JP2007500919A - 有機電子デバイス製造の際の有機層の除去方法およびその方法によって形成される有機電子デバイス - Google Patents
有機電子デバイス製造の際の有機層の除去方法およびその方法によって形成される有機電子デバイス Download PDFInfo
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Abstract
Description
本願は、2003年7月22日出願の米国特許出願第10/625,112号明細書の一部継続出願である。
本発明は、DARPA認可番号4332に基づき政府の支援を受けてなされたものである。政府は、本発明において特定の権利を有することができる。
(a)基板上に第1の導電性部材および導電性リードを形成する工程であって、第1の導電性部材および導電性リードが互いに離間されている工程と、
(b)基板、第1の導電性部材、および導電性リードの上に有機層を形成する工程と、
(c)該有機層の上にパターン化した導電層を形成する工程であって、パターン化した導電層が第2の導電性部材を含み、およびパターン化した導電層が、有機層の露出部分および有機層の非露出部分を作り出す工程と、
(d)少なくとも1種の酸素含有ガスを使用して、少なくとも有機層の露出部分をドライエッチングして、導電性リードの一部を露出させる工程であって、ドライエッチングが約0.01〜7.5ミリトールの範囲の圧力で行われる工程。
(a)基板上に有機材料を含む有機層を形成する工程と、
(b)基板の第1の領域の有機層を除去する工程と、
(c)少なくとも1種の酸素含有ガスを使用して、基板の第2の領域の有機層をドライエッチングする工程とを含み、第1の領域の有機層を除去する工程と第2の領域のドライエッチングとが別々の工程として行われ、およびドライエッチングが約0.01〜7.5ミリトールの範囲の圧力で行われる。
後述の実施形態の詳細を扱う前に、いくつかの用語が定義され、または明確にされる。本明細書で使用されるとき、用語「アレイ」、「周辺回路」、および「リモート回路」は、有機電子デバイスの異なる領域または構成部品を意味することを意図している。例えば、アレイは、相当数の画素、セル、または、規則的な配置(通常行と列で示される)内の他の構造を含むことができる。画素、セル、またはアレイ内の他の構造は、周辺回路によって局所的に制御することができ、周辺回路は、同じ有機電子デバイス内にアレイとして、しかしアレイそれ自体の外側に位置することができる。リモート回路は、一般に周辺回路から離れて位置し、信号をアレイに送信し、または、アレイから信号を受信する(通常周辺回路を介して)。リモート回路はまた、アレイに無関係な機能を行うことができる。リモート回路は、アレイを有する基板に属しても属さなくてもよい。
さて、図1〜10に記載しかつ示した第1の組の実施形態の詳細に注意を向けたい。そこでは、1つまたは複数の下にある有機材料をドライエッチングするとき、有機電子デバイスの性能に敏感な要素が、具体的にはマスクとしてパターン化した導電層を使用してドライエッチングされる。有機電子デバイスを形成する際に現在使用されている材料が使用できる。したがって、プロセス開発および新規な材料を組込むという懸念を回避できる。
一実施形態では、有機電子デバイスの性能に敏感な要素のドライエッチング方法は、
(a)少なくとも1つの性能に敏感な要素を、第1の導電性部材から間隔を置いて基板上に配置する工程であって、性能に敏感な要素のうちの少なくとも1つが導電性リードである工程と、
(b)性能に敏感な要素および第1の導電性部材の上に有機材料を配置する工程と、
(c)性能に敏感な要素の予め定められた部分を露出させるように、その有機材料の上にパターン化した導電層を形成する工程と、
(d)性能に敏感な要素が露出する領域において、少なくとも1種の酸素含有ガスを使用して、有機材料をドライエッチングする工程と
を含む。
基板上に第1の導電性部材および導電性リードを形成する工程であって、第1の導電性部材および導電性リードが互いに離間されている工程と、
基板上に有機層、第1の導電性部材、および導電性リードを形成する工程と、
該有機層の上にパターン化した導電層を形成する工程であって、パターン化した導電層が第2の導電性部材を含み、かつ、パターン化した導電層が、有機層の露出部分および有機層の非露出部分を作り出す工程と、
少なくとも1種の酸素含有ガスを使用して、有機層の露出部分をドライエッチングして、導電性リードの一部を露出させる工程。
基板上に第1の導電性部材および導電性リードを形成する工程であって、第1の導電性部材および導電性リードが互いに離間されている工程と、
基板上に有機層、第1の導電性部材、および導電性リードを形成する工程と、
該有機層の上にパターン化した導電層を形成する工程であって、パターン化した導電層が第2の導電性部材を含み、かつ、パターン化した導電層が、有機層の露出部分および有機層の非露出部分を作り出す工程と、
少なくとも1種の酸素含有ガスを使用して、有機層の露出部分をドライエッチングして、導電性リードの一部を露出させる工程であって、ドライエッチングが約0.01〜7.5ミリトールの範囲の圧力で行われる工程。
第1のシャドーマスク40のパターンとは異なるパターンを有する、図8に示すような第2のシャドーマスク80を使用してパターン化した導電層が形成される。開口部82は、導電性部材がその後に形成される領域に対応する。開口部82は開口部42に類似しているが、ただし、それは、有機電子デバイスの平面図の上から見たとき、導電性部材522および524の長方向に平行な方向がより長いことを除く。破線42は、マスク40の開口部の横方向の端部に対応する。開口部82内には材料が存在しないので、破線は参照用に使用したにすぎないことに留意されたい。開口部82の幅は、導電性部材522および524の長方向に垂直な方向において、実質的に同じかまたは開口部42より狭い場合がある。開口部82の長さの重要性は、この明細書の後半に扱われる。固体材料84を使用して、どんな材料も基板10の望ましくない部分の上に蒸着されるのを実質的に防ぐ。周辺およびリモート回路領域では、開口部(図示せず)が存在し、アレイとアレイの外側の回路を互いに電気的に接続するのに使用される。
別の実施形態では、フルカラーのアクティブマトリックス・ディスプレイを形成することができる。有機井戸構造の絶縁層が、導電性部材12および導電性リード14を形成した後、順番に形成することができる。また、有機活性層34の部分は、画素内に異なる色相を実現できるインクジェットを使用して、有機色素を選択的に受け入れることができる。アクティブマトリックスの場合、一般のカソードが使用されることになるとき、アノードが、帯板とは対照的にパッドの形をしているはずなので、カソード分離層22は形成されないだろう。アクティブマトリックスOLEDディスプレイが形成される場合、薄膜回路が基板10と一緒に存在することになる。かかる薄膜回路は従来型である。
図1〜10に例示したような実施形態に従ってOLEDを作成し、有機層を除去するために、広範囲にわたるレーザアブレーションを用いる従来方法を使用して作成したOLEDと比較することができる。容量結合型マーチPX−500(マーチプラズマシステムズ、カリフォルニア州コンコード(Concord))が、2工程ドライエッチングプロセスに使用でき、400ミリトール、および20〜100Vの電圧を用いて100mW/cm2で作動する。第1の工程において、50%のO2、45%のAr、および5%のCF4のガス混合物を100〜500sccmの流速で10分間使用でき、第2の工程において、Arガスを単独で10分間使用できる。第1の工程における流速は、個々のガス毎の流速の組合せであり、所望のガス比を維持する反応器の中に入る全体流速を表す。反応器の温度は、エッチングプロセス始動時の室温から、ドライエッチングプロセス終了時の約70℃の高さまで上昇させることができる。
この実施例は、低密度高圧のプラズマ発生源を使用した有機層の除去を例示する。
この実施例では、ナフィオン(登録商標)の存在下にエチレンジオキシチオフェンを重合して、表面エネルギーの小さい電荷輸送層用の材料を作り出す例を示す。
Claims (22)
- 基板上に第1の導電性部材および導電性リードを形成する工程であって、第1の導電性部材および導電性リードが互いに離間されている工程と、
基板、第1の導電性部材、および導電性リードの上に有機層を形成する工程と、
該有機層の上にパターン化した導電層を形成する工程であって、
パターン化した導電層が第2の導電性部材を含み、および
パターン化した導電層が、有機層の露出部分および有機層の非露出部分を作り出す工程と、
少なくとも1種の酸素含有ガスを使用して、少なくとも有機層の露出部分をドライエッチングして、導電性リードの一部を露出させる工程であって、ドライエッチングが約0.01〜7.5ミリトールの範囲の圧力で行われる工程と
を含むことを特徴とする有機電子デバイスの形成方法。 - 前記ドライエッチングが、2つ以上の工程の際に行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも第2の工程のガスが、少なくとも1種の不活性ガスであることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 第2の工程の際、還元ガスが使用されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記ガスが、ハロゲン含有ガスをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ガスが、少なくとも約10体積%の、O2を含む酸素含有ガス、CF4を含むハロゲン含有ガス、およびArを含む不活性ガスであることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記基板が、ポリマーフィルムを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記有機層が、電荷輸送材料、耐クエンチング材料、発光材料、または光検出材料である少なくとも1種の材料を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記有機電子デバイスが、発光ダイオード、発光ディスプレイ、放射線感受性デバイス、光伝導セル、光電池、フォトレジスタ、光スイッチ、光検出器、フォトトランジスタ、または光電管であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記デバイスが、有機発光ダイオードディスプレイであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 基板上に有機材料を含む有機層を形成する工程と、
基板の第1の領域の有機層を除去する工程と、
少なくとも1種の酸素含有ガスを使用して、基板の第2の領域の有機層をドライエッチングする工程と
を含み、
第1の領域の有機層を除去する工程と第2の領域のドライエッチングが別々の工程として行われ、および
ドライエッチングが約0.01〜7.5ミリトールの範囲の圧力で行われる
ことを特徴とする有機電子デバイスの形成方法。 - 前記有機層を除去する工程が、レーザアブレーションを使用して行われることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記第1の領域が画素アレイに対応し、前記第2の領域が画素アレイの外側にあることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記ドライエッチングが、2つ以上の工程の際に行われることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記少なくとも第2の工程のガスが、少なくとも1種の不活性ガスであることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 第2の工程の際、還元ガスが使用されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記ガスが、ハロゲン含有ガスをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記ガスが、少なくとも約10体積%の、O2を含む酸素含有ガス、CF4を含むハロゲン含有ガス、およびArを含む不活性ガスであることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記基板が、ポリマーフィルムを含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記有機層が、電荷輸送材料、耐クエンチング材料、発光材料、または光検出材料である少なくとも1種の材料を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記有機電子デバイスが、発光ダイオード、発光ディスプレイ、放射線感受性デバイス、光伝導セル、光電池、フォトレジスタ、光スイッチ、光検出器、フォトトランジスタ、または光電管であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記デバイスが、有機発光ダイオードディスプレイであることを特徴とする請求項11に記載の方法。
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