JP2022044829A - 放射領域上に配置された導電性コーティングを含むデバイスおよびそのための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2016年12月2日に出願された米国仮出願番号第62/429,625号に基づく利益および優先権を主張しており、その内容は、その全体が参考として本明細書中に援用される。
以下は、概して、デバイスの放射領域にわたって配置される導電性コーティングを含む、デバイスと、デバイスの放射領域にわたって導電性材料を堆積させるための方法とに関する。具体的には、本方法は、デバイスの導電性構造を形成するための表面上の導電性材料の選択的堆積に関する。
有機発光ダイオード(OLED)は、典型的には、有機層のうちの少なくとも1つがエレクトロルミネセント層である、導電性薄膜電極の間に間置される有機材料のうちのいくつかの層を含む。電圧が電極に印加されるとき、正孔および電子が、それぞれ、アノードならびにカソードから注入される。電極によって注入される正孔および電子は、エレクトロルミネセント層に到達するように有機層を通って移動する。正孔および電子が近接近しているとき、それらは、クーロン力に起因して相互に引き付けられる。正孔および電子は、次いで、励起子と称される束縛状態を形成するように合体し得る。励起子は、光子が放出される、放射再結合プロセスを通して減衰し得る。代替として、励起子は、光子が放出されない、非放射再結合プロセスを通しても減衰し得る。本明細書で使用されるように、内部量子効率(IQE)は、放射再結合プロセスを通して減衰する、デバイスの中で生成される全ての電子・正孔対の割合であると理解されるであろうことに留意されたい。
いくつかの実施形態によると、エレクトロルミネセントデバイスは、(1)第1の放射領域および第2の放射領域であって、第1の放射領域は、第2の放射領域と異なる波長の光を放射するように構成される、第1の放射領域および第2の放射領域と、(2)第1の放射領域および第2の放射領域内に配置される、導電性コーティングであって、導電性コーティングは、第1の放射領域内に配置される第1の部分と、第2の放射領域内に配置される第2の部分とを備え、第1の部分は、第1の厚さを有し、第2の部分は、第2の厚さを有する、導電性コーティングとを備え、第1の厚さは、第2の厚さと異なる。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
(項目1)
エレクトロルミネセントデバイスであって、
第1の放射領域および第2の放射領域であって、前記第1の放射領域は、前記第2の放射領域と異なる波長の光を放射するように構成される、第1の放射領域および第2の放射領域と、
前記第1の放射領域および前記第2の放射領域内に配置される、導電性コーティングであって、前記導電性コーティングは、前記第1の放射領域内に配置される第1の部分と、前記第2の放射領域内に配置される第2の部分とを備え、前記第1の部分は、第1の厚さを有し、前記第2の部分は、第2の厚さを有する、導電性コーティングと、
を備え、前記第1の厚さは、前記第2の厚さと異なる、
エレクトロルミネセントデバイス。
(項目2)
前記第1の部分および前記第2の部分は、相互と連続的に形成される、項目1に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目3)
前記導電性コーティングは、第1のコーティングと、第2のコーティングを備え、前記第1のコーティングは、前記第1の放射領域および前記第2の放射領域内に配置され、前記第2のコーティングは、前記第2の放射領域内で前記第1のコーティングにわたって配置される、項目2に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目4)
前記第1の放射領域内の第1のコーティングの表面は、前記第2のコーティングを実質的に含まない、項目3に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目5)
前記第1の放射領域内で前記第1のコーティングにわたって配置される、有機コーティングをさらに備える、項目3に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目6)
前記有機コーティングは、核形成阻害コーティングである、項目5に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目7)
前記第2のコーティングは、マグネシウムを含む、項目3に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目8)
前記第2のコーティングは、実質的に純粋なマグネシウムを含む、項目7に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目9)
前記第1のコーティングは、マグネシウム、アルミニウム、銀、イッテルビウム、亜鉛、もしくはそれらの2つまたはそれを上回るものの任意の組み合わせを含む、項目7に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目10)
前記導電性コーティングは、マグネシウムを含む、項目1に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目11)
前記第2の厚さは、前記第1の厚さを上回る、項目1に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目12)
前記第1の部分および前記第2の部分は、相互から離間される、項目1に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目13)
前記第2の部分は、第1のコーティングと、第2のコーティングとを備え、前記第2のコーティングは、前記第1のコーティングにわたって配置される、項目12に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目14)
前記第1の部分にわたって配置される核形成阻害コーティングをさらに備える、項目13に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目15)
前記第2のコーティングは、マグネシウムを含む、項目13に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目16)
前記第2のコーティングは、実質的に純粋なマグネシウムを含む、項目15に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目17)
前記第1のコーティングは、マグネシウム、アルミニウム、銀、イッテルビウム、亜鉛、もしくはそれらの2つまたはそれを上回るものの任意の組み合わせを含む、項目15に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目18)
前記第2の厚さは、前記第1の厚さを上回る、項目12に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目19)
前記核形成阻害コーティングは、0.3以内の前記導電性コーティングの材料の初期付着確率を有するとして特徴付けられる、項目6または14に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目20)
前記核形成阻害コーティングは、核部分と、前記核部分に結合された末端部分とをそれぞれ含む、有機分子を含み、前記末端部分は、ビフェニリル部分、フェニル部分、フルオレン部分、またはフェニレン部分を含む、項目6または14に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目21)
前記核部分は、複素環部分を含む、項目20に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目22)
前記核形成阻害コーティングは、核部分と、前記核部分に結合された複数の末端部分とをそれぞれ含む、有機分子を含み、前記複数の末端部分のうちの第1の末端部分は、ビフェニリル部分、フェニル部分、フルオレン部分、またはフェニレン部分を含み、前記複数の末端部分のうちの各残留末端部分は、前記第1の末端部分の分子量の2倍以内である分子量を有する、項目6または14に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目23)
前記導電性コーティングは、光透過性である、項目1に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目24)
前記第1の放射領域および前記第2の放射領域内で前記導電性コーティングの下方に配置される、第1の電極と、前記第1の電極と前記導電性コーティングとの間に配置される、少なくとも1つの有機層とをさらに備える、項目1に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目25)
前記少なくとも1つの有機層は、エレクトロルミネセント層と、正孔注入層、正孔輸送層、正孔遮断層、電子注入層、電子輸送層、および電子遮断層から成る群から選択される、1つまたはそれを上回る層とを含む、項目24に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目26)
基板をさらに備え、前記第1の電極は、前記基板にわたって配置される、項目24に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目27)
前記基板は、前記第1の電極に電気的に接続される薄膜トランジスタを含む、項目26に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目28)
前記導電性コーティングに電気的に接続される補助電極をさらに備える、項目1に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目29)
エレクトロルミネセントデバイスであって、
複数のピクセル領域であって、各ピクセル領域は、第1のサブピクセル領域と、第2のサブピクセル領域とを備え、前記第1のサブピクセル領域は、前記第2のサブピクセル領域と異なる波長の光を放射するように構成される、複数のピクセル領域と、
前記複数のピクセル領域にわたって配置される、導電性コーティングであって、前記導電性コーティングは、ピクセル領域毎に、前記第1のサブピクセル領域にわたって配置される第1の部分と、前記第2のサブピクセル領域にわたって配置される第2の部分とを備える、導電性コーティングと、
を備え、前記第1の部分の厚さは、前記第2の部分の厚さと異なる、
エレクトロルミネセントデバイス。
(項目30)
各ピクセル領域はさらに、第3のサブピクセル領域を備え、前記第3のサブピクセル領域は、前記第1のサブピクセル領域または前記第2のサブピクセル領域と異なる波長の光を放射するように構成される、項目29に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目31)
前記導電性コーティングはさらに、ピクセル領域毎に、前記第3のサブピクセル領域にわたって配置される第3の部分を備える、項目30に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目32)
前記第3の部分の厚さは、前記第1の部分の厚さまたは前記第2の部分の厚さと異なる、項目31に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目33)
前記第3の部分の厚さは、前記第1の部分の厚さまたは前記第2の部分の厚さと実質的に同一である、項目31に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目34)
前記エレクトロルミネセントデバイスは、有機発光ダイオードデバイスである、項目1または29に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
(項目35)
有機発光ダイオードデバイスであって、
複数の薄膜トランジスタを備える、バックプレーンと、
前記バックプレーンにわたって配置される、フロントプレーンであって、前記フロントプレーンは、複数のピクセルを備え、各ピクセルはさらに、相互に異なる波長の光を放射するように構成される、少なくとも2つのサブピクセルを備え、各サブピクセルは、
前記複数の薄膜トランジスタのうちの1つの薄膜トランジスタに電気的に接続される、第1の電極と、
前記第1の電極にわたって配置される、有機層と、
前記有機層にわたって配置される、第2の電極と、
を備える、フロントプレーンと、
を備え、ピクセル毎に、1つのサブピクセル内に配置される前記第2の電極の厚さは、別のサブピクセル内に配置される前記第2の電極の厚さと異なる、
有機発光ダイオード。
(項目36)
ピクセル毎に、各サブピクセル内に配置される前記第2の電極の厚さは、相互に異なる、項目35に記載の有機発光ダイオード。
(項目37)
相互から前記ピクセルまたはサブピクセルを分離する、ピクセル画定層をさらに備える、項目35または36に記載の有機発光ダイオード。
(項目38)
エレクトロルミネセントデバイスを製造するための方法であって、
第1の放射領域と、第2の放射領域とを備える、基板にわたって、第1の導電性コーティングを堆積させるステップであって、前記第1の導電性コーティングは、前記第1の放射領域を被覆する第1の部分と、前記第2の放射領域を被覆する第2の部分とを備える、ステップと、
前記第1の導電性コーティングの第1の部分にわたって第1の核形成阻害コーティングを堆積させるステップと、
前記第1の導電性コーティングの第2の部分にわたって第2の核形成阻害コーティングを堆積させるステップと、
を含む、方法。
(項目39)
前記第2の導電性コーティングを堆積させるステップは、前記第1の核形成阻害コーティングが前記第2の導電性コーティングによって実質的に被覆されていないままである間に、前記第1の核形成阻害コーティングおよび前記第1の導電性コーティングの第2の部分の両方を処理することであって、前記第2の部分にわたって前記第2の導電性コーティングを堆積させることを含む、項目38に記載の方法。
(項目40)
前記第2の前記導電性コーティングを堆積させるみしは、開放マスクを使用して、またはマスクを使用することなく実施される、項目38に記載の方法。
(項目41)
前記第1の放射領域および前記第2の放射領域は相互に異なる波長の光を放射するように構成される、項目38に記載の方法。
(項目42)
前記第1の放射領域および前記第2の放射領域は、前記エレクトロルミネセンスデバイスのサブピクセル領域に対応する、項目38に記載の方法。
(項目43)
前記基板はさらに、第3の放射領域を備え、前記第1の導電性コーティングは、前記第3の放射領域を被覆する第3の部分を備える、項目38に記載の方法。
(項目44)
前記第2の導電性コーティングを堆積させることは、前記第1の導電性コーティングの第3の部分にわたって前記第2の導電性コーティングを堆積させることを含む、項目43に記載の方法。
(項目45)
前記第2の導電性コーティングを堆積させることは、前記第1の核形成阻害コーティングが前記第2の導電性コーティングによって実質的に被覆されていないままである間に、前記第2の部分および前記第3の部分にわたって前記第2の導電性コーティングを堆積させるために、前記第1の核形成阻害コーティング、前記第1の導電性コーティングの第2の部分、および前記第1の導電性コーティングの第3の部分を処理することを含む、項目44に記載の方法。
(項目46)
前記第1の導電性コーティングの第2の部分にわたって堆積される前記第2の導電性コーティングの一部にわたって、第2の核形成阻害コーティングを堆積させることをさらに含む、項目45に記載の方法。
(項目47)
前記第1の導電性コーティングの第3の部分にわたって堆積される前記第2の導電性コーティングの一部にわたって、第3の導電性コーティングを堆積させることをさらに含む、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記第3の導電性コーティングにわたって第3の核形成阻害コーティングを堆積させることをさらに含む、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記基板はさらに、非放射領域を備え、前記非放射領域は、前記第1の導電性コーティング、前記第2の導電性コーティング、または前記第3の導電性コーティングのうちの少なくとも1つによって被覆される、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記非放射領域は、前記第1の核形成阻害コーティング、前記第2の核形成阻害コーティング、および前記第3の核形成阻害コーティングによって実質的に被覆されていない、項目49に記載の方法。
(項目51)
前記非放射領域にわたって第4の導電性コーティングを堆積させることをさらに含む、項目49に記載の方法。
(項目52)
前記第1の核形成阻害コーティング、前記第2の核形成阻害コーティング、および前記第3の核形成阻害コーティングは、光透過性である、項目48に記載の方法。
(項目53)
前記第1の導電性コーティング、前記第2の導電性コーティング、および前記第3の導電性コーティングは、光透過性である、項目47に記載の方法。
(項目54)
前記第3の放射領域は、前記第1の放射領域または前記第2の放射領域と異なる波長の光を放射するように構成される、項目43に記載の方法。
(項目55)
前記第1の放射領域は、前記第2の放射領域と異なる波長の光を放射するように構成される、項目38に記載の方法。
図示の簡潔化および明確化のために、適切と見なされるとき、参照番号が、対応または類似する構成要素を示すように図の間で繰り返され得ることを理解されたい。加えて、多数の具体的詳細が、本明細書に説明される例示的実施形態の徹底的な理解を提供するために記載される。しかしながら、本明細書に説明される例示的実施形態は、これらの具体的詳細のうちのいくつかを伴わずに実践され得ることが、当業者によって理解されるであろう。他の場合には、ある方法、手順、および構成要素は、本明細書に説明される例示的実施形態を曖昧にしないように、詳細に説明されていない。
式中、a0は、格子定数であり、Esは、表面拡散のための活性化エネルギーである。Edesの低い値および/またはEsの高い値に関して、吸着原子は、脱着前に、より短い距離で拡散し、故に、成長する核に付着する、または別の吸着原子もしくは吸着原子のクラスタと相互作用する可能性が低い。
式中、Eiは、i個の吸着原子を含有する臨界クラスタを別個の吸着原子に解離するために関与するエネルギーであり、n0は、吸着部位の総密度であり、N1は、以下によって求められるモノマー密度である。
式中、
は、蒸気衝突速度である。典型的には、iは、堆積させられている材料の結晶構造に依存し、安定した核を形成する臨界クラスタサイズを判定するであろう。
式中、Pは、圧力であり、Mは、分子量である。したがって、H2O等の反応性ガスのより高い分圧は、Edesの増加、故に、核のより高い密度につながる、蒸着中の表面上の汚染のより高い密度につながり得る。
式中、Nadsは、表面上に残留する(例えば、膜に組み込まれる)吸着されたモノマーの数であり、Ntotalは、表面上の衝突するモノマーの総数である。1に等しい付着確率は、表面に衝突する全てのモノマーが吸着され、続いて、成長する膜に組み込まれることを示す。0に等しい付着確率は、表面に衝突する全てのモノマーが吸着され、続いて、いかなる膜も表面上に形成されないことを示す。種々の表面上の金属の付着確率は、Walker et al., J. Phys. Chem. C2007, 111,
765(2006年)によって、および以下の実施例の節で説明されるような二重水晶微量天秤(QCM)技法等の付着確率を測定する種々の技法を使用して、評価されることができる。
式中、Snucは、島によって被覆される面積の付着確率であり、Anucは、島によって被覆される基板表面の面積の割合である。
点線は、ビフェニリル部分と核部分との間に形成される結合を示す。一般に、(I-a)、(I-b)、および(I-c)によって表されるビフェニリル部分は、非置換であり得る、またはその水素原子のうちの1つもしくはそれを上回るものを1つまたはそれを上回る置換基によって置換させることによって置換されてもよい。(I-a)、(I-b)、および(I-c)によって表される部分では、RaおよびRbは、1つまたはそれを上回る置換基の随意の存在を独立して表し、Raは、一、二、三、または四置換を表してもよく、Rbは、一、二、三、四、または五置換を表してもよい。例えば、1つまたはそれを上回る置換基RaおよびRbは、ジュウテロ、フルオロ、C1-C4アルキル、シクロアルキル、アリールアルキル、シリル、アリール、ヘテロアリール、フルオロアルキルを含む、アルキル、およびそれらの任意の組み合わせから独立して選択されてもよい。具体的には、1つまたはそれを上回る置換基RaおよびRbは、メチル、エチル、t-ブチル、トリフルオロメチル、フェニル、メチルフェニル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、t-ブチルフェニル、ビフェニリル、メチルビフェニリル、ジメチルビフェニリル、トリメチルビフェニリル、t-ブチルビフェニリル、フルオロフェニル、ジフルオロフェニル、トリフルオロフェニル、ポリフルオロフェニル、フルオロビフェニリル、ジフルオロビフェニリル、トリフルオロビフェニリル、およびポリフルオロビフェニリルから独立して選択されてもよい。特定の理論によって拘束されることを所望するわけではないが、表面上の露出したビフェニリル部分の存在は、マグネシウム等の導電性材料の堆積に向けた表面の親和性を低下させるように、表面エネルギー(例えば、脱着エネルギー)を調節または同調する役割を果たしてもよい。マグネシウムの堆積を阻害する表面エネルギーの類似同調を生じる、他の部分および材料が、核形成阻害コーティングを形成するために使用されてもよい。
点線は、フェニル部分と核部分との間に形成される結合を示す。一般に、(I-d)によって表されるフェニル部分は、非置換であり得る、またはその水素原子のうちの1つもしくはそれを上回るものを1つまたはそれを上回る置換基によって置換させることによって置換されてもよい。(I-d)によって表される部分では、Rcは、1つまたはそれを上回る置換基の随意の存在を表し、Rcは、一、二、三、四、または五置換を表してもよい。1つまたはそれを上回る置換基Rcは、ジュウテロ、フルオロ、C1-C4アルキル、シクロアルキル、シリル、フルオロアルキルを含む、アルキル、およびそれらの任意の組み合わせから独立して選択されてもよい。具体的には、1つまたはそれを上回る置換基Rcは、メチル、エチル、t-ブチル、フルオロメチル、ビフルオロメチル、トリフルオロメチル、フルオロエチル、ポリフルオロエチルから独立して選択されてもよい。
(実施例)
式中、Nadsは、サンプルQCMの表面上のマグネシウムコーティングに組み込まれる、吸着されたモノマーの数であり、Ntotalは、参照QCM上のマグネシウムの堆積を監視することに基づいて判定された、表面上の衝突するモノマーの総数である。
Claims (1)
- 明細書に記載された発明。
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