの前記金属層が、酸化層が形成されることなく前記ストライク層上に転写される、請求項6に記載の方法。
- 前記金属層の厚さが約30から約100nmである、請求項6に記載の方法。
- 転写された前記金属層によって覆われていない前記ストライク層の部分を除去すること、
をさらに含む、請求項4に記載の方法。 - 前記ストライク層の前記部分がスパッタリングによって除去される、請求項16に記載の方法。
- 前記金属層が、約180kPa以下の圧力を加えることによって、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから前記ストライク層上に転写される、請求項4に記載の方法。
- 前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの前記金属層が、約100nm以上の解像度で前記ストライク層上に転写される、請求項4に記載の方法。
- 前記スタンプがポリ(ジメチルシロキサン)を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記スタンプが、柔らかい内層に取り付けられた剛性の高い材料の外層を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記外層がh−PDMSを含み、前記内層がPDMSを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記有機層が小分子有機材料を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記有機層がさらに、前記基板の上にこの順番で付着させた正孔輸送層、電子障壁層、発光層、正孔障壁層および電子輸送層を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記有機層が、異なる光スペクトルを発する能力を有する複数の領域としてパターン形成される、請求項4に記載の方法。
- 前記有機層を付着させる前に、前記基板の上に、パターン形成された下面電極を製作すること、
をさらに含む、請求項4に記載の方法。 - パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に第1の金属層を付着させること、
前記第1の金属層の上に第1の有機層を付着させること、
前記第1の有機層の上に第2の金属層を付着させること、および
前記第2の金属層、前記第1の有機層および前記第1の金属層を、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから基板上に転写すること、
を含むデバイス製造方法。 - 前記第1の金属層を付着させる前に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に接着力低減層を付着させて、前記接着力低減層の上に前記第1の金属層が付着されるようにすること、
をさらに含む、請求項27に記載の方法。 - パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に第1の有機層を付着させること、および
前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから基板上に前記第1の有機層を転写すること、
を含むデバイス製造方法。 - 前記第1の有機層が前記デバイスの能動構成部品を構成する、請求項29に記載の方法。
- 前記第1の有機層を付着させる前に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に接着力低減層を付着させて、前記接着力低減層の上に前記第1の有機層が付着されるようにすること、
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 前記第1の有機層を付着させる前に、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの上に金属層を付着させて、前記金属層の上に前記第1の有機層が付着されるようにすること、
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 前記基板上に前記第1の有機層を転写する前に、前記基板の上に第2の有機層を付着させて、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプの前記第1の有機層が前記第2の有機層上に転写され、前記転写中に、前記第1の有機層が前記第2の有機層と直接に接触するようにすること、
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 前記第1の有機層が、約180kPa以下の圧力を加えることによって、前記パターン形成された柔らかいエラストマースタンプから前記第2の有機層上に転写される、請求項33に記載の方法。
- 前記ストライク層が連続膜を含む、請求項4に記載の方法。
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