JP2023053021A - 表面上のコーティングをパターン化する方法およびパターン化されたコーティングを含むデバイス - Google Patents

表面上のコーティングをパターン化する方法およびパターン化されたコーティングを含むデバイス Download PDF

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Abstract

【課題】好適な表面上のコーティングをパターン化する方法およびパターン化されたコーティングを含むデバイスを提供すること。【解決手段】いくつかの実施形態による一側面では、表面上に導電性コーティングを堆積させるための方法が提供される。いくつかの実施形態では、本方法は、光電子デバイスの製造方法との関連で行われる。光電子デバイスは、（１）第１の領域と、第２の領域とを含む、基板と、（２）基板の第２の領域を被覆する伝導性コーティングとを含む。基板の第１の領域は、伝導性コーティングから露出され、基板の第１の領域に隣接する伝導性コーティングの縁は、約２０度を上回る接触角を有する。【選択図】図１

Description

本願は、２０１７年４月２６日に出願された米国仮出願第６２／４９０，５６４号、２０１７年６月１８日に出願された米国仮出願第６２／５２１，４９９号、および、２０１７年１０月１６日に出願された米国仮出願第６２／５７３，０２８号の利益およびこれらに対する優先権を主張し、これらの内容が、その全体を参照することにより、本明細書に援用される。
以下は、概して、表面上に導電性材料を堆積させるための方法に関する。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、伝導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てもよい。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てもよい。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減衰してもよい。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。
放射再結合プロセスは、電子・正孔対（すなわち、励起子）のスピン状態に応じて、蛍光または燐光プロセスとして起こり得る。具体的には、電子・正孔対によって形成される励起子は、一重項または三重項スピン状態を有するものとして特徴付けられてもよい。概して、一重項励起子の放射減衰が、蛍光をもたらす一方で、三重項励起子の放射減衰は、燐光をもたらす。
ごく最近では、熱的活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を含む、ＯＬＥＤ用の他の発光機構が提案および調査されている。簡潔には、ＴＡＤＦ発光は、熱エネルギーを用いた逆システム間交差プロセスを介した、一重項励起子への三重項励起子の変換を通して起こり、その後に、一重項励起子の放射減衰が続く。
ＯＬＥＤデバイスの外部量子効率（ＥＱＥ）は、デバイスによって放射されるいくつかの光子に対する、ＯＬＥＤデバイスに提供される電荷担体の比を指し得る。例えば、１００％のＥＱＥは、１つの光子がデバイスに注入される電子毎に放射されることを示す。理解されるであろうように、デバイスのＥＱＥは、概して、デバイスのＩＱＥよりも実質的に低い。ＥＱＥとＩＱＥとの間の差は、概して、デバイスの種々の構成要素によって引き起こされる光の吸収および反射等のいくつかの要因に起因し得る。
ＯＬＥＤデバイスは、典型的には、光がデバイスから放射される相対方向に応じて、「底面発光」または「上面発光」デバイスのいずれかであるものとして分類されることができる。底面発光デバイスでは、放射再結合プロセスの結果として生成される光が、デバイスのベース基板に向かった方向に放射される一方で、上面発光デバイスでは、光は、ベース基板から離れた方向に放射される。故に、ベース基板の近位にある電極が、概して、底面発光デバイスでは光透過性（例えば、実質的に透明または半透明）であるように作製される一方で、上面発光デバイスでは、ベース基板の遠位にある電極は、概して、光の減衰を低減させるために光透過性であるように作製される。具体的デバイス構造に応じて、アノードまたはカソードのいずれかは、上面発光および底面発光デバイスの中で透過型電極として作用してもよい。
ＯＬＥＤデバイスはまた、ベース基板に対して両方向に光を放射するように構成される、両面発光デバイスであってもよい。例えば、両面発光デバイスは、各ピクセルからの光が両方向に放射されるように、透過型アノードと、透過型カソードとを含んでもよい。別の実施例では、両面発光ディスプレイデバイスは、各ピクセルからの単一の電極が透過型であるように、一方の方向に光を放射するように構成されるピクセルの第１のセットと、他方の方向に光を放射するように構成されるピクセルの第２のセットとを含んでもよい。
上記のデバイス構成に加えて、デバイスが、外部光がデバイスを通して透過されることを可能にする透明部分を含む、透明または半透明ＯＬＥＤデバイスもまた、実装されることができる。例えば、透明ＯＬＥＤディスプレイデバイスでは、透明部分が、各隣接ピクセルの間の非放射領域中に提供されてもよい。別の実施例では、透明ＯＬＥＤ照明パネルが、パネルの放射領域の間に複数の透明領域を提供することによって形成されてもよい。透明または半透明ＯＬＥＤデバイスは、底面発光、上面発光、または両面発光デバイスであってもよい。
カソードまたはアノードのいずれかは、透過型電極として選択されることができるが、典型的上面発光デバイスは、光透過性カソードを含む。典型的には透過型カソードを形成するために使用される材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明伝導性酸化物（ＴＣＯ）、ならびに銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、または体積比１：９～約９：１に及ぶ組成物を伴うマグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）合金およびイッテルビウム銀（Ｙｂ：Ａｇ）合金等の種々の金属合金の薄い層を堆積させることによって形成されるもの等の薄膜を含む。ＴＣＯおよび／または薄い金属膜の２つもしくはそれを上回る層を含む、多層カソードもまた、使用されることができる。
特に、薄膜の場合、最大約数十ナノメートルの比較的薄い層の厚さは、ＯＬＥＤで使用するための増進した透明度および有利な光学的性質（例えば、低減した微小共振器効果）に寄与する。しかしながら、透過型電極の厚さの低減は、そのシート抵抗の増加を伴う。高いシート抵抗を伴う電極は、ＯＬＥＤの性能および効率にとって有害である、デバイスが使用中であるときの大電流抵抗（ＩＲ）降下を生成するため、概して、ＯＬＥＤで使用するためには望ましくない。ＩＲ降下は、電力供給レベルを増加させることによって、ある程度補償されることができるが、しかしながら、電力供給レベルが１つのピクセルのために増加させられるとき、他の構成要素に供給される電圧もまた、デバイスの適切な動作を維持するように増加させられ、したがって、不利である。
上面発光ＯＬＥＤデバイスのための電力供給仕様を低減させるために、解決策が、デバイス上に母線構造または補助電極を形成するために提案されている。例えば、そのような補助電極は、ＯＬＥＤデバイスの透過型電極と電気通信する伝導性コーティングを堆積させることによって形成されてもよい。そのような補助電極は、透過型電極のシート抵抗および関連付けられるＩＲ降下を低下させることによって、電流がデバイスの種々の領域により効果的に運搬されることを可能にし得る。
補助電極が、典型的には、アノードと、１つまたはそれを上回る有機層と、カソードとを含む、ＯＬＥＤスタックの上に提供されるため、補助電極のパターン化は、伝統的に、例えば、物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスによって、それを通して伝導性コーティングが選択的に堆積させられる、マスク開口を伴うシャドウマスクを使用して達成される。しかしながら、マスクが、典型的には、金属マスクであるため、それらは、高温堆積プロセス中に撓み、それによって、マスク開口および結果として生じる堆積パターンを歪ませる傾向を有する。さらに、マスクは、典型的には、伝導性コーティングがマスクに付着し、マスクの特徴を曖昧にするにつれて、連続的堆積を通して劣化させられる。その結果として、そのようなマスクは、時間のかかる高価なプロセスを使用して清掃されるべきであるか、またはいったんマスクが所望のパターンを生成することに無効であると見なされると処分されるべきであり、それによって、そのようなプロセスを高度に費用がかかり、複雑なものにする。故に、シャドウマスクプロセスは、ＯＬＥＤデバイスの大量生産のためには商業的に実行可能ではない場合がある。また、大型金属マスクが、典型的には、シャドウマスク堆積プロセス中に伸張されるため、シャドウマスクプロセスを使用して生成されることができる特徴のアスペクト比は、典型的には、陰影効果および金属マスクの機械的（例えば、引張）強度に起因して制約される。
シャドウマスクを通して表面上に伝導性コーティングをパターン化することの別の課題は、全てではないが、あるパターンが、単一のマスクを使用して達成され得ることである。マスクの各部分が物理的に支持されると、全てのパターンが単一の処理段階で可能であるわけではない。例えば、パターンが単離された特徴を規定する場合、単一のマスク処理段階は、典型的には、所望のパターンを達成するために使用されることができない。加えて、デバイス表面全体を横断して拡散される反復構造（例えば、母線構造または補助電極）を生産するために使用されるマスクは、マスク上に形成される多数の穿孔または開口を含む。しかしながら、マスク上に多数の開口を形成することは、マスクの構造完全性を損ない、したがって、堆積させられた構造のパターンを歪ませ得る、処理中のマスクの有意な撓みまたは変形につながり得る。
上記に加えて、実質的に一様な厚さを有する共通電極が、ＯＬＥＤディスプレイデバイス内の上面発光カソードとして提供されるとき、デバイスの光学性能は、各サブピクセルと関連付けられる発光スペクトルに従って容易に微調整されることができない。典型的ＯＬＥＤディスプレイデバイスでは、赤色、緑色、および青色サブピクセルが、ディスプレイデバイスのピクセルを形成するように提供される。そのようなＯＬＥＤディスプレイデバイスで使用される上面発光電極は、典型的には、複数のピクセルをコーティングする共通電極である。例えば、そのような共通電極は、デバイスを横断して実質的に一様な厚さを有する、比較的に薄い伝導性層であってもよい。異なるサブピクセル内に配置される有機層の厚さを変動させることによって、各サブピクセル色と関連付けられる光学微小共振器効果を調整するように努力が行われてきたが、そのようなアプローチは、少なくともある場合には、光学微小共振器効果の十分な程度の調整を提供しない場合がある。加えて、そのようなアプローチは、ＯＬＥＤディスプレイ生産環境で実装することが困難であり得る。
いくつかの実施形態によると、デバイス（例えば、光電子デバイス）は、（１）第１の領域と、第２の領域とを含む、基板と、（２）基板の第２の領域を被覆する伝導性コーティングとを含む。基板の第１の領域は、伝導性コーティングから露出され、基板の第１の領域に隣接する伝導性コーティングの縁は、約２０度を上回る接触角を有する。
いくつかの実施形態によると、デバイス（例えば、光電子デバイス）は、（１）基板と、（２）基板の第１の領域を被覆する、核形成阻害コーティングと、（３）基板の側方に隣接する第２の領域を被覆する、伝導性コーティングとを含む。核形成阻害コーティングの表面は、伝導性コーティングの材料に関して、表面の拡散活性化エネルギーを上回るまたはそれと等しい、かつ表面の拡散活性化エネルギーの約２．５倍未満またはそれと等しい、脱着活性化エネルギーを有するものとして特徴付けられる。
いくつかの実施形態によると、デバイス（例えば、光電子デバイス）の製造方法は、（１）基板および基板の第１の領域を被覆する核形成阻害コーティングを提供するステップと、（２）基板の第２の領域を被覆する伝導性コーティングを堆積させるステップとを含む。伝導性コーティングは、マグネシウムを含み、核形成阻害コーティングの表面は、マグネシウムに関して、脱着活性化エネルギーが拡散活性化エネルギーを上回るまたはそれと等しい、かつ拡散活性化エネルギーの約２．５倍未満またはそれと等しい、脱着活性化エネルギーと拡散活性化エネルギーとの間の関係を有するものとして特徴付けられる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
光電子デバイスであって、
第１の領域と、第２の領域とを含む、基板と、
前記基板の第２の領域を被覆する、伝導性コーティングと、
を備え、前記基板の第１の領域は、前記伝導性コーティングから露出され、前記基板の第１の領域に隣接する前記伝導性コーティングの縁は、２０度を上回る接触角を有する、
光電子デバイス。
（項目２）
前記接触角は、５０度を上回る、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目３）
前記接触角は、９０度を上回る、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目４）
前記接触角は、少なくとも１００度である、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目５）
前記伝導性コーティングの厚さは、前記伝導性コーティングの縁に向かってテーパ状になる、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目６）
前記伝導性コーティングは、前記伝導性コーティングの縁に隣接する凸状または凹状外形を伴ってテーパ状になる、項目５に記載の光電子デバイス。
（項目７）
前記基板の第１の領域を被覆する、核形成阻害コーティングをさらに備える、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目８）
前記核形成阻害コーティングは、
（ａ）２－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－５－（４－ビフェニリル）－１，３，４－オキサジアゾール、
（ｂ）２－（４－ビフェニリル）－５－フェニル－１，３，４－オキサジアゾール、
（ｃ）１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン、
（ｄ）３－（４－ビフェニル）－４－フェニル－５－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，２，４－トリアゾール、
（ｅ）Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（２－ナフチル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン、
（ｆ）４－（１－ナフタレニル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、
（ｇ）３，５－ビス［４－（１，１－ジメチルエチル）フェニル］－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、
（ｈ）２，５－ビス（１－ナフチル）－１，３，４－オキサジアゾール、（ｉ）２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（ナフト－２－イル）アントラセン、
（ｊ）４，４’－ビス（Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル、
（ｋ）ビス（２－メチル－８－キノリノラート）－４－（フェニルフェノラト）アルミニウム、
（ｌ）９－［１，１’－ビフェニル］－３－イル－９Ｈ－カルバゾール、
（ｍ）トリス［２－フェニルピリジナト－Ｃ２，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）、もしくは
（ｎ）それらの２つ以上の組み合わせを含む、
項目７に記載の光電子デバイス。
（項目９）
前記核形成阻害コーティングは、
（ａ）１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン、
（ｂ）３－（４－ビフェニル）－４－フェニル－５－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，２，４－トリアゾール、
（ｃ）４－（１－ナフタレニル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、
（ｄ）３，５－ビス［４－（１，１－ジメチルエチル）フェニル］－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、
（ｅ）ビス（２－メチル－８－キノリノラート）－４－（フェニルフェノラト）アルミニウム、もしくは
（ｆ）それらの２つ以上の組み合わせを含む、
項目７に記載の光電子デバイス。
（項目１０）
前記核形成阻害コーティングは、
（ａ）１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン、
（ｂ）４－（１－ナフタレニル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、
（ｃ）３，５－ビス［４－（１，１－ジメチルエチル）フェニル］－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、もしくは
（ｄ）それらの２つ以上の組み合わせを含む、
項目７に記載の光電子デバイス。
（項目１１）
前記伝導性コーティングは、マグネシウムを含む、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目１２）
前記基板の第１の領域は、放射領域を含み、前記基板の第２の領域は、非放射領域を含む、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目１３）
前記光電子デバイスは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスである、項目１に記載の光電子デバイス。
（項目１４）
前記基板は、少なくとも１つの有機層と、電極とを含み、前記電極は、前記有機層にわたって配置され、前記伝導性コーティングは、前記電極にわたって配置される、項目１３に記載の光電子デバイス。
（項目１５）
基板と、
前記基板の第１の領域を被覆する、核形成阻害コーティングと、
前記基板の側方に隣接する第２の領域を被覆する、伝導性コーティングと、
を備え、前記核形成阻害コーティングの表面は、前記伝導性コーティングの材料に対して、前記表面の拡散活性化エネルギーを上回るかまたはそれと等しい、かつ前記表面の拡散活性化エネルギーの２．５倍未満であるかまたはそれと等しい、脱着活性化エネルギーを有するとして特徴付けられる、光電子デバイス。
（項目１６）
前記表面の脱着活性化エネルギーは、前記表面の拡散活性化エネルギーの２倍未満であるかまたはそれと等しい、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目１７）
前記表面の脱着活性化エネルギーは、前記表面の拡散活性化エネルギーの１．５倍未満であるかまたはそれと等しい、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目１８）
前記表面の脱着活性化エネルギーは、前記表面の解離活性化エネルギーの５倍未満であるかまたはそれと等しい、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目１９）
前記表面の脱着活性化エネルギーは、前記表面の解離活性化エネルギーの２倍未満であるかまたはそれと等しい、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目２０）
前記表面の脱着活性化エネルギーは、前記表面の拡散活性化エネルギーのα倍未満であるかまたはそれと等しく、前記表面の拡散活性化エネルギーのα倍は、前記表面の解離活性化エネルギーのβ倍未満であるかまたはそれと等しく、αは、１．１～２．５の範囲内であり、βは、２～５の範囲内である、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目２１）
αは、１．５～２の範囲内である、項目２０に記載の光電子デバイス。
（項目２２）
βは、２．５～３．５の範囲内である、項目２０または２１に記載の光電子デバイス。（項目２３）
前記表面の脱着活性化エネルギーと前記表面の拡散活性化エネルギーとの間の差異は、０．５ｅＶ未満であるかまたはそれと等しい、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目２４）
前記伝導性コーティングの材料は、マグネシウムを含む、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目２５）
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る少なくとも１つの末端部分とを含む、有機化合物を含む、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目２６）
前記核部分は、複素環部分を含む、項目２５に記載の光電子デバイス。
（項目２７）
前記核部分は、金属原子を含む、項目２５に記載の光電子デバイス。
（項目２８）
前記核部分は、環状炭化水素部分を含む、項目２５に記載の光電子デバイス。
（項目２９）
前記末端部分は、ビフェニリル部分、フェニル部分、複素環部分、または縮合環構造を含む多環芳香族部分を含む、項目２５、２６、２７、または２８に記載の光電子デバイス。
（項目３０）
前記末端部分は、ｔｅｒｔ－ブチルフェニル部分、複素環部分、または縮合環構造を含む多環芳香族部分を含む、項目２５、２６、２７、または２８に記載の光電子デバイス。（項目３１）
前記伝導性コーティングの厚さは、前記伝導性コーティングと前記核形成阻害コーティングとの間の界面に向かってテーパ状になる、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目３２）
前記光電子デバイスは、ＯＬＥＤデバイスである、項目１５に記載の光電子デバイス。
（項目３３）
光電子デバイスの製造方法であって、
基板および前記基板の第１の領域を被覆する核形成阻害コーティングを提供するステップと、
前記基板の第２の領域を被覆する伝導性コーティングを堆積させるステップと、
を含み、前記伝導性コーティングは、マグネシウムを含み、前記核形成阻害コーティングの表面は、マグネシウムに対して、脱着活性化エネルギーが拡散活性化エネルギーを上回るかまたはそれと等しい、かつ前記拡散活性化エネルギーの２．５倍未満であるかまたはそれと等しい、前記脱着活性化エネルギーと前記拡散活性化エネルギーとの間の関係を有するとして特徴付けられる、製造方法。
（項目３４）
前記脱着活性化エネルギーは、前記拡散活性化エネルギーのα倍未満であるかまたはそれと等しく、αは、１．１～２．５の範囲内である、項目３３に記載の製造方法。
（項目３５）
αは、１．５～２の範囲内である、項目３４に記載の製造方法。
（項目３６）
前記拡散活性化エネルギーのα倍は、解離活性化エネルギーのβ倍未満であるかまたはそれと等しく、αは、１．１～２．５の範囲内であり、βは、２～５の範囲内である、項目３３に記載の製造方法。
（項目３７）
αは、１．５～２の範囲内であり、βは、２．５～３．５の範囲内である、項目３６に記載の製造方法。
（項目３８）
前記脱着活性化エネルギーと前記拡散活性化エネルギーとの間の関係を満たすとして前記核形成阻害コーティングの材料を識別するステップをさらに含む、項目３３に記載の製造方法。
（項目３９）
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る少なくとも１つの末端部分とを含む、有機化合物を含み、前記末端部分は、ｔｅｒｔ－ブチルフェニル部分、複素環部分、または縮合環構造を含む多環芳香族部分を含む、項目３３に記載の製造方法。
（項目４０）
前記核部分は、複素環部分または環状炭化水素部分を含む、項目３９に記載の製造方法。
（項目４１）
前記核形成阻害コーティングは、
（ａ）１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン、
（ｂ）４－（１－ナフタレニル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、
（ｃ）３，５－ビス［４－（１，１－ジメチルエチル）フェニル］－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、もしくは
（ｄ）それらの２つ以上の組み合わせを含む、
項目３３に記載の製造方法。
（項目４２）
前記伝導性コーティングを堆積させるステップは、前記核形成阻害コーティングの少なくとも一部が前記伝導性コーティングから露出されたままである間に、前記核形成阻害コーティングおよび前記基板の第２の領域の両方を処理することであって、前記基板の第２の領域にわたって前記伝導性コーティングを堆積させることを含む、項目３３に記載の製造方法。
（項目４３）
前記伝導性コーティングを堆積させるステップは、前記核形成阻害コーティングの少なくとも一部が前記伝導性コーティングから露出されたままである間に、前記核形成阻害コーティングおよび前記基板の前記第２の領域の両方を蒸発したマグネシウムに暴露し、前記基板の第２の領域にわたって前記伝導性コーティングを堆積させることを含む、項目３３に記載の製造方法。
（項目４４）
前記伝導性コーティングを堆積させるステップは、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに実施される、項目３３に記載の製造方法。
ここで、添付図面を参照して、いくつかの実施形態が一例として説明されるであろう。
図１は、一実施形態による、核形成阻害コーティングのシャドウマスク堆積を図示する概略図である。
図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、一実施形態による、核形成阻害コーティングのミクロ接触転写印刷プロセスを図示する概略図である。 図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、一実施形態による、核形成阻害コーティングのミクロ接触転写印刷プロセスを図示する概略図である。 図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、一実施形態による、核形成阻害コーティングのミクロ接触転写印刷プロセスを図示する概略図である。
図３は、一実施形態による、パターン化された表面上の伝導性コーティングの堆積を図示する概略図である。
図４は、プロセスの一実施形態に従って生産されたデバイスを図示する略図である。
図５Ａ、図５Ｂ、および５Ｃは、一実施形態による、伝導性コーティングを選択的に堆積させるためのプロセスを図示する概略図である。 図５Ａ、図５Ｂ、および５Ｃは、一実施形態による、伝導性コーティングを選択的に堆積させるためのプロセスを図示する概略図である。 図５Ａ、図５Ｂ、および５Ｃは、一実施形態による、伝導性コーティングを選択的に堆積させるためのプロセスを図示する概略図である。
図５Ｄ、図５Ｅ、および５Ｆは、別の実施形態による、伝導性コーティングを選択的に堆積させるためのプロセスを図示する概略図である。 図５Ｄ、図５Ｅ、および５Ｆは、別の実施形態による、伝導性コーティングを選択的に堆積させるためのプロセスを図示する概略図である。 図５Ｄ、図５Ｅ、および５Ｆは、別の実施形態による、伝導性コーティングを選択的に堆積させるためのプロセスを図示する概略図である。
図６は、一実施形態による、エレクトロルミネセントデバイスを図示する略図である。
図７は、一実施形態による、プロセス段階を示すフロー図である。
図８Ａは、一実施例による、開放マスクを図示する上面図である。
図８Ｂは、別の実施例による、開放マスクを図示する上面図である。
図８Ｃは、さらに別の実施例による、開放マスクを図示する上面図である。
図８Ｄは、さらに別の実施例による、開放マスクを図示する上面図である。
図９は、一実施形態による、ＯＬＥＤデバイスの上面図である。
図１０は、図９のＯＬＥＤデバイスの断面図である。
図１１は、別の実施形態による、ＯＬＥＤデバイスの断面図である。
図１２Ａは、一実施形態による、パッシブマトリクスＯＬＥＤデバイスの上面図を図示する概略図である。
図１２Ｂは、図１２ＡのパッシブマトリクスＯＬＥＤデバイスの概略断面図である。
図１２Ｃは、カプセル化後の図１２ＢのパッシブマトリクスＯＬＥＤデバイスの概略断面図である。
図１２Ｄは、比較パッシブマトリクスＯＬＥＤデバイスの概略断面図である。
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、および１３Ｄは、種々の実施形態による、補助電極の部分を図示する。
図１４は、一実施形態による、ＯＬＥＤデバイス上に形成された補助電極パターンを図示する。
図１５は、一実施形態による、ピクセル配列を伴うデバイスの一部を図示する。
図１６は、図１５による、デバイスの線Ａ－Ａに沿って得られた断面図である。
図１７は、図１５による、デバイスの線Ｂ－Ｂに沿って得られた断面図である。
図１８は、一実施形態による、伝導性コーティングおよび核形成阻害コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図１９は、別の実施形態による、伝導性コーティングおよび核形成阻害コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２０Ａは、一実施形態による、伝導性コーティング、核形成阻害コーティング、および核形成助長コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２０Ｂは、別の実施形態による、伝導性コーティング、核形成阻害コーティング、および核形成助長コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２１は、さらに別の実施形態による、伝導性コーティングおよび核形成阻害コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２２Ａは、さらに別の実施形態による、伝導性コーティングおよび核形成阻害コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２２Ｂは、さらに別の実施形態による、伝導性コーティングおよび核形成阻害コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２２Ｃは、さらに別の実施形態による、伝導性コーティングおよび核形成阻害コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２２Ｄは、さらに別の実施形態による、伝導性コーティングおよび核形成阻害コーティングの界面の周囲の断面外形を図示する略図である。
図２３Ａおよび２３Ｂは、一実施形態による、伝導性コーティングの堆積に続いて核形成阻害コーティングを除去するためのプロセスを図示する。
図２４は、一実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面外形を図示する略図である。
図２５は、別の実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面外形を図示する略図である。
図２６は、さらに別の実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面外形を図示する略図である。
図２７は、さらに別の実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面外形を図示する略図である。
図２８Ａは、一実施形態による、透明アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスを図示する略図である。
図２８Ｂは、図２８Ａによるデバイスの断面外形を図示する略図である。
図２９Ａは、一実施形態による、透明アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスを図示する略図である。
図２９Ｂは、図２９Ａの一実施形態による、デバイスの断面外形を図示する略図である。
図２９Ｃは、図２９Ａの別の実施形態による、デバイスの断面外形を図示する略図である。
図３０は、一実施形態による、デバイスを加工するための段階を図示するフロー図である。
図３１Ａ、図３１Ｂ、図３１Ｃ、および３１Ｄは、図３０の実施形態による、デバイス加工の段階を図示する概略図である。 図３１Ａ、図３１Ｂ、図３１Ｃ、および３１Ｄは、図３０の実施形態による、デバイス加工の段階を図示する概略図である。 図３１Ａ、図３１Ｂ、図３１Ｃ、および３１Ｄは、図３０の実施形態による、デバイス加工の段階を図示する概略図である。 図３１Ａ、図３１Ｂ、図３１Ｃ、および３１Ｄは、図３０の実施形態による、デバイス加工の段階を図示する概略図である。
図３２は、さらに別の実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面を図示する概略図である。
図３３は、さらに別の実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面を図示する概略図である。
図３４は、さらに別の実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面を図示する概略図である。
図３５は、さらに別の実施形態による、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイスの断面を図示する概略図である。
図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 図３６Ａ、図３６Ｂ、図３６Ｃ、図３６Ｄ、図３６Ｅ、図３６Ｆ、図３６Ｇ、および図３６Ｈは、実施例３のサンプルの走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。
図３７は、膜核の形成を図示する概略図である。
図３８は、吸着原子の相対エネルギー状態を図示する概略図である。
図３９は、例示的シミュレーションモデルの下で考慮される種々の事象を図示する概略図である。
図４０Ａは、核形成阻害コーティングが堆積されたサンプル面積のＳＥＭ顕微鏡写真である。
図４０Ｂは、図４０Ａのサンプル面積から得られたスペクトルを示す、オージェ電子顕微鏡法プロットである。
図４１Ａは、マグネシウムコーティングの堆積後のサンプル面積のＳＥＭ顕微鏡写真である。
図４１Ｂは、図４１Ａのサンプル面積から得られたスペクトルを示す、オージェ電子顕微鏡法プロットである。
図４２Ａは、核形成阻害コーティングでコーティングされた隣接領域の間に配置された未処理領域中のサンプル面積の未処理領域中のＳＥＭ顕微鏡写真である。
図４２Ｂは、図４２Ａのサンプル面積から得られたスペクトルを示す、オージェ電子顕微鏡法プロットである。
図４３Ａは、マグネシウムコーティングの堆積後のサンプル面積のＳＥＭ顕微鏡写真である。
図４３Ｂは、図４３Ａのサンプル面積から得られたスペクトルを示す、オージェ電子顕微鏡法プロットである。
適切と見なされる場合、例証を簡単かつ明確にするために、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が理解されるであろう。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。他の事例では、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、詳細に説明されていない。
いくつかの実施形態による一側面では、表面上に導電性コーティングを堆積させるための方法が提供される。いくつかの実施形態では、本方法は、光電子デバイスの製造方法との関連で行われる。いくつかの実施形態では、本方法は、別のデバイスの製造方法との関連で行われる。いくつかの実施形態では、本方法は、基板の第１の領域上に核形成阻害コーティングを堆積させ、パターン化された基板を生産するステップを含む。パターン化された基板は、核形成阻害コーティングによって被覆される第１の領域と、核形成阻害コーティングから露出される、または核形成阻害コーティングを実質的に含まない、もしくは実質的に核形成阻害コーティングによって被覆されていない、基板の第２の領域とを含む。本方法はまた、パターン化された基板を処理し、基板の第２の領域上に伝導性コーティングを堆積させるステップも含む。いくつかの実施形態では、伝導性コーティングの材料は、マグネシウムを含む。いくつかの実施形態では、パターン化された基板を処理するステップは、核形成阻害コーティングが伝導性コーティングから露出されたままである、または伝導性コーティングを実質的に含まない、もしくは実質的に伝導性コーティングによって被覆されていない間に、核形成阻害コーティングおよび基板の第２の領域の両方を処理し、基板の第２の領域上に伝導性コーティングを堆積させるステップを含む。いくつかの実施形態では、パターン化された基板を処理するステップは、伝導性コーティングを形成するために使用されるソース材料の蒸発または昇華を行うステップと、核形成阻害コーティングおよび基板の第２の領域の両方を蒸発したソース材料に暴露するステップとを含む。
本明細書で使用されるように、「核形成阻害」という用語は、表面上の伝導性材料の堆積が阻害されるように、導電性材料の堆積に向けて比較的低い親和性を呈する表面を有する、材料のコーティングまたは層を指すために使用される一方で、「核形成助長」という用語は、表面上の伝導性材料の堆積が促進されるように、導電性材料の堆積に向けて比較的高い親和性を呈する表面を有する、材料のコーティングまたは層を指すために使用される。表面の核形成阻害または核形成助長性質の１つの尺度は、マグネシウム等の導電性材料の表面の初期付着確率である。例えば、マグネシウムに対する核形成阻害コーティングは、表面上のマグネシウムの堆積が阻害されるように、マグネシウム蒸気の比較的低い初期付着確率を呈する表面を有する、コーティングを指すことができる一方で、マグネシウムに対する核形成助長コーティングは、表面上のマグネシウムの堆積が促進されるように、マグネシウム蒸気の比較的高い初期付着確率を呈する表面を有する、コーティングを指すことができる。本明細書で使用されるように、「付着確率」および「付着係数」という用語は、同義的に使用されてもよい。表面の核形成阻害または核形成助長性質の別の尺度は、別の（参照）表面上の伝導性材料の初期堆積速度に対する、表面上のマグネシウム等の導電性材料の初期堆積速度であり、両方の表面は、伝導性材料の蒸発流束を受ける、またはそれに暴露される。
本明細書で使用されるように、「蒸発」および「昇華」という用語は、概して、ソース材料が、例えば、固体状態で標的表面上に堆積させられる蒸気に（例えば、加熱によって）変換される、堆積プロセスを指すために同義的に使用される。
本明細書で使用されるように、材料「を実質的に含まない」または材料「によって実質的に被覆されていない」表面（もしくは表面のある面積）は、表面（もしくは表面のある面積）上の材料の実質的欠如を指す。具体的に導電性コーティングに関して、マグネシウムを含む金属等の導電性材料が光を減衰させる、および／または吸収するため、表面上の導電性材料の量の１つの尺度は、光透過率である。故に、表面は、光透過率が電磁スペクトルの可視部分の中で９０％を上回る、９２％を上回る、９５％を上回る、または９８％を上回る場合に、導電性材料を実質的に含まないと見なされることができる。表面上の材料の量の別の尺度は、材料による被覆率が１０％以内、８％以内、５％以内、３％以内、または１％以内である場合に、表面が材料を実質的に含まないと見なされることができる場合等の材料による表面の被覆率である。表面被覆は、透過電子顕微鏡法、原子間力顕微鏡法、または走査電子顕微鏡法を使用する等の撮像技法を使用して、査定されることができる。
選択的堆積
図１は、一実施形態による、基板１００の表面１０２上に核形成阻害コーティング１４０を堆積させるプロセスを図示する概略図である。図１の実施形態では、ソース材料を含むソース１２０は、ソース材料を蒸発または昇華させるように真空下で加熱される。ソース材料は、核形成阻害コーティング１４０を形成するために使用される材料を含む、または実質的にそれから成る。蒸発したソース材料は、次いで、基板１００に向かって矢印１２２によって示される方向に進行する。開口またはスリット１１２を有するシャドウマスク１１０は、開口１１２を通って進行する流束の一部が、基板１００の表面１０２の領域に選択的に入射し、それによって、その上に核形成阻害コーティング１４０を形成するように、蒸発したソース材料の経路の中に配置される。
図２Ａ－２Ｃは、一実施形態で基板の表面上に核形成阻害コーティングを堆積させるためのミクロ接触転写印刷プロセスを図示する。シャドウマスクプロセスと同様に、ミクロ接触印刷プロセスは、基板表面の領域上に核形成阻害コーティングを選択的に堆積させるために使用されてもよい。
図２Ａは、突出２１２を含むスタンプ２１０が、突出２１２の表面上に核形成阻害コーティング２４０を提供される、ミクロ接触転写印刷プロセスの第１の段階を図示する。当業者によって理解されるであろうように、核形成阻害コーティング２４０は、種々の好適なプロセスを使用して、突出２１２の表面上に堆積させられてもよい。
図２Ｂに図示されるように、スタンプ２１０は、次いで、突出２１２の表面上に堆積させられた核形成阻害コーティング２４０が、基板１００の表面１０２に接触するように、基板１００と近接させられる。核形成阻害コーティング２４０が表面１０２に接触することに応じて、核形成阻害コーティング２４０は、基板１００の表面１０２に付着する。
したがって、スタンプ２１０が図２Ｃに図示されるように基板１００から離されるとき、核形成阻害コーティング２４０は、基板１００の表面１０２上に効果的に転写される。
いったん核形成阻害コーティングが、基板の表面の領域上に堆積させられると、伝導性コーティングが、核形成阻害コーティングが存在しない表面の残りの被覆されていない領域上に堆積させられてもよい。図３を参照すると、伝導性コーティングソース４１０が、基板１００の表面１０２に向かって蒸発した伝導性材料を指向するものとして図示されている。図３に図示されるように、伝導性コーティングソース４１０は、表面１０２の被覆または処理された面積（すなわち、その上に堆積させられた核形成阻害コーティング１４０を伴う表面１０２の領域）および被覆または処理されていない面積の両方に入射するように、蒸発した伝導性材料を指向してもよい。しかしながら、核形成阻害コーティング１４０の表面が、基板１００の被覆されていない表面１０２のものと比較して、比較的低い初期付着係数を呈するため、伝導性コーティング４４０は、核形成阻害コーティング１４０が存在しない表面１０２の面積の上に選択的に堆積する。例えば、表面１０２の被覆されていない面積上の蒸発した伝導性材料の初期堆積速度は、核形成阻害コーティング１４０の表面上の蒸発した伝導性材料の初期堆積速度の少なくとも約８０倍またはそれを上回り、少なくとも約１００倍またはそれを上回り、少なくとも約２００倍またはそれを上回り、少なくとも約５００倍またはそれを上回り、少なくとも約７００倍またはそれを上回り、少なくとも約１，０００倍またはそれを上回り、少なくとも約１，５００倍またはそれを上回り、少なくとも約１，７００倍またはそれを上回り、もしくは少なくとも約２，０００倍またはそれを上回り得る。伝導性コーティング４４０は、例えば、純粋または実質的に純粋なマグネシウムを含んでもよい。
シャドウマスクパターン化およびミクロ接触転写印刷プロセスが、上記で図示されて説明されているが、他のプロセスが、核形成阻害材料を堆積させることによって基板を選択的にパターン化するために使用され得ることが理解されるであろう。表面をパターン化する種々の加法および減法プロセスが、核形成阻害コーティングを選択的に堆積させるために使用されてもよい。そのようなプロセスの実施例は、フォトリソグラフィ、印刷（インクまたは蒸気ジェット印刷およびリールツーリール印刷を含む）、有機気相堆積（ＯＶＰＤ）、およびレーザ誘発熱的撮像（ＬＩＴＩ）パターン化、ならびにそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。
いくつかの用途では、伝導性コーティングが容易に堆積させられることができない基板表面上に、具体的材料性質を有する伝導性コーティングを堆積させることが望ましくあり得る。例えば、純粋または実質的に純粋なマグネシウムは、典型的には、いくつかの有機表面上のマグネシウムの低い付着係数に起因して、ある有機表面上に容易に堆積させられることができない。故に、いくつかの実施形態では、基板表面はさらに、マグネシウムを含むもの等の伝導性コーティングを堆積させることに先立って、その上に核形成助長コーティングを堆積させることによって処理される。
初見および実験観察に基づいて、フラーレンならびに他の核形成助長材料は、本明細書でさらに解説されるであろうように、マグネシウムを含む伝導性コーティングの堆積のための核形成部位として作用することが仮定される。例えば、マグネシウムが、フラーレン処理表面上に蒸発プロセスを使用して堆積させられる場合において、フラーレン分子は、マグネシウム堆積のための安定した核の形成を助長する核形成部位として作用する。フラーレンまたは他の核形成助長材料の単分子未満の層が、ある場合には、マグネシウムの堆積のための核形成部位として作用するように、処理された表面上に提供されてもよい。理解されるであろうように、核形成助長材料のいくつかの単分子層を堆積させることによって表面を処理することは、より多数の核形成部位、したがって、より高い初期付着確率をもたらし得る。
また、表面上に堆積させられるフラーレンまたは他の材料の量は、１つを上回る、または１つ未満の単分子層であり得ることも理解されるであろう。例えば、表面は、核形成助長材料または核形成阻害材料の０．１の単分子層、１つの単分子層、もしくは１０またはそれを上回る単分子層を堆積させることによって処理されてもよい。本明細書で使用されるように、材料の１つの単分子層を堆積させることは、材料の構成分子または原子の単一の層で表面の所望の面積を被覆する材料の量を指す。同様に、本明細書で使用されるように、材料の０．１の単分子層を堆積させることは、材料の構成分子または原子の単一の層で表面の所望の面積の１０％を被覆する材料の量を指す。例えば、分子または原子の可能性として考えられる積層もしくはクラスタ化に起因して、堆積した材料の実際の厚さは、非一様であり得る。例えば、材料の１つの単分子層を堆積させることが、材料によって被覆されていない表面のいくつかの領域をもたらし得る一方で、表面の他の領域は、その上に堆積させられた複数の原子または分子層を有してもよい。
本明細書で使用されるように、「フラーレン」という用語は、炭素分子を含む材料を指す。フラーレン分子の実施例は、閉鎖シェルを形成し、形状が球形または半球形であり得る、複数の炭素原子を含む、３次元骨格を含む、炭素ケージ分子を含む。フラーレン分子は、ｎが、フラーレン分子の炭素骨格に含まれる炭素原子の数に対応する整数である、Ｃｎとして指定されることができる。フラーレン分子の実施例は、ｎが、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７２、Ｃ７４、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８０、Ｃ８２、およびＣ８４等の５０～２５０の範囲内である、Ｃｎを含む。フラーレン分子の付加的実施例は、単一壁炭素ナノチューブおよび多重壁炭素ナノチューブ等の管または円筒形の炭素分子を含む。
図４は、核形成助長コーティング１６０が伝導性コーティング４４０の堆積に先立って堆積させられる、デバイスの実施形態を図示する。図４に図示されるように、核形成助長コーティング１６０は、核形成阻害コーティング１４０によって被覆されていない基板１００の領域を覆って堆積させられる。故に、伝導性コーティング４４０が堆積させられるとき、伝導性コーティング４４０は、優先的に核形成助長コーティング１６０を覆って形成する。例えば、核形成助長コーティング１６０の表面上の伝導性コーティング４４０の材料の初期堆積速度は、核形成阻害コーティング１４０の表面上の材料の初期堆積速度の少なくとも約８０倍またはそれを上回り、少なくとも約１００倍またはそれを上回り、少なくとも約２００倍またはそれを上回り、少なくとも約５００倍またはそれを上回り、少なくとも約７００倍またはそれを上回り、少なくとも約１，０００倍またはそれを上回り、少なくとも約１，５００倍またはそれを上回り、約１，７００倍またはそれを上回り、もしくは少なくとも約２，０００倍またはそれを上回り得る。一般に、核形成助長コーティング１６０は、核形成阻害コーティング１４０の堆積に先立って、またはそれに続いて、基板１００上に堆積させられてもよい。蒸発（熱蒸発および電子ビーム蒸発を含む）、フォトリソグラフィ、印刷（インクまたは蒸気ジェット印刷、リールツーリール印刷、およびミクロ接触転写印刷を含む）、ＯＶＰＤ、ＬＩＴＩパターン化、およびそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、表面上に材料を選択的に堆積させるための種々のプロセスが、核形成助長コーティング１６０を堆積させるために使用されてもよい。
図５Ａ－５Ｃは、一実施形態で基板の表面上に伝導性コーティングを堆積させるためのプロセスを図示する。
図５Ａでは、基板１００の表面１０２は、その上に核形成阻害コーティング１４０を堆積させることによって処理される。具体的には、図示される実施形態では、堆積は、ソース１２０の内側でソース材料を蒸発させ、その上に堆積させられる表面１０２に向かって蒸発したソース材料を指向することによって、達成される。蒸発した流束が表面１０２に向かって指向される、一般的方向は、矢印１２２によって示される。図示されるように、核形成阻害コーティング１４０の堆積は、核形成阻害コーティング１４０が処理された表面１４２を生成するように表面１０２全体を実質的に被覆するように、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに行われてもよい。代替として、核形成阻害コーティング１４０は、例えば、上記で説明される選択的堆積技法を使用して、表面１０２の領域上に選択的に堆積させられてもよい。
核形成阻害コーティング１４０は、蒸発によって堆積させられるものとして図示されているが、スピンコーティング、浸漬コーティング、印刷、噴霧コーティング、ＯＶＰＤ、ＬＩＴＩパターン化、物理蒸着（ＰＶＤ）（スパッタリングを含む）、化学蒸着（ＣＶＤ）、およびそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、他の堆積および表面コーティング技法が使用され得ることが、理解されるであろう。
図５Ｂでは、シャドウマスク１１０は、処理された表面１４２上に核形成助長コーティング１６０を選択的に堆積させるために使用される。図示されるように、ソース１２０から進行する蒸発したソース材料は、マスク１１０を通して基板１００に向かって指向される。マスク１１０は、マスク１１０に入射する蒸発したソース材料の一部が、マスク１１０を通り過ぎて進行しないように妨げられ、マスク１１０の開口１１２を通して指向される、蒸発したソース材料の別の部分が、処理された表面１４２上に選択的に堆積して核形成助長コーティング１６０を形成するように、開口またはスリット１１２を含む。故に、パターン化された表面１４４が、核形成助長コーティング１６０の堆積を完了することに応じて生成される。
図５Ｃは、パターン化された表面１４４上に伝導性コーティング４４０を堆積させる段階を図示する。伝導性コーティング４４０は、例えば、純粋または実質的に純粋なマグネシウムを含んでもよい。以下でさらに解説されるであろうように、伝導性コーティング４４０の材料は、核形成阻害コーティング１４０に対する比較的低い初期付着係数と、核形成助長コーティング１６０に対する比較的高い初期付着係数とを呈する。故に、堆積は、核形成助長コーティング１６０が存在する基板１００の領域上に伝導性コーティング４４０を選択的に堆積させるように、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに行われてもよい。図５Ｃに図示されるように、核形成阻害コーティング１４０の表面に入射する伝導性コーティング４４０の蒸発した材料は、核形成阻害コーティング１４０上に堆積させられないように、大部分が、または実質的に妨げられてもよい。
図５Ｄ－５Ｆは、別の実施形態における、基板の表面上に伝導性コーティングを堆積させるためのプロセスを図示する。
図５Ｄでは、核形成助長コーティング１６０は、基板１００の表面１０２上に堆積させられる。例えば、核形成助長コーティング１６０は、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに、熱蒸発によって堆積させられてもよい。代替として、スピンコーティング、浸漬コーティング、印刷、噴霧コーティング、ＯＶＰＤ、ＬＩＴＩパターン化、ＰＶＤ（スパッタリングを含む）、ＣＶＤ、およびそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、他の堆積および表面コーティング技法が、使用されてもよい。
図５Ｅでは、核形成阻害コーティング１４０は、シャドウマスク１１０を使用して、核形成助長コーティング１６０の領域を覆って選択的に堆積させられる。故に、パターン化された表面が、核形成阻害コーティング１４０の堆積を完了することに応じて生成される。次いで、図５Ｆでは、伝導性コーティング４４０は、伝導性コーティング４４０が核形成助長コーティング１６０の露出領域を覆って形成されるように、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、パターン化された表面上に堆積させられる。
前述の実施形態では、プロセスによって形成される伝導性コーティング４４０は、電子デバイス用の電極または伝導性構造として使用され得ることが理解されるであろう。例えば、伝導性コーティング４４０は、ＯＬＥＤデバイスまたは有機光起電（ＯＰＶ）デバイス等の有機光電子デバイスのアノードもしくはカソードであってもよい。加えて、伝導性コーティング４４０はまた、活性層材料として量子ドットを含む、光電子デバイス用の電極として使用されてもよい。例えば、そのようなデバイスは、量子ドットを含む活性層を伴う一対の電極の間に配置される、活性層を含んでもよい。本デバイスは、例えば、光が、電極によって提供される電流の結果として、量子ドット活性層から放射される、エレクトロルミネセント量子ドットディスプレイデバイスであってもよい。伝導性コーティング４４０はまた、前述のデバイスのうちのいずれかのための母線または補助電極として使用されてもよい。
故に、その上に種々のコーティングが堆積させられる基板１００は、前述の実施形態で具体的には図示または説明されていない、１つもしくはそれを上回る付加的有機および／または無機層を含み得ることが理解されるであろう。例えば、ＯＬＥＤデバイスの場合、基板１００は、１つまたはそれを上回る電極（例えば、アノードおよび／またはカソード）と、電荷注入ならびに／もしくは輸送層と、エレクトロルミネセント層とを含んでもよい。基板１００はさらに、１つまたはそれを上回るトランジスタと、アクティブマトリクスもしくはパッシブマトリクスＯＬＥＤデバイスに含まれる、抵抗器およびコンデンサ等の他の電子構成要素とを含んでもよい。例えば、基板１００は、１つまたはそれを上回る上面ゲート薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１つまたはそれを上回る底面ゲートＴＦＴ、および／もしくは他のＴＦＴ構造を含んでもよい。ＴＦＴは、ｎ型ＴＦＴまたはｐ型ＴＦＴであってもよい。ＴＦＴ構造の実施例は、非晶質シリコン（ａ－Ｓｉ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、および低温多結晶シリコン（ＬＴＰＳ）を含むものを含む。
基板１００はまた、上記で識別された付加的有機および／または無機層を支持するためのベース基板を含んでもよい。例えば、ベース基板は、可撓性または剛性基板であってもよい。ベース基板は、例えば、シリコン、ガラス、金属、ポリマー（例えば、ポリイミド）、サファイア、またはベース基板として使用するために好適な他の材料を含んでもよい。
基板１００の表面１０２は、有機表面または無機表面であってもよい。例えば、伝導性コーティング４４０がＯＬＥＤデバイスのカソードとして使用するためのものである場合、表面１０２は、１つまたはそれを上回る半導体層の表面によって提供されてもよい。例えば、表面１０２は、有機層のスタックの頂面であってもよい。例えば、そのような有機層は、有機半導体層（例えば、電子注入層の表面）を含んでもよい。別の実施例では、伝導性コーティング４４０が上面発光ＯＬＥＤデバイスの補助電極として使用するためのものである場合、表面１０２は、電極の頂面（例えば、共通カソード）であってもよい。代替として、そのような補助電極は、有機層のスタックの上の透過型電極の直下に形成されてもよい。
図６は、一実施形態による、エレクトロルミネセント（ＥＬ）デバイス６００を図示する。ＥＬデバイス６００は、例えば、ＯＬＥＤデバイスまたはエレクトロルミネセント量子ドットデバイスであってもよい。一実施形態では、デバイス６００は、ベース基板６１６と、アノード６１４と、有機層６３０と、カソード６０２とを含む、ＯＬＥＤデバイスである。図示される実施形態では、有機層６３０は、正孔注入層６１２と、正孔輸送層６１０と、エレクトロルミネセント層６０８と、電子輸送層６０６と、電子注入層６０４とを含む。
正孔注入層６１２は、概して、アノード６１４による正孔の注入を促進する、正孔注入材料を使用して形成されてもよい。正孔輸送層６１０は、概して、高い正孔移動度を呈する材料である、正孔輸送材料を使用して形成されてもよい。
エレクトロルミネセント層６０８は、例えば、エミッタ材料でホスト材料をドープすることによって形成されてもよい。エミッタ材料は、例えば、蛍光エミッタ、燐光性エミッタ、またはＴＡＤＦエミッタであってもよい。複数のエミッタ材料もまた、エレクトロルミネセント層６０８を形成するようにホスト材料の中へドープされてもよい。
電子輸送層６０６は、概して、高い電子移動度を呈する、電子輸送材料を使用して形成されてもよい。電子注入層６０４は、概して、カソード６０２による電子の注入を促進するように作用する、電子注入材料を使用して形成されてもよい。
デバイス６００の構造は、１つまたはそれを上回る層を省略する、もしくは組み合わせることによって変動され得ることが理解されるであろう。具体的には、正孔注入層６１２、正孔輸送層６１０、電子輸送層６０６、および電子注入層６０４のうちの１つまたはそれを上回るものが、デバイス構造から省略されてもよい。１つまたはそれを上回る付加的層もまた、デバイス構造の中に存在してもよい。そのような付加的層は、例えば、正孔遮断層、電子遮断層、付加的電荷輸送および／または注入層を含む。各層はさらに、任意の数の副層を含んでもよく、各層および／または副層は、種々の混合物ならびに組成勾配を含んでもよい。また、デバイス６００は、無機および／または有機金属材料を含有する、１つもしくはそれを上回る層を含んでもよく、有機材料だけから成るデバイスに限定されないことも理解されるであろう。例えば、デバイス６００は、量子ドットを含んでもよい。
デバイス６００は、電流をデバイス６００に供給するための電源６２０に接続されてもよい。
デバイス６００がＥＬ量子ドットデバイスである、別の実施形態では、ＥＬ層６０８は、概して、電流が供給されるときに光を放射する、量子ドットを含む。
図７は、一実施形態による、ＯＬＥＤデバイスを加工する段階を概説するフロー図である。７０４では、有機層が、標的表面上に堆積させられる。例えば、標的表面は、例えば、ガラス、ポリマー、および／または金属箔を含み得る、ベース基板の上に堆積させられたアノードの表面であってもよい。上記で議論されるように、有機層は、例えば、正孔注入層と、正孔輸送層と、エレクトロルミネセンス層と、電子輸送層と、電子注入層とを含んでもよい。核形成阻害コーティングが、次いで、選択的堆積またはパターン化プロセスを使用して、段階７０６で有機層の上に堆積させられる。段階７０８では、核形成助長コーティングが、パターン化された表面を生成するように、核形成阻害コーティング上に選択的に堆積させられる。例えば、核形成助長コーティングおよび核形成阻害コーティングは、マスク、ミクロ接触転写印刷プロセス、フォトリソグラフィ、印刷（インクまたは蒸気ジェット印刷、およびリールツーリール印刷を含む）、ＯＶＰＤ、またはＬＩＴＩパターン化を使用して、蒸発によって選択的に堆積させられてもよい。伝導性コーティングが、次いで、段階７１０で開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、パターン化された表面上に堆積させられる。伝導性コーティングは、ＯＬＥＤデバイスのカソードまたは別の伝導性構造としての役割を果たしてもよい。
別の実施形態では、段階７０６における核形成阻害コーティングの堆積は、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに行われてもよい。さらに別の実施形態では、ステップ７０８における核形成助長コーティングの堆積は、ステップ７０６における核形成阻害コーティングの堆積に先立って行われてもよい。さらに別の実施形態では、ステップ７０８における核形成助長コーティングの堆積は、ステップ７０６における核形成阻害コーティングの堆積に先立って、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに行われてもよい。
簡単かつ明確にするために、厚さ外形および縁外形を含む、堆積された材料の詳細は、プロセス図から省略されている。
上記の実施形態によると、伝導性コーティングが、核形成阻害コーティングまたは核形成阻害および核形成助長コーティングの組み合わせの使用を通して、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、標的領域上に選択的に堆積させられてもよい。
また、伝導性コーティング、核形成阻害コーティング、および核形成助長コーティングを含む、種々の層またはコーティングのうちのいずれかの堆積に使用される開放マスクが、基板のある領域上の材料の堆積を「覆い隠し」得る、または「防止」し得ることも理解されるであろう。しかしながら、約数十ミクロンまたはそれよりも小さい特徴サイズを伴う比較的小さい特徴を形成するために使用される、微細金属マスク（ＦＭＭ）と異なり、開放マスクの特徴サイズは、製造されているＯＬＥＤデバイスのサイズと略同等である。例えば、開放マスクは、製造中にディスプレイデバイスの縁を覆い隠してもよく、これは、ディスプレイデバイスのサイズ（例えば、マイクロディスプレイについては約１インチ、モバイルディスプレイについては約４～６インチ、ラップトップまたはタブレットディスプレイについては約８～１７インチ等）にほぼ対応する開口を有する、開放マスクをもたらすであろう。例えば、開放マスクの特徴サイズは、約１ｃｍまたはそれを上回り得る。故に、開放マスクに形成される開口は、典型的には、ともにディスプレイデバイスを形成する、複数の放射領域またはピクセルを包含するように定寸される。
図８Ａは、その中に形成された開口１７３４を有する、または画定する、開放マスク１７３１の実施例を図示する。図示される実施例では、マスク１７３１の開口１７３４は、マスク１７３１が重ね合わせられるときに、マスク１７３１がデバイス１７２１の縁を被覆するように、デバイス１７２１のサイズよりも小さい。具体的には、図示される実施形態では、デバイス１７２１の全てまたは実質的に全ての放射領域もしくはピクセル１７２３が、開口１７３４を通して露出される一方で、露出されていない領域１７２７が、デバイス１７２１および開口１７３４の外縁１７２５の間に形成される。理解されるであろうように、電気接点または他のデバイス構成要素は、これらの構成要素が開放マスク堆積プロセスを通して影響を受けていないままであるように、露出されていない領域１７２７中に位置してもよい。
図８Ｂは、重ね合わせられたときに、マスク１７３１がデバイス１７２１の少なくともいくつかの放射領域またはピクセル１７２３を被覆するように、マスク１７３１の開口１７３４が図８Ａのものよりも小さい、開放マスク１７３１の別の実施例を図示する。具体的には、最外ピクセル１７２３’は、マスク１７３１の開口１７３４とデバイス１７２１の外縁１７２５との間に形成されたデバイス１７２１の露出されていない領域１７２７内に位置するものとして図示されている。
図８Ｃは、マスク１７３１の開口１７３４が、デバイス１７２１の他のピクセル１７２３を露出しながらいくつかのピクセル１７２３’を被覆する、パターンを画定する、開放マスク１７３１のさらに別の実施例を図示する。具体的には、（開口１７３４と外縁１７２５との間に形成される）デバイス１７２１の露出されていない領域１７２７内に位置するピクセル１７２３’は、蒸気流束が露出されていない領域１７２７に入射しないように阻止するために、堆積プロセス中に覆い隠される。
最外ピクセルが、図８Ａ－８Ｃの実施例では覆い隠されているものとして図示されているが、開放マスクの開口は、デバイスの他の放射および非放射領域を覆い隠すように成形され得ることが理解されるであろう。さらに、開放マスクが、１つの開口を有するものとして前述の実施例で図示されているが、開放マスクはまた、基板またはデバイスの複数の領域を露出するための付加的開口を含んでもよい。
図８Ｄは、マスク１７３１が複数の開口１７３４ａ－１７３４ｄを有する、または画定する、開放マスク１７３１の別の実施例を図示する。開口１７３４ａ－１７３４ｄは、他の領域を覆い隠しながら、それらがデバイス１７２１のある領域を選択的に露出するように位置付けられる。例えば、ある放射領域またはピクセル１７２３が、開口１７３４ａ－ｄを通して露出される一方で、露出されていない領域１７２７内に位置する他のピクセル１７２３’は、覆い隠される。
本明細書に説明される種々の実施形態では、開放マスクの使用は、所望される場合、省略され得ることが理解されるであろう。具体的には、本明細書に説明される開放マスク堆積プロセスは、代替として、標的表面全体が露出されるように、マスクを使用することなく行われてもよい。
上記の実施形態のうちの少なくともいくつかは、蒸発プロセスを使用して形成されている、核形成助長コーティング、核形成阻害コーティング、および伝導性コーティングを含む、種々の層またはコーティングを参照して説明されている。理解されるであろうように、蒸発プロセスは、１つまたはそれを上回るソース材料が低圧力（例えば、真空）環境下で蒸発または昇華させられ、１つまたはそれを上回る蒸発したソース材料の凝結を通して標的表面上に堆積される、ＰＶＤプロセスのタイプである。種々の異なる蒸発ソースが、ソース材料を加熱するために使用されてもよく、したがって、ソース材料が種々の方法で加熱され得ることを理解されたい。例えば、ソース材料は、電気フィラメント、電子ビーム、誘導加熱によって、または抵抗加熱によって加熱されてもよい。加えて、そのような層またはコーティングは、フォトリソグラフィ、印刷、ＯＶＰＤ、ＬＩＴＩパターン化、およびそれらの組み合わせを含む、他の好適なプロセスを使用して、堆積および／またはパターン化されてもよい。これらのプロセスはまた、種々のパターンを達成するために、シャドウマスクと組み合わせて使用されてもよい。
例えば、マグネシウムは、１秒あたり約１０～３０またはそれを上回る等のより早い堆積速度を達成するように、最大約６００℃のソース温度で堆積されてもよい。下記の表１を参照すると、約１ｎｍのフラーレン処理有機表面上に実質的に純粋なマグネシウムを堆積させるためにクヌーセンセルソースを使用して測定される、種々の堆積速度が、提供される。限定ではないが、ソースと基板との間の距離、基板の特性、基板上の核形成助長コーティングの存在、使用されるソースのタイプ、およびソースから蒸発される材料流束の成形を含む、他の要因も堆積速度に影響を及ぼし得ることを理解されたい。
Figure 2023053021000002
使用される特定の処理条件は、堆積を行うために使用されている機器に応じて変動し得ることが、当業者によって理解されるであろう。また、より速い堆積速度が、概して、より高いソース温度において獲得されるが、しかしながら、例えば、堆積ソースのより近くに基板を設置することによって等、他の堆積条件も選択され得ることも理解されたい。
あるプロセスが、核形成助長材料、核形成阻害材料、およびマグネシウムを堆積させる目的のための蒸発を参照して説明されているが、種々の他のプロセスが、これらの材料を堆積させるために使用され得ることが理解されるであろう。例えば、堆積は、他のＰＶＤプロセス（スパッタリングを含む）、ＣＶＤプロセス（プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）を含む）、またはそのような材料を堆積させるための他の好適なプロセスを使用して、行われてもよい。いくつかの実施形態では、マグネシウムは、抵抗加熱器を使用してマグネシウムソース材料を加熱することによって、堆積させられる。他の実施形態では、マグネシウムソース材料は、加熱されたるつぼ、加熱されたボート、クヌーセンセル（例えば、流出蒸発器ソース）、または任意の他のタイプの蒸発ソースの中に装填されてもよい。
伝導性コーティングを堆積させるために使用される堆積ソース材料は、混合物または化合物であってもよく、いくつかの実施形態では、混合物または化合物のうちの少なくとも１つの成分は、堆積中に基板上に堆積させられない（もしくは、例えば、マグネシウムと比較して比較的少量で堆積させられる）。いくつかの実施形態では、ソース材料は、銅・マグネシウム（Ｃｕ－Ｍｇ）混合物またはＣｕ－Ｍｇ化合物であってもよい。いくつかの実施形態では、マグネシウム堆積ソースのためのソース材料は、マグネシウムと、例えば、Ｃｕ等のマグネシウムよりも低い蒸気圧を伴う材料とを含む。他の実施形態では、マグネシウム堆積ソースのためのソース材料は、実質的に純粋なマグネシウムである。具体的には、実質的に純粋なマグネシウムは、純粋なマグネシウム（９９．９９％およびそれより高い純度のマグネシウム）と比較して、実質的に類似する性質（例えば、核形成阻害および助長コーティング上の初期付着確率）を呈することができる。例えば、核形成阻害コーティング上の実質的に純粋なマグネシウムの初期付着確率は、核形成阻害コーティング上の９９．９９％純度マグネシウムの初期付着確率の±１０％以内または±５％以内であることができる。マグネシウムの純度は、約９５％またはそれより高く、約９８％またはそれより高く、約９９％またはそれより高く、もしくは約９９．９％またはそれより高くあり得る。伝導性コーティングを堆積させるために使用される堆積ソース材料は、マグネシウムの代わりに、またはそれと組み合わせて、他の金属を含んでもよい。例えば、ソース材料は、イッテルビウム（Ｙｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはそれらの任意の組み合わせ等の高い蒸気圧材料を含んでもよい。
さらに、種々の実施形態のためのプロセスは、有機光電子デバイスの電子注入層、電子輸送層、エレクトロルミネセント層、および／またはピクセル画定層（ＰＤＬ）として使用される、他の種々の有機もしくは無機材料の表面上で行われ得ることが理解されるであろう。そのような材料の実施例は、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１２／０１６０７４号で説明されるもの等の有機分子ならびに有機ポリマーを含む。また、種々の元素および／または無機化合物でドープされた有機材料が、依然として有機材料と見なされ得ることが、当業者によって理解されるであろう。さらに、種々の有機材料が使用され得、本明細書に説明されるプロセスは、概して、そのような有機材料の範囲全体に適用可能であることが、当業者によって理解されるであろう。
また、無機基板または表面は、主に無機材料を含む、基板または表面を指し得ることも理解されるであろう。さらに明確にするために、無機材料は、概して、有機材料と見なされない任意の材料であると理解されるであろう。無機材料の実施例は、金属、ガラス、および鉱物を含む。具体的には、マグネシウムを含む伝導性コーティングが、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、ガラス、およびシリコン（Ｓｉ）の表面上に、本開示によるプロセスを使用して堆積させられてもよい。本開示によるプロセスが適用され得る、他の表面は、シリコンまたはシリコーン系ポリマー、無機半導体材料、電子注入材料、塩、金属、および金属酸化物を含む。
基板は、半導体材料を含み得、故に、そのような基板の表面は、半導体表面であり得ることが理解されるであろう。半導体材料は、概して、バンドギャップを呈する材料として説明され得る。例えば、そのようなバンドギャップは、最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）と最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）との間に形成されてもよい。半導体材料は、したがって、概して、伝導性材料（例えば、金属）のもの未満であるが、絶縁材料（例えば、ガラス）のものを上回る、電気伝導度を保有する。半導体材料は、有機半導体材料または無機半導体材料であり得ることが理解されるであろう。
電極の選択的堆積
図９および１０は、一実施形態による、ＯＬＥＤデバイス１５００を図示する。具体的には、図９は、ＯＬＥＤデバイス１５００の上面図を示し、図１０は、ＯＬＥＤデバイス１５００の構造の断面図を図示する。図９では、カソード１５５０は、カソード材料が堆積されなかったデバイス１５００の領域に対応する、その中に形成された複数の開口または正孔１５６０を有する、もしくは画定する、単一のモノリシックまたは連続構造として図示される。これは、ベース基板１５１０と、アノード１５２０と、有機層１５３０と、核形成助長コーティング１５４０と、核形成助長コーティング１５４０のある領域にわたって選択的に堆積される核形成阻害コーティング１５７０と、核形成阻害コーティング１５７０が存在しない、核形成助長コーティング１５４０の他の領域にわたって堆積されるカソード１５５０とを含む、ＯＬＥＤデバイス１５００を示す、図１０にさらに図示される。より具体的には、デバイス１５００の加工中に、核形成阻害コーティング１５７０を選択的に堆積させ、核形成助長コーティング１５４０の表面のある領域を被覆することによって、カソード材料は、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、核形成助長コーティング１５４０の表面の露出領域上に選択的に堆積される。ＯＬＥＤデバイス１５００の透明度または透過率は、正孔１５６０の平均サイズおよびカソード１５５０に形成された正孔１５６０の密度等の付与されたパターンの種々のパラメータを変更することによって、調節または修正されてもよい。故に、ＯＬＥＤデバイス１５００は、ＯＬＥＤデバイス上に入射する外部光の少なくとも一部がそれを通して透過されることを可能にする、実質的に透明なＯＬＥＤデバイスであってもよい。例えば、ＯＬＥＤデバイス１５００は、実質的に透明なＯＬＥＤ照明パネルであってもよい。そのようなＯＬＥＤ照明パネルは、例えば、一方向に（例えば、ベース基板１５１０に向かって、またはそこから離れるようにのいずれかで）、または両方の方向に（例えば、ベース基板１５１０に向かって、かつそこから離れるように）発光するように構成されてもよい。
図１１は、カソード１６５０がデバイス面積全体を実質的に被覆する、別の実施形態による、ＯＬＥＤデバイス１６００を図示する。具体的には、ＯＬＥＤデバイス１６００は、ベース基板１６１０と、アノード１６２０と、有機層１６３０と、核形成助長コーティング１６４０と、カソード１６５０と、カソード１６５０のある領域にわたって選択的に堆積される核形成阻害コーティング１６６０と、核形成阻害コーティング１６６０が存在しない、カソード１６５０の他の領域にわたって堆積される補助電極１６７０とを含む。
補助電極１６７０は、カソード１６５０に電気的に接続される。特に、上面発光構成では、カソード１６５０の比較的に薄い層を堆積させて、カソード１６５０の存在に起因する光学干渉（例えば、減衰、反射、拡散等）を低減させることが望ましい。しかしながら、カソード１６５０の厚さの低減は、概して、カソード１６５０のシート抵抗を増加させ、したがって、ＯＬＥＤデバイス１６００の性能および効率を低減させる。カソード１６５０に電気的に接続される補助電極１６７０を提供することによって、シート抵抗、したがって、カソード１６５０と関連付けられるＩＲ降下が、減少されることができる。さらに、他の領域が被覆されていないままである間に、補助電極１６７０を選択的に堆積させ、デバイスのある領域を被覆することによって、補助電極１６７０の存在に起因する光学干渉が、制御および／または低減されてもよい。
補助電極の利点は、上面発光ＯＬＥＤデバイスを参照して解説されているが、底面発光または両面発光ＯＬＥＤデバイスのカソードにわたって補助電極を選択的に堆積させることも有利であり得る。例えば、カソードは、デバイスの光学特性に実質的に影響を及ぼすことなく、底面発光ＯＬＥＤデバイスに比較的に厚い層として形成されてもよいが、比較的に薄いカソードを形成することが、依然として有利であり得る。例えば、透明または半透明ディスプレイデバイスでは、カソードを含む、デバイス全体の層は、実質的に透明または半透明であるように形成されることができる。故に、典型的視認距離から肉眼によって容易に検出されることができない、パターン化された補助電極を提供することが有益であり得る。また、説明されるプロセスは、ＯＬＥＤデバイス以外のデバイス用の電極の抵抗を減少させるための母線または補助電極を形成するために使用され得ることも理解されたい。
図１２Ａは、カソード１７１２が、複数の離間された伸長伝導性ストリップを含む、一実施形態による、パターン化されたカソード１７１２を示す。例えば、カソード１７１２は、パッシブマトリクスＯＬＥＤデバイス（ＰＭＯＬＥＤ）１７１５で使用されてもよい。ＰＭＯＬＥＤデバイス１７１５では、放射領域またはピクセルは、概して、対電極が重複する領域において形成される。故に、図１２Ａの実施形態では、放射領域またはピクセル１７５１は、複数の離間された伸長伝導性ストリップを含む、カソード１７１２およびアノード１７４１の重複領域において形成される。非放射領域１７５５は、カソード１７１２およびアノード１７４１が重複しない、領域において形成される。概して、カソード１７１２のストリップおよびアノード１７４１のストリップは、図示されるようにＰＭＯＬＥＤデバイス１７１５の中で相互と実質的に垂直に配向される。カソード１７１２およびアノード１７４１は、電流を個別の電極に供給するための電源ならびに関連付けられる駆動回路に接続されてもよい。
図１２Ｂは、図１２Ａの線Ａ－Ａに沿って得られた断面図を図示する。図１２Ｂでは、例えば、透明基板であり得る、ベース基板１７０２が提供される。アノード１７４１は、図１２Ａに図示されるように、ストリップの形態でベース基板１７０２を覆って提供される。１つまたはそれを上回る有機層１７６１は、アノード１７４１を覆って堆積させられる。例えば、有機層１７６１は、デバイス全体を横断する共通層として提供されてもよく、正孔注入および輸送層、エレクトロルミネセンス層、ならびに電子輸送および注入層等の本明細書に説明される有機および／または無機材料の任意の数の層を含んでもよい。有機層１７６１の頂面のある領域は、上記で説明される堆積プロセスに従ってカソード１７１２を選択的にパターン化するために使用される、核形成阻害コーティング１７７１によって被覆されるものとして図示されている。カソード１７１２およびアノード１７４１は、ピクセル１７５１からの発光を制御する、それらの個別の駆動回路（図示せず）に接続されてもよい。
核形成阻害コーティング１７７１およびカソード１７１２の厚さは、所望の用途ならびに性能に応じて変動され得るが、少なくともいくつかの実施形態では、核形成阻害コーティング１７７１の厚さは、図１２Ｂに図示されるように、カソード１７１２の厚さと同等であり得る、または実質的にそれ未満であり得る。カソードのパターン化を達成するための比較的薄い核形成阻害コーティングの使用は、その上に障壁コーティングが適用され得る、比較的平面的な表面を提供することができるため、可撓性ＰＭＯＬＥＤデバイスのために特に有利であり得る。
図１２Ｃは、カソード１７１２を覆って適用された障壁コーティング１７７５および核形成阻害コーティング１７７１を伴う図１２ＢのＰＭＯＬＥＤデバイス１７１５を図示する。理解されるであろうように、障壁コーティング１７７５は、概して、有機層と、酸化する傾向があり得るカソード１７１２とを含む、種々のデバイス層が、湿気および周囲空気に暴露されないように阻止するために提供される。例えば、障壁コーティング１７７５は、印刷、ＣＶＤ、スパッタリング、原子層堆積（ＡＬＤ）、前述の任意の組み合わせによって、または任意の他の好適な方法によって形成される、薄膜カプセル化であってもよい。障壁コーティング１７７５はまた、接着剤（図示せず）を使用して、デバイス１７１５上に事前形成された障壁膜を積層加工することによって提供されてもよい。例えば、障壁コーティング１７７５は、有機材料、無機材料、または両方の組み合わせを備える、多層コーティングであってもよい。障壁コーティング１７７５はさらに、ゲッタ材料および／または乾燥剤を備えてもよい。
比較目的のために、比較ＰＭＯＬＥＤデバイス１７１９の実施例が、図１２Ｄに図示されている。図１２Ｄの比較実施例では、伝導性材料が、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して堆積させられるとき、伝導性材料が、カソード１７１２を形成するために隣接ピクセル画定構造１７８３の間に位置する両方の放射領域上に、ならびに伝導性ストリップ１７１８を形成するためにピクセル画定構造１７８３の上に堆積させられるように、複数のピクセル画定構造１７８３が、デバイス１７１９の非放射領域中に提供される。しかしながら、カソード１７１２の各区画が、伝導性ストリップ１７１８から電気的に単離されていることを確実にするために、ピクセル画定構造１７８３の厚さまたは高さは、カソード１７１２の厚さを上回るように形成される。ピクセル画定構造１７８３はまた、伝導性ストリップ１７１８と電気接触するカソード１７１２の可能性をさらに減少させるように、下を切り取った外形を有してもよい。障壁コーティング１７７５は、カソード１７１２と、ピクセル画定構造１７８３と、伝導性ストリップ１７１８とを含む、ＰＭＯＬＥＤデバイス１７１９を被覆するように提供される。
図１２Ｄに図示される比較ＰＭＯＬＥＤデバイス１７１９では、その上に障壁コーティング１７７５が適用される表面は、ピクセル画定構造１７８３の存在に起因して、非一様である。これは、障壁コーティング１７７５の適用を困難にし、障壁コーティング１７７５の適用に応じてさえも、下層表面への障壁コーティング１７７５の付着は、比較的不良であり得る。不良な付着は、特にデバイス１７１９が屈曲または撓曲されるときに、デバイス１７１９から剥離する障壁コーティング１７７５の可能性を増加させる。加えて、非一様な表面に起因して、適用手順中にエアポケットが障壁コーティング１７７５と下層表面との間に閉じ込められる比較的高い確率がある。エアポケットの存在および／または障壁コーティング１７７５の剥離は、欠陥および部分的または全体的デバイス故障を引き起こし得、もしくはそれに起因し得、したがって、極めて望ましくない。これらの要因は、図１７Ｄの実施形態では軽減または低減される。
図１２Ａに示されるパターン化されたカソード１７１２は、ＯＬＥＤデバイスのカソードを形成するために使用されてもよいが、類似パターン化または選択的堆積技法が、ＯＬＥＤデバイス用の補助電極を形成するために使用され得ることを理解されたい。具体的には、そのようなＯＬＥＤデバイスは、補助電極が共通カソードと電気通信するように、共通カソード、および共通カソードの上または下に堆積させられる補助電極を提供されてもよい。例えば、そのような補助電極は、補助電極が放射領域を覆わないが非放射領域を覆って形成されるように、複数の放射領域を含むＯＬＥＤデバイス（例えば、アクティブマトリクスＯＬＥＤデバイス）で実装されてもよい。別の実施例では、補助電極が、ＯＬＥＤデバイスの非放射領域ならびに少なくともいくつかの放射領域を被覆するように提供されてもよい。
補助電極の選択的堆積
図１３Ａは、複数の放射領域１８１０ａ－１８１０ｆと、非放射領域１８２０とを含む、ＯＬＥＤデバイス１８００の一部を描写する。例えば、ＯＬＥＤデバイス１８００は、アクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）デバイスであってもよく、放射領域１８１０ａ－１８１０ｆはそれぞれ、そのようなデバイスのピクセルまたはサブピクセルに対応してもよい。簡単にするために、図１３Ｂ－１３Ｄは、ＯＬＥＤデバイス１８００の一部を描写する。具体的には、図１３Ｂ－１３Ｄは、２つの隣接する放射領域である、第１の放射領域１８１０ａおよび第２の放射領域１８１０ｂを囲繞する領域を示す。明示的に図示されていないが、デバイス１８００の放射領域および非放射領域の両方を実質的に被覆する、共通カソードが提供されてもよい。
図１３Ｂでは、補助電極１８３０が２つの隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間に配置される、一実施形態による、補助電極１８３０が示されている。補助電極１８３０は、共通カソード（図示せず）に電気的に接続される。具体的には、補助電極１８３０は、隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間の分離距離（ｄ）未満である幅（α）を有し、したがって、補助電極１８３０の各側面上に非放射間隙領域を作成するものとして図示されている。例えば、そのような配列は、デバイス１８００の光学出力に干渉する補助電極１８３０の可能性が、非放射間隙領域を提供することによって低減されることができるため、隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間の分離距離が、十分な幅の補助電極１８３０に適応するために十分である、デバイス１８００で望ましくあり得る。さらに、そのような配列は、補助電極１８３０が比較的厚い（例えば、厚さ数百ナノメートルまたは約数ミクロンを上回る）場合において、特に有益であり得る。例えば、その幅に対する補助電極１８３０の高さまたは厚さの比（すなわち、アスペクト比）は、約０．１またはそれを上回る、約０．２またはそれを上回る、約０．５またはそれを上回る、約０．８またはそれを上回る、約１またはそれを上回る、もしくは約２またはそれを上回る等、約０．０５を上回り得る。例えば、補助電極１８３０の高さまたは厚さは、約８０ｎｍまたはそれを上回る、約１００ｎｍまたはそれを上回る、約２００ｎｍまたはそれを上回る、約５００ｎｍまたはそれを上回る、約７００ｎｍまたはそれを上回る、約１，０００ｎｍまたはそれを上回る、約１，５００ｎｍまたはそれを上回る、約１，７００ｎｍまたはそれを上回る、もしくは約２，０００ｎｍまたはそれを上回る等、約５０ｎｍを上回り得る。
図１３Ｃでは、別の実施形態による、補助電極１８３２が示されている。補助電極１８３２は、共通カソード（図示せず）に電気的に接続される。図示されるように、補助電極１８３２は、補助電極１８３２が隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間に提供される非放射領域全体を実質的に完全に占有するように、２つの隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間の分離距離と実質的に同一の幅を有する。そのような配列は、例えば、２つの隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間の分離距離が、高ピクセル密度ディスプレイデバイスの中等で比較的小さい場合において、望ましくあり得る。
図１３Ｄでは、さらに別の実施形態による、補助電極１８３４が図示されている。補助電極１８３４は、共通カソード（図示せず）に電気的に接続される。補助電極１８３４は、２つの隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間の分離距離（ｄ）を上回る、幅（α）を有するものとして図示されている。故に、補助電極１８３４の一部は、第１の放射領域１８１０ａの一部および第２の放射領域１８１０ｂの一部に重複する。そのような配列は、例えば、隣接する放射領域１８１０ａと１８１０ｂとの間の非放射領域が、所望の幅の補助電極１８３４に完全に適応するために十分ではない場合において、望ましくあり得る。補助電極１８３４は、第２の放射領域１８１０ｂと実質的に同一の程度に第１の放射領域１８１０ａと重複するものとして図１３Ｄに図示されているが、補助電極１８３４が隣接放射領域と重複する程度は、他の実施形態では変調されてもよい。例えば、他の実施形態では、補助電極１８３４は、第２の放射領域１８１０ｂよりも大きい程度に第１の放射領域１８１０ａと重複してもよく、その逆も同様である。さらに、補助電極１８３４と放射領域との間の重複のプロファイルもまた、変動されることができる。例えば、補助電極１８３４の重複部分は、補助電極１８３４が、同一の放射領域の別の部分と重複するよりも大きい程度に放射領域の一部と重複し、非一様な重複領域を作成するように成形されてもよい。
図１４は、補助電極２５３０がＯＬＥＤデバイス２５００を覆ってグリッドとして形成される、実施形態を図示する。図示されるように、補助電極２５３０は、放射領域２５１０のいずれの部分も実質的に被覆しないように、デバイス２５００の非放射領域２５２０を覆って提供される。
補助電極は、図１４の実施形態では接続された連続構造として形成されるものとして図示されているが、いくつかの実施形態では、補助電極は、離散補助電極ユニットが相互に物理的に接続されない、離散補助電極ユニットの形態で提供され得ることを理解されたい。しかしながら、そのような場合でさえも、補助電極ユニットは、それでもなお、共通電極を介して相互と電気通信し得る。例えば、共通電極を介して相互に間接的に接続される、離散補助電極ユニットを提供することは、依然としてシート抵抗を実質的に低下させ、したがって、デバイスの光学特性に実質的に干渉することなく、ＯＬＥＤデバイスの効率を増加させ得る。
補助電極もまた、種々のピクセルまたはサブピクセル配列とともにディスプレイデバイスで使用されてもよい。例えば、補助電極は、菱形ピクセル配列が使用される、ディスプレイデバイス上に提供されてもよい。そのようなピクセル配列の実施例が、図１５－１７に図示されている。
図１５は、一実施形態による、菱形ピクセル配列を有する、ＯＬＥＤデバイス２９００の概略図である。ＯＬＥＤデバイス２９００は、複数のピクセル画定層（ＰＤＬ）２９３０と、隣接するＰＤＬ２９３０の間に配置される放射領域２９１２（サブピクセル）とを含む。放射領域２９１２は、例えば、緑色サブピクセルに対応し得る、第１のサブピクセル２９１２ａ、例えば、青色サブピクセルに対応し得る、第２のサブピクセル２９１２ｂ、および例えば、赤色サブピクセルに対応し得る、第３のサブピクセル２９１２ｃに対応するものを含む。
図１６は、図１５に示される線Ａ－Ａに沿って得られたＯＬＥＤデバイス２９００の概略図である。図１６でより明確に図示されるように。デバイス２９００は、基板２９０３と、ベース基板２９０３の表面上に形成される複数のアノードユニット２９２１とを含む。基板２９０３はさらに、明確にするために図から省略されている、複数のトランジスタと、ベース基板とを含んでもよい。有機層２９１５が、隣接するＰＤＬ２９３０の間の領域中で各アノードユニット２９２１の上に提供され、共通カソード２９４２が、第１のサブピクセル２９１２ａを形成するように、有機層２９１５およびＰＤＬ２９３０を覆って提供される。有機層２９１５は、複数の有機および／または無機層を含んでもよい。例えば、そのような層は、正孔輸送層、正孔注入層、エレクトロルミネセンス層、電子注入層、および／または電子輸送層を含んでもよい。核形成阻害コーティング２９４５は、ＰＤＬ２９３０の実質的に平面的な領域に対応する、共通カソード２９４２の被覆されていない領域を覆って、補助電極２９５１の選択的堆積を可能にするように、第１のサブピクセル２９１２ａに対応する共通カソード２９４２の領域を覆って提供される。核形成阻害コーティング２９４５はまた、指数合致コーティングとして作用してもよい。薄膜カプセル化層２９６１が、随意に、デバイス２９００をカプセル化するように提供されてもよい。
図１７は、図１５に示される線Ｂ－Ｂに沿って得られたＯＬＥＤデバイス２９００の概略図を示す。デバイス２９００は、基板２９０３の表面上に形成される複数のアノードユニット２９２１と、隣接するＰＤＬ２９３０の間の領域中で各アノードユニット２９２１の上に提供される有機層２９１６または２９１７とを含む。共通カソード２９４２は、それぞれ、第２のサブピクセル２９１２ｂおよび第３のサブピクセル２９１２ｃを形成するように、有機層２９１６および２９１７ならびにＰＤＬ２９３０を覆って提供される。核形成阻害コーティング２９４５は、ＰＤＬ２９３０の実質的に平面的な領域に対応する、共通カソード２９４２の被覆されていない領域を覆って、補助電極２９５１の選択的堆積を可能にするように、サブピクセル２９１２ｂおよび２９１２ｃに対応する共通カソード２９４２の領域を覆って提供される。核形成阻害コーティング２９４５はまた、指数合致コーティングとして作用してもよい。薄膜カプセル化層２９６１が、随意に、デバイス２９００をカプセル化するように提供されてもよい。
いくつかの実施形態による、別の側面では、デバイスが提供される。いくつかの実施形態では、本デバイスは、光電子デバイスである。いくつかの実施形態では、本デバイスは、別の電子デバイスまたは他の製品である。いくつかの実施形態では、本デバイスは、基板と、核形成阻害コーティングと、伝導性コーティングとを含む。核形成阻害コーティングは、基板の第１の領域を被覆する。伝導性コーティングは、基板の第２の領域を被覆し、核形成阻害コーティングの少なくとも一部が、伝導性コーティングから露出される、または伝導性コーティングを実質的に含まない、もしくは実質的に伝導性コーティングによって被覆されていないように、核形成阻害コーティングに部分的に重複する。いくつかの実施形態では、伝導性コーティングは、第１の部分と、第２の部分とを含み、伝導性コーティングの第１の部分は、基板の第２の領域を被覆し、伝導性コーティングの第２の部分は、核形成阻害コーティングの一部に重複する。いくつかの実施形態では、伝導性コーティングの第２の部分は、間隙によって核形成阻害コーティングから離間される。いくつかの実施形態では、核形成阻害コーティングは、有機材料を含む。いくつかの実施形態では、伝導性コーティングの第１の部分および伝導性コーティングの第２の部分は、単一のモノリシック構造を提供するように、相互と一体的または連続的に形成される。
いくつかの実施形態による、別の側面では、デバイスが提供される。いくつかの実施形態では、本デバイスは、光電子デバイスである。いくつかの実施形態では、本デバイスは、別の電子デバイスまたは他の製品である。いくつかの実施形態では、本デバイスは、基板と、伝導性コーティングとを含む。基板は、第１の領域と、第２の領域とを含む。伝導性コーティングは、基板の第２の領域を被覆し、基板の第１の領域の少なくとも一部が、伝導性コーティングから露出される、または伝導性コーティングを実質的に含まない、もしくは実質的に伝導性コーティングによって被覆されていないように、基板の第１の領域に部分的に重複する。いくつかの実施形態では、伝導性コーティングは、第１の部分と、第２の部分とを含み、伝導性コーティングの第１の部分は、基板の第２の領域を被覆し、伝導性コーティングの第２の部分は、基板の第１の領域の一部に重複する。いくつかの実施形態では、伝導性コーティングの第２の部分は、間隙によって基板の第１の領域から離間される。いくつかの実施形態では、伝導性コーティングの第１の部分および伝導性コーティングの第２の部分は、相互と一体的に形成される。
図１８は、一実施形態による、デバイスの一部を図示する。本デバイスは、表面３４１７を有する基板３４１０を含む。核形成阻害コーティング３４２０は、基板３４１０の表面３４１７の第１の領域３４１５を被覆し、伝導性コーティング３４３０は、基板３４１０の表面３４１７の第２の領域３４１２を被覆する。図１８に図示されるように、第１の領域３４１５および第２の領域３４１２は、基板３４１０の表面３４１７の明確に異なる非重複領域である。伝導性コーティング３４３０は、第１の部分３４３２と、第２の部分３４３４とを含む。図に図示されるように、伝導性コーティング３４３０の第１の部分３４３２は、基板３４１０の第２の領域３４１２を被覆し、伝導性コーティング３４３０の第２の部分３４３４は、核形成阻害コーティング３４２０の一部に部分的に重複する。具体的には、第２の部分３４３４は、下層基板表面３４１７と垂直（法線）である方向に核形成阻害コーティング３４２０の一部に重複するものとして図示されている。
特に、その表面３４２２が、伝導性コーティング３４３０を形成するために使用される材料に対して比較的に低い親和性または初期付着確率を呈するように、核形成阻害コーティング３４２０が形成される場合において、伝導性コーティング３４３０の重複する第２の部分３４３４と核形成阻害コーティング３４２０の表面３４２２との間に形成される間隙３４４１がある。故に、伝導性コーティング３４３０の第２の部分３４３４は、核形成阻害コーティング３４２０と直接物理的に接触していないが、矢印３４９０によって示されるように、基板３４１０の表面３４１７と垂直な方向に沿って、間隙３４４１によって核形成阻害コーティング３４２０から離間される。それでもなお、伝導性コーティング３４３０の第１の部分３４３２は、基板３４１０の第１の領域３４１５と第２の領域３４１２との間の界面または境界において、核形成阻害コーティング３４２０と直接物理的に接触してもよい。
いくつかの実施形態では、伝導性コーティング３４３０の重複する第２の部分３４３４は、伝導性コーティング３４３０の厚さと同等の程度によって、核形成阻害コーティング３４２０を覆って側方に延在してもよい。例えば、図１８を参照すると、第２の部分３４３４の幅ｗ２（または基板３４１０の表面３４１７と平行な方向に沿った寸法）は、伝導性コーティング３４３０の第１の部分３４３２の厚さｔ１（または基板３４１０の表面３４１７と垂直な方向に沿った寸法）と同等であり得る。例えば、ｗ２：ｔ１の比は、約１：１～約１：３、約１：１～約１：１．５、または約１：１～約１：２の範囲内であってもよい。厚さｔ１は、概して、伝導性コーティング３４３０を横断して比較的一様であろうが、第２の部分３４３４が核形成阻害コーティング３４２０と重複する程度（すなわち、ｗ２）は、表面３４１７の異なる部分を横断して、ある程度変動し得る。
図１９に図示される別の実施形態では、伝導性コーティング３４３０はさらに、第２の部分３４３４と核形成阻害コーティング３４２０との間に配置される第３の部分３４３６を含む。図示されるように、伝導性コーティング３４３０の第２の部分３４３４は、伝導性コーティング３４３０の第３の部分３４３６を覆って側方に延在し、そこから離間され、第３の部分３４３６は、核形成阻害コーティング３４２０の表面３４２２と直接物理的に接触してもよい。第３の部分３４３６の厚さｔ３は、伝導性コーティング３４３０の第１の部分３４３２の厚さｔ１未満、ある場合には、実質的にそれ未満であり得る。さらに、少なくともいくつかの実施形態では、第３の部分３４３６の幅ｗ３は、第２の部分３４３４の幅ｗ２を上回り得る。故に、第３の部分３４３６は、第２の部分３４３４よりも大きい程度に核形成阻害コーティング３４２０と重複するように、側方に延在してもよい。例えば、ｗ３：ｔ１の比は、約１：２～約３：１または約１：１．２～約２．５：１の範囲内であってもよい。厚さｔ１は、概して、伝導性コーティング３４３０を横断して比較的一様であろうが、第３の部分３４３６が核形成阻害コーティング３４２０と重複する程度（すなわち、ｗ３）は、表面３４１７の異なる部分を横断して、ある程度変動し得る。第３の部分３４３６の厚さｔ３は、第１の部分３４３２の厚さｔ１の約５％以内または未満であり得る。例えば、ｔ３は、ｔ１の約４％以内または未満、約３％以内または未満、約２％以内または未満、約１％以内または未満、もしくは約０．５％以内または未満であり得る。図１９に示されるように薄膜として形成されている第３の部分３４３６の代わりに、またはそれに加えて、伝導性コーティング３４３０の材料は、核形成阻害コーティング３４２０の一部の上で島もしくは断絶したクラスタとして形成してもよい。例えば、そのような島または断絶したクラスタは、島またはクラスタが連続層として形成されないように、相互から物理的に分離される特徴を含んでもよい。
図２０Ａに図示される、さらに別の実施形態では、核形成助長コーティング３４５１が、基板３４１０と伝導性コーティング３４３０との間に配置される。具体的には、核形成助長コーティング３４５１は、伝導性コーティング３４３０の第１の部分３４３２と基板３４１０の第２の領域３４１２との間に配置される。核形成助長コーティング３４５１は、核形成阻害コーティング３４２０が堆積させられる、第１の領域３４１５の上ではなく、基板３４１０の第２の領域３４１２の上に配置されるものとして図示されている。核形成助長コーティング３４５１は、核形成助長コーティング３４５１と伝導性コーティング３４３０との間の界面または境界において、核形成助長コーティング３４５１の表面が、伝導性コーティング３４３０の材料の比較的に高い親和性または初期付着確率を呈するように、形成されてもよい。したがって、核形成助長コーティング３４５１の存在は、堆積中の伝導性コーティング３４３０の形成および成長を助長してもよい。伝導性コーティング３４３０（第１の部分３４３２および第２の部分３４３４の寸法を含む）ならびに図２０Ａの他のコーティングの種々の特徴は、図１８－１９について上記で説明されるものに類似し得、簡潔にするために繰り返されない。
図２０Ｂに図示される、さらに別の実施形態では、核形成助長コーティング３４５１は、基板３４１０の第１の領域３４１５および第２の領域３４１２の両方の上に配置され、核形成阻害コーティング３４２０は、第１の領域３４１５上に配置される核形成助長コーティング３４５１の一部を被覆する。核形成助長コーティング３４５１の別の部分は、核形成阻害コーティング３４２０から露出され、または核形成阻害コーティング３４２０を実質的に含まず、もしくは実質的に核形成阻害コーティング３４２０によって被覆されておらず、伝導性コーティング３４３０は、核形成助長コーティング３４５１の露出部分を被覆する。伝導性コーティング３４３０および図２０Ｂの他のコーティングの種々の特徴は、図１８－１９について上記で説明されるものに類似し得、簡潔にするために繰り返されない。
図２１は、伝導性コーティング３４３０が、基板３４１０の第３の領域３４１９中で核形成阻害コーティング３４２０の一部に部分的に重複する、さらに別の実施形態を図示する。具体的には、第１の部分３４３２および第２の部分３４３４に加えて、伝導性コーティング３４３０はさらに、第３の部分３４８０を含む。図に図示されるように、伝導性コーティング３４３０の第３の部分３４８０は、伝導性コーティング３４３０の第１の部分３４３２と第２の部分３４３４との間に配置され、第３の部分３４８０は、核形成阻害コーティング３４２０の表面３４２２と直接物理的に接触してもよい。この点に関して、第３の領域３４１９中の重複は、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセス中の伝導性コーティング３４３０の側方成長の結果として形成されてもよい。より具体的には、核形成阻害コーティング３４２０の表面３４２２は、伝導性コーティング３４３０の材料の比較的低い初期付着確率を呈してもよく、したがって、表面３４２２上で核となる材料の確率は低いが、伝導性コーティング３４３０が厚さを成長させると、コーティング３４３０はまた、側方に成長してもよく、図２１に図示されるように、核形成阻害コーティング３４２０の一部を被覆してもよい。
デバイスおよび伝導性コーティング３４３０のある特徴に関する詳細は、図２０Ａ－２１の実施形態のための上記の説明では省略されているが、図１８および１９に関して説明される、間隙３４４１と、伝導性コーティング３４３０の第２の部分３４３４および第３の部分３４３６とを含む、種々の特徴の説明は、同様に、そのような実施形態に適用されるであろうことが理解されるであろう。
図２２Ａは、基板３４１０の第１の領域３４１５が、核形成阻害コーティング３４２０でコーティングされ、第１の領域３４１５に隣接する第２の領域３４１２が、伝導性コーティング３４３０でコーティングされる、さらに別の実施形態を図示する。
少なくともある場合には、核形成阻害コーティング３４２０で部分的にコーティングされた基板表面にわたって伝導性コーティング３４３０の開放マスクまたはマスクを含まない堆積を行うことは、伝導性コーティング３４３０と核形成阻害コーティング３４２０との間の界面またはその近傍においてテーパ状断面外形を呈する、伝導性コーティング３４３０の形成をもたらし得ることが観察されている。
図２２Ａは、伝導性コーティング３４３０の厚さが、伝導性コーティング３４３０のテーパ状外形に起因して、伝導性コーティング３４３０と核形成阻害コーティング３４２０との間の界面において、その近傍で、またはそれに隣接して低減される、一実施形態を図示する。具体的には、界面またはその近傍における伝導性コーティング３４３０の厚さは、伝導性コーティング３４３０の平均厚さ未満である。伝導性コーティング３４３０のテーパ状外形は、図２２Ａの実施形態では、曲線状または弓形（例えば、凸形状を伴う）ものとして図示されるが、外形は、他の実施形態では、実質的に線形または非線形（例えば、凹形状を伴う）であり得る。例えば、伝導性コーティング３４３０の厚さは、界面の近位の領域中で、実質的に線形、指数関数、二次、または他の様式で減少し得る。
薄膜形成プロセスの核形成段階中に、気相における分子は、基板の表面上に凝縮し、核を形成する。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、これらの核の形状およびサイズ、ならびにこれらの核の島へ、次いで、薄膜への後続の成長は、蒸気、基板、および凝縮膜核の間の界面張力等のいくつかの要因に依存することが仮定される。さらに、基板の露出表面と核形成阻害コーティングとの間の界面またはその近傍における薄膜核形成および成長中に、膜の縁と基板との間の比較的に大きい接触角が、核形成阻害コーティングによる薄膜の固体表面の「ディウェッティング」に起因して観察されるであろうことが仮定される。本ディウェッティング性質は、基板、薄膜、蒸気、および核形成阻害コーティングの間の表面エネルギーの最小限化によって駆動される。故に、核形成阻害コーティングの存在および核形成阻害コーティングの性質は、核形成および伝導性コーティングの縁の成長モードに有意な影響を及ぼし得ることが仮定される。
伝導性コーティング３４３０と核形成阻害コーティング３４２０との間の界面またはその近傍における伝導性コーティング３４３０の接触角は、相対的親和性または初期付着確率等の核形成阻害コーティング３４２０の性質に応じて変動し得ることが、観察されている。さらに、核の接触角は、堆積によって形成される伝導性コーティング３４３０の薄膜接触角を決定付け得ることが仮定される。例えば、図２２Ａを参照すると、接触角θｃは、伝導性コーティング３４３０と核形成阻害コーティング３４２０との間の界面またはその近傍における伝導性コーティング３４３０の縁の接線の傾斜を測定することによって、判定されてもよい。伝導性コーティング３４３０の断面テーパ外形が実質的に線形である、他の実施例では、接触角は、界面またはその近傍における伝導性コーティング３４３０の傾斜を測定することによって、判定されてもよい。理解されるであろうように、接触角は、概して、基板３４１０の下層表面の角度に対して測定される。簡単にするために、本明細書で提供される実施形態は、平面上に堆積されたコーティングを示すように図示されているが、しかしながら、コーティングは、非平面上に堆積され得ることを理解されたい。
図２２Ａを参照すると、伝導性コーティング３４３０の接触角は、約９０度またはそれ未満として示される。いくつかの実施形態では、伝導性コーティング３４３０の接触角は、約９０度を上回り得る。ここで図２２Ｂを参照すると、伝導性コーティング３４３０が、核形成阻害コーティング３４２０と伝導性コーティング３４３０との間の界面を越えて延在する一部を含み、間隙３４４１によって核形成阻害コーティング３４２０から離間される、実施形態が、図示される。そのような実施形態では、例えば、接触角θｃは、約９０度を上回り得る。
少なくともいくつかの用途では、比較的に大きい接触角を呈する、伝導性コーティング３４３０を形成することが特に有利であり得る。例えば、接触角は、少なくとも約１０度またはそれを上回る、少なくとも約１５度またはそれを上回る、少なくとも約２０度またはそれを上回る、少なくとも約２５度またはそれを上回る、少なくとも約３０度またはそれを上回る、少なくとも約３５度またはそれを上回る、少なくとも約４０度またはそれを上回る、少なくとも約５０度またはそれを上回る、少なくとも約６０度またはそれを上回る、少なくとも約７０度またはそれを上回る、少なくとも約７５度またはそれを上回る、もしくは少なくとも約８０度またはそれを上回り得る。例えば、比較的に大きい接触角を有する、伝導性コーティング３４３０は、比較的に高いアスペクト比を維持しながら、微細にパターン化された特徴を作成するために特に有利であり得る。いくつかの用途では、約９０度を上回る接触角を呈する、伝導性コーティング３４３０を形成することが有利であり得る。例えば、接触角は、約９０度を上回る、少なくとも約９５度またはそれを上回る、少なくとも約１００度またはそれを上回る、少なくとも約１０５度またはそれを上回る、少なくとも約１１０度またはそれを上回る、少なくとも約１２０度またはそれを上回る、少なくとも約１３０度またはそれを上回る、少なくとも約１３５度またはそれを上回る、少なくとも約１４０度またはそれを上回る、少なくとも約１４５度またはそれを上回る、少なくとも約１５０度またはそれを上回る、もしくは少なくとも約１６０度またはそれを上回り得る。
上記で説明されるように、伝導性コーティングの接触角は、伝導性コーティングが形成される面積に隣接して配置される核形成阻害コーティングの性質（例えば、初期付着確率）に少なくとも部分的に基づいて、判定されることが仮定される。故に、比較的に大きい接触角を呈する伝導性コーティングの選択的堆積を可能にする、核形成阻害コーティング材料は、ある用途で特に有用であり得る。
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、核形成および成長中に存在する種々の界面張力の間の関係は、毛管理論においてヤングの方程式とも称される、以下の方程式に従って決定付けられることが仮定される。
Figure 2023053021000003
式中、
Figure 2023053021000004
は、基板と蒸気との間の界面張力に対応し、
Figure 2023053021000005
は、膜と基板との間の界面張力に対応し、
Figure 2023053021000006
は、蒸気と膜との間の界面張力に対応し、
Figure 2023053021000007
は、膜核接触角である。図３７は、上記のヤングの方程式で表される種々のパラメータの間の関係を図示する。
ヤングの方程式に基づいて、島成長に関して、膜核接触角θがゼロを上回り、したがって、
Figure 2023053021000008
であることが、導出され得る。
堆積された膜が基板を「湿潤する」、層成長に関して、核接触角θ＝０であり、たがって、
Figure 2023053021000009
である。
膜過成長の単位面積あたりの歪みエネルギーが、蒸気と膜との間の界面張力に対して大きい、ストランスキー・クラスタノフ（Ｓ－Ｋ）成長に関して、
Figure 2023053021000010
である。
核形成阻害コーティングと露出基板表面との間の界面における伝導性コーティングの核形成および成長モードは、θ＞０である、島成長モデルに従うことが仮定される。特に、核形成阻害コーティングが、伝導性コーティングを形成するために使用される材料に向かって比較的に低い親和性または低い初期付着確率（例えば、ディウェッティング）を呈する場合において、本低親和性は、伝導性コーティングの比較的に大きい薄膜接触角をもたらす。対照的に、伝導性コーティングが、例えば、シャドウマスクを採用することによって、核形成阻害コーティングを使用することなく表面上に選択的に堆積されるとき、伝導性コーティングの核形成および成長モードは、異なり得る。特に、シャドウマスクパターン化プロセスを使用して形成される伝導性コーティングは、少なくともある場合には、約１０度未満の比較的に小さい薄膜接触角を呈し得ることが観察されている。
明示的に図示されていないが、核形成阻害コーティング３４２０を形成するために使用される材料もまた、伝導性コーティング３４３０と下層表面（例えば、核形成助長層３４５１または基板３４１０の表面）との間の界面において、ある程度存在し得ることが理解されるであろう。そのような材料は、堆積させられたパターンがマスクのパターンと同じではなく、ある蒸発した材料を、標的表面の覆い隠された部分の上に堆積させ得る、陰影効果の結果として、堆積させられてもよい。例えば、そのような材料は、島または断絶したクラスタとして、もしくは実質的に核形成阻害コーティング３４２０の平均厚さ未満である厚さを有する薄膜として、形成してもよい。
図２２Ｃおよび２２Ｄは、伝導性コーティング３４３０が、第１の領域３４１５と第２の領域３４１２との間に配置される第３の領域３４１９中の核形成阻害コーティング３４２０の一部に部分的に重複する、さらに他の実施形態を図示する。図に図示されるように、核形成阻害コーティング３４２０の一部と部分的に重複する、伝導性コーティング３４３０の一部は、核形成阻害コーティング３４２０の表面３４２２と直接物理的に接触し得る。この点に関して、第３の領域３４１９中の重複は、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセス中に伝導性コーティング３４３０の側方成長の結果として形成されてもよい。より具体的には、核形成阻害コーティング３４２０の表面３４２２は、伝導性コーティング３４３０の材料に関して比較的に低い親和性または初期付着確率を呈し得、したがって、表面３４２２上で核形成する材料の確率は、低いが、伝導性コーティング３４３０がその厚さを増大させると、コーティング３４３０はまた、側方に成長し得、核形成阻害コーティング３４２０の一部を被覆し得る。
図２２Ｃおよび２２Ｄの場合において、伝導性コーティング３４３０の接触角θｃは、図に図示されるように、伝導性コーティング３４３０と核形成阻害コーティング３４２０との間の界面の近傍の伝導性コーティング３４３０の縁において測定されてもよい。特に、図２２Ｄを参照すると、接触角θｃは、約９０度を上回り得、伝導性コーティング３４３０の一部を間隙３４４１によって核形成阻害コーティング３４２０から離間させる。
いくつかの実施形態では、核形成阻害コーティング３４２０は、図１８－２２Ｄの実施形態における核形成阻害コーティング３４２０によって被覆される下層表面の少なくとも一部が露出されるように、伝導性コーティング３４３０の堆積に続いて除去されてもよい。例えば、核形成阻害コーティング３４２０は、核形成阻害コーティング３４２０をエッチングすること、または溶解させることによって、もしくは伝導性コーティング３４３０に実質的に影響を及ぼす、またはそれを浸食することなく、プラズマもしくは溶媒処理技法を使用して、選択的に除去されてもよい。
図２３Ａは、基板５９１０と、基板５９１０の表面の個別の領域にわたって堆積される核形成阻害コーティング５９２０および伝導性コーティング５９１５（例えば、マグネシウムコーティング）とを含む、一実施形態によるデバイス５９０１を図示する。
図２３Ｂは、伝導性コーティング５９１５が、基板５９１０上に残留し、核形成阻害コーティング５９２０によって被覆された基板５９１０の領域が、ここでは露出されている、または被覆されていないように、デバイス５９０１内に存在する核形成阻害コーティング５９２０が基板５９１０の表面から除去された後のデバイス５９０２を図示する。例えば、デバイス５９０１の核形成阻害コーティング５９２０は、伝導性コーティング５９１５に実質的に影響を及ぼすことなく、核形成阻害コーティング５９２０を優先的に反応させる、および／またはエッチングする、溶媒もしくはプラズマに基板５９１０を暴露することによって、除去されてもよい。
いくつかの実施形態のデバイスは、電子デバイス、より具体的には、光電子デバイスであってもよい。光電子デバイスは、概して、電気信号を光子に変換する、または逆も同様である、任意のデバイスを包含する。したがって、有機光電子デバイスは、デバイスの１つまたはそれを上回る活性層が、主に有機材料、より具体的には、有機半導体材料で形成される、任意の光電子デバイスを包含することができる。有機光電子デバイスの実施例は、ＯＬＥＤデバイスおよびＯＰＶデバイスを含むが、それらに限定されない。
また、有機光電子デバイスは、種々のタイプのベース基板上に形成され得ることも理解されるであろう。例えば、ベース基板は、可撓性または剛性基板であってもよい。ベース基板は、例えば、シリコン、ガラス、金属、ポリマー（例えば、ポリイミド）、サファイア、またはベース基板として使用するために好適な他の材料を含んでもよい。
また、デバイスの種々の構成要素は、蒸着、スピンコーティング、ラインコーティング、印刷、および種々の他の堆積技法を含む、多種多様な技法を使用して堆積させられ得ることも理解されるであろう。
いくつかの実施形態では、有機光電子デバイスは、有機半導体層が、エレクトロルミネセント層を含む、ＯＬＥＤデバイスである。いくつかの実施形態では、有機半導体層は、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、および／または正孔注入層等の付加的層を含んでもよい。例えば、ＯＬＥＤデバイスは、ＡＭＯＬＥＤデバイス、ＰＭＯＬＥＤデバイス、またはＯＬＥＤ照明パネルもしくはモジュールであってもよい。さらに、光電子デバイスは、電子デバイスの一部であってもよい。例えば、光電子デバイスは、スマートフォン、タブレット、ラップトップ等のコンピューティングデバイス、またはモニタもしくはテレビセット等の他の電子デバイスのＯＬＥＤディスプレイモジュールであってもよい。
図２４－２６は、ＡＭＯＬＥＤディスプレイデバイスの種々の実施形態を図示する。簡単にするために、図１８－２２Ｄを参照して上記で説明される、伝導性コーティングと核形成阻害コーティングとの間の界面またはその近傍における伝導性コーティングの種々の詳細および特性は、省略されている。しかしながら、図１８－２２Ｄを参照して説明される特徴はまた、図２４－２６の実施形態に適用可能であり得ることも理解されるであろう。
図２４は、一実施形態による、ＡＭＯＬＥＤデバイス３８０２の構造を図示する概略図である。
デバイス３８０２は、ベース基板３８１０と、ベース基板３８１０の表面を覆って堆積させられる緩衝層３８１２とを含む。ＴＦＴ３８０４が、次いで、緩衝層３８１２を覆って形成される。具体的には、半導体活性面積３８１４が、緩衝層３８１２の一部を覆って形成され、ゲート絶縁層３８１６が、半導体活性面積３８１４を実質的に被覆するように堆積させられる。次に、ゲート電極３８１８が、ゲート絶縁層３８１６の上に形成され、層間絶縁層３８２０が、堆積させられる。ソース電極３８２４およびドレイン電極３８２２が、層間絶縁層３８２０およびゲート絶縁層３８１６を通して形成される開口部を通って延在し、半導体活性層３８１４と接触するように、形成される。絶縁層３８４２が、次いで、ＴＦＴ３８０４を覆って形成される。第１の電極３８４４が、次いで、絶縁層３８４２の一部を覆って形成される。図２４に図示されるように、第１の電極３８４４は、ドレイン電極３８２２と電気通信するように、絶縁層３８４２の開口部を通って延在する。ＰＤＬ３８４６が、次いで、その外縁を含む、第１の電極３８４４の少なくとも一部を被覆するように形成される。例えば、ＰＤＬ３８４６は、絶縁有機または無機材料を含んでもよい。有機層３８４８が、次いで、特に、隣接するＰＤＬ３８４６の間の領域中で、第１の電極３８４４を覆って堆積させられる。第２の電極３８５０が、有機層３８４８およびＰＤＬ３８４６の両方を実質的に被覆するように堆積させられる。第２の電極３８５０の表面が、次いで、実質的に核形成助長コーティング３８５２で被覆される。例えば、核形成助長コーティング３８５２は、開放マスクまたはマスクを含まない堆積技法を使用して、堆積させられてもよい。核形成阻害コーティング３８５４が、核形成助長コーティング３８５２の一部を覆って選択的に堆積させられる。例えば、核形成阻害コーティング３８５４は、シャドウマスクを使用して、選択的に堆積させられてもよい。故に、補助電極３８５６が、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、核形成助長コーティング３８５２の露出表面を覆って選択的に堆積させられる。さらに具体的にするために、開放マスクを使用して、またはマスクを用いて、補助電極３８５６（例えば、マグネシウムを含む）の熱的堆積を行うことによって、補助電極３８５６は、補助電極３８５６の材料を実質的に含まない核形成阻害コーティング３８５４の表面を残しながら、核形成助長コーティング３８５２の露出表面を覆って選択的に堆積させられる。
図２５は、核形成助長コーティングが省略されている、別の実施形態による、ＡＭＯＬＥＤデバイス３９０２の構造を図示する。例えば、核形成助長コーティングは、補助電極が堆積させられる表面が、補助電極の材料の比較的高い初期付着確率を有する場合において、省略されてもよい。換言すると、比較的高い初期付着確率を伴う表面に関して、核形成助長コーティングは、省略されてもよく、伝導性コーティングが、依然としてその上に堆積させられてもよい。簡単にするために、ＴＦＴに関するものを含むバックプレーンのある詳細は、以下の実施形態を説明する際に省略される。
図２５では、有機層３９４８が、第１の電極３９４４と第２の電極３９５０との間に堆積させられる。有機層３９４８は、ＰＤＬ３９４６の部分と部分的に重複してもよい。核形成阻害コーティング３９５４が、第２の電極３９５０の一部（例えば、放射領域に対応する）を覆って堆積させられ、それによって、補助電極３９５６を形成するために使用される材料の比較的低い初期付着確率（例えば、比較的低い脱着エネルギー）を伴う表面を提供する。故に、補助電極３９５６は、核形成阻害コーティング３９５４から露出される第２の電極３９５０の一部を覆って選択的に堆積させられる。理解されるであろうように、補助電極３９５６は、第２の電極３９５０のシート抵抗を低減させるよう、下層の第２の電極３９５０と電気通信する。例えば、第２の電極３９５０および補助電極３９５６は、補助電極３９５６の材料の高い初期付着確率を確実にするように、実質的に同一の材料を含んでもよい。具体的には、第２の電極３９５０は、実質的に純粋なマグネシウム（Ｍｇ）、またはマグネシウムおよび銀（Ａｇ）等の別の金属の合金を含んでもよい。Ｍｇ：Ａｇ合金に関して、合金組成は、体積比約１：９～約９：１に及んでもよい。補助電極３９５６は、実質的に純粋なマグネシウムを含んでもよい。
図２６は、さらに別の実施形態による、ＡＭＯＬＥＤデバイス４００２の構造を図示する。図示される実施形態では、有機層４０４８が、ＰＤＬ４０４６の部分と部分的に重複するように、第１の電極４０４４と第２の電極４０５０との間に堆積させられる。核形成阻害コーティング４０５４が、第２の電極４０５０の表面を実質的に被覆するように堆積させられ、核形成助長コーティング４０５２が、核形成阻害コーティング４０５４の一部の上に選択的に堆積させられる。補助電極４０５６が、次いで、核形成助長コーティング４０５２を覆って形成される。随意に、キャッピング層４０５８が、核形成阻害コーティング４０５４および補助電極４０５６の露出表面を被覆するように堆積させられてもよい。
補助電極３８５６または４０５６は、図２４および２６の実施形態では第２の電極３８５０または４０５０と直接物理的に接触しないものとして図示されているが、補助電極３８５６または４０５６および第２の電極３８５０または４０５０は、それでもなお、電気通信し得ることが理解されるであろう。例えば、補助電極３８５６または４０５６と第２の電極３８５０または４０５０との間の核形成助長材料もしくは核形成阻害材料の比較的薄い膜（例えば、最大約１００ｎｍ）の存在は、電流がそれを通って通過することを依然として十分に可能にし、したがって、第２の電極３８５０または４０５０のシート抵抗が低減されることを可能にし得る。
図２７は、核形成阻害コーティング４１５４と補助電極４１５６との間の界面が、ＰＤＬ４１４６によって作成される傾斜表面上に形成される、さらに別の実施形態による、ＡＭＯＬＥＤデバイス４１０２の構造を図示する。デバイス４１０２は、第１の電極４１４４と第２の電極４１５０との間に堆積させられる有機層４１４８を含み、核形成阻害コーティング４１５４は、デバイス４１０２の放射領域に対応する、第２の電極４１５０の一部を覆って堆積させられる。補助電極４１５６は、核形成阻害コーティング４１５４から露出される第２の電極４１５０の部分を覆って堆積させられる。
示されていないが、図２７のＡＭＯＬＥＤデバイス４１０２はさらに、補助電極４１５６と第２の電極４１５０との間に配置される核形成助長コーティングを含んでもよい。核形成助長コーティングはまた、特に、核形成助長コーティングが、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して堆積させられる場合において、核形成阻害コーティング４１５４と第２の電極４１５０との間に配置されてもよい。
図２８Ａは、ＡＭＯＬＥＤデバイス４３００が複数の光透過性領域を含む、さらに別の実施形態による、ＡＭＯＬＥＤデバイス４３００の一部を図示する。図示されるように、ＡＭＯＬＥＤデバイス４３００は、複数のピクセル４３２１と、隣接するピクセル４３２１の間に配置される補助電極４３６１とを含む。各ピクセル４３２１は、複数のサブピクセル４３３３、４３３５、４３３７をさらに含む、サブピクセル領域４３３１と、光透過性領域４３５１とを含む。例えば、サブピクセル４３３３は、赤色サブピクセルに対応してもよく、サブピクセル４３３５は、緑色サブピクセルに対応してもよく、サブピクセル４３３７は、青色サブピクセルに対応してもよい。解説されるであろうように、光透過性領域４３５１は、光がデバイス４３００を通過することを可能にするように実質的に透明である。
図２８Ｂは、図２８Ａに示されるような線Ａ－Ａに沿って得られたデバイス４３００の断面図を図示する。簡潔には、デバイス４３００は、ベース基板４３１０と、ＴＦＴ４３０８と、絶縁層４３４２と、絶縁層４３４２の上に形成され、ＴＦＴ４３０８と電気通信するアノード４３４４とを含む。第１のＰＤＬ４３４６ａおよび第２のＰＤＬ４３４６ｂが、絶縁層４３４２を覆って形成され、アノード４３４４の縁を被覆する。１つまたはそれを上回る有機層４３４８が、アノード４３４４の露出領域およびＰＤＬ４３４６ａ、４３４６ｂの一部を被覆するように堆積させられる。カソード４３５０が、次いで、１つまたはそれを上回る有機層４３４８を覆って堆積させられる。次に、核形成阻害コーティング４３５４が、光透過性領域４３５１およびサブピクセル領域４３３１に対応するデバイス４３００の部分を覆って堆積させられる。デバイス表面全体が、次いで、マグネシウム蒸気流束に暴露され、したがって、カソード４３５０のコーティングされていない領域を覆ってマグネシウムの選択的堆積を引き起こす。このようにして、下層カソード４３５０と電気接触する補助電極４３６１が形成される。
デバイス４３００では、光透過性領域４３５１は、それを通る光の透過に実質的に影響を及ぼし得る、いかなる材料も実質的に含まない。具体的には、ＴＦＴ４３０８、アノード４３４４、および補助電極４３６１は全て、これらの構成要素が光透過性領域４３５１を通して透過されている光を減衰または妨害しないように、サブピクセル領域４３３１内に位置付けられる。そのような配列は、ピクセルがオフである、または発光していないときに、典型的視認距離からデバイス４３００を視認する視認者がデバイス４３００を通して見ることを可能にし、したがって、透明ＡＭＯＬＥＤディスプレイを作成する。
示されていないが、図２８ＢのＡＭＯＬＥＤデバイス４３００はさらに、補助電極４３６１とカソード４３５０との間に配置される核形成助長コーティングを含んでもよい。核形成助長コーティングはまた、核形成阻害コーティング４３５４とカソード４３５０との間に配置されてもよい。
他の実施形態では、有機層４３４８およびカソード４３５０を含む、種々の層またはコーティングは、そのような層またはコーティングが実質的に透明である場合、光透過性領域４３５１の一部を被覆してもよい。代替として、ＰＤＬ４３４６ａ、４３４６ｂは、所望である場合、光透過性領域４３５１の中に提供されなくてもよい。
図２８Ａおよび２８Ｂに図示される配列以外のピクセルおよびサブピクセル配列もまた、使用され得、補助電極４３６１は、ピクセルの他の領域中に提供され得ることが理解されるであろう。例えば、補助電極４３６１は、サブピクセル領域４３３１と光透過性領域４３５１との間の領域中に提供されてもよい、および／または所望である場合、隣接するサブピクセルの間に提供されてもよい。
図２９Ａは、ＡＭＯＬＥＤデバイス４３００’が複数の光透過性領域を含む、さらに別の実施形態による、ＡＭＯＬＥＤデバイス４３００’の一部を図示する。図示されるように、ＡＭＯＬＥＤデバイス４３００’は、複数のピクセル４３２１’を含む。各ピクセル４３２１’は、複数のサブピクセル４３３３’、４３３５’、４３３７’をさらに含む、サブピクセル領域４３３１’と、光透過性領域４３５１’とを含む。例えば、サブピクセル４３３３’は、赤色サブピクセルに対応してもよく、サブピクセル４３３５’は、緑色サブピクセルに対応してもよく、サブピクセル４３３７’は、青色サブピクセルに対応してもよい。解説されるであろうように、光透過性領域４３５１’は、光がデバイス４３００’を通過することを可能にするように実質的に透明である。
図２９Ｂは、一実施形態による、線Ｂ－Ｂに沿って得られたデバイス４３００’の断面図を図示する。デバイス４３００’は、ベース基板４３１０’と、ＴＦＴ４３０８’と、絶縁層４３４２’と、絶縁層４３４２’上に形成され、ＴＦＴ４３０８’と電気通信するアノード４３４４’とを含む。第１のＰＤＬ４３４６ａ’および第２のＰＤＬ４３４６ｂ’が、絶縁層４３４２’にわたって形成され、アノード４３４４’の縁を被覆する。１つまたはそれを上回る有機層４３４８’が、アノード４３４４’の露出領域およびＰＤＬ４３４６ａ’、４３４６ｂ’の部分を被覆するように堆積される。第１の伝導性コーティング４３５０’が、次いで、１つまたはそれを上回る有機層４３４８’にわたって堆積される。図示される実施形態では、第１の伝導性コーティング４３５０’は、サブピクセル領域４３３１’および光透過性領域４３５１’の両方にわたって配置される。そのような実施形態では、第１の伝導性コーティング４３５０’は、実質的に透明または光透過性であり得る。例えば、第１の伝導性コーティング４３５０’の厚さは、第１の伝導性コーティング４３５０’の存在が光透過性領域４３５１’を通した光の透過を実質的に減衰させないように、比較的に薄くあり得る。第１の伝導性コーティング４３５０’は、例えば、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、堆積されてもよい。次に、核形成阻害コーティング４３６２’が、光透過性領域４３５１’に対応するデバイス４３００’の部分を被覆するように堆積される。デバイス表面全体が、次いで、第２の伝導性コーティング４３５２’を形成するための材料の蒸気流束に暴露され、したがって、第１の伝導性コーティング４３５０のコーティングされていない領域にわたって第２の伝導性コーティング４３５２’の選択的堆積を引き起こす。具体的には、第２の伝導性コーティング４３５２’が、サブピクセル領域４３３１’に対応するデバイス４３００’の一部にわたって配置される。このようにして、デバイス４３００’用のカソードが、第１の伝導性コーティング４３５０’および第２の伝導性コーティング４３５２’の組み合わせによって形成される。
いくつかの実施形態では、第１の伝導性コーティング４３５０’の厚さは、第２の伝導性コーティング４３５２’の厚さ未満である。このようにして、比較的に高い光透過率が、光透過性領域４３５１’中で維持されてもよい。例えば、第１の伝導性コーティング４３５０’の厚さは、最大約３０ｎｍまたはそれ未満、最大約２５ｎｍまたはそれ未満、最大約２０ｎｍまたはそれ未満、最大約１５ｎｍまたはそれ未満、最大約１０ｎｍまたはそれ未満、最大約８ｎｍまたはそれ未満、もしくは最大約５ｎｍまたはそれ未満であり得、第２の伝導性コーティング４３５２’の厚さは、最大約３０ｎｍまたはそれ未満、最大約２５ｎｍまたはそれ未満、最大約２０ｎｍまたはそれ未満、最大約１５ｎｍまたはそれ未満、最大約１０ｎｍまたはそれ未満、もしくは最大約８ｎｍまたはそれ未満であり得る。他の実施形態では、第１の伝導性コーティング４３５０’の厚さは、第２の伝導性コーティング４３５２’の厚さを上回る。さらに別の実施形態では、第１の伝導性コーティング４３５０’の厚さおよび第２の伝導性コーティング４３５２’の厚さは、実質的に同一であり得る。
第１の伝導性コーティング４３５０’および第２の伝導性コーティング４３５２’を形成するために使用され得る材料は、上記に説明される実施形態で伝導性コーティングを形成するために使用されるものと実質的に同一であり得る。そのような材料は、他の実施形態に関して上記に説明されているが、これらの材料の説明は、簡潔にするために省略されている。
デバイス４３００’では、光透過性領域４３５１’は、それを通した光の透過に実質的に影響を及ぼし得る、いかなる材料も実質的に含まない。特に、ＴＦＴ４３０８’、アノード４３４４’、および伝導性コーティング４３５２’は全て、これらの構成要素が光透過性領域４３５１’を通して透過されている光を減衰または妨害しないように、サブピクセル領域４３３１内に位置付けられる。そのような配列は、ピクセルがオフである、または発光していないときに、典型的視認距離からデバイス４３００’を視認する視認者がデバイス４３００’を通して見ることを可能にし、したがって、透明ＡＭＯＬＥＤディスプレイを作成する。
図２９Ｃは、第１の伝導性コーティング４３５０”が、サブピクセル領域４３３１’中に選択的に配置され、光透過性領域４３５１’が、第１の伝導性コーティング４３５０”を形成するために使用される材料を実質的に含まない、またはそれから露出される、別の実施形態による、デバイス４３００”の断面を図示する。例えば、デバイス４３００”の加工中に、核形成阻害コーティング４３６２’は、第１の伝導性コーティング４３５０”を堆積させることに先立って、光透過性領域４３５１’中に堆積されてもよい。このようにして、第１の伝導性コーティング４３５０”は、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、サブピクセル領域４３３１’中で選択的に堆積されてもよい。上記で解説されるように、第１の伝導性コーティング４３５０”を形成するために使用される材料は、概して、核形成阻害コーティング４３６２’の表面上に堆積されることに向かって比較的に不良な親和性（例えば、低い初期付着確率）を呈する。例えば、第１の伝導性コーティング４３５０”は、Ｙｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、およびＭｇ等の高蒸気圧材料から成ってもよい。いくつかの実施形態では、第１の伝導性コーティング４３５０”は、純粋または実質的に純粋なマグネシウムから成ってもよい。第１の伝導性コーティング４３５０”を含まない、または実質的に含まない光透過性領域４３５１’を提供することによって、そのような領域中の光透過率は、ある場合には、例えば、図２９Ｂのデバイス４３００’と比較して、有利に増進され得る。
示されていないが、図２９ＢのＡＭＯＬＥＤデバイス４３００’および図２９ＣのＡＭＯＬＥＤデバイス４３００”はそれぞれ、第１の伝導性コーティング４３５０’または４３５０”と下層表面（例えば、有機層４３４８’）との間に配置される核形成助長コーティングをさらに含んでもよい。そのような核形成助長コーティングはまた、核形成阻害コーティング４３６２’と下層表面（例えば、ＰＤＬ４３４６ａ’－ｂ’）との間に配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、核形成阻害コーティング４３６２’は、有機層４３４８’のうちの少なくとも１つと同時に形成されてもよい。例えば、核形成阻害コーティング４３６２’を形成するための材料はまた、有機層４３４８’のうちの少なくとも１つを形成するために使用されてもよい。このようにして、デバイス４３００’または４３００”を加工するための段階の数は、削減されてもよい。
いくつかの実施形態では、第２の伝導性コーティング４３５２’および第３の伝導性コーティングを含む、付加的伝導性コーティングはまた、サブピクセル４３３３’、４３３５’、および４３３７’にわたって提供されてもよい。加えて、いくつかの実施形態では、補助電極もまた、デバイス４３００’、４３００”の非放射領域中に提供されてもよい。例えば、そのような補助電極は、サブピクセル領域４３３１’または光透過性領域４３５１’中の光透過率に実質的に影響を及ぼさないように、隣接するピクセル４３２１’の間の領域中に提供されてもよい。補助電極はまた、サブピクセル領域４３３１’と光透過性領域４３５１’との間の領域中に提供される、および／または所望される場合、隣接するピクセルの間に提供されてもよい。例えば、図２９Ｂの実施形態を参照すると、付加的核形成阻害コーティングが、非放射領域に対応する一部を被覆されていない、または露出されたままにしながら、サブピクセル４３３３’領域に対応する第２の伝導性コーティング４３５２’の一部にわたって堆積されてもよい。このようにして、伝導性材料の開放マスクまたはマスクを含まない堆積は、補助電極をデバイス４３００’の非放射領域にわたって形成させるように行われてもよい。
いくつかの実施形態では、有機層４３４８’を含む、種々の層またはコーティングは、そのような層またはコーティングが実質的に透明である場合に光透過性領域４３５１’の一部を被覆してもよい。代替として、ＰＤＬ４３４６ａ’、４３４６ｂ’は、所望される場合、光透過性領域４３５１’から省略されてもよい。
図２９Ａ、図２９Ｂ、および図２９Ｃに図示される配列以外のピクセルおよびサブピクセル配列もまた、使用され得ることを理解されたい。
前述の実施形態では、核形成阻害コーティングが、その上の伝導性材料（例えば、マグネシウム）の核形成および堆積を阻害することに加えて、デバイスからの光の脱結合を増進するように作用してもよい。具体的には、核形成阻害コーティングは、指数合致コーティングおよび／または反射防止コーティングとして作用してもよい。
障壁コーティング（図示せず）が、ＡＭＯＬＥＤディスプレイデバイスを描写する前述の実施形態に図示されるデバイスをカプセル化するように提供されてもよい。理解されるであろうように、そのような障壁コーティングは、有機層と、酸化する傾向があり得る有機層およびカソードとを含む、種々のデバイス層が、湿気および周囲空気に暴露されないように阻止してもよい。例えば、障壁コーティングは、印刷、ＣＶＤ、スパッタリング、ＡＬＤ、前述の任意の組み合わせによって、または任意の他の好適な方法によって形成される、薄膜カプセル化であってもよい。障壁コーティングはまた、接着剤を使用して、デバイス上に事前形成された障壁膜を積層加工することによって提供されてもよい。例えば、障壁コーティングは、有機材料、無機材料、または両方の組み合わせを備える、多層コーティングであってもよい。障壁コーティングはさらに、いくつかの実施形態では、ゲッタ材料および／または乾燥剤を備えてもよい。
ＡＭＯＬＥＤディスプレイデバイスの共通電極のシート抵抗仕様は、ディスプレイデバイスのサイズ（例えば、パネルサイズ）および電圧変動に対する耐性に従って変動し得る。一般に、シート抵抗仕様は、より大きいパネルサイズおよびパネルを横断する電圧変動に対するより低い耐性とともに増加する（例えば、より低いシート抵抗が規定される）。
シート抵抗仕様およびある実施形態による仕様に準拠する補助電極の関連付けられる厚さが、種々のパネルサイズについて計算された。シート抵抗および補助電極厚さは、０．１Ｖおよび０．２Ｖの電圧公差について計算された。計算の目的のために、０．６４の口径比が、全てのディスプレイパネルサイズに仮定された。
例示的パネルサイズにおける補助電極の規定厚さが、以下の表２で要約される。
Figure 2023053021000011
理解されるであろうように、ＴＦＴ（例えば、図２４に示されるＴＦＴ３８０４）を含む、バックプレーンの種々の層および部分が、種々の好適な材料ならびにプロセスを使用して加工されてもよい。例えば、ＴＦＴは、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、レーザ焼鈍、およびＰＶＤ（スパッタリングを含む）等の技法を使用して、堆積および／または処理され得る、有機もしくは無機材料を使用して加工されてもよい。理解されるであろうように、そのような層は、下層デバイス層を被覆するフォトレジストの選択的部分を紫外線に暴露するためにフォトマスクを使用する、フォトリソグラフィを使用してパターン化されてもよい。使用されるフォトレジストのタイプに応じて、フォトマスクの露出部分または露出されていない部分が、次いで、下層デバイス層の所望の部分を見せるように洗い落とされてもよい。パターン化された表面が、次いで、デバイス層の露出部分を効果的に除去するように、化学的または物理的にエッチングされてもよい。
さらに、上面ゲートＴＦＴが、上記のある実施形態で図示および説明されているが、他のＴＦＴ構造も使用され得ることが理解されるであろう。例えば、ＴＦＴは、底面ゲートＴＦＴであってもよい。ＴＦＴは、ｎ型ＴＦＴまたはｐ型ＴＦＴであってもよい。ＴＦＴ構造の実施例は、ａ－Ｓｉ、ＩＧＺＯ、およびＬＴＰＳを利用するものを含む。
電極と、１つまたはそれを上回る有機層と、ＰＤＬと、キャッピング層とを含む、フロントプレーンの種々の層および部分が、熱蒸発ならびに／もしくは印刷を含む、任意の好適な堆積プロセスを使用して堆積させられてもよい。例えば、シャドウマスクが、そのような材料を堆積させるときに、所望のパターンを生成するために適宜使用され得、種々のエッチングおよび選択的堆積プロセスもまた、種々の層をパターン化するために使用され得ることが理解されるであろう。そのような方法の実施例は、フォトリソグラフィ、印刷（インクまたは蒸気ジェット印刷およびリールツーリール印刷を含む）、ＯＶＰＤ、およびＬＩＴＩパターン化を含むが、それらに限定されない。
放射領域にわたる伝導性コーティングの選択的堆積
一側面では、１つまたはそれを上回る放射領域にわたって伝導性コーティングを選択的に堆積させるための方法が、提供される。いくつかの実施形態では、本方法は、基板上に第１の伝導性コーティングを堆積させるステップを含む。基板は、第１の放射領域と、第２の放射領域とを含んでもよい。基板上に堆積される第１の伝導性コーティングは、基板の第１の放射領域をコーティングする第１の部分と、第２の放射領域をコーティングする第２の部分とを含んでもよい。本方法はさらに、第１の伝導性コーティングの第１の部分上に第１の核形成阻害コーティングを堆積させ、次いで、第１の伝導性コーティングの第２の部分上に第２の伝導性コーティングを堆積させるステップを含んでもよい。
図３０は、一実施形態による、デバイスを製造する段階を概説する、フロー図である。図３１Ａ－３１Ｄは、プロセスの各段階におけるデバイスを図示する概略図である。
図３１Ａに図示されるように、基板３１０２が、提供される。基板３１０２は、第１の放射領域３１１２と、第２の放射領域３１１４とを含む。基板３１０２はさらに、１つまたはそれを上回る非放射領域３１２１ａ－３１２１ｃを含んでもよい。例えば、第１の放射領域３１１２および第２の放射領域３１１４は、エレクトロルミネセントデバイスのピクセル領域またはサブピクセル領域に対応してもよい。
段階１２では、第１の伝導性コーティング３１３１が、基板にわたって堆積される。図３１Ｂに図示されるように、第１の伝導性コーティング３１３１は、第１の放射領域３１１２、第２の放射領域３１１４、および非放射領域３１２１ａ－３１２１ｃをコーティングするように堆積される。第１の伝導性コーティング３１３１は、第１の放射領域３１１２をコーティングする部分に対応する第１の部分３１３２と、第２の放射領域３１１４をコーティングする部分に対応する第２の部分３１３３とを含む。例えば、第１の伝導性コーティング３１３１は、熱蒸発および電子ビーム蒸発を含む、蒸発によって堆積されてもよい。いくつかの実施形態では、第１の伝導性コーティング３１３１は、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに（例えば、マスクを含まない）堆積されてもよい。第１の伝導性コーティング３１３１は、限定ではないが、スパッタリング、化学蒸着、印刷（インクまたは蒸気ジェット印刷、リールツーリール印刷、およびマイクロコンタクト転写印刷を含む）、ＯＶＰＤ、ＬＩＴＩパターン化、およびそれらの組み合わせを含む、他の方法を使用して、堆積されてもよい。
段階１４では、第１の核形成阻害コーティング３１４１が、第１の伝導性コーティング３１３１の一部にわたって選択的に堆積される。図３１Ｃに図示される実施形態では、第１の核形成阻害コーティング３１４１は、第１の放射領域３１１２に対応する、第１の伝導性コーティング３１３１の第１の部分３１３２をコーティングするように堆積される。そのような実施形態では、第２の放射領域３１１４にわたって配置される第１の伝導性コーティング３１３１の第２の部分３１３３は、第１の核形成阻害コーティング３１４１を実質的に含まない、またはそれから露出される。いくつかの実施形態では、第１の核形成阻害コーティング３１４１はまた、随意に、１つまたはそれを上回る非放射領域にわたって堆積される、第１の伝導性コーティング３１３１の部分をコーティングしてもよい。例えば、第１の核形成阻害コーティング３１４１はまた、随意に、非放射領域３１２１ａおよび／または３１２１ｂ等の第１の放射領域３１１２に隣接する１つまたはそれを上回る非放射領域にわたって堆積される、第１の伝導性コーティング３１３１の部分をコーティングしてもよい。限定ではないが、蒸発（熱蒸発および電子ビーム蒸発を含む）、フォトリソグラフィ、印刷（インクまたは蒸気ジェット印刷、リールツーリール印刷、およびマイクロコンタクト転写印刷を含む）、ＯＶＰＤ、ＬＩＴＩパターン化、およびそれらの組み合わせを含む、表面上に材料を選択的に堆積させるための種々のプロセスが、第１の核形成阻害コーティング３１４１を堆積させるために使用されてもよい。
いったん第１の核形成阻害コーティング３１４１が第１の伝導性コーティング３１３１の表面の領域上に堆積されると、第２の伝導性コーティング３１５１が、核形成阻害コーティング３１４１が存在しない、表面の残りの被覆されていない領域上に堆積されてもよい。図３１Ｄを参照すると、段階１６では、伝導性コーティングソース３１０５が、第１の伝導性コーティング３１３１および第１の核形成阻害コーティング３１４１の表面に向かって蒸発した伝導性材料を指向するものとして図示される。図３１Ｄに図示されるように、伝導コーティングソース３１０５は、第１の伝導性コーティング３１３１の被覆または処理された面積（すなわち、核形成阻害コーティング３１４１がその上に堆積された、第１の伝導性コーティング３１３１の領域）および被覆されていないまたは未処理面積の両方に入射するように、蒸発した伝導性材料を指向してもよい。しかしながら、第１の核形成阻害コーティング３１４１の表面が、第１の伝導性コーティング３１３１の被覆されていない表面のものと比較して、比較的に低い初期付着係数を呈するため、第２の伝導性コーティング３１５１は、第１の核形成阻害コーティング３１４１が存在しない第１の伝導性コーティング表面の面積上に、選択的に堆積する。故に、第２の伝導性コーティング３１５１は、第２の放射領域３１１４をコーティングする第１の伝導性コーティング３１３１の部分に対応する、第１の伝導性コーティング３１３１の第２の部分３１３３をコーティングしてもよい。図３１Ｄに図示されるように、第２の伝導性コーティング３１５１はまた、非放射領域３１２１ａ、３１２１ｂ、および３１２１ｃをコーティングする部分を含む、第１の伝導性コーティング３１３１の他の部分または領域をコーティングしてもよい。第２の伝導性コーティング３１５１は、例えば、純粋または実質的に純粋なマグネシウムを含んでもよい。例えば、第２の伝導性コーティング３１５１は、第１の伝導性コーティング３１３１を形成するために使用されるものと同じである材料を使用して、形成されてもよい。第２の伝導性コーティング３１５１は、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに（例えば、マスクを含まない堆積プロセス）堆積されてもよい。
いくつかの実施形態では、本方法はさらに、段階１６後に付加的段階を含んでもよい。そのような付加的段階は、例えば、１つまたはそれを上回る付加的核形成阻害コーティングを堆積させるステップ、１つまたはそれを上回る付加的伝導性コーティングを堆積させるステップ、補助電極を堆積させるステップ、脱結合コーティングを堆積させるステップ、および／またはデバイスのカプセル化を含んでもよい。
本方法は、第１および第２の放射領域を有するデバイスに関連して、上記に図示および説明されているが、これは同様に、３つまたはそれを上回る放射領域を有するデバイスに適用され得ることを理解されたい。例えば、そのような方法は、放射領域のそれぞれの発光スペクトルに従って、変動する厚さの伝導性コーティングを堆積させるために使用されてもよい。
第１の伝導性コーティング３１３１および第２の伝導性コーティング３１５１は、電磁スペクトルの可視波長範囲の少なくとも一部で光透過性または実質的に透明であり得る。さらに明確にするために、第１の伝導性コーティング３１３１および第２の伝導性コーティング３１５１はそれぞれ、電磁スペクトルの可視波長範囲の少なくとも一部で光透過性または実質的に透明であり得る。次いで、第２の伝導性コーティング３１５１（および任意の付加的伝導性コーティング）が、マルチコーティング電極を形成するように第１の伝導性コーティング３１３１の上に配置されるとき、そのような電極はまた、電磁スペクトルの可視波長部分で光透過性または実質的に透明であり得る。例えば、第１の伝導性コーティング３１３１、第２の伝導性コーティング３１５１、および／またはマルチコーティング電極の光透過率は、電磁スペクトルの可視部分で、少なくとも約３０％またはそれを上回る、少なくとも約４０％またはそれを上回る、少なくとも約４５％またはそれを上回る、少なくとも約５０％またはそれを上回る、少なくとも約６０％またはそれを上回る、少なくとも７０％またはそれを上回る、少なくとも約７５％またはそれを上回る、もしくは少なくとも約８０％またはそれを上回り得る。
いくつかの実施形態では、第１の伝導性コーティング３１３１および第２の伝導性コーティング３１５１の厚さは、比較的に高い光透過率を維持するように比較的に薄く作製されてもよい。例えば、第１の伝導性コーティング３１３１の厚さは、約５ｎｍ～約３０ｎｍ、約８ｎｍ～約２５ｎｍ、または約１０ｎｍ～約２０ｎｍであってもよい。第２の伝導性コーティング３１５１の厚さは、例えば、約１ｎｍ～約２５ｎｍ、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１５ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、または約３ｎｍ～約６ｎｍであってもよい。故に、第１の伝導性コーティング３１３１、第２の伝導性コーティング３１５１、および任意の付加的伝導性コーティングの組み合わせによって形成される、マルチコーティング電極の厚さは、例えば、約６ｎｍ～約３５ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２５ｎｍ、または約１２ｎｍ～約１８ｎｍであってもよい。
第１の放射領域３１１２および第２の放射領域３１１４は、いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイデバイスのサブピクセル領域に対応してもよい。故に、種々のコーティングが堆積される基板３１０２は、前述の実施形態で具体的に図示または説明される、１つまたはそれを上回る付加的有機および／または無機層を含み得ることを理解されたい。例えば、ＯＬＥＤディスプレイデバイスは、ＡＭＯＬＥＤディスプレイデバイスであってもよい。そのような実施形態では、基板３１０２は、電極と、第１の伝導性コーティング３１３１が少なくとも１つの有機層にわたって堆積され得るように、各放射領域（例えば、サブピクセル）中で電極にわたって堆積される少なくとも１つの有機層とを含んでもよい。例えば、電極は、アノードであってもよく、第１の伝導性コーティング３１３１は、単独で、または第２の伝導性コーティング３１５１および任意の付加的伝導性コーティングと組み合わせてのいずれかで、カソードを形成してもよい。少なくとも１つの有機層は、エミッタ層を含んでもよい。少なくとも１つの有機層はさらに、正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層、電子注入層、および／または任意の付加的層を含んでもよい。基板３１０２はさらに、複数のＴＦＴを含んでもよい。デバイスの中で提供される各アノードは、少なくとも１つのＴＦＴに電気的に接続されてもよい。例えば、基板３１０２は、１つまたはそれを上回る上面ゲートＴＦＴ、１つまたはそれを上回る底面ゲートＴＦＴ、および／または他のＴＦＴ構造を含んでもよい。ＴＦＴは、ｎ型ＴＦＴまたはｐ型ＴＦＴであってもよい。ＴＦＴ構造の実施例は、ａ－Ｓｉ、ＩＧＺＯ、およびＬＴＰＳを含むものを含む。
基板３１０２はまた、上記で識別された付加的有機および／または無機層を支持するためのベース基板を含んでもよい。例えば、ベース基板は、可撓性または剛性基板であってもよい。ベース基板は、例えば、シリコン、ガラス、金属、ポリマー（例えば、ポリイミド）、サファイア、またはベース基板として使用するために好適な他の材料を含んでもよい。
第１の放射領域３１１２および第２の放射領域３１１４は、相互と異なる波長または発光スペクトルの光を放射するように構成されるサブピクセルであってもよい。第１の放射領域３１１２は、第１の波長または第１の発光スペクトルを有する光を放射するように構成されてもよく、第２の放射領域３１１４は、第２の波長または第２の発光スペクトルを有する光を放射するように構成されてもよい。第１の波長は、第２の波長未満である、またはそれを上回り得る。本デバイスは、任意の数の付加的放射領域、ピクセル、またはサブピクセルを含んでもよい。例えば、本デバイスは、第１の放射領域３１１２または第２の放射領域３１１４の波長もしくは放射スペクトルと異なる、第３の波長または第３の放射スペクトルを有する光を放射するように構成される、付加的放射領域を含んでもよい。本デバイスはまた、第１の放射領域３１１２、第２の放射領域３１１４、または他の付加的放射領域と実質的に同じ波長もしくは放射スペクトルを有する光を放射するように構成される、付加的放射領域を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、第１の核形成阻害コーティング３１４１は、第１の放射領域３１１２の少なくとも１つの有機層を堆積させるために使用される同一のシャドウマスクを使用して、選択的に堆積されてもよい。このようにして、光学微小共振器効果が、核形成阻害コーティング３１４１を堆積させるための付加的マスク要件がないことに起因して、費用効率的な様式でサブピクセル毎に調整されてもよい。
図３２は、ＡＭＯＬＥＤデバイス１３００の一部を図示する、概略断面図である。簡単にするために、ＴＦＴ１３０８ａ、１３０８ｂ、１３０８ｃに関するものを含む、バックプレーンのある詳細は、以下の実施形態を説明する際に省略される。
図３２の実施形態では、デバイス１３００は、第１の放射領域１３３１ａと、第２の放射領域１３３１ｂと、第３の放射領域１３３１ｃとを含む。例えば、放射領域は、デバイス１３００のサブピクセルに対応してもよい。デバイス１３００では、第１の電極１３４４ａ、１３４４ｂ、１３４４ｃが、それぞれ、第１の放射領域１３３１ａ、第２の放射領域１３３１ｂ、および第３の放射領域１３３１ｃのそれぞれの中に形成される。図３２に図示されるように、第１の電極１３４４ａ、１３４４ｂ、１３４４ｃはそれぞれ、個別のＴＦＴ１３０８ａ、１３０８ｂ、１３０８ｃと電気通信するように、絶縁層１３４２の開口部を通して延在する。ＰＤＬ１３４６ａ－ｄが、次いで、各電極の外縁を含む、第１の電極１３４４ａ－ｃの少なくとも一部を被覆するように形成される。例えば、ＰＤＬ１３４６ａ－ｄは、絶縁有機または無機材料を含んでもよい。有機層１３４８ａ、１３４８ｂ、１３４８ｃが、次いで、特に、隣接するＰＤＬ１３４６ａ－ｄの間の領域中で、個別の第１の電極１３４４ａ、１３４４ｂ、１３４４ｃにわたって堆積される。第１の伝導性コーティング１３７１が、有機層１３４８ａ－ｄおよびＰＤＬ１３４６ａ－ｄの両方を実質的に被覆するように堆積される。例えば、第１の伝導性コーティング１３７１は、共通カソードまたはその一部を形成してもよい。第１の核形成阻害コーティング１３６１が、第１の放射領域１３３１ａにわたって配置される第１の伝導性コーティング１３７１の一部にわたって選択的に堆積される。例えば、第１の核形成阻害コーティング１３６１は、微細金属マスクまたはシャドウマスクを使用して、選択的に堆積されてもよい。故に、第２の伝導性コーティング１３７２が、開放マスクまたはマスクを含まない堆積プロセスを使用して、第１の伝導性コーティング１３７１の露出表面にわたって選択的に堆積される。さらなる具体性のために、開放マスクを使用して、またはマスクを伴わずに、第２の伝導性コーティング１３７２（例えば、マグネシウムを含む）の熱堆積を行うことによって、第２の伝導性コーティング１３７２は、第１の核形成阻害コーティング１３６１の表面を第１の伝導性コーティング１３７２の材料を実質的に含まない状態にしながら、第１の伝導性コーティング１３７１の露出表面にわたって選択的に堆積される。第２の伝導性コーティング１３７２は、第２の放射領域１３３１ｂおよび第３の放射領域１３３１ｃにわたって配置される第１の伝導性コーティング１３７１の部分をコーティングするように堆積されてもよい。
図３２に図示されるデバイス１３００では、第１の伝導性コーティング１３７１および第２の伝導性コーティング１３７２は、集合的に共通カソード１３７５を形成してもよい。具体的には、共通カソード１３７５は、第１の伝導性コーティング１３７１および第２の伝導性コーティング１３７２の組み合わせによって形成されてもよく、第２の伝導性コーティング１３７２は、第１の伝導性コーティング１３７１の少なくとも一部に直接わたって配置される。共通カソード１３７５は、第１の放射領域１３３１ａ中で第１の厚さｔｃ１と、第２の放射領域１３３５ｂおよび第３の放射領域１３３５ｃ中で第２の厚さｔｃ２とを有する。第１の厚さｔｃ１は、第１の伝導性コーティング１３７１の厚さに対応してもよく、第２の厚さｔｃ２は、第１の伝導性コーティング１３７１および第２の伝導性コーティング１３７２の組み合わせられた厚さに対応してもよい。故に、第２の厚さｔｃ２は、第１の厚さｔｃ１を上回る。
図３３は、共通カソード１３７５がさらに、第３の伝導性コーティング１３７３を含む、デバイス１３００のさらなる実施形態を図示する。具体的には、図３３の実施形態では、デバイス１３００は、第２の放射領域１３３１ｂにわたって提供される第２の伝導性コーティング１３７２の一部にわたって配置される、第２の核形成阻害コーティング１３６２を含む。第３の伝導性コーティング１３７３が、次いで、第３の放射領域１３３１ｃにわたって配置される第２の伝導性コーティング１３７２の部分を含む、第２の伝導性コーティング１３７２の露出または未処理表面にわたって堆積される。このようにして、第１の放射領域１３３１ａ中で第１の厚さｔｃ１と、第２の放射領域１３３１ｂ中で第２の厚さｔｃ２と、第３の放射領域１３３１ｃ中で第３の厚さｔｃ３とを有する、共通カソード１３７５が、提供されてもよい。理解されるであろうように、第１の厚さｔｃ１は、第１の伝導性コーティング１３７１の厚さに対応し、第２の厚さｔｃ２は、第１の伝導性コーティング１３７１および第２の伝導性コーティング１３７２の組み合わせられた厚さに対応し、第３の厚さｔｃ３は、第１の伝導性コーティング１３７１、第２の伝導性コーティング１３７２、および第３の伝導性コーティング１３７３の組み合わせられた厚さに対応する。故に、第１の厚さｔｃ１は、第２の厚さｔｃ２未満であり得、第３の厚さｔｃ３は、第２の厚さｔｃ２を上回り得る。
図３４に図示される、さらに別の実施形態では、デバイス１３００はさらに、第３の放射領域１３３１ｃにわたって配置される第３の核形成阻害コーティング１３６３を含んでもよい。具体的には、第３の核形成阻害コーティング１３６３は、第３の放射領域１３３１ｃに対応するデバイス１３００の一部をコーティングする、第３の伝導性コーティング１３７３の一部にわたって堆積されるものとして図示される。
図３５に図示される、さらに別の実施形態では、デバイス１３００はさらに、デバイス１３００の非放射領域中に配置される補助電極１３８１を含む。例えば、補助電極１３８１は、第２の伝導性コーティング１３７２および／または第３の伝導性コーティング１３７３を堆積させるために使用されるものと実質的に同一のプロセスを使用して、形成されてもよい。補助電極１３８１は、デバイス１３００の非放射領域に対応する、ＰＤＬ１３４６ａ－１３４６ｄにわたって堆積されるものとして図示される。放射領域１３３１ａ、１３３１ｂ、１３３１ｃは、補助電極１３８１を形成するために使用される材料を実質的に含まなくてもよい。
第１の伝導性コーティング１３７１、第２の伝導性コーティング１３７２、および第３の伝導性コーティング１３７３は、電磁スペクトルの可視波長部分で光透過性または実質的に透明であり得る。さらに明確にするために、第１の伝導性コーティング１３７１、第２の伝導性コーティング１３７２、および第３の伝導性コーティング１３７３はそれぞれ、電磁スペクトルの可視波長範囲の少なくとも一部で光透過性または実質的に透明であり得る。したがって、第２の伝導性コーティング１３７２および／または第３の伝導性コーティング１３７３が、共通カソード１３７５を形成するように第１の伝導性コーティング１３７１の上に配置されるとき、そのような電極はまた、電磁スペクトルの可視波長部分で光透過性または実質的に透明であり得る。例えば、第１の伝導性コーティング１３７１、第２の伝導性コーティング１３７２、第３の伝導性コーティング１３７３、および／または共通カソード１３７５の光透過率は、電磁スペクトルの可視部分で、少なくとも約３０％またはそれを上回る、少なくとも約４０％またはそれを上回る、少なくとも約４５％またはそれを上回る、少なくとも約５０％またはそれを上回る、少なくとも約６０％またはそれを上回る、少なくとも７０％またはそれを上回る、少なくとも約７５％またはそれを上回る、もしくは少なくとも約８０％またはそれを上回り得る。
いくつかの実施形態では、第１の伝導性コーティング１３７１、第２の伝導性コーティング１３７２、および第３の伝導性コーティング１３７３の厚さは、比較的に高い光透過率を維持するように比較的に薄く作製されてもよい。例えば、第１の伝導性コーティング１３７１の厚さは、約５ｎｍ～約３０ｎｍ、約８ｎｍ～約２５ｎｍ、または約１０ｎｍ～約２０ｎｍであってもよい。第２の伝導性コーティング１３７２の厚さは、例えば、約１ｎｍ～約２５ｎｍ、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１５ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、または約３ｎｍ～約６ｎｍであってもよい。第３の伝導性コーティング１３７３の厚さは、例えば、約１ｎｍ～約２５ｎｍ、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１５ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、または約３ｎｍ～約６ｎｍであってもよい。故に、第１の伝導性コーティング１３７１ならびに第２の伝導性コーティング１３７２および／または第３の伝導性コーティング１３７３の組み合わせによって形成される、共通カソード１３７５の厚さは、例えば、約６ｎｍ～約３５ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、または約１０ｎｍ～約２５ｎｍ、もしくは約１２ｎｍ～約１８ｎｍであってもよい。
補助電極１３８１の厚さは、第１の伝導性コーティング１３７１、第２の伝導性コーティング１３７２、第３の伝導性コーティング１３７３、および／または共通カソード１３７５の厚さを上回り得る。例えば、補助電極１３８１の厚さは、少なくとも約５０ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約８０ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約１００ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約１５０ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約２００ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約３００ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約４００ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約５００ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約７００ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約８００ｎｍまたはそれを上回る、少なくとも約１μｍまたはそれを上回る、少なくとも約１．２μｍまたはそれを上回る、少なくとも約１．５μｍまたはそれを上回る、少なくとも約２μｍまたはそれを上回る、少なくとも約２．５μｍまたはそれを上回る、もしくは少なくとも約３μｍまたはそれを上回り得る。いくつかの実施形態では、補助電極１３８１は、実質的に非透明または不透明であり得る。しかしながら、補助電極１３８１が、概して、デバイス１３００の非放射領域中で提供されるため、補助電極１３８１は、有意な光学干渉を引き起こさない場合がある。例えば、補助電極１３８１の光透過率は、電磁スペクトルの可視部分で、約５０％未満、約７０％未満、約８０％未満、約８５％未満、約９０％未満、または約９５％未満であり得る。いくつかの実施形態では、補助電極１３８１は、電磁スペクトルの可視波長範囲の少なくとも一部において光を吸収してもよい。
第１の伝導性コーティング１３７１は、光透過性伝導性層またはコーティングを形成するために好適に使用される種々の材料を含んでもよい。例えば、第１の伝導性コーティング１３７１は、ＴＣＯ、金属または非金属薄膜、およびそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。第１の伝導性コーティング１３７１はさらに、２つまたはそれを上回る層もしくはコーティングを含んでもよい。例えば、そのような層またはコーティングは、相互の上に配置される明確に異なる層またはコーティングであってもよい。第１の伝導性コーティング１３７１は、例えば、ＩＴＯ、フッ素酸化スズ（ＦＴＯ）、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、および前述の材料のうちのいずれかを含有する合金を含む、それらの任意の組み合わせを含む、種々の材料を含んでもよい。例えば、第１の伝導性コーティング１３７１は、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ｍｇ：Ｙｂ合金、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。Ｍｇ：Ａｇ合金またはＭｇ：Ｙｂ合金に関して、合金組成は、体積比約１：９～約９：１に及んでもよい。
第２の伝導性コーティング１３７２および第３の伝導性コーティング１３７３は、Ｙｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、およびＭｇ等の高蒸気圧材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、第２の伝導性コーティング１３７２および第３の伝導性コーティング１３７３は、純粋または実質的に純粋なマグネシウムを含んでもよい。
補助電極１３８１は、第２の伝導性コーティング１３７２および／または第３の伝導性コーティング１３７３と実質的に同一の材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、補助電極１３８１は、マグネシウムを含んでもよい。例えば、補助電極１３８１は、純粋または実質的に純粋なマグネシウムを含んでもよい。他の実施例では、補助電極１３８１は、Ｙｂ、Ｃｄ、および／またはＺｎを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、放射領域１３３１ａ、１３３１ｂ、１３３１ｃ中に配置される核形成阻害コーティング１３６１、１３６２、１３６３の厚さは、各放射領域によって放射される光の色または発光スペクトルに従って変動され得る。図３４－３５に図示されるように、第１の核形成阻害コーティング１３６１は、第１の核形成阻害コーティング厚さｔｎ１を有してもよく、第２の核形成阻害コーティング１３６２は、第２の核形成阻害コーティング厚さｔｎ２を有してもよく、第３の核形成阻害コーティング１３６３は、第３の核形成阻害コーティング厚さｔｎ３を有してもよい。第１の核形成阻害コーティング厚さｔｎ１、第２の核形成阻害コーティング厚さｔｎ２、および／または第３の核形成阻害コーティング厚さｔｎ３は、相互と実質的に同一であり得る。代替として、第１の核形成阻害コーティング厚さｔｎ１、第２の核形成阻害コーティング厚さｔｎ２、および／または第３の核形成阻害コーティング厚さｔｎ３は、相互と異なり得る。
相互から独立して各放射領域またはサブピクセル中に配置される核形成阻害コーティングの厚さを変調させることによって、各放射領域またはサブピクセル中の光学微小共振器効果が、さらに制御されることができる。例えば、青色サブピクセルにわたって配置される核形成阻害コーティングの厚さは、緑色サブピクセルにわたって配置される核形成阻害コーティングの厚さ未満であり得、緑色サブピクセルにわたって配置される核形成阻害コーティングの厚さは、赤色サブピクセルにわたって配置される核形成阻害コーティングの厚さ未満であり得る。理解されるであろうように、各放射領域またはサブピクセル中の光学微小共振器効果は、他の放射領域またはサブピクセルから独立した放射領域またはサブピクセル毎に核形成阻害コーティング厚さおよび伝導性コーティング厚さの両方を変調させることによって、さらなる程度に制御されてもよい。
光学微小共振器効果は、ＯＬＥＤ等の光電子デバイスを構築するために使用される、異なる屈折率を伴う多数の薄膜層およびコーティングによって作成される、光学界面の存在に起因して生じる。デバイスにおいて観察される光学微小共振器効果に影響を及ぼす、いくつかの要因は、全経路長（例えば、脱結合される前に、それを通してデバイスから放射される光が進行する、デバイスの全厚）、および種々の層ならびにコーティングの屈折率を含む。現在、放射領域（例えば、サブピクセル）中のカソードの厚さを変調させることによって、放射領域中の光学微小共振器効果が変動され得ることが見出されている。そのような効果は、概して、全光学経路長の変化に起因し得る。さらに、特に、薄いコーティングによって形成される光透過性カソードの場合に、カソード厚さの変化がまた、全光学経路長に加えて、カソードの屈折率も変化させ得ることが仮定される。さらに、光学経路長、したがって、光学微小共振器効果はまた、放射領域中に配置される核形成阻害コーティングの厚さを変化させることによって変調されてもよい。
光学微小共振器効果を変調させることによって影響を受け得る、デバイスの光学性質は、発光スペクトル、強度（例えば、光度）、および出力光の輝度ならびに色偏移の角度依存を含む、出力光の角度分布を含む。
種々の実施形態が、２つまたは３つの放射領域もしくはサブピクセルを用いて説明されているが、デバイスは、任意の数の放射領域またはサブピクセルを含み得ることを理解されたい。例えば、デバイスは、各ピクセルが、２つ、３つ、またはそれを上回るサブピクセルを含む、複数のピクセルを含んでもよい。さらに、他のピクセルまたはサブピクセルに対するピクセルまたはサブピクセルの具体的配列は、デバイス設計に応じて変動され得る。例えば、サブピクセルは、並んだＲＧＢ、ダイヤモンド、またはＰｅｎＴｉｌｅ（Ｒ）等の好適な配列方式に従って配列されてもよい。
光学コーティングの選択的堆積
いくつかの実施形態による、一側面では、デバイスが提供される。本デバイスは、光電子デバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、本デバイスは、基板と、核形成阻害コーティングと、光学コーティングとを含む。核形成阻害コーティングは、基板の第１の領域を被覆する。光学コーティングは、基板の第２の領域を被覆し、核形成阻害コーティングの少なくとも一部は、光学コーティングから露出される、またはそれを実質的に含まない、もしくはそれによって実質的に被覆されない。
光学コーティングは、プラズモンモードを含む、デバイスによって透過、放射、または吸収されている光の光学性質を変調させるために使用されてもよい。例えば、光学コーティングは、光学フィルタ、屈折率整合コーティング、光学脱結合コーティング、散乱層、回折格子、またはその部分として使用されてもよい。別の実施例では、光学コーティングは、例えば、全光学経路長および／または屈折率を調整することによって、光電子デバイスにおける微小共振器効果を変調させるために使用されてもよい。光学微小共振器効果を変調させることによって影響を受け得る、デバイスの光学性質は、発光スペクトル、強度（例えば、光度）、および出力光の輝度ならびに色偏移の角度依存を含む、出力光の角度分布を含む。いくつかの実施形態では、光学コーティングは、非電気的構成要素であってもよい。換言すると、光学コーティングは、そのような実施形態では、正常なデバイス動作中に電流を伝導または伝送するように構成されない場合がある。
例えば、光学コーティングは、上記に説明される伝導性コーティングを堆積させるための方法の種々の実施形態のうちのいずれかを使用して、形成されてもよい。光学コーティングは、Ｙｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、およびＭｇ等の高蒸気圧材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、光学コーティングは、純粋または実質的に純粋なマグネシウムを含んでもよい。
薄膜形成
基板の表面上の蒸着中の薄膜の形成は、核形成および成長のプロセスを伴う。膜形成の初期段階中、十分の数の蒸気単量体（例えば、原子または分子）が、典型的には、気相から凝縮し、表面上に初期核を形成する。蒸気単量体が表面に衝突し続けると、これらの初期核のサイズおよび密度が増加し、小さいクラスタまたは島を形成する。飽和島密度に到達した後、隣接する島は、典型的には、融合し始め、島密度を減少させながら、平均島サイズを増加させるであろう。隣接する島の融合は、実質的に閉鎖された膜が形成されるまで継続する。
薄膜の形成のための３つの基本成長モード、すなわち、１）島（ボルマー・ウェーバ）、２）層毎（フランク・ファンデルメルヴェ）、および３）ストランスキー・クラスタノフが存在し得る。島成長は、典型的には、単量体の安定したクラスタが表面上に核形成し、成長して離散した島を成長させるときに起こる。本成長モードは、単量体の間の相互作用が単量体と表面との間のものよりも強いときに起こる。
核形成速度は、単位時間あたりの表面上の臨界サイズ形態の核の数を表す。膜形成の初期段階中、核の密度が低く、したがって、核が表面の比較的に小さい割合を被覆する（例えば、隣接する核の間に大きい間隙／空間が存在する）ため、核が表面上の単量体の直接衝突から成長するであろう可能性は低い。したがって、臨界核が成長する速度は、典型的には、表面上の吸着された単量体（例えば、吸着原子）が移動し、近くの核に付着する速度に依存する。
表面上の吸着原子の吸着後、吸着原子は、表面から脱着してもよいか、または脱着すること、他の吸着原子と相互作用して小さいクラスタを形成すること、もしくは成長する核に付着することのいずれかの前に、表面上である距離を移動してもよいかのいずれかである。初期吸着後に吸着原子が表面上に残留する平均時間量は、以下によって求められる。
Figure 2023053021000012
上記の方程式では、
Figure 2023053021000013
は、表面上の吸着原子の振動周波数であり、
Figure 2023053021000014
は、ボルツマン定数であり、
Figure 2023053021000015
 は、温度であり、
Figure 2023053021000016
は、表面から吸着原子を脱着させるために関与するエネルギーである。本方程式から、
Figure 2023053021000017
の値が低いほど、吸着原子が表面から脱着することがより容易であり、故に、吸着原子が表面上に残留するであろう時間がより短くなることに留意されたい。吸着原子が拡散し得る平均距離は、以下によって求められる。
Figure 2023053021000018
式中、
Figure 2023053021000019
は、格子定数であり、
Figure 2023053021000020
は、表面拡散のための活性化エネルギーである。
Figure 2023053021000021
の低い値および／または
Figure 2023053021000022
の高い値に関して、吸着原子は、脱着する前により短い距離に拡散し、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。
膜形成の初期段階中、吸着された吸着原子は、相互作用してクラスタを形成してもよく、単位面積あたりのクラスタの臨界濃度は、以下によって求められる。
Figure 2023053021000023
 式中、
Figure 2023053021000024
は、
Figure 2023053021000025
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、
Figure 2023053021000026
は、吸着部位の全密度であり、
Figure 2023053021000027
は、以下によって求められる単量体密度である。
Figure 2023053021000028
式中、
Figure 2023053021000029
は、蒸気衝突速度である。典型的には、
Figure 2023053021000030
は、堆積さ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ための臨界クラスタサイズを判定するであろう。
クラスタを成長させるための臨界単量体供給速度は、蒸気衝突速度および脱着する前に吸着原子が拡散し得る平均面積によって求められる。
Figure 2023053021000031
臨界核形成速度は、したがって、上記の方程式の組み合わせによって求められる。
Figure 2023053021000032
上記の方程式から、臨界核形成速度が、吸着された吸着原子、吸着原子の拡散のための高活性化エネルギーのための低い脱着エネルギーを有し、高温である、または低い蒸気衝突速度を受ける、表面に関して抑制されるであろうことに留意されたい。
欠陥、レッジ、またはステップ縁等の基板不均質性の部位は、
Figure 2023053021000033
を増加させ、そのような部位において観察される核のより高い密度につながり得る。また、表面上の不純物または汚染もまた、
Figure 2023053021000034
を増加させ、核のより高い密度につながり得る。高真空条件下で行われる蒸着プロセスに関して、表面上の汚染物質のタイプおよび密度は、真空圧およびその圧力を構成する残留ガスの組成によって影響を受ける。
高真空条件下で、（ｃｍ２－ｓｅｃあたり）表面上に衝突する分子の流束は、以下によって求められる。
Figure 2023053021000035
式中、
Figure 2023053021000036
は、圧力であり、
Figure 2023053021000037
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、蒸着中の表面上の汚染のより高い密度につながり、
Figure 2023053021000038
 の増加、故に、核のより高い密度につながり得る。
薄膜の核形成および成長を特徴付けるための有用なパラメータは、以下によって求められる付着確率である。
Figure 2023053021000039
式中、
Figure 2023053021000040
は、表面上に残留する（例えば、膜に組み込まれる）吸着された単量体の数であり、
Figure 2023053021000041
は、表面上の衝突する単量体の総数である。１に等しい付着確率は、表面に衝突する全ての単量体が吸着され、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単量体が脱着され、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． Ｃ ２００７， １１１， ７６５ （２００６）によって説明されるような二重水晶振動子マイクロバランス（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。
島の密度が増加する（例えば、平均膜厚さが増加する）と、付着確率が変化し得る。例えば、低い初期付着確率は、増加する平均膜厚さに伴って増加し得る。これは、島がない表面（裸基板）の面積と高密度の島を伴う面積との間の付着確率の差異に基づいて理解されることができる。例えば、島の表面に衝突する単量体は、１に近い付着確率を有し得る。
初期付着確率
Figure 2023053021000042
が、したがって、任意の有意数の臨界核の形成に先立って、表面の付着確率として規定されることができる。初期付着確率の１つの測定値は、材料の堆積の初期段階中の材料に関する表面の付着確率を伴うことができ、表面を横断する堆積された材料の平均厚さは、閾値にある、またはそれを下回る。いくつかの実施形態の説明では、初期付着確率の閾値は、１ｎｍとして規定されることができる。平均付着確率が、次いで、以下によって求められる。
Figure 2023053021000043
式中、
Figure 2023053021000044
は、島によって被覆される面積の付着確率であり、
Figure 2023053021000045
は、島によって被覆される基板表面の面積の割合である。
基板表面上に吸着される吸着原子のエネルギープロファイルの実施例が、図３８に図示される。具体的には、図３８は、（１）局所低エネルギー部位から逃散する吸着原子、（２）表面上の吸着原子の拡散、および（３）吸着原子の脱着に対応するエネルギープロファイルを図示する。
（１）では、局所低エネルギー部位は、吸着原子がより低いエネルギーにあろう、基板表面上の任意の部位であってもよい。典型的には、核形成部位は、例えば、ステップ縁、化学不純物、結合部位、またはキンク等の表面基板上の欠陥または異常であってもよい。いったん吸着原子が局所低エネルギー部位に閉じ込められると、典型的には、表面拡散が起こり得る前に、エネルギー障壁が存在する。本エネルギー障壁は、図３８の略図でΔＥとして表される。局所低エネルギー部位から逃散するためのエネルギー障壁が十分に大きい場合、本部位は、核形成部位として作用してもよい。
（２）では、吸着原子は、基板表面上で拡散してもよい。例えば、局所的被吸収物質の場合、吸着原子は、最低限の表面ポテンシャル近傍で発振する傾向があり、吸着原子が脱着されるか、または吸着原子のクラスタによって形成される、成長する膜もしくは成長する島に組み込まれるかのいずれかまで、種々の隣接部位まで移動する。図３８の略図では、吸着原子の表面拡散と関連付けられる活性化エネルギーは、ＥＳとして表される。
（３）では、表面からの吸着原子の脱着と関連付けられる活性化エネルギーは、Ｅｄｅｓとして表される。脱着されない任意の吸着原子は、基板表面上に残留するであろうことを理解されたい。例えば、そのような吸着原子は、表面上で拡散する、成長する膜もしくはコーティングの一部として組み込まれる、または表面上に島を形成する吸着原子のクラスタの一部になってもよい。
図３８に示されるエネルギープロファイルに基づいて、脱着のための比較的に低い活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）および／または表面拡散のための比較的に高い活性化エネルギー（ＥＳ）を呈する、核形成阻害コーティング材料が、種々の用途で使用するために特に有利であり得ることが仮定されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、脱着のための活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）が、熱エネルギー（ｋＢＴ）の約２倍未満、熱エネルギーの約１．５倍未満、熱エネルギーの約１．３倍未満、熱エネルギーの約１．２倍未満、熱エネルギーの約０．８倍未満、または熱エネルギーの約０．５倍未満であることが、特に有利であり得る。いくつかの実施形態では、表面拡散のための活性化エネルギー（ＥＳ）が、熱エネルギーを上回る、熱エネルギーの約１．５倍を上回る、熱エネルギーの約１．８倍を上回る、熱エネルギーの約２倍を上回る、熱エネルギーの約３倍を上回る、熱エネルギーの約５倍を上回る、熱エネルギーの約７倍を上回る、または熱エネルギーの約１０倍を上回ることが、特に有利であり得る。
ある実施形態が、伝導性コーティングを選択的に堆積させ、カソードまたは共通カソード用の補助電極を形成することに関して上記に説明されているが、類似材料およびプロセスが、他の実施形態では、アノードまたはアノード用の補助電極を形成するために使用され得ることを理解されたい。
核形成阻害コーティング
核形成阻害コーティングを形成するために使用するための好適な材料は、約０．１（または１０％）と同程度またはそれ未満、もしくは約０．０５と同程度またはそれ未満、より具体的には、約０．０３と同程度またはそれ未満、約０．０２と同程度またはそれ未満、約０．０１と同程度またはそれ未満、約０．０８と同程度またはそれ未満、約０．００５と同程度またはそれ未満、約０．００３と同程度またはそれ未満、約０．００１と同程度またはそれ未満、約０．０００８と同程度またはそれ未満、約０．０００５と同程度またはそれ未満、もしくは約０．０００１と同程度またはそれ未満の伝導性コーティングの材料に関する初期付着確率を呈する、またはそれを有するものとして特徴付けられるものを含む。核形成助長コーティングを形成するために使用するための好適な材料は、少なくとも約０．６（もしくは６０％）、少なくとも約０．７、少なくとも約０．７５，少なくとも約０．８、少なくとも約０．９、少なくとも約０．９３、少なくとも約０．９５，少なくとも約０．９８、または少なくとも約０．９９の伝導性コーティングの材料に関する初期付着確率を呈する、またはそれを有するものとして特徴付けられるものを含む。
少なくともいくつかの用途で使用するために好適な核形成阻害コーティングの実施例は、限定ではないが、ＰＢＤ、ＰＢＤ２、ｍＣＰ、ＴＡＺ、β－ＮＰＢ、ＮＴＡＺ、ｔＢＵＰ－ＴＡＺ、ＢＮＤ、ＴＢＡＤＮ、ＣＢＰ、ＢＡｌｑ、ｍ－ＢＰＣ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、またはそれらの組み合わせを堆積させることによって形成されるものを含む。
好適な核形成阻害材料は、小分子有機材料および有機ポリマー等の有機材料を含む。好適な有機材料の実施例は、随意に、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、酸素（Ｏ）、リン（Ｐ）、およびアルミニウム（Ａｌ）等の１つまたはそれを上回るヘテロ原子を含み得る、有機分子を含む、多環芳香族化合物を含む。いくつかの実施形態では、多環芳香族化合物は、核部分と、核部分に結合される少なくとも１つの末端部分とをそれぞれ含む、有機分子を含む。末端部位の数は、１またはそれを上回る、２またはそれを上回る、３またはそれを上回る、もしくは４またはそれを上回り得る。２またはそれを上回る末端部位の場合、末端部位は、同一である、もしくは異なり得る、または末端部位のサブセットは、同一であるが、少なくとも１つの残りの末端部分と異なり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの末端部分は、以下のような化学構造（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、および（Ｉｃ）のうちの１つによって表されるビフェニリル部分である、またはそれを含む。
Figure 2023053021000046
式中、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つまた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取って代わらせることによって、置換され得る。（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得、Ｒｂは、一、二、三、四、または五置換を表し得る。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、およびそれらの任意の組み合わせを含む、アルキルから独立して選択され得る。特に、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得る。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、表面上の露出ビフェニリル部分の存在は、表面エネルギー（例えば、脱着エネルギー）を調節または調整し、マグネシウム等の伝導性材料の堆積に向かった表面の親和性を低下させ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ための表面エネルギーの類似調整を生じさせる、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。
別の実施形態では、少なくとも１つの末端部分は、以下のような構造（Ｉ－ｄ）によって表されるフェニル部分である、またはそれを含む。
Figure 2023053021000047
式中、点線は、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－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つまた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取って代わらせることによって、置換され得る。（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独立して表し、Ｒｃは、一、二、三、四、または五置換を表し得る。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、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、およびそれらの任意の組み合わせを含む、アルキルから独立して選択され得る。特に、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、およびポリフルオロエチルから独立して選択され得る。
さらに別の実施形態では、少なくとも１つの末端部分は、以下のような構造（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、または（Ｉ－ｇ）のうちの１つによって表されるｔｅｒｔ－ブチルフェニル部分である、またはそれを含む。
Figure 2023053021000048
式中、点線は、ｔ－ブチル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－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、および（Ｉ－ｇ）によって表されるｔ－ブチルフェニル部分は、非置換であり得る、またはその水素原子のうちの１つまた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取って代わらせることによって、置換され得る。（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、および（Ｉ－ｇ）によって表される部分では、Ｒｆ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、Ｒｆは、一、二、三、または四置換を表し得る。例えば、１つまたはそれを上回る置換基Ｒｆ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、およびそれらの任意の組み合わせを含む、アルキルから独立して選択され得る。特に、１つまたはそれを上回る置換基Ｒｆ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得る。上記に加えて、ｔ－ブチル基のメチル基のうちのいずれかは、随意に、重水素化メチルまたはフッ素によって置換され得る。いかなる特定の理論によっても拘束されることを所望するわけではないが、上記に示されるｔ－ブチルフェニル部分（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、および（Ｉ－ｇ）の間で、構造（Ｉ－ｅ）は、いくつかの用途において特に望ましくあり得ることが仮定される。さらに、ｔ－ブチル基がパラ配位でフェニル部分上に置換される、構造（Ｉ－ｅ）は、概して、合成経路中に存在し得る核および他の末端部分の存在によって引き起こされる、最小立体障害を被るｔ－ブチル基に起因して、構造（Ｉ－ｆ）および（Ｉ－ｇ）と比較してより容易に合成されることが仮定される。
さらに別の実施形態では、少なくとも１つの末端部分は、以下のような構造（Ｉ－ｈ）によって表される部分である、またはそれを含む。
Figure 2023053021000049
式中、Ｘ１１～Ｘ１５およびＸ２１～Ｘ２５は、Ｃ（ＣＨを含む）またはＮから独立して選択される。いくつかの実施形態では、例えば、共有結合または配位結合を含む、結合が、Ｘ１１～Ｘ１５のうちのいずれか１つと核部分との間に形成されてもよい。他の実施形態では、例えば、共有結合または配位結合を含む、結合が、Ｘ２１～Ｘ２５のうちのいずれか１つと核部分との間に形成されてもよい。さらに別の実施形態では、結合が、Ｘ１１～Ｘ１５のうちのいずれか１つと核部分との間に形成されてもよく、付加的結合が、Ｘ２１～Ｘ２５のうちのいずれか１つと核部分との間に形成されてもよい。例えば、金属錯体等の錯体の場合、２つまたはそれを上回る結合が、部分（Ｉ－ｈ）と核部分との間に形成されてもよい。一般に、（Ｉ－ｈ）によって表される部分は、非置換であり得る、またはその水素原子のうちの１つまた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取って代わらせることによって、置換され得る。（Ｉ－ｈ）によって表される部分では、ＲｄおよびＲｅ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、Ｒｄは、一、二、三、四、または五置換を表し得、Ｒｅは、一、二、三、四、または五置換を表し得る。例えば、１つまたはそれを上回る置換基ＲｄおよびＲｅ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、およびそれらの任意の組み合わせを含む、アルキルから独立して選択され得る。特に、１つまたはそれを上回る置換基ＲｄおよびＲｅ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得る。
さらに別の実施形態では、少なくとも１つの末端部分は、フルオレン部分またはフェニレン部分等の縮合環構造（複数の（例えば、３つ、４つ、またはそれを上回る）縮合ベンゼン環を含有するものを含む）を含む、多環芳香族部分である、またはそれを含む。そのような部分の実施例は、スピロビフルオレン部分、トリフェニレン部分、ジフェニルフルオレン部分、ジメチルフルオレン部分、ジフルオロフルオレン部分、およびそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、多環芳香族化合物は、以下のような化学構造（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、および（ＩＶ）のうちの少なくとも１つによって表される有機分子を含む。
Figure 2023053021000050
（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、および（ＩＶ）では、Ｃは、核部分を表し、Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３は、核部分に結合される末端部分を表す。１つ、２つ、および３つの末端部分が、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、および（ＩＶ）に描写されるが、３つを上回る末端部分も含まれ得ることを理解されたい。
いくつかの実施形態では、Ｃは、実施例がトリアゾール部分である、１つまたはそれを上回る窒素原子を含む複素環部分等の複素環部分である、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、Ｃは、アルミニウム原子、銅原子、イリジウム原子、および／または白金原子等の金属原子（遷移および遷移後原子を含む）である、もしくはそれを含む。いくつかの実施形態では、Ｃは、窒素原子、酸素原子、および／またはリン原子である、もしくはそれを含む。いくつかの実施形態では、Ｃは、芳香族であり得る、環状炭化水素部分である、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、Ｃは、分岐または非分岐であり得る、置換または非置換アルキル、シクロアルキニル（１～７つの炭素原子を含有するものを含む）、アルケニル、アルキニル、アリール（フェニル、ナフチル、チエニル、およびインドリルを含む）、アリールアルキル、複素環部分（モルホリノ、ピペリジノ、およびピロリジノ等の環状アミンを含む）、環状エーテル部分（テトラヒドロフランおよびテトラヒドロピラン部分等）、ヘテロアリール（ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、多環式複素芳香族部分、およびジベンジルチオフェニルを含む）、フルオレン部分、シリル、およびそれらの任意の組み合わせである、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、Ｃは、金属配位錯体等の錯体である、またはそれを含む。そのような錯体の実施例が、下記でさらに説明される。そのような実施形態では、例えば、１つまたはそれを上回る末端部分は、錯体中心を囲繞する１つまたはそれを上回るリガンドに結合されてもよい。
（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、および（ＩＶ）では、Ｔ１は、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分である、またはそれを含む。部分Ｔ１は、核部分に直接結合されてもよい、またはリンカ部分を介して核部分に結合されてもよい。リンカ部分の実施例は、－Ｏ－（Ｏは、酸素原子を表す）、－Ｓ－（Ｓは、硫黄原子を表す）、および１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれを上回る炭素原子を含み、非置換または置換であり得、随意に、１つまたはそれを上回るヘテロ原子を含み得る、環状または非環状炭化水素部分を含む。核部分と１つまたはそれを上回る末端部分との間の結合は、共有結合、または特に有機金属化合物の場合に、金属元素と有機元素との間に形成される結合であってもよい。
（ＩＩＩ）では、少なくともＴ１が、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分である、またはそれを含む限り、Ｔ１およびＴ２は、同一である、または異なり得る。例えば、Ｔ１およびＴ２はそれぞれ、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分であってもよい、またはそれを含んでもよい。別の実施例として、Ｔ１は、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分である、またはそれを含む一方で、Ｔ２は、そのような部分が欠如し得る。いくつかの実施形態では、Ｔ２は、芳香族であり得る、単環構造を含み得る、または多環式であり得る、非置換または置換であり得る、かつ核部分に直接結合され得る、またはリンカ部分を介して核部分に結合され得る、環状炭化水素部分である、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、Ｔ２は、単環構造を含み得る、または多環式であり得る、非置換または置換であり得る、かつ核部分に直接結合され得る、またはリンカ部分を介して核部分に結合され得る、１つまたはそれを上回る窒素原子を含む複素環部分等の複素環部分である、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、Ｔ２は、非置換または置換であり得る、随意に、１つまたはそれを上回るヘテロ原子を含み得る、かつ核部分に直接結合され得る、またはリンカ部分を介して核部分に結合され得る、環状炭化水素部分である、またはそれを含む。Ｔ１およびＴ２が異なる、いくつかの実施形態では、Ｔ２は、Ｔ１に匹敵するサイズを有する部分から選択され得る。具体的には、Ｔ２は、Ｔ１の分子量の約２倍と同程度、約１．９倍と同程度、約１．７倍と同程度、約１．５倍と同程度、約１．２倍と同程度、または約１．１倍と同程度の分子量を有する、上記に列挙される部分から選択され得る。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、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分と異なる、またはそれが欠如している、末端部分Ｔ２が含まれるとき、Ｔ１に対するＴ２の同等サイズは、分子積層、立体障害、またはそのような効果の組み合わせに起因して、Ｔ１の暴露を妨害し得る、巨大末端基と対照的に、表面上のＴ１の暴露を助長し得ることが仮定される。
（ＩＶ）では、少なくともＴ１が、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分である、またはそれを含む限り、Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３は、同一である、または異なり得る。例えば、Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３はそれぞれ、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分であってもよい、またはそれを含んでもよい。別の実施例として、Ｔ１およびＴ２はそれぞれ、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分であってもよい、またはそれを含んでもよい一方で、Ｔ３は、そのような部分が欠如し得る。別の実施例として、Ｔ１およびＴ３はそれぞれ、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分であってもよい、またはそれを含んでもよい一方で、Ｔ２は、そのような部分が欠如し得る。さらなる実施例として、Ｔ１は、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分である、またはそれを含む一方で、Ｔ２およびＴ３は両方とも、そのような部分が欠如し得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのＴ２およびＴ３は、芳香族であり得る、単環構造を含み得る、または多環式であり得る、非置換または置換であり得る、かつ核部分に直接結合され得る、またはリンカ部分を介して核部分に結合され得る、環状炭化水素部分である、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのＴ２およびＴ２は、単環構造を含み得る、または多環式であり得る、非置換または置換であり得る、かつ核部分に直接結合され得る、またはリンカ部分を介して核部分に結合され得る、１つまたはそれを上回る窒素原子を含む複素環部分等の複素環部分である、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのＴ２およびＴ３は、非置換または置換であり得る、随意に、１つまたはそれを上回るヘテロ原子を含み得る、かつ核部分に直接結合され得る、またはリンカ部分を介して核部分に結合され得る、環状炭化水素部分である、またはそれを含む。Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３が異なる、いくつかの実施形態では、Ｔ２およびＴ３は、Ｔ１に匹敵するサイズを有する部分から選択され得る。具体的には、Ｔ２およびＴ３は、Ｔ１の分子量の約２倍と同程度、約１．９倍と同程度、約１．７倍と同程度、約１．５倍と同程度、約１．２倍と同程度、または約１．１倍と同程度の分子量を有する、上記に列挙される部分から選択され得る。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、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分と異なる、またはそれが欠如している、末端部分Ｔ２およびＴ３が含まれるとき、Ｔ１に対するＴ２およびＴ３の同等サイズは、分子積層、立体障害、またはそのような効果の組み合わせに起因して、Ｔ１の暴露を妨害し得る、巨大末端基と対照的に、表面上のＴ１の暴露を助長し得ることが仮定される。
好適な核形成阻害材料は、ポリマー材料を含む。そのようなポリマー材料の実施例は、限定ではないが、ペルフルオロ化ポリマーおよびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む、フルオロポリマー、ポリビニルビフェニル、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、および上記で説明されるような複数の多環芳香族化合物を重合させることによって形成されるポリマーを含む。別の実施例では、ポリマー材料は、複数の単量体を重合させることによって形成されるポリマーを含み、単量体のうちの少なくとも１つは、（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）、（Ｉ－ｃ）、（Ｉ－ｄ）、（Ｉ－ｅ）、（Ｉ－ｆ）、（Ｉ－ｇ）、または（Ｉ－ｈ）によって表される部分、もしくは上記で説明されるような縮合環構造を含む多環芳香族部分である、またはそれを含む、末端部分を含む。
好適な核形成阻害材料はまた、有機金属錯体または金属配位錯体等の錯体も含む。そのような錯体の実施例は、金属配位中心および金属配位中心を囲繞するリガンドによって形成されるものを含む。配位中心を形成し得る、原子またはイオンの実施例は、限定ではないが、イリジウム（Ｉｒ）、Ｚｎ、ロジウム（Ｒｈ）、Ａｌ、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ホウ素（Ｂ）、Ｐ、Ｃｕ、オスミウム（Ｏｓ）、金（Ａｕ）、および白金（Ｐｔ）を含む。錯体または金属配位錯体では、配位結合が、配位中心と周辺リガンドの１つまたはそれを上回る原子との間に形成されてもよい。配位中心と周辺リガンドの１つまたはそれを上回る原子との間に形成され得る、結合の実施例は、限定ではないが、配位中心の金属原子と炭素、窒素、または酸素との間に形成されるものを含む。具体的には、そのような結合の実施例は、ＡｌとＯ、ＡｌとＮ、ＺｎとＯ、ＺｎとＮ、ＺｎとＣ、ＢｅとＯ、ＢｅとＮ、ＩｒとＮ、ＩｒとＣ、ＩｒとＯ、ＣｕとＮ、ＢとＣ、ＰｔとＮ、ＰｔとＯ、ＯｓとＮ、ＲｕとＮ、ＲｅとＮ、ＲｅとＯ、ＲｅとＣ、ＣｕとＰ、ＡｕとＮ、およびＯｓとＣとの間に形成されるものを含む。
金属配位錯体に存在し得る、リガンドの実施例は、配位中心Ｍに結合されるものとして下記に図示される、フェニルピリジンリガンドを含む。
Figure 2023053021000051
例えば、Ｍは、Ｉｒ等の金属中心であってもよい。そのような錯体は、１つまたはそれを上回るフェニルピリジンリガンドを含み得ることを理解されたい。例えば、１つ、２つ、または３つのフェニルピリジンリガンドが、配位中心Ｍに結合されてもよい。他の実施例では、錯体は、１つまたはそれを上回るフェニルピリジンリガンドに加えて、他のリガンドを含んでもよい。
いくつかの実施形態の側面が、ここで、いかようにも本開示の範囲を限定することを意図していない、以下の実施例を参照して図示および説明されるであろう。
本明細書の実施例で使用されるように、材料の層厚さという言及は、層厚さを有する材料の一様に厚い層で標的表面を被覆する材料の量に対応する、標的表面（または選択的堆積の場合、表面の標的領域）上に堆積させられる材料の量を指す。一例として、１０ｎｍの層厚さを堆積させることは、厚さ１０ｎｍである材料の一様に厚い層を形成する材料の量に対応する、表面上に堆積させられる材料の量を示す。例えば、分子または原子の可能性として考えられる積層もしくはクラスタ化に起因して、堆積した材料の実際の厚さは、非一様であり得ることが理解されるであろう。例えば、１０ｎｍの層厚さを堆積させることは、１０ｎｍを上回る実際の厚さを有する堆積した材料のいくつかの部分、または１０ｎｍ未満の実際の厚さを有する堆積した材料の他の部分を生じてもよい。表面上に堆積させられる材料のある層厚さは、表面を横断する堆積した材料の平均厚さに対応することができる。
例証的実施例で使用される、ある材料の分子構造が、以下で提供される。
Figure 2023053021000052
本明細書で使用されるように、ＴＡＺは、３－（４－ビフェニル）－４－フェニル－５－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，２，４－トリアゾールを指し、Ｌｉｑは、８－ヒドロキシ－キノリナトリチウムを指し、ＢＡｌｑは、ビス（２－メチル－８－キノリノラート）－４－（フェニルフェノラト）アルミニウムを指し、ＨＴ２１１は、Ｎ－［１，１’－ビフェニル］－４－イル－９，９－ジメチル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９Ｈ－フルオレン－２－アミンを指し、ＬＧ２０１は、２－（４－（９，１０－ジ（ナフタレン－２－イル）アントラセン－２－イル）フェニル）－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾールを指し、ＰＢＤは、２－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－５－（４－ビフェニリル）－１，３，４－オキサジアゾールを指し、ＰＢＤ２は、２－（４－ビフェニリル）－５－フェニル－１，３，４－オキサジアゾールを指し、ｍＣＰは、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼンを指し、ＮＰＢは、Ｎ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミンを指し、ＮＴＡＺは、４－（１－ナフタレニル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾールを指し、ｔＢｕＰ－ＴＡＺは、３，５－ビス［４－（１，１－ジメチルエチル）フェニル］－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾールを指し、ＢＮＤは、２，５－ビス（１－ナフチル）－１，３，４－オキサジアゾールを指し、ＴＢＡＤＮは、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（ナフト－２－イル）アントラセンを指し、ＣＢＰは、４，４’－ビス（Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニルを指し、β－ＮＰＢは、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（２－ナフチル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミンを指し、ｍ－ＢＰＣは、９－［１，１’－ビフェニル］－３－イル－９Ｈ－カルバゾールを指し、Ｉｒ（ｐｐｙ）３は、トリス［２－フェニルピリジナト－Ｃ２，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）（またはトリス［２－フェニルピリジン］イリジウム（ＩＩＩ））を指す。
実施例１
核形成阻害コーティングを形成するための種々の材料を使用することの効果を特性評価するために、一連のサンプルが、核形成阻害コーティングを形成するための異なる材料を使用して調製された。
具体的には、サンプルは、ガラス基板にわたって種々の厚さを有する核形成阻害コーティングを堆積させ、その後に続いて、マグネシウムの開放マスク堆積を行うことによって、加工された。約２Å／秒の平均蒸発速度が、サンプル毎にマグネシウムコーティングを堆積させるために使用された。マグネシウムコーティングの堆積を行う際に、約５，０００秒の堆積時間が、約１μｍのマグネシウムの参照層厚さを取得するために使用された。
いったんサンプルが加工されると、光透過率測定が、核形成阻害コーティングの表面上に堆積されたマグネシウムの相対量を判定するように行われた。理解されるであろうように、例えば、１０ｎｍ未満の厚さを有する、比較的に薄いマグネシウムコーティングは、実質的に透明である。しかしながら、光透過率は、マグネシウムコーティングの厚さが増加されるにつれて減少する。故に、種々の核形成阻害コーティング材料の相対性能は、マグネシウム堆積プロセスからその上に堆積されたマグネシウムコーティングの量または厚さに直接相関する、サンプルを通した光透過率を測定することによって、査定されてもよい。核形成阻害コーティングの厚さおよびサンプル毎の光透過率測定は、下記の表３に要約される。光透過率測定を計算する際に、ガラス基板および核形成阻害コーティングの存在によって引き起こされる光の任意の損失または吸収は、測定された透過率から減算された。したがって、表３の中で提供される光透過率値は、核形成阻害コーティングの表面上に存在し得る、任意のマグネシウムコーティングを通した（約５５０ｎｍの波長において得られた）光の透過のみを反映する。
Figure 2023053021000053
上記に基づいて、９０％を上回る比較的に高い光透過率が、核形成阻害コーティング材料としてＰＢＤ、ＰＢＤ２、ｍＣＰ、ＴＡＺ、β－ＮＰＢ、ＮＴＡＺ、ｔＢＵＰ－ＴＡＺ、ＢＮＤ、ＴＢＡＤＮ、ＣＢＰ、ＢＡｌｑ、ｍ－ＢＰＣ、またはＩｒ（ｐｐｙ）３を使用して加工されたサンプルに関して測定されたことが分かり得る。上記で解説されるように、高い光透過率は、該当する場合、サンプルを通して透過されている光を吸収するように核形成阻害コーティングの表面上に存在する、比較的に少量のマグネシウムコーティングに直接起因し得る。故に、これらの核形成阻害コーティング材料は、概して、マグネシウムへの比較的に低い親和性または初期付着確率を呈し、したがって、ある用途においてマグネシウムコーティングの選択的堆積およびパターン化を達成するために特に有用であり得る。
他方では、ＬＧ２０１、Ｌｉｑ、およびＨＴ２１１を使用して加工されたサンプルは、比較的に低い光透過率を呈した。特に、Ｌｉｑを使用して加工されたサンプルは、約２５％未満の比較的に低い光透過率を呈し、ＬＧ２０１およびＨＴ２１１を使用して加工されたサンプルは、約５％のさらに低い光透過率を呈した。これは、有意な光の吸収をもたらす、これらの材料のコーティングの表面上に堆積されている比較的に大量または厚い層のマグネシウムコーティングを示す。故に、これらの材料は、概して、比較的に高い親和性または初期付着確率を呈し、したがって、特に、数１００ナノメートル、１ミクロン、またはそれを上回る比較的に厚いマグネシウムコーティングの選択的堆積を規定する用途において、マグネシウムコーティングの選択的堆積を達成する際に使用するために望ましくない場合がある。
本明細書に説明される本実施例および他の実施例で使用されるように、参照層厚さは、高い初期付着係数を呈する参照表面（例えば、約１．０またはそれに近い初期付着係数を伴う表面）上に堆積される、マグネシウムの層厚さを指す。これらの実施例に関して具体的には、参照表面は、堆積速度および参照層厚さを監視するために堆積チャンバの内側に位置付けられた水晶振動子の表面であった。換言すると、参照層厚さは、標的表面（例えば、核形成阻害コーティングの表面）上に堆積されるマグネシウムの実際の厚さを示さない。むしろ、参照層厚さは、標的表面および参照表面（例えば、晶振動子の表面）に、同一の堆積周期にわたって同じマグネシウム蒸気流束を受けさせることに応じて、参照表面上に堆積されるであろう、マグネシウムの層厚さを指す。理解されるであろうように、標的表面および参照表面が堆積中に同時に同じ蒸気流束を受けない場合において、適切なツーリング係数が、参照層厚さを判定および監視するために使用されてもよい。
実施例２
マグネシウム蒸発速度が種々の材料の核形成阻害性質に及ぼし得る影響を判定するために、一連のサンプルが、核形成阻害コーティングを形成するための異なる材料を使用して調製され、次いで、比較的に高いマグネシウム蒸気流束に暴露された。
具体的には、サンプルは、ガラス基板にわたって種々の厚さを有する核形成阻害コーティングを堆積させ、その後に続いて、核形成阻害コーティングにわたってマグネシウムの開放マスク蒸発を行うことによって、加工された。サンプルは、参照表面を使用して測定されるような約１０Å／秒の平均堆積速度を有する、マグネシウム流束を受けた。マグネシウムコーティングの堆積を行う際に、約１，０００秒の堆積時間が、約１μｍのマグネシウムの参照層厚さを取得するために使用された。
いったんサンプルが加工されると、光透過率測定が、核形成阻害コーティングの表面上に堆積されたマグネシウムの相対量を判定するように行われた。核形成阻害コーティングの厚さおよびサンプル毎の光透過率測定は、下記の表４に要約される。光透過率測定を計算する際に、ガラス基板および核形成阻害コーティングの存在によって引き起こされる光の任意の損失または吸収は、測定された透過率から減算された。したがって、表４の中で提供される光透過率値は、核形成阻害コーティングの表面上に存在し得る、任意のマグネシウムコーティングを通した（約５５０ｎｍの波長において得られた）光の透過のみを反映する。
Figure 2023053021000054
上記に基づいて、９０％を上回る比較的に高い光透過率が、核形成阻害コーティング材料としてＴＡＺ、ＮＴＡＺ、ｔＢｕＰ－ＴＡＺ、またはＢＡｌｑを使用して加工されたサンプルに関して測定されたことが分かり得る。上記で解説されるように、高い光透過率は、該当する場合、核形成阻害コーティングの表面上に存在する、比較的に少量のマグネシウムコーティングに直接起因し得る。故に、これらの核形成阻害コーティング材料は、ある用途においてマグネシウムコーティングの選択的堆積およびパターン化を達成するために特に有用であり得る。例えば、これらの材料は、マグネシウムコーティングの堆積速度が約２Å／秒よりも高い用途のために特に好適であり得る。
核形成阻害コーティング材料としてｍＣＰを使用して加工されたサンプルは、約７２％の光透過率を呈した。概して、マグネシウムコーティングの極めて選択的な堆積を規定する用途のために、より高い光透過率、したがって、優れた核形成阻害性質（例えば、低い初期付着確率）を呈する、材料を使用することがより有利であり得るが、ｍＣＰ等の材料は、それでもなお、ある用途のために核形成阻害コーティングを形成する際に有用であり得る。
ＰＢＤ、β－ＮＰＢ、およびＣＢＰを使用して加工されたサンプルは全て、比較的に低い光透過率を呈した。特に、ＣＢＰを使用して加工されたサンプルは、約２０％の比較的に低い光透過率を呈し、ＰＢＤおよびβ－ＮＰＢを使用して加工されたサンプルは、それぞれ、約８％および０％のさらに低い光透過率を呈した。これは、有意な光の吸収をもたらす、核形成阻害コーティングの表面上に堆積されている比較的に大量または厚い層のマグネシウムコーティングを示す。故に、これらの材料は、特に、約２Å／秒を上回る高い堆積速度（例えば、約１０Å／秒の堆積速度）における比較的に厚いマグネシウムコーティングの選択的堆積を規定する用途において、マグネシウムコーティングの選択的堆積を達成する際に使用するためにあまり望ましくない場合がある。
実施例２の結果を実施例１のものと比較することによって、若干意外にも、比較的に低い堆積速度または蒸発速度においてマグネシウム蒸気流束を受けたときに、いくつかの材料が、その上のマグネシウムの堆積を実質的に阻害するが、マグネシウムの比較的に高い堆積速度または蒸発速度が使用されるときに、マグネシウム堆積が阻害される程度は、実質的に減少されることが、判定されている。換言すると、マグネシウムコーティングの選択的堆積は、約２Å／秒の比較的に低いマグネシウム堆積速度において、ある核形成阻害コーティング材料（例えば、ＰＢＤ、β－ＮＰＢ、およびＣＢＰ等）を使用して、正常に達成され得ることが観察されている。しかしながら、約１０Å／秒の比較的に高い堆積速度において、マグネシウムコーティングの極めて選択的な堆積は、同一の核形成阻害コーティング材料を使用して、あまり十分ではなく達成され得る。
いくつかの核形成阻害コーティング材料は、これらの実施例で使用されるマグネシウム堆積速度にかかわらず、その上のマグネシウムの堆積を阻害することに有効であると考えられることも観察されている。実験結果に基づいて、ＴＡＺ、ＮＴＡＺ、ｔＢｕＰ－ＴＡＺ、およびＢＡｌｑ等の材料が、少なくとも最大約１０Å／秒またはそれを上回るマグネシウム堆積速度においてマグネシウムコーティングの極めて選択的な堆積を達成するための効果的な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。
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、上記で議論される核形成および成長の理論に基づいて、ＴＡＺ、ＮＴＡＺ、ｔＢｕＰ－ＴＡＺ、およびＢＡｌｑ等の材料を堆積させることによって形成される表面は、概して、吸着されたマグネシウム吸着原子のための比較的に低い脱着エネルギー
Figure 2023053021000055
、マグネシウム吸着原子の拡散のための高い活性化エネルギー
Figure 2023053021000056
、または両方を呈することが仮定される。このようにして、下記の方程式に従って判定される臨界核形成速度
Figure 2023053021000057
 は、マグネシウムの蒸気衝突速度
Figure 2023053021000058
が増加されるときでさえも比較的に低いままであり、したがって、マグネシウムの堆積を実質的に阻害する。
Figure 2023053021000059
加えて、上記の方程式に基づいて、臨界核形成速度は、より高い蒸気衝突速度において増加されることが、容易に観察されることができる。故に、実施例１の結果に基づいて、２Å／秒の比較的に低いマグネシウム堆積速度でさえも十分な選択性が欠如していることが見出された、ＬＧ２０１、Ｌｉｑ、およびＨＴ２１１等の材料によって形成される核形成阻害コーティングは、より高いマグネシウム堆積速度が使用されるときに、さらに低い選択性を呈することが予期されるであろう。
基板の温度は、蒸気衝突速度（例えば、蒸発速度）が増加されるときに上昇され得ることが仮定される。例えば、蒸発ソースは、典型的には、蒸発速度が増加されるときに、より高い温度において動作される。故に、より高い蒸発速度において、基板は、基板を加熱し得る、より高いレベルの熱放射を受け得る。基板温度の上昇をもたらし得る、他の要因は、基板表面上に入射している、より多数の蒸発した分子からのエネルギー伝達によって引き起こされる基板の加熱、ならびにプロセスにおいてエネルギーを放出し、加熱を引き起こす、基板表面上の分子の凝縮または凝結速度の増加を含む。
さらに明確にするために、用語「選択性」は、核形成阻害コーティングとの関連で使用されるとき、伝導性コーティングを形成するために使用される材料の蒸気流束を受けることに応じて、核形成阻害コーティングがその上の伝導性コーティングの堆積を阻害または防止する程度を指すと理解されるはずである。例えば、マグネシウムに関して比較的に高い選択性を呈する、核形成阻害コーティングは、概して、比較的に低い選択性を有する核形成阻害コーティングと比較して、その上のマグネシウムコーティングの堆積をより良好に阻害または防止するであろう。一般に、比較的に高い選択性を呈する、核形成阻害コーティングはまた、比較的に低い初期付着確率も呈し、比較的に低い選択性を呈する、核形成阻害コーティングは、比較的に高い初期付着確率を呈するであろうことが観察されている。
実施例３
一連のサンプルが、伝導性コーティングと核形成阻害コーティングとの間の界面またはその近傍における伝導性コーティングの特徴および特性を分析するように加工された。
具体的には、各サンプルが、シリコン基板にわたって実質的に純粋な銀（Ａｇ）の厚さ約３０ｎｍのコーティングを堆積させることによって調製された。核形成阻害コーティングが、次いで、銀でコーティングされた基板表面の一部が、露出されたままである、または核形成阻害コーティングを実質的に含まないように、銀でコーティングされた基板表面の一部にわたって堆積された。いったん核形成阻害コーティングが堆積されると、露出した銀でコーティングされた基板表面および核形成阻害コーティング表面が両方とも、開放マスク堆積中に蒸発したマグネシウム流束を受けるように、実質的に純粋なマグネシウム（約９９．９９％純度）が、開放マスク堆積を使用して堆積された。全ての堆積は、真空（約１０－４～約１０－６Ｐａ）下で行われた。マグネシウムコーティングは、約２Å／秒の堆積速度を使用して、蒸発によって堆積された。
図３６Ａは、核形成阻害コーティング材料としてＣＢＰを使用して加工されたサンプルの一部を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。
図３６Ｂは、核形成阻害コーティング材料としてｍＣＰを使用して加工されたサンプルの一部を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。
図３６Ｃは、核形成阻害コーティング材料としてＴＡＺを使用して加工されたサンプルの一部を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。
図３６Ｄは、核形成阻害コーティング材料としてＢＡｌｑを使用して加工されたサンプルの一部を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。
図３６Ｅは、核形成阻害コーティング材料としてｔＢｕＰ－ＴＡＺを使用して加工されたサンプルの一部を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。
図３６Ｆは、核形成阻害コーティング材料としてＰＢＤを使用して加工されたサンプルの一部を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。
図３６Ａ－３６Ｆのそれぞれでは、伝導性コーティング３０１１は、シリコンベース基板３００１の一部の上に堆積される。核形成阻害コーティングを堆積させることによって処理されたシリコンベース基板３００１の一部は、参照番号３０２１を使用して示される。
参考に、比較サンプルが、シャドウマスク技法を使用して表面上に堆積させられるマグネシウムコーティングのプロファイルを判定するように調製された。
比較サンプルは、シリコンウエハの上に銀の約３０ｎｍ層厚さを堆積させ、その後に続いて、マグネシウムの約８００ｎｍ層厚さのシャドウマスク堆積によって、加工された。具体的には、シャドウマスク堆積は、銀表面の他の領域を覆い隠しながら、銀表面のある領域がシャドウマスク開口を通してマグネシウム流束に暴露されることを可能にするように構成された。マグネシウムは、約２Å／秒の速度で堆積させられた。
図３６Ｇは、比較サンプルのＳＥＭ画像の上面図である。近似界面が、図３６Ｇで点線を使用して示されている。第１の領域５２０３は、覆い隠された領域に対応し、第２の領域５２０１は、それを覆ってマグネシウムコーティングが堆積させられた、露出した領域に対応する。
図３６Ｈは、比較サンプルの断面ＳＥＭ画像である。図３６Ｈで見られ得るように、第２の領域５２０１にわたって堆積されるマグネシウムコーティングは、部分５２１４の厚さが徐々に減少する、比較的に長い（約６μｍ）「テール」部分５２１４を含む。テール部分５２１４は、図３６Ｇおよび３６Ｈのサンプルでは、約６μｍまたはそれを上回って延在し、微細特徴または比較的に高いアスペクト比の特徴の選択的パターン化を規定する、ある用途のために望ましくない場合があることが観察される。
実施例４
一実施例では、複数の開口を有する微細メッシュマスクが、より高い分解能においてマグネシウムを含む、金属コーティングの選択的堆積を実証するために使用された。
基板が、その表面上に厚さ約２０ｎｍの銀コーティングを堆積させることによって調製された。微細メッシュマスクは、次いで、銀でコーティングされた表面の部分にわたってＴＡＺを含む核形成阻害コーティングを選択的に堆積させるために使用された。具体的には、核形成阻害コーティングの堆積中に、微細メッシュマスクは、蒸発した核形成阻害材料流束の部分が、微細メッシュマスクの開口を通して選択的に伝送され、銀でコーティングされた表面上に堆積されるように、銀でコーティングされた表面に直接隣接して位置付けられた。このようにして、核形成阻害コーティングによって被覆された複数の領域が、銀でコーティングされた表面にわたって形成された。各領域は、幅が約７μｍの正方形面積を被覆し、隣接する領域は、相互から約５．５μｍの距離によって分離された。核形成阻害コーティングの厚さは、約５０ｎｍであり、約０．１６オングストローム／秒において堆積された。図４０Ａは、核形成阻害コーティングで被覆された例示的領域を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。図４０Ｂは、核形成阻害コーティングによって被覆された領域を囲繞する面積を走査することから取得された、炭素および銀に対応するスペクトルを示す、オージェ電子顕微鏡法プロットである。
核形成阻害コーティングで処理された基板は、次いで、蒸発したマグネシウムが、核形成阻害コーティングによって被覆された領域および銀でコーティングされた表面の両方の上に入射するように、開放マスクを通して蒸発したマグネシウム流束を受けた。図４１Ａは、マグネシウムの堆積後のサンプルの一部を示す、ＳＥＭ顕微鏡写真である。マグネシウムコーティングの厚さは、約５００ｎｍであった。図４１Ｂは、図４１Ａの撮像された面積を横断して線形走査を行うことから取得された、炭素およびマグネシウムに対応するスペクトルを示す、オージェ電子顕微鏡法プロットである。
図４１Ａおよび４１Ｂに基づいて分かり得るように、核形成阻害コーティングによって被覆された領域の少なくとも大部分は、マグネシウムコーティングを実質的に含まない、またはそれから露出されたままであった。しかしながら、マグネシウムコーティングを実質的に含まない、またはそれから露出される面積のサイズは、少なくともある場合には、核形成阻害コーティングが提供される領域のサイズよりも小さくあり得ることが観察された。これは、特に、核形成阻害コーティングとマグネシウムコーティングとの間の界面またはその近傍において、核形成阻害コーティングに部分的に重複する、またはその上方に延在する、「オーバーハング」特徴の形成を引き起こす、マグネシウムコーティングの側方成長に起因することが、仮定される。具体的には、図４１Ａおよび４１Ｂの実施例においてマグネシウムを実質的に含まない領域の近似的サイズは、幅が約５．５μｍであることが観察され得る。
これはさらに、それぞれ、サンプルがマグネシウム堆積を受ける前および後の核形成阻害コーティングによってコーティングされる隣接領域の間の領域を示す、図４２Ａおよび４３ＡのＳＥＭ顕微鏡写真に示される。分かり得るように、核形成阻害コーティングによってコーティングされる隣接領域の間の縁間距離が、図４２Ａでは約５．５μｍであった一方で、図４３Ａにおけるマグネシウムコーティングを実質的に含まない隣接領域の間の縁間距離は、約６．４μｍであることが見出された。図４２Ｂおよび４３Ｂは、それぞれ、図４２Ｂおよび４３Ｂの画像に対応する面積から得られたオージェ電子顕微鏡法プロットである。
実施例５
一連の動力学的モンテカルロ（ＫＭＣ）計算が、種々の活性化エネルギーを呈する表面上の金属吸着原子の堆積をシミュレートするように行われた。具体的には、計算は、脱着（Ｅｄｅｓ）、拡散（Ｅｓ）、解離（Ｅｉ）、および表面への反応（Ｅｂ）と関連付けられる、変動する活性化エネルギーレベルを有する表面に、単量体流束の一定の速度において蒸発した蒸気流束を受けさせることによって、そのような表面上のマグネシウム吸着原子等の金属吸着原子の堆積をシミュレートするように行われた。図３９は、現在の実施例に関して考慮される種々の「事象」の概略図である。図３９では、気相における原子５３０１が、表面５３００に入射するものとして図示される。いったん原子５３０１が表面５３００上に吸着されると、吸着原子５３０３になる。吸着原子５３０３は、（ｉ）脱着された原子５３１１が作成される脱着、（ｉｉ）表面５３００上で拡散する吸着原子５３１３を生じさせる拡散、（ｉｉｉ）臨界数の吸着原子５３１５がクラスタ化して核を形成する核形成、および（ｉｖ）吸着原子５３１７が反応させられ、表面５３００に結合される、表面への反応を含む、種々の事象を受け得る。
脱着、拡散、または解離が起こる速度（Ｒ）は、下記に提供される方程式に従って、試行の頻度（ω）、個別の事象の活性化エネルギー（Ｅ）、ボルツマン定数（ｋＢ）、およびシステムの温度（Ｔ）から計算される。
Figure 2023053021000060
上記の計算の目的のために、ｉ、すなわち、臨界クラスタサイズ（例えば、安定した核を形成するための吸着原子の臨界数）は、２であるように選択された。吸着原子・吸着原子相互作用のための拡散の活性化エネルギーは、約０．６ｅＶを上回るように選択され、吸着原子・吸着原子相互作用のための脱着の活性化エネルギーは、約１．５ｅＶを上回るように選択され、吸着原子・吸着原子相互作用のための脱着の活性化エネルギーは、表面・吸着原子相互作用のための脱着の活性化エネルギーの約１．２５倍を上回るように選択された。上記の値および条件は、マグネシウム・マグネシウム相互作用に関して報告される値に基づいて選択された。シミュレーションの目的のために、３００Ｋの温度（Ｔ）が、使用された。計算は、タングステン・タングステンのもの等の他の金属吸着原子・金属吸着原子活性化相互作用に関して報告される値を使用して、繰り返された。上記で参照された値は、例えば、Ｎｅｕｇｂａｕｅｒ， Ｃ． Ａ．， １９６４， Ｐｈｙｓｉｃｓ
ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ， ２， １， Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｄｉｓｏｒｄｅｒ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｉｎ Ｔｈｉｎ Ｍｅｔａｌ Ｆｉｌｍｓで報告されている。
シミュレーションの結果に基づいて、累積付着確率が、下記に提供される方程式に従って、シミュレートされた周期にわたって表面上に衝突した単量体の総数（Ｎｔｏｔａｌ）から、表面上に残留する吸着された単量体の数（Ｎａｄｓ）の割合を計算することによって、判定された。
Figure 2023053021000061
シミュレーションは、約９６ｎｍを上回る参照厚さを有する膜を堆積させるための時間周期に対応した、約８分を上回る堆積周期にわたって、約２Å／秒に対応する蒸気流束速度を使用して、堆積をシミュレートするように行われた。
典型的表面に関して、脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）は、概して、拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）を上回るまたはそれと等しい。シミュレーションに基づいて、少なくともある場合には、脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）と拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）との間の比較的に小さい差異を呈する表面は、核形成阻害コーティングの表面として作用する際に特に有用であり得ることが、現在見出されている。いくつかの実施形態では、表面の脱着活性化エネルギーは、表面の拡散活性化エネルギーを上回るまたはそれと等しく、表面の拡散活性化エネルギーの約１．１倍未満またはそれと等しい、約１．３倍未満またはそれと等しい、約１．５倍未満またはそれと等しい、約１．６倍未満またはそれと等しい、約１．７５倍未満またはそれと等しい、約１．８倍未満またはそれと等しい、約１．９倍未満またはそれと等しい、約２倍未満またはそれと等しい、もしくは約２．５倍未満またはそれと等しい。いくつかの実施形態では、脱着活性化エネルギーと拡散活性化エネルギーとの間の（例えば、絶対値の観点からの）差異は、約０．５ｅＶ未満またはそれと等しい、約０．４ｅＶ未満またはそれと等しい、約０．３５ｅＶ未満またはそれと等しい、約０．３ｅＶ未満またはそれと等しい、もしくは約０．２ｅＶ未満またはそれと等しい。いくつかの実施形態では、脱着活性化エネルギーと拡散活性化エネルギーとの間の差異は、約０．０５ｅＶ～約０．４ｅＶ、約０．１ｅＶ～約０．３ｅＶ、または約０．１ｅＶ～約０．２ｅＶである。前述の関係を満たす好適な材料が、核形成阻害コーティングを堆積させるために識別および選択されることができる。
また、少なくともある場合には、脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）と解離活性化エネルギー（Ｅｉ）との間の比較的に小さい差異を呈する表面は、核形成阻害コーティングの表面として作用する際に特に有用であり得ることも、現在見出されている。いくつかの実施形態では、表面の脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）は、表面の解離活性化エネルギー（Ｅｉ）の乗数倍未満またはそれと等しい。いくつかの実施形態では、脱着活性化エネルギーは、表面の解離活性化エネルギーの約１．５倍未満またはそれと等しい、約２倍未満またはそれと等しい、約２．５倍未満またはそれと等しい、約２．８倍未満またはそれと等しい、約３倍未満またはそれと等しい、約３．２倍未満またはそれと等しい、約３．５倍未満またはそれと等しい、約４倍未満またはそれと等しい、もしくは約５倍未満またはそれと等しい。前述の関係を満たす好適な材料が、核形成阻害コーティングを堆積させるために識別および選択されることができる。
また、少なくともある場合には、拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）と解離活性化エネルギー（Ｅｉ）との間の比較的に小さい差異を呈する表面は、核形成阻害コーティングの表面として作用する際に特に有用であり得ることも、現在見出されている。いくつかの実施形態では、表面の拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）は、表面の解離活性化エネルギー（Ｅｉ）の乗数倍未満またはそれと等しい。いくつかの実施形態では、拡散活性化エネルギーは、表面の解離活性化エネルギーの約２倍未満またはそれと等しい、約２．５倍未満またはそれと等しい、約２．８倍未満またはそれと等しい、約３倍未満またはそれと等しい、約３．２倍未満またはそれと等しい、約３．５倍未満またはそれと等しい、約４倍未満またはそれと等しい、もしくは約５倍未満またはそれと等しい。前述の関係を満たす好適な材料が、核形成阻害コーティングを堆積させるために識別および選択されることができる。
いくつかの実施形態では、核形成阻害コーティングの表面の脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）、拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）、および解離活性化エネルギー（Ｅｉ）の間の関係は、以下のように表され得る。
Figure 2023053021000062
 式中、αは、約１．１～約２．５の範囲内から選択される任意の数であってもよく、βは、約２～約５の範囲内から選択される任意の数であってもよい。いくつかのさらなる実施形態では、αは、約１．５～約２の範囲内から選択される任意の数であってもよく、βは、約２．５～約３．５の範囲内から選択される任意の数であってもよい。別のさらなる実施形態では、αは、約１．７５であるように選択され、βは、約３であるように選択される。前述の関係を満たす好適な材料が、核形成阻害コーティングを堆積させるために識別および選択されることができる。
以下の関係を有する表面は、少なくともある場合には、マグネシウム蒸気に関して約０．１未満の累積付着確率を呈することが、現在見出されている。
Figure 2023053021000063
故に、上記の活性化エネルギー関係を有する表面は、いくつかの実施形態では、核形成阻害コーティングの表面として使用するために特に有利であり得る。前述の関係を満たす好適な材料が、核形成阻害コーティングを堆積させるために識別および選択されることができる。
また、上記の活性化エネルギー関係に加えて、拡散活性化エネルギーと解離活性化エネルギーとの間の約０．３ｅＶ未満またはそれと等しい比較的に小さい差異を呈する表面は、約０．１未満の累積付着確率が所望される、ある用途において特に有用であり得ることも、現在見出されている。拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）と解離活性化エネルギー（Ｅｉ）との間のエネルギー差異（ΔＥｓ－ｉ）は、以下の方程式に従って計算され得る。
Figure 2023053021000064
例えば、少なくともある場合には、拡散活性化エネルギーと解離活性化エネルギーとの間のエネルギー差異が約０．２５ｅＶ未満またはそれと等しい、表面は、マグネシウム蒸気に関して約０．０７未満またはそれと等しい累積付着確率を呈することが、現在見出されている。他の実施例では、約０．２ｅＶ未満またはそれと等しいΔＥｓ－ｉは、約０．０５未満またはそれと等しい累積付着確率をもたらし、約０．１ｅＶ未満またはそれと等しいΔＥｓ－ｉは、約０．０４未満またはそれと等しい累積付着確率をもたらし、約０．０５ｅＶ未満またはそれと等しいΔＥｓ－ｉは、約０．０２５未満またはそれと等しい累積付着確率をもたらす。
故に、いくつかの実施形態では、表面は、以下の不等式関係において、αが、約１．１～約２．５の範囲、または例えば、約１．７５等の約１．５～約２の範囲から選択される任意の数であり、βが、約２～約５の範囲、または例えば、約３等の約２．５～約３．５の範囲から選択される任意の数であることによって特徴付けられる。
Figure 2023053021000065
式中、以下の方程式に従って計算されるΔＥｓ－ｉは、以下の方程式では、約０．３ｅＶ未満またはそれと等しい、約０．２５ｅＶ未満またはそれと等しい、約０．２ｅＶ未満またはそれと等しい、約０．１５ｅＶ未満またはそれと等しい、約０．１ｅＶ未満またはそれと等しい、もしくは約０．０５ｅＶ未満またはそれと等しい。
Figure 2023053021000066
計算の結果はまた、本実施例では、約１ｎｍの平均厚さを有するマグネシウムコーティングを生じさせる、そのような表面上に堆積することに応じて、表面上のマグネシウムの付着確率であるように規定された、シミュレートされた初期付着確率を判定するように分析された。結果の分析に基づいて、少なくともある場合には、脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）が拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）の約２倍未満であり、拡散活性化エネルギー（Ｅｓ）が解離活性化エネルギー（Ｅｉ）の約３倍未満である、表面は、概して、約０．１未満の比較的に低い初期付着確率を呈することが、現在見出されている。
いかなる特定の理論によっても拘束されることを所望するわけではないが、種々の事象の活性化エネルギーおよび上記で説明されるようなこれらの活性化エネルギーの間の個別の関係は、概して、表面への吸着原子反応の活性化エネルギー（Ｅｂ）が脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）を上回る、表面に適用されるであろうことが仮定される。表面への吸着原子反応の活性化エネルギー（Ｅｂ）が脱着活性化エネルギー（Ｅｄｅｓ）未満である、表面に関して、そのような表面上の吸着原子の初期付着確率は、概して、約０．１を上回るであろうことが仮定される。
上記に説明される種々の活性化エネルギーは、電子ボルト（ｅＶ）等の任意のエネルギーの単位で測定される、負ではない値として扱われることを理解されたい。そのような場合において、上記で議論される活性化エネルギーに関する種々の不等式および方程式は、概して、種々のエネルギーの単位を横断して適用可能であり得る。
種々の活性化エネルギーのシミュレートされた値が上記で議論されているが、これらの活性化エネルギーはまた、実験的に測定される、および／または種々の技法を使用して導出され得ることを理解されたい。そのような目的のために使用され得る技法および器具の実施例は、限定ではないが、熱脱着分光法、電界イオン顕微鏡法（ＦＩＭ）、走査型トンネル顕微鏡法（ＳＴＭ）、透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）、および中性子放射化トレーサ走査（ＮＡＴＳ）を含む。
概して、本明細書に説明される種々の活性化エネルギーは、表面および吸着原子の一般組成および構造が（例えば、実験測定および分析を通して）規定される場合に、量子化学シミュレーションを行うことによって導出され得る。シミュレーションに関して、例えば、単一エネルギー点、遷移状態、エネルギー表面走査、および局所／大域的エネルギー最小値等の方法を使用する、量子化学シミュレーションが、使用されてもよい。例えば、密度関数理論（ＤＦＴ）、ハートリー・フォック（ＨＦ）、己無撞着場（ＳＣＦ）、および完全構成相互作用（ＦＣＩ）等の種々の理論が、そのようなシミュレーション方法と併せて使用されてもよい。理解されるであろうように、拡散、脱着、および核形成等の種々の事象は、初期状態、遷移状態、および最終状態の相対エネルギーを調査することによって、シミュレートされてもよい。例えば、遷移状態と初期状態との間の相対エネルギー差異は、概して、種々の事象と関連付けられる活性化エネルギーの比較的に正確な推定値を提供し得る。
本明細書で使用されるように、「実質的に」、「実質的な」、「およそ」、および「約」という用語は、わずかな変動を表して構成するために使用される。事象または状況と併せて使用されるとき、用語は、事象または状況が精密に起こる事例、ならびに事象または状況が密接に接近して起こる事例を指すことができる。例えば、数値と併せて使用されるとき、用語は、±５％未満またはそれと等しい、±４％未満またはそれと等しい、±３％未満またはそれと等しい、±２％未満またはそれと等しい、±１％未満またはそれと等しい、±０．５％未満またはそれと等しい、±０．１％未満またはそれと等しい、もしくは±０．０５％未満またはそれと等しい等の数値の±１０％未満またはそれと等しい変動の範囲を指すことができる。例えば、第１の数値は、第１の数値が、±５％未満またはそれと等しい、±４％未満またはそれと等しい、±３％，未満またはそれと等しい±２％未満またはそれと等しい、±１％未満またはそれと等しい、±０．５％未満またはそれと等しい、±０．１％未満またはそれと等しい、もしくは±０．０５％未満またはそれと等しい等の第２の数値の±１０％未満またはそれと等しい変動の範囲内である場合に、第２の数値と実質的に、またはほぼ同一であると見なされることができる。
いくつかの実施形態の説明では、別の構成要素の「上に」、またはそれを「覆って」提供される、もしくは別の構成要素を「被覆している」または「被覆する」構成要素は、後者の構成要素が前者の構成要素の直接上にある（例えば、物理的に接触する）場合、ならびに１つまたはそれを上回る介在構成要素が前者の構成要素と後者の構成要素との間に位置する場合を包含することができる。
加えて、量、比、および他の数値は、ある時は、本明細書では範囲形式で提示される。そのような範囲形式は、便宜上、簡潔にするために使用されることが理解され得るが、範囲の限界として明示的に規定される数値だけでなく、各数値および下位範囲が明示的に規定される場合のように、その範囲内に包含される全ての個々の数値または下位範囲も柔軟に含むことが理解されるべきである。
本開示は、ある具体的実施形態を参照して説明されているが、その種々の修正は、当業者に明白であろう。本明細書で提供される任意の実施例は、本開示のある側面を例証する目的のためのみに含まれ、いかようにも本開示を限定することを意図していない。本明細書で提供される任意の図面は、本開示のある側面を例証する目的のためのみのものであり、一定の縮尺で描かれない場合があり、いかようにも本開示を限定しない。本明細書に添付される請求項の範囲は、上記の説明に記載される具体的実施形態によって限定されるべきではないが、全体として本開示に一致する、それらの全範囲を与えられるべきである。本明細書に記載される全ての文書の開示は、参照することによってそれらの全体として本明細書に組み込まれる。

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  1. 方法、デバイス、等。
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