JP2023122644A - 有機蒸気ジェットプリンティングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】微細な金属シャドウマスクや液体溶剤を使用せずに、有機材料の微細な線をディスプレイバックプレーンにプリントするために使用される装置及び技術を提供する。【解決手段】直線的に整列するデポジタを含み、前記デポジタのそれぞれが、アパーチャのクラスタを有する、有機蒸気ジェットプリントダイを提供する。前記有機蒸気ジェットプリントダイは、アパーチャの各クラスタにおいて少なくとも１つの第１のアパーチャを含み、前記少なくとも１つの第１のアパーチャは、キャリアガス源及び蒸発オーブンと流体連通している運搬アパーチャであることができる。アパーチャの各クラスタにおける少なくとも１つの第２のアパーチャは、前記アパーチャでの静圧よりも低い静圧を有する真空リザーバーと流体連通している排出アパーチャであることができる。前記運搬アパーチャ及び前記排出アパーチャは、０．４％未満の非均一性を有することができる。【選択図】図４Ａ

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０２２年２月２３日出願の米国特許出願第１６／３１２，８５３号の優先権を主張し、これらの開示内容の全体を参照により本明細書に援用する。

本発明は、エッチストップとして埋め込まれた二酸化ケイ素を含むプリントダイを製造するための装置及び技術、ならびにそれらを含む装置及び技術に関する。

有機材料を利用する光電子デバイスは、多数の理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。ＯＬＥＤについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が発光する波長は、一般に適切なドーパントで容易に調節され得る。

ＯＬＥＤはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。幾つかのＯＬＥＤの材料及び構成が、参照によりその全体が組み込まれる特許文献１、特許文献２及び特許文献３において記載されている。

燐光発光性分子の１つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。若しくは、ＯＬＥＤは、白色光を照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、ＯＬＥＤでも用いられることができる。白色ＯＬＥＤは、単層のＥＭＬデバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のＣＩＥ座標を使用して測定することができる。

本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び低分子有機材料を含む。「低分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「低分子」は実際にはかなり大型であってもよい。低分子は、幾つかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「低分子」クラスから分子を排除しない。低分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。低分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又は燐光性低分子発光体であってよい。デンドリマーは「低分子」であってもよく、ＯＬＥＤの分野において現在使用されているデンドリマーは全て低分子であると考えられている。

本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第１の層が第２の層「の上に配置されている」と記述される場合、第１の層のほうが基板から遠くに配置されている。第１の層が第２の層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第１の層と第２の層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。

本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送されることができ、且つ／又は該媒質から堆積されることができるという意味である。

配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。

本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第１の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第１のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第２のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するＩＰ（あまり負でないＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（あまり負でないＥＡ）に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。

本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるように、第１の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第１の仕事関数は第２の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。

層、材料、領域、及びデバイスは、それらが発する光の色に関連して本明細書に記載されることができる。一般に、本明細書において使用される場合、特定の色の光を生成すると記述される発光領域は、積層体内で相互に配置された１以上の発光層を含むことができる。

本明細書において使用される場合、「赤色」層、材料、領域、又はデバイスとは、約５８０ｎｍ～７００ｎｍの範囲で発光するか、その領域で発光スペクトルのピークが最も高いものを指す。同様に、「緑色」層、材料、領域、デバイスとは、約５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲において、発光するか、ピーク波長を有する発光スペクトルを有するものを指す。「青色」層、材料、又はデバイスとは、約４００ｎｍ～５００ｎｍの範囲において、発光するか、ピーク波長を有する発光スペクトルを有するものを指す。「黄色」層、材料、領域、又はデバイスとは、約５４０ｎｍ～６００ｎｍの範囲において、ピーク波長を有する発光スペクトルを有するものを指す。幾つかの配置においては、別々の領域、層、材料、領域、又はデバイスが、別々の「濃い青色」と「薄い青色」の光を提供することができる。本明細書において使用される場合、別々の「薄い青色」と「濃い青色」を提供する配置において、「濃い青色」成分とは、「薄い青色」成分のピーク発光波長よりも少なくとも約４ｎｍ小さいピーク発光波長を持つものを指す。通常、「薄い青色」成分は、約４６５ｎｍ～５００ｎｍの範囲でピーク発光波長を有し、「濃い青色」成分は、約４００ｎｍ～４７０ｎｍの範囲でピーク発光波長を有するが、これらの範囲は、幾つかの構成によって異なる場合がある。同様に、色変化層は、別の色の光を、その色に特定された波長を有する光に変換又は変更する層を指す。例えば、「赤色」のカラーフィルターは、約５８０ｎｍ～７００ｎｍの範囲の波長を有する光をもたらすフィルターを指す。一般に、色変化層には、不要な波長の光を除去してスペクトルを変更させるカラーフィルターと、高エネルギーの光子を低エネルギーに変換する色変化層の２つのクラスがある。「色の」成分とは、活性化又は使用されると、前述のように特定の色を有する光を生成又は放出する成分を指す。例えば、「第１の色の第１の発光領域」と「前記第１の色とは異なる第２の色の第２の発光領域」は、デバイス内で活性化されると、前述のように２つの異なる色を発する２つの発光領域を記述する。

本明細書において使用される場合、発光材料、層、及び領域は、同じ又は異なる構造によって最終的に放射される光とは対照的に、材料、層、又は領域によって最初に生成された光に基づいて、互いに、及び他の構造から区別されることができる。通常、最初の光の発生は、光子の放出をもたらすエネルギーレベルの変化の結果である。例えば、有機発光材料は、最初に青色光を生成することができ、これはカラーフィルター、量子ドット、又はその他の構造によって赤色光又は緑色光に変換されることができ、それによって完全な発光積層体又はサブピクセルは、赤色光又は緑色光を発する。この場合、前記サブピクセルが、「赤色」又は「緑色」成分であっても、最初の発光材料又は層は「青色」成分と呼ばれることがある。

幾つかの場合においては、発光領域、サブピクセル、色変化層等の成分の色を１９３１ＣＩＥ座標で記述することが好ましいこともある。例えば、黄色の発光材料は、複数のピーク発光波長を有し、前述のように、１つは「緑色」領域のエッジ内又はその近く、もう１つは「赤色」領域のエッジ内又はその近くにあることができる。したがって、本明細書において使用される場合、各色の用語は、１９３１ＣＩＥ座標色空間における形状にも対応する。１９３１ＣＩＥ色空間における形状は、２つのカラーポイントと追加の内部ポイントとの間の軌跡をたどることによって構築される。例えば、赤色、緑色、青色、黄色の内部形状パラメーターは、以下のように定義される。

ＯＬＥＤについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献４において見ることができる。

一実施形態によれば、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）も提供される。前記ＯＬＥＤは、アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層と、を含むことができる。一実施形態によれば、前記有機発光デバイスは、消費者製品、電子部品モジュール、及び／又は照明パネルから選択される１以上のデバイスに組み込まれる。

一実施形態によれば、直線的に整列するデポジタを含み、前記デポジタのそれぞれが、アパーチャのクラスタを有する、有機蒸気ジェットプリントダイを含む装置を提供することができる。前記有機蒸気ジェットプリントダイは、アパーチャの各クラスタにおいて少なくとも１つの第１のアパーチャを含み、前記少なくとも１つの第１のアパーチャは、キャリアガス源及び蒸発オーブンと流体連通している運搬アパーチャであることができる。アパーチャの各クラスタにおける少なくとも１つの第２のアパーチャは、前記アパーチャでの静圧よりも低い静圧を有する真空リザーバーと流体連通している排出アパーチャであることができる。前記運搬アパーチャ及び排出アパーチャは、０．４％未満である長さ均一性を有することができる。

前記運搬アパーチャ及び前記排出アパーチャは、接着したシリコンウエハ、及び埋め込み酸化物層を含むシリコンウエハの面にエッチングされたチャネルの２分割部分（ｂｉｓｅｃｔｉｏｎ）から形成されることができる。前記運搬アパーチャ及び／又は前記排出アパーチャを形成するチャネルは、埋め込み酸化物層を有するウエハのシリコン層の１つを通って完全に延びてもよく、前記ウエハの前記埋め込み酸化物層の他方の側の前記シリコン層に延びなくてもよい。

エッチングされた前記運搬アパーチャは、前記埋め込み酸化物層の表面で止まることができる。

前記埋め込み酸化物層は、運搬アパーチャ及び／又は排出アパーチャの片側を形成するように構成されることができる。

埋め込み酸化物層は、３枚ウエハ積層体の真ん中のウエハ内に配置されることができる。

埋め込み酸化物層は、２枚ウエハ積層体の各ウエハ内に配置されることができる。前記埋め込み酸化物層は、パターン化されることができる。前記埋め込み酸化物層に隣接して位置されるエッチングされた空洞は、２枚ウエハ積層体において、共に接着された各ウエハの両側に配置されることができる。

前記接着されたシリコンウエハは、第１のシリコンウエハ、第２のシリコンウエハ、及び第３のシリコンウエハを含むことができる。前記装置は、前記運搬アパーチャに接続されている運搬チャネル、及び前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルを含むことができ、前記運搬チャネル及び前記排出チャネルは、前記第１のシリコンウエハの前記埋め込み酸化物層で止まる。前記第２のシリコンウエハ及び前記第３のシリコンウエハは、前記第１のシリコンウエハの前記排出チャネルと合致するチャネルを有することができる。

前記排出アパーチャは、前記運搬アパーチャよりも長くてもよい。

接着されたシリコンウエハの埋め込み酸化物層は、パターン化されることができる。

前記装置は、前記運搬アパーチャに接続されている運搬チャネル、及び第１の軸に平行であり、前記運搬チャネルに接続されている運搬チャネル延長部を含むことができ、前記運搬チャネルは、第２の軸に平行である方向に配置される。

前記装置は、前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルを含むことができる。前記排出チャネルの排出延長部は、第１の軸に平行であることができ、前記排出チャネルは、第２の軸に平行である。

前記装置は、前記運搬アパーチャに接続されている第１の部分及び第２の部分を有する運搬チャネルを含むことができ、前記第１の部分及び前記第２の部分は、前記運搬チャネルを分岐させる。

前記装置は、前記運搬アパーチャに接続されている運搬チャネル、及び前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルを含むことができる。前記排出チャネルの長さは、前記埋め込み酸化物層のエッチストップによって決定されることができ、運搬チャネル長は、タイムド（ｔｉｍｅｄ）エッチングに基づく。

前記装置は、前記接着されたシリコンウエハの第１のウエハ対の第１のシリコンウエハの第１の表面を含むことができ、前記第１の表面は、前記第１のウエハ対において、前記排出アパーチャに接続されている開いた排出チャネルを有する。第２のウエハは、前記第１のウエハ対に接着され、前記接着されたシリコンウエハを有するプリントダイを形成することができ、前記第２のウエハ対は、前記第１のウエハ対と同じである。

一実施形態によれば、第１のシリコンウエハ上に第１の埋め込み酸化物層、及び第２のシリコンウエハ上に第２の埋め込み酸化物層を形成することを含み、前記第１の埋め込み酸化物層及び前記第２の埋め込み酸化物層は、エッチストップを形成することを含む方法を提供することができる。前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハ上に、プリントダイのための運搬チャネル及び排出チャネルを形成することができ、前記運搬チャネル及び／又は前記排出チャネルの深さは、エッチストップに基づいている。前記第１のシリコンウエハは、第２のシリコンウエハに接着され、前記プリントダイのウエハ対を形成することができる。

前記方法は、第１の深さを有する運搬チャネル及び第２の深さを有する排出チャネルを形成することができ、前記第２の深さは、前記第１の深さよりも大きい。

前記方法は、前記エッチストップで止まる排出チャネルを形成することができ、前記運搬チャネルの長さは、タイムドエッチングに基づくことができる。

前記方法は、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハを研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層の前記エッチストップを所定の場所に配置することを含むことができる。

一実施形態によれば、第１のシリコンウエハ上の第１のパターン化された埋め込み酸化物層及び第２のシリコンウエハ上の第２のパターン化された埋め込み酸化物層を形成することを含む方法を提供することができ、前記第１の埋め込み酸化物層及び前記第２の埋め込み酸化物層は、パターン化されたエッチストップを形成し、前記第１のパターン化された埋め込み酸化物層は、第１のビアを含み、前記第２のパターン化された埋め込み酸化物層は、第２のビアを含む。前記方法は、前記パターン化されたエッチストップに基づき、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハ上に、プリントダイのための運搬チャネル及び排出チャネルを形成することを含み、前記排出チャネルは、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハにおける前記第１のビア及び前記第２のビアで形成される。前記方法は、前記第１のシリコンウエハを第２のシリコンウエハに接着し、前記プリントダイのウエハ対を形成することを含むことができる。

前記第１のシリコンウエハを前記第２のシリコンウエハに接着した後、前記排出チャネルの第１の長さは、増加することができる。

前記方法による前記排出チャネルの形成は、タイムドエッチングを行い、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハにおける前記第１のビア及び前記第２のビアを通って前記排出チャネルを形成することを含むことができる。

前記運搬チャネルの形成は、前記パターン化されたエッチストップに基づき、前記運搬チャネルのそれぞれのエッチングを止めることを含むことができる。

前記方法は、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハを研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層の前記パターン化されたエッチストップを所定の場所に配置することを含むことができる。

前記方法は、第１の軸に平行である運搬チャネル延長部を形成することを含むことができ、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハの運搬チャネルは、第２の軸に平行である方向でエッチングされる。

前記方法は、第１の軸に平行である前記排出チャネルの排出延長部を形成することを含むことができ、前記排出チャネルは、第２の軸に平行である。前記運搬チャネルを形成することは、前記運搬チャネルの第１の部分及び第２の部分を形成し、前記運搬チャネルを分岐させることを含むことができる。

一実施形態によれば、排出チャネルマスクで第１のシリコンウエハをパターン化し、堆積チャネル長と排出チャネル長との差に対応して、前記第１のシリコンウエハをエッチングすることを含む方法を提供することができる。酸化層は、第２のシリコンウエハ上に形成されることができる。前記第１のシリコンウエハを前記第２のシリコンウエハに接着し、第１のウエハ対を形成することができる。前記第１のウエハ対を研削及び研磨し、前記酸化層のエッチストップを所定の場所に配置することができる。前記第１のウエハ対の前記第１のシリコンウエハの第１の表面は、パターン化されることができ、前記第１の表面は、エッチングされることができ、運搬チャネル及び排出チャネルのエッチングは、エッチストップで止まる。前記方法は、前記酸化層を除去し、前記第１のウエハ対の前記排出チャネルを開くことを含むことができる。第２のウエハ対を前記第１のウエハ対に接着し、プリントダイを形成することができ、前記第２のウエハ対は、前記第１のウエハ対と同じである。

第３のシリコンウエハを前記排出チャネルマスクでパターン化し、前記第３のシリコンウエハをエッチングし、堆積チャネル長と排出チャネル長との差に対応させることで、前記第２のウエハ対を形成することができる。酸化層は、第４のシリコンウエハ上に形成されることができる。前記第３のシリコンウエハを前記第４のシリコンウエに接着し、前記第２のウエハ対を形成することができる。前記方法は、前記第２のウエハ対を研削及び研磨し、所定の場所に前記酸化層のエッチストップを配置することを含むことができる。前記第２のウエハ対の前記第３のシリコンウエハの第１の表面は、パターン化され、前記第１の表面はエッチングされることができ、運搬チャネル及び排出チャネルのエッチングは、前記エッチストップで止まる。前記酸化層を除去し、前記第２のウエハ対の前記排出チャネルを開くことができる。

一実施形態によれば、第１のシリコンウエハ上に埋め込み酸化物層を形成することを含む方法を提供することができる。前記第１のシリコンウエハの１以上の表面を研削及び研磨することで、前記埋め込み酸化物層の位置を調節することができる。前記埋め込み酸化物層で止まる前記第１のシリコンウエハの第１の表面で、第１の運搬チャネル及び第１の排出チャネルをエッチングすることができる。前記第１のシリコンウエハの前記第１の排出チャネルに対応する第２のシリコンウエハに、浅い排出チャネルをエッチングすることができる。前記方法は、前記第１のシリコンウエハの第１の表面を前記第２のシリコンウエハに接着することを含むことができる。前記第１のシリコンウエハの第２の表面に、第２の運搬チャネル及び第２の排出チャネルをエッチングすることができる。前記埋め込み酸化物層で終わる運搬チャネル及び排出チャネルを形成することができる。前記方法は、前記第１のシリコンウエハの前記第１の排出チャネルに合致するチャネルで第３のシリコンウエハをエッチングすることを含むことができる。前記第１のシリコンウエハ及び前記第３のシリコンウエハを接着し、プリントダイを形成することができる。

前記方法は、前記第１のシリコンウエハの第１の側に前記第２のシリコンウエハを接着すること、及び前記第３のシリコンウエハを前記第１のシリコンウエハの第２の側に接着することを含むことができる。

前記第２のシリコンウエハ及び前記第３のシリコンウエハは、前記第１のシリコンウエハよりも薄くてもよい。

前記方法は、前記第１のシリコンウエハを研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層のパターン化されたエッチストップを所定の場所に配置することを含むことができる。

一実施形態によれば、プリントダイを形成する方法が提供されることができ、前記方法は、第１のエッチストップとしての第１の埋め込み酸化物層を含む第１のウエハ対における第１の軸において、第１の排出チャネル延長部をエッチングすることを含み、前記第１の排出チャネル延長部の長さは異なり、前記第１のウエハ対は、第１のシリコンウエハ及び第２のシリコンウエハを含む。前記第１のウエハ対の第２の軸に沿って、第１の排出チャネル及び第１の運搬チャネルをエッチングすることができ、チャネルの深さは、前記第１のエッチストップによって決定されることができる。第２のエッチストップとしての埋め込み酸化物層を含む第２のウエハ対における第１の軸において、第２の排出チャネル延長部をエッチングすることができ、前記第２の排出チャネル延長部の長さは異なり、前記第２のウエハ対は、第３のシリコンウエハ及び第４のシリコンウエハを含む。前記方法は、前記第２のウエハ対の前記第２の軸に沿って、第２の排出チャネル及び第２の運搬チャネルをエッチングすることを含むことができ、チャネルの深さは、前記第２のエッチストップによって決定される。前記第１のウエハ対を前記第２のウエハ対に接着し、プリントダイを形成することができる。

前記方法は、前記第１の運搬チャネルから第１の所定の距離で、前記第１の排出チャネル延長部を整列させること、及び前記第２の運搬チャネルから第２の所定の距離で前記第２の排出チャネル延長部を整列させることを含むことができる。前記第１の排出チャネル延長部は、前記第１の運搬チャネルの周りに第１の長方形パターンを形成することができる。前記第２の排出チャネル延長部は、前記第２の運搬チャネルの周りに第２の長方形パターンを形成することができる。

前記第１の排出チャネル延長部は、第１のｔ字型パターンで配列されることができ、前記第２の排出チャネル延長部は、第２のｔ字型パターンで配列されることができる。

前記第１の運搬チャネル及び前記第２の運搬チャネルのエッチングは、前記第１の運搬チャネルの第１の部分及び第２の部分をエッチングすること、及び前記第２の運搬チャネルの第３の部分及び第４の部分をエッチングすることを含むことができる。前記第１の運搬チャネル及び前記第２の運搬チャネルを分岐することができる。前記方法は、前記第１のウエハ対及び前記第２のウエハ対を研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層の前記第１のエッチストップ及び前記第２のエッチストップを所定の場所に配置することを含むことができる。

一実施形態によれば、第１のウエハ及び第２のウエハにおける排出チャネルの部分をエッチングすることを含む、プリントダイを形成する方法を提供することができる。前記第３のウエハの第１の表面と第２の表面との間に位置されるエッチストップ層を含む第３のウエハにおいて、排出チャネル及び堆積チャネルをエッチングすることができる。前記第３のウエハのエッチングされた表面を前記第１のウエハに接着することができ、それによって排出チャネルは整列する。前記第３のウエハの前記第２の表面において、堆積チャネル及び排出チャネルの第２のセットをエッチングすることができ、前記第２のウエハのエッチングされた表面に前記第２の表面を接着し、プリントダイを形成することができる。

図１は、有機発光デバイスを示す。

図２は、別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスを示す。

図３Ａは、ＯＶＪＰプリンティングシステム（有機蒸気ジェットプリンティング）の要素の概略図を示す。

図３Ｂは、単一の真空チャンバーにおける３色プリンティングを示す概略図を示す。

図３Ｃは、ＯＶＪＰプリンティングに使用されるＤＥＣ（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ－Ｅｘｈａｕｓｔ－Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）アパーチャの概略図を示す。

図３Ｄは、ＤＥＣアパーチャ群の流線を示す。

図３Ｅは、堆積物の形状が運搬アパーチャ及び排出アパーチャ構成によってどのように影響されるかを示す、異なるプリントダイ設計からの堆積プロファイルを示す。 図３Ｆは、堆積物の形状が運搬アパーチャ及び排出アパーチャ構成によってどのように影響されるかを示す、異なるプリントダイ設計からの堆積プロファイルを示す。 図３Ｇは、堆積物の形状が運搬アパーチャ及び排出アパーチャ構成によってどのように影響されるかを示す、異なるプリントダイ設計からの堆積プロファイルを示す。

図４Ａは、開示された主題の一実施形態によって、２枚のウエハを接着してＯＶＪＰプリントダイを作製する方法を示す。

図４Ｂは、開示された主題の一実施形態によって、接着した１対のウエハから作製されるプリントダイを示す。

図４Ｃは、開示された主題の一実施形態によって、ダイの１つのエッジに沿って形成されたアパーチャの詳細を示す。

図５Ａは、作製されたプリントダイの電子顕微鏡写真を示し、図５Ａは、アパーチャを有するダイエッジを示す。 図５Ｂは、作製されたプリントダイの電子顕微鏡写真を示し、図５Ｂは、アパーチャ面の高倍率の拡大図を示す。 図５Ｃは、作製されたプリントダイの電子顕微鏡写真を示し、図５Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、基板から見た運搬アパーチャ及び排出アパーチャを示す。

図６Ａは、ダイに形成されたアパーチャの寸法と、１０個のデポジタダイにおける堆積アパーチャ及び排出アパーチャのアパーチャ長の測定値を示す。 図６Ｂは、ダイに形成されたアパーチャの寸法と、１０個のデポジタダイにおける堆積アパーチャ及び排出アパーチャのアパーチャ長の測定値を示す。 図６Ｃは、ダイに形成されたアパーチャの寸法と、１０個のデポジタダイにおける堆積アパーチャ及び排出アパーチャのアパーチャ長の測定値を示す。 図６Ｄは、ダイに形成されたアパーチャの寸法と、１０個のデポジタダイにおける堆積アパーチャ及び排出アパーチャのアパーチャ長の測定値を示す。

図７Ａは、開示された主題の実施形態に従って、研究用スケールからのアパーチャ寸法、１０デポジタダイ、及び製造スケール２４０デポジタダイの比較を示す。 図７Ｂは、開示された主題の実施形態に従って、研究用スケールからのアパーチャ寸法、１０デポジタダイ、及び製造スケール２４０デポジタダイの比較を示す。 図７Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、研究用スケールからのアパーチャ寸法、１０デポジタダイ、及び製造スケール２４０デポジタダイの比較を示す。

図８Ａ－Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、アパーチャエッチングのためのエッチストップとして埋込み酸化物層を使用することによって、アパーチャ長の均一性を改善する方法を示す。

図９Ａは、示された主題の実施形態に従って、エッチストップを使用する、タイムドＤＲＩＥエッチングとＤＲＩＥエッチングによって形成されるアパーチャ長の比較を示す。 図９Ｂは、示された主題の実施形態に従って、エッチストップを使用する、タイムドＤＲＩＥエッチングとＤＲＩＥエッチングによって形成されるアパーチャ長の比較を示す。

図１０Ａ－Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、パターン化されたエッチストップを使用する高均一性プリントダイを製造する方法の概略図を示す。

図１１は、開示された主題の一実施形態にしたがって、パターン化されていないエッチストップを使用する高均一性プリントダイを製造する代替方法を示す。

図１２Ａ－Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、埋め込み酸化物層をエッチストップとして使用する中央ウエハを有する３枚ウエハ積層体を使用して高均一性プリントダイを製造する代替方法を示す。

図１３Ａは、開示された主題の実施形態に従って、蝶形（ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ）デポジタを有する２枚ウエハエッチストッププロセスを使用して可能な排出アパーチャの代替構成を示す。 図１３Ｂは、開示された主題の実施形態に従って、蝶形デポジタを有する２枚ウエハエッチストッププロセスを使用して可能な排出アパーチャの代替構成を示す。 図１３Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、蝶形デポジタを有する２枚ウエハエッチストッププロセスを使用して可能な排出アパーチャの代替構成を示す。

図１４Ａは、開示された主題の実施形態に従って、分岐したデポジタを有する２枚ウエハエッチストッププロセスを使用した排出アパーチャの代替構成を示す。 図１４Ｂは、開示された主題の実施形態に従って、分岐したデポジタを有する２枚ウエハエッチストッププロセスを使用した排出アパーチャの代替構成を示す。 図１４Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、分岐したデポジタを有する２枚ウエハエッチストッププロセスを使用した排出アパーチャの代替構成を示す。

図１５Ａは、開示された主題の実施形態に従って、２枚ウエハエッチストッププロセスを使用した運搬アパーチャ及び排出アパーチャの代替構成を示す。 図１５Ｂは、開示された主題の実施形態に従って、２枚ウエハエッチストッププロセスを使用した運搬アパーチャ及び排出アパーチャの代替構成を示す。 図１５Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、２枚ウエハエッチストッププロセスを使用した運搬アパーチャ及び排出アパーチャの代替構成を示す。

概して、ＯＬＥＤは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層（複数可）に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。幾つかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。

初期のＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第４，７６９，２９２号明細書において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子（「蛍光」）を使用していた。蛍光発光は、概して、１０ナノ秒未満の時間枠で発生する。

ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料（「燐光」）を有するＯＬＥＤが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ 有機エレクトロルミネセンスデバイスｓ」、Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１～１５４、１９９８；（「Ｂａｌｄｏ－Ｉ」）及びＢａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｇｒｅｅｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ デバイスｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７５巻、３号、４～６（１９９９）（「Ｂａｌｄｏ－ＩＩ」）。燐光については、参照により組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号５～６段において更に詳細に記述されている。

図１は、有機発光デバイス１００を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス１００は、基板１１０、アノード１１５、正孔注入層１２０、正孔輸送層１２５、電子ブロッキング層１３０、発光層１３５、正孔ブロッキング層１４０、電子輸送層１４５、電子注入層１５０、保護層１５５、カソード１６０、及びバリア層１７０を含み得る。カソード１６０は、第１の導電層１６２及び第２の導電層１６４を有する複合カソードである。デバイス１００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるＵＳ７，２７９，７０４、６～１０段において更に詳細に記述されている。

これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板－アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５、８４４、３６３号において開示されている。ｐ－ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号明細書において開示されている通りの、５０：１のモル比でｍ－ＭＴＤＡＴＡにＦ_４－ＴＣＮＱをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるＴｈｏｍｐｓｏｎらの米国特許第６，３０３，２３８号において開示されている。ｎ－ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、１：１のモル比でＢＰｈｅｎにＬｉをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５，７０３，４３６号及び同第５，７０７，７４５号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したＩＴＯ層を有するＭｇ：Ａｇ等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０９７，１４７号及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において提供されている。保護層の説明は、参照によりその全体が組み込まれている米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号明細書で見ることができる。

図２は、反転させたＯＬＥＤ２００を示す。デバイスは、基板２１０、カソード２１５、発光層２２０、正孔輸送層２２５、及びアノード２３０を含む。デバイス２００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なＯＬＥＤ構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス２００はアノード２３０の下に配置されたカソード２１５を有するため、デバイス２００は「反転させた」ＯＬＥＤと称されることができる。デバイス１００に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス２００の対応する層において使用してよい。図２は、幾つかの層が如何にしてデバイス１００の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。

図１及び図２において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本発明の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なＯＬＥＤは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス２００において、正孔輸送層２２５は正孔を輸送し、正孔を発光層２２０に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図１及び図２に関して記述されている異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。

参照によりその全体が組み込まれるＦｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４７，１９０号明細書において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤが使用され得る。ＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第５，７０７，７４５号明細書において記述されている通り、積み重ねられてよい。ＯＬＥＤ構造は、図１及び図２において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Ｆｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，０９１，１９５号明細書において記述されているメサ構造及び／又はＢｕｌｏｖｉｃらの米国特許第５，８３４，８９３号明細書において記述されている凹部構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。

明細書に開示される幾つかの実施形態においては、それぞれ図１～図２に示される発光層１３５及び発光層２２０等の発光層又は材料は、量子ドットを含むことができる。当業者の理解に従って明示的に又は文脈によって反対のことが示されない限り、本明細書に開示される「発光層」又は「発光材料」は、量子ドット又は同等の構造を含む有機発光材料及び／又は発光材料を含むことができる。このような発光層は、別の発光材料や他の発光体によって放出された光を変換する量子ドット材料のみを含むこともできれば、別の発光物質や他の発光体を含むこともでき、電流の印加から直接それ自身が発光することもできる。同様に、色変化層、カラーフィルター、アップコンバージョン又はダウンコンバージョン層又は構造は、量子ドットを含む材料を含むことができるが、そのような層は、本明細書に開示されるような「発光層」とは見なされない場合がある。一般に、「発光層」又は材料は、初期光を放出するものであり、それ自体はデバイス内で初期光を放出しないが、発光層によって放出された初期光に基づいて異なるスペクトル成分の変化した光を再放出するカラーフィルター又は他の色変化層等の別の層によって変化させることができる。

別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０１３，９８２号明細書及び同第６，０８７，１９６号明細書において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，３３７，１０２号において記述されているもの等の有機気相堆積（ＯＶＰＤ）、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，４３１，９６８号明細書において記述されているもの等の有機蒸気ジェットプリンティング（ＯＶＪＰ）による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，２９４，３９８号明細書及び同第６，４６８，８１９号明細書において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及びＯＶＪＤ等の堆積法の幾つかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、好ましくは少なくとも３個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、低分子において使用され得る。２０個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、３～２０個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を有する材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける低分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。

本発明の実施形態にしたがって製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の１つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び／又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９６８，１４６号明細書、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３０９８号及び同第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２８２９号において記述されている、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を含む前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び／又は同時に堆積されるべきである。非ポリマー材料に対するポリマー材料の重量比は、９５：５から５：９５の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作製され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。

幾つかの実施形態においては、アノード、カソード、又は有機発光層の上に配置された新たな層の少なくとも１つが、エンハンスメント層として機能する。エンハンスメント層は、非放射的に発光体材料に結合し、発光体材料から励起状態エネルギーを非放射モードの表面プラズモンポラリトンに伝達する表面プラズモン共鳴を示すプラズモン材料を含む。エンハンスメント層は、有機発光層から閾値距離以内に設けられ、発光体材料は、エンハンスメント層の存在により総非放射性崩壊速度定数及び総放射性崩壊速度定数を有し、閾値距離では、総非放射性崩壊速度定数は、総放射性崩壊速度定数に等しい。幾つかの実施形態においては、ＯＬＥＤは、更に、アウトカップリング層を含む。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、有機発光層の反対側のエンハンスメント層の上に配置される。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、エンハンスメント層から発光層の反対側に配置されるが、依然として、エンハンスメント層の表面プラズモンモードからエネルギーをアウトカップリングする。アウトカップリング層は、表面プラズモンポラリトンからのエネルギーを散乱させる。幾つかの実施形態においては、このエネルギーは、光子として自由空間に散乱される。他の実施形態においては、エネルギーは、表面プラズモンモードから、デバイスの他のモード、例えば、有機導波路モード、基板モード、又は別の導波モード等に散乱されるがこれらに限定されない。エネルギーがＯＬＥＤの非自由空間モードに散乱される場合、他のアウトカップリングスキームを組み込んでそのエネルギーを自由空間に取り出すことができる。幾つかの実施形態においては、１以上の介在層を、エンハンスメント層とアウトカップリング層との間に配置することができる。介在層の例としては、有機、無機、ペロブスカイト、酸化物を含む誘電体材料であることができ、これらの材料の積層体及び／又は混合物を含むことができる。

前記エンハンスメント層は、発光体材料が存在する媒体の有効特性を変更し、発光率の低下、発光ライン形状の変更、角度による発光強度の変化、発光体材料の安定性の変化、ＯＬＥＤの効率の変化、及びＯＬＥＤデバイスの効率ロールオフの低下のいずれか又は全てをもたらす。カソード側、アノード側、又は両側にエンハンスメント層を配置すると、前記した効果のいずれかを利用するＯＬＥＤデバイスが得られる。本明細書に記載され、図示される様々なＯＬＥＤの例に示される特定の機能層に加えて、本開示に係るＯＬＥＤは、ＯＬＥＤにしばしば見られる他の機能層のいずれかを含むことができる。

前記エンハンスメント層は、プラズモン材料、光学活性メタ材料、又はハイパーボリックメタ材料で構成することがきる。本明細書で使用されるとき、プラズモン材料は、誘電率の実部が、電磁スペクトルの可視又は紫外領域でゼロを横切る材料である。幾つかの実施形態では、プラズモン材料は、少なくとも１つの金属を含む。そのような実施形態においては、金属は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃａ、これらの材料の合金又は混合物、及びこれらの材料の積層体の少なくとも１つを含むことができる。一般に、メタ材料は、異なる材料で構成される媒体であり、媒体が全体として、その各材料部分の合計とは異なる動作をする。特に、光学活性メタ材料は、負の誘電率と負の透磁率の両方を有する材料と定義される。一方、ハイパーボリックメタ材料は、誘電率又は透磁率が異なる空間方向に対して異なる符号を有する異方性媒体である。光学活性メタ材料とハイパーボリックメタ材料は、光の波長の長さスケールで伝搬方向に均一に見える媒体であるという点で、分布ブラッグ反射器（「ＤＢＲ」）等の他の多くのフォトニック構造体と厳密に区別される。当業者が理解できる用語を使用すると、伝播方向におけるメタ材料の誘電率は、有効媒質近似で記述することができる。プラズモン材料とメタ材料は、光の伝搬を制御する方法を提供し、様々な方法でＯＬＥＤ性能を向上させることができる。

幾つかの実施形態においては、前記エンハンスメント層は平坦層として設けられる。他の実施形態においては、エンハンスメント層は、周期的、準周期的、若しくはランダムに配置される波長サイズのフィーチャ、又は周期的、準周期的、若しくはランダムに配置されるサブ波長サイズのフィーチャを有する。幾つかの実施形態においては、波長サイズのフィーチャ及びサブ波長サイズのフィーチャは、シャープなエッジを有する。

幾つかの実施形態においては、前記アウトカップリング層は、周期的、準周期的、若しくはランダムに配置される波長サイズのフィーチャ、又は周期的、準周期的、若しくはランダムに配置されるサブ波長サイズのフィーチャを有する。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、複数のナノ粒子から構成することができ、他の実施形態においては、アウトカップリング層は、材料の上に配置された複数のナノ粒子から構成される。これらの実施形態においては、アウトカップリングを、複数のナノ粒子のサイズを変えること、複数のナノ粒子の形状を変えること、複数のナノ粒子の材料を変えること、材料の厚みを調整すること、材料の屈折率又は複数のナノ粒子上に配置される更なる層の屈折率を変えること、エンハンスメント層の厚みを変えること、及び／又はエンハンスメント層の材料を変えることの少なくとも１つによって調節可能であり得る。デバイスの複数のナノ粒子は、金属、誘電体材料、半導体材料、金属の合金、誘電体材料の混合物、１以上の材料の積層体又は層、及び／又はあるタイプの材料のコアであって、別のタイプの材料のシェルでコーティングされたものの少なくとも１つから形成することができる。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、少なくとも金属ナノ粒子から構成され、前記金属は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃａ、これらの材料の合金又は混合物、及びこれらの材料の積層体からなる群から選択される。複数のナノ粒子は、それらの上に配置された更なる層を有することができる。幾つかの実施形態においては、発光の偏光を、アウトカップリング層を使用して調節することができる。アウトカップリング層の次元と周期性を変えることで、空気に優先的にアウトカップリングされる偏光のタイプを選択できる。幾つかの実施形態においては、アウトカップリング層は、デバイスの電極としても機能する。

蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）は、遅延蛍光によって２５％のスピン統計限界を超えることができると考えられている。本明細書において使用される場合、遅延蛍光には、Ｐ型遅延蛍光とＥ型遅延蛍光の２種類がある。Ｐ型遅延蛍光は、三重項－三重項消滅（ＴＴＡ）から発生する。

一方、Ｅ型遅延蛍光は、２つの三重項の衝突に依存せず、むしろ三重項状態と一重項励起状態との間の熱因子に依存する。Ｅ型遅延蛍光を発生させることができる化合物は、非常に小さな一重項－三重項ギャップを有する必要がある。熱エネルギーは、三重項状態から一重項状態への遷移を活性化することができる。このタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）としても知られている。ＴＡＤＦの特徴は、熱エネルギーの増加により温度が上昇すると遅延成分が増加することである。逆項間交差速度が十分に速く、三重項状態からの非放射減衰を最小化できれば、逆占有（ｂａｃｋ ｐｏｐｕｌａｔｅｄ）一重項励起状態の割合は、潜在的に７５％に達することができる。全一重項割合は１００％であり、電気的に生成された励起子のスピン統計限界をはるかに超えることができる。

Ｅ型遅延蛍光特性は、エキシプレックス系又は単一化合物に見られることができる。理論に縛られることなく、Ｅ型遅延蛍光は、発光材料が小さな一重項－三重項エネルギーギャップ（ΔＥＳ－Ｔ）を有することを必要とすると考えられている。有機、非金属含有、供与体－受容体発光材料はこれを達成できるかもしれない。これらの材料における発光は、供与体－受容体電荷移動（ＣＴ）型の発光として特徴付けられることが多い。これらの供与体－受容体型化合物におけるＨＯＭＯとＬＵＭＯの空間的分離は、多くの場合小さなΔＥＳ－Ｔをもたらす。これらの状態は、ＣＴ状態を伴うことがある。多くの場合、供与体－受容体発光材料は、アミノ誘導体又はカルバゾール誘導体等の電子供与体部分と、Ｎ－含有六員環芳香族環等の電子受容体部分を接続することによって構築される。

本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、種々の電気製品又は中間部品に組み込まれることができる多種多様な電子部品モジュール（又はユニット）に組み込まれることができる。このような電気製品又は中間部品としては、エンドユーザーの製品製造者によって利用されることができるディスプレイスクリーン、照明デバイス（離散的光源デバイス又は照明パネル等）が挙げられる。このような電子部品モジュールは、駆動エレクトロニクス及び／又は電源を任意に含むことができる。本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、組み込まれた１以上の電子部品モジュール（又はユニット）を有する多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。ＯＬＥＤの有機層に本開示の化合物を含むＯＬＥＤを含む消費者製品が開示される。このような消費者製品は、１以上の光源及び／又は１以上のある種のビジュアルディスプレイを含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、曲がったディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、丸めることができるディスプレイ、折り畳むことができるディスプレイ、伸ばすことができるディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、対角で２インチ未満のディスプレイマイクロディスプレイ、３－Ｄディスプレイ、バーチャルリアリティ又は拡張現実ディスプレイ、車両、共に並べた多重ディスプレイを含むビデオウォール、劇場又はスタジアムのスクリーン、及び看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本開示にしたがって製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、１８℃～３０℃、より好ましくは室温（２０～２５℃）等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、－４０℃～８０℃で用いることもできる。

本明細書において記述されている材料及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。

幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、可撓性があること、丸めることができること、折り畳むことができること、伸ばすことができること、曲げることができることからなる群から選択される１以上の特性を有する。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、透明又は半透明である。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、カーボンナノチューブを含む層を更に含む。

幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、遅延蛍光発光体を含む層を更に含む。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、ＲＧＢ画素配列又は白色及びカラーフィルター画素配列を含む。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、又はウェアラブルデバイスである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、１０インチ未満の対角線又は５０平方インチ未満の面積を有する表示パネルである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、少なくとも１０インチの対角線又は少なくとも５０平方インチの面積を有する表示パネルである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、照明パネルである。

前記発光領域の幾つかの実施形態においては、前記発光領域は、ホストを更に含む。

幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光性ドーパントであることができる。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちＴＡＤＦ（Ｅ型遅延蛍光とも呼ばれる）、三重項－三重項消滅、又はこれらのプロセスの組合せを介して発光を生成することができる。

本明細書中に開示されるＯＬＥＤは、消費者製品、電子部品モジュール、及び照明パネルの１以上に組み込まれることができる。前記有機層は、発光層であることができ、幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができ、他の実施形態においては、前記化合物は、非発光ドーパントであることができる。

前記有機層は、ホストを含むことができる。幾つかの実施形態においては、２以上のホストが好ましい。幾つかの実施形態においては、用いられたホストは、ａ）双極性、ｂ）電子輸送性、ｃ）正孔輸送性又はｄ）電荷輸送に殆ど役割を果たさないワイドバンドギャップ材料であることができる。幾つかの実施形態においては、ホストは金属錯体を含むことができる。前記ホストは、無機化合物であることができる。
他の材料との組合せ

有機発光デバイスの特定の層に有用であるとして本明細書に記載されている材料は、デバイスに存在する多種多様な他の材料と組み合わせて用いられることができる。例えば、本明細書に開示されている発光ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と組み合わせて用いられることができる。以下に記載又は参照されている材料は、本明細書に開示されている化合物と組み合わせて有用であることができる材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用であることができる他の材料を特定するために容易に文献を参照することができる。

様々な材料が、本明細書に開示されている様々な発光層及び非発光層、並びに配置に用いられることができる。好適な材料としては、参照によりその全体が組み込まれている米国特許出願公開第２０１７／０２２９６６３号に開示されている。
伝導性（導電性）ドーパント：

電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリアの密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体のフェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、ｐ型伝導性ドーパントでドープされることができ、ｎ型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。
ＨＩＬ／ＨＴＬ：

本発明において使用される正孔注入／輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入／輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用することができる。
ＥＢＬ：

電子ブロッキング層（ＥＢＬ）は、発光層から出る電子及び／又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接したホストの１以上よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。一態様においては、ＥＢＬ中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの１つとして用いられる、同じ分子又は同じ官能基を含む。
ホスト：

本発明の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、金属錯体をドーパント材料として用いたホスト材料を含むことができる。ホスト材料の例は特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントのものより大きい限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用することができる。三重項基準を満たす限り、任意のホスト材料を任意のドーパントと共に使用することができる。
ＨＢＬ：

正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を使用して、発光層から出る正孔及び／又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接したホストの１以上よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。
ＥＴＬ：

電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である（ドープされていない）か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ＥＴＬ材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
電荷発生層（ＣＧＬ）

タンデム型、又は積層型のＯＬＥＤ中で、ＣＧＬは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのｎ－ドープ層及びｐ－ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記ＣＧＬ及び電極から供給される。前記ＣＧＬ中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なＣＧＬ材料は、輸送層で用いられるｎ型及びｐ型伝導性ドーパントを含む。

有機蒸気ジェットプリンティング（ＯＶＪＰ）は、微細な金属シャドウマスクや液体溶剤を使用せずに、有機材料の微細な線をディスプレイバックプレーンにプリントするために使用される技術である。携帯電話及びノートパソコン用のＯＬＥＤディスプレイを製造するために現在採用されている方法は、蒸発源及び微細な金属マスクを使用して堆積をパターン化する。弛みを防ぐのに十分な力でマスクを引き伸ばすことができないので、微細な金属マスクは、通常、テレビ等の大面積のディスプレイの製造には適していない。インクジェットプリンティングは、ＯＬＥＤディスプレイための見込みのあるパターニング技術である。インクを作製するために溶剤を使用すると、発光デバイスの性能が低下する。ＯＶＪＰは、微細な金属マスクを使用せずにサブピクセル幅の線をプリントすることで、これら２つの問題を解消し、最初に溶剤に溶解せずにＯＬＥＤ材料を堆積させる。

ＯＶＪＰでは、ＯＬＥＤ材料は、密閉された容器内で上昇した昇華温度まで加熱され、不活性キャリアガスを使用して加熱されたガスラインを介してプリントヘッドに輸送される。プリントヘッドは、デポジタを有するダイを含むことができる。デポジタは、ディスプレイのピクセル間隔に対応する間隔を有する。アパーチャは、標準的なＭＥＭＳ（微小電気機械システム）製造技術を使用してシリコンウエハに形成される。プリントダイは、ダイの１つのエッジに沿った運搬アパーチャのアレイを有するウエハから切り取られる。余分な有機蒸気は、基板上で凝縮する前に、プリントダイ上の運搬アパーチャに隣接する排出アパーチャによってプリント領域から除去される。ダイのアパーチャ面は、移動するディスプレイバックプレーンの上に保持されることができ、ピクセルに対応する線がバックプレーン上にプリントされる。図３Ａ～図３Ｃは、ＯＶＪＰプリンティングシステムの概略図を示す。

ＯＬＥＤディスプレイにおいて輝度と色の良好な均一性を達成するためには、ＯＬＥＤ層の厚みを正確に、通常は＋／－２％以内に制御する必要がある。ＯＶＪＰで堆積させたディスプレイの堆積厚みは、蒸発源温度、キャリアガスの流れ、プリントダイから基板までの距離、及びダイのエッジに形成されるアパーチャのサイズによって決定される。シリコンＭＥＭＳ処理は、殆どの用途に対して良好な均一性と再現性をもたらす成熟した技術であるが、エッチングの均一性は、ＯＶＪＰプリントダイに必要な堆積厚みの均一性を提供するには十分ではない。開示された主題の実施形態は、堆積アパーチャエッチングのためのエッチストップ層として埋込み二酸化ケイ素を使用するＯＶＪＰプリントダイ設計を提供する。開示された主題の実施形態は、ダイ内、ダイ間、及びウエハ間の優れたアパーチャ均一性を提供する。

ＯＶＪＰでは、ＯＬＥＤ材料は、封入された容器内で昇華温度まで加熱され、不活性キャリアガスを使用して加熱されたガスラインを介してプリントヘッドに輸送される。プリントヘッドは、エッジ上のディスプレイのピクセル間隔に対応する間隔を有する、直線的に整列するデポジタを有するプリントダイを含む。各デポジタは、基板上に有機蒸気を噴射する１つ以上の運搬アパーチャ、及び関連する排出アパーチャを含む。アパーチャは、標準的なＭＥＭＳ製造技術を使用してシリコンウエハ内に形成され、アパーチャがダイの片面に沿っている状態で、プリントダイがウエハから切断される。過剰な有機蒸気は、基板上で凝縮する前にプリント領域から除去されることができる。プリントダイ上の運搬アパーチャに隣接する排出アパーチャは、過剰な有機蒸気を除去することができる。ダイのアパーチャ面は、移動ディスプレイバックプレーンの上に保持され、ピクセルに対応する線がバックプレーン上にプリントされる。幾つかの実施形態では、排出アパーチャは異なる幅を有することができる。例えば、排出アパーチャは、非対称の排出幅を有することができる。図３Ａは、一般的なＯＶＪＰプリンティングシステムの主要構成要素を示す。有機材料は、密閉された容器１０１内で加熱され、加熱されたガスライン１０３を介して不活性キャリアガス１０２を使用して、アパーチャ１０５を含むデポジタアレイ１０４に輸送される。アパーチャは、基板１０６の表面から２０μｍ～６０μｍの間隔で配置される。

図３Ｂは、１つの堆積チャンバーで３色（例えば、赤、緑、青）をプリントするように構成されたＯＶＪＰ堆積システムの概略図である。このＯＶＪＰ堆積システムは、１ピクセル幅間隔でＯＬＥＤ材料の線をプリントする。多色ピクセルは、異なる色の発光材料のプリント線を組み合わせることで形成される。各線は、通常、サブピクセルのアクティブ領域をカバーし、異なる色の隣接するサブピクセルには延長しない。基板上の各アノードを絶縁ピクセル画定層、通常は感光性ポリイミド材料で囲むことによって、個々のピクセルを形成する。一連のプリントヘッドを通って基板を通過させ、プリントヘッドに対して基板を移動させるコンベア１０７によって、異なる色の発光材料を堆積させる。

プリントヘッド１０４は、加熱されたガスマニホールド１０３、及びマニホールドに取り付けるＭＥＭＳ技術を使用して製造されたシリコンダイからなる。デポジタは、プリントヘッド内のプリントダイに形成され、ＯＶＪＰ堆積線の形状及びサイズ、並びに目的の形状と厚みからのプリントされた線の形状又は厚みの偏りを制御する。参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１５／０３７６７８７Ａ１号（整理番号ＵＤＣ－９９４ＵＳ）に記載されるように、図３Ｃ～３Ｄに示されるように、デポジタは、３つの異なるガス流を使用して長距離オーバースプレーを制御することによって、堆積した線形状を形成する。図３Ｃは、運搬チャネル１１１、排出チャネル１１２、及びＭＥＭＳダイ１１０と基板１１５の間に形成される閉じ込めチャネル１１３の配置を示す。ＤＥＣアパーチャアセンブリのＣＦＤモデリングからの流線を図３Ｄに示す。有機材料を積んだキャリアガスは、運搬チャネル１１１を通って流れ、基板１１５に衝突する。基板上に堆積していない有機材料は、排出チャネル１１２によって除去される。閉じ込め流１１３は、堆積を停滞面１１４に制限し、ここでは、水平方向の流速はゼロであり、堆積流及び閉じ込め流は合流し、垂直方向に向きを変えて排出チャネルを通って出る。

最適な表示性能と寿命のために、各サブピクセル内のＯＬＥＤ材料堆積の厚みは、各サブピクセルのアクティブ領域全体の厚さと、ディスプレイ内のピクセル間の厚みに対して正確に制御されることができる。図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇは、堆積アパーチャ及び排出アパーチャの配置が異なるＭＥＭＳダイの堆積プロファイルを示す。理想的には、プロファイルは、垂直な側壁とフラットな上部を有する方形波プロファイルである。排出アパーチャが非対称な排出幅を有する実施形態では、垂直な側壁は、対称な排出幅で生成されたものよりも急なプロファイルを有することができる。方形波プロファイルは、ピクセル内の完全な均一性を提供することができ、異なる色のサブピクセル間で最小の分離を必要とする。図３Ｅは、均一なピクセル充填には理想的ではないガウス様プロファイルを生成する初期のアパーチャ設計からの堆積プロファイルを示す。図３Ｆは、サブピクセル内の良好な均一性をもたらすフラットな上部プロファイルを含む、より最近の設計を示す。図３Ｇは、広いフラットプロファイル及び急な垂直側壁プロファイルを示し、理想的な方形波プロファイルに近似する現在の設計からの堆積プロファイルを示す。上記で議論したように、より急な側壁は、非対称の排出幅で達成されることができる。

各プリントダイには多くのデポジタを含み、デポジタとは、目的の堆積プロファイルを生成するためのユニットとして機能する運搬アパーチャ及び排出アパーチャのセットである。例として、１００ｍｍ幅のＭＥＭＳダイは、２５０を超えるデポジタを含むことができ、デポジタごとに１つの線をプリントする。各デポジタの堆積速度と堆積厚みは、アパーチャのサイズによって部分的に決定される。アパーチャのサイズ、特に運搬アパーチャの偏りは、プリントされた線の厚みの偏りをもたらし、ＯＶＪＰプリントディスプレイは線ムラを示す。線ムラは、人間の目に容易に見える異なる輝度や色のディスプレイに線として表示されるディスプレイ欠陥の一種である。厚みの変動を最小限にするために、ダイ内及びダイ間のアパーチャサイズは、望ましい値の１％以内に制御されることができる。

図４Ａ～図４Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、１対のシリコンウエハにチャネルをエッチングし、ウエハを共に接着し、接着されたウエハからダイを切断して、エッチングされたチャネルの端部を露出することによって製造されたプリントダイを示す。図４Ａ～図４Ｃは、明確にするためにシリコンダイを使用するプロセスを示すが、実際の製造プロセスは、シリコンウエハ全体で行われ、ダイはその後、接着されたウエハ対から切断される。図４Ａに示されるように、チャネル２００は、２つのシリコンウエハ２０１、２０２の表面にエッチングされ、ウエハビア２０３を介して運搬チャネル及び排気チャネルを上部ウエハの「Ａ」面に接続することができる。完成したダイ２０５を図４Ｂに示す。ダイのエッジは、運搬及び排出アパーチャ２０６とアライメントフィーチャ２０８を含むことができる。図４Ｃは、完成したダイ上のデポジタの拡大図であり、排出チャネル２１０、運搬チャネル２１１、ダイの表面にある閉じ込めガス凹部２０９、及びダイがともに接着される結合線２１２を示す。

図５Ａは、ＯＶＪＰダイで製造された複数のデポジタを示すＭＥＭＳダイの電子顕微鏡写真を示す。各デポジタは、表示基板上に１つの線をプリントすることができる。図５Ｂは、図３Ｃに関連して前述したような１つのデポジタの拡大図を示す。基板から見たダイの図を図５Ｃに示す。前述のように、所望の堆積厚みの均一性を得るためには、運搬アパーチャ及び排出アパーチャのサイズを正確に制御する必要がある。

図６Ａ～６Ｄは、典型的なプリントダイからのアパーチャ寸法と測定値を示す。パラメーターは、排出チャネル及び運搬チャネルの長さ及び幅を含む。チャネルの幅は、ＭＥＭＳ製造業者によって使用されるフォトリソグラフィプロセスによって制御される。フォトリソグラフィは、通常、０．１ミクロン以上のプリントされたフィーチャの精度と再現性を備えた、適切に制御されたプロセスである。エッチングされたチャネル長は、深掘り反応性イオンエッチング（ｄｅｅｐ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈ：ＤＲＩＥ）プロセスによって決定される。このプロセスは、フォトリソグラフィプロセスほどには制御されず、ダイ内及びウエハ内の両方でアパーチャサイズの変動の主要な原因となる。図６Ａは、ダイのエッジ上のデポジタを示す。図の矢印は、排出チャネルの長さを示し、図６Ｂは、１０個のデポジタを有するダイにおける各デポジタの上と下のチャネルの長さを示す。アパーチャ１～アパーチャ１０の１０個のアパーチャ（プロットにおけるノズル）アセンブリの全スパンは、９．５ｍｍである。排出アパーチャ長は、２つのウエハのそれぞれにおける排気チャネルエッチング深さの合計である。エッチング深さ及び得られるアパーチャ長は、ダイ全体で一貫してなく、放物線状のプロファイルを示す。図６Ｃは、デポジタにおける運搬アパーチャ長を示す。図６Ｄは、上下の運搬アパーチャのチャネル深さを示す。運搬チャネルは、部分的に排出チャネルよりも上下間のパーセンテージ差が大きい。というのも、運搬アパーチャは、別々のウエハ上にエッチングされるからである。一方で、排出アパーチャを作製するために必要な複数のエッチングは、平均化効果を有する。堆積アパーチャは、排出アパーチと同じ放物線長プロファイルを示す。

ダイの中心とダイのエッジとの間のエッチング速度の差は、部分的には、局所的なエッチングローディング効果によるものである。エッチングローディングとは、特定の領域から除去されるシリコンの量を指す。領域内のエッチングされたフィーチャが、大きなエッチングパターンのエッジに沿っている等、疎である場合、エッチングは、パターンの中心などのより大きいエッチングローディングを有する領域よりも急速にターゲットの深さに進む。エッチングロードにおける局所的な変動は、デポジタアレイのエッジに同様のエッチングロードを有する非機能の「ダミー」デポジタでアクティブなデポジタを囲むことによって対処されることができる。しかしながら、この戦略は、ＤＲＩＥツール及びＤＲＩＥプロセス自体に固有の不均一性に対処するものではない。エッチングは、一般的に、エッチングキネティクスのために、ウエハの中心部では周辺部よりも遅く進行する。ウエハ間の変動は、エッチストップを行わずに大きなダイにわたってエッチング深さ公差を保持できる精度を制限する。

製造ダイは、ＯＶＪＰ技術を開発するのに使用された１０個のデポジタ開発ダイよりもはるかに大きく、製造ダイはさらに多くのデポジタを含む。例えば、長さ１００ｍｍのＯＶＪＰダイを２４０個のデポジタで製造することができ、排出アパーチャの長さを測定した。図７Ａ～図７Ｂは、１０個のデポジタダイ（図７Ａに示される）及び２４０個のデポジタダイ（図７Ｂに示される）の排出アパーチャ長の比較を示す。１０個のデポジタダイは、変動性（範囲／平均）は３％であり、２４０個のアパーチャダイでは、変動性（範囲／平均）は８．９％である。このアパーチャ間の変動性の量は、ディスプレイ上の目に見える線ムラを排除するためのアパーチャ長の非均一性限界の１％をはるかに超えている。

エッチストップ層を使用してエッチング深さの均一性を改善することができる。最も一般的には、化合物半導体で使用されるエピタキシャル層等の垂直に堆積した構造にエッチストップ層が含まれる。ヒ化アルミニウムは、ガリウムヒ素ゲートエッチ歪（ｐｓｅｕｄｏｍｏｒｐｈｉｃ）ＩｎＧａＡｓ ＨＥＭＴ製造のためのエッチストップとして、しばしば使用される。非エピタキシャル構造でのエッチストップの組込みはより困難であり、より多くの製造工程及び追加のウエハ接着を必要とする。本明細書では、ＤＥＣを使用して堆積を形作り、エッチストップを使用して製造される、高均一性ＯＶＪＰプリントダイが開示されている。以下のプロセスの説明は、エッチストップ技術に特有の工程を含み、各ウエハ内でのビアの製造やダイの単一化などのプロセス工程を省略している。添付の図は、ダイのアパーチャ面及びエッチストップ層の位置を示す。

図８Ａ～図８Ｃは、開示された主題の実施形態に従って、エッチストップ層を使用して、プリントダイにおける排出チャネルのエッチング深さを決定するプロセスを示す。図８Ａは、エッチストップとしての埋め込みＳｉＯ_２層を有する二つのシリコンウエハ６０１の製造を示す。ウエハの表面を酸化し、ウエハを接着した後、それぞれの表面を研削及び研磨して、ウエハ表面から所定の距離に、図８Ａ～図８Ｃにおいて破線で示される埋め込み酸化物層（ＢＯｘ層）を配置することによって、ウエハを製造する。２つのウエハのそれぞれは、ＤＲＩＥを使用して処理され、運搬チャネル６０３及び排出チャネル６０２を形成することができる。入れ子状の（ｎｅｓｔｅｄ）エッチングを使用して、排出チャネルを形成することができる。短いエッチングの後に長いエッチングを使用して排出チャネルを形成することができる。短い第1のエッチング深さは、排出チャネルと運搬チャネルとの長さの差に同等であることができる。深い第２のエッチングは、排出チャネルのエッチストップ６０５で止まることがある。運搬チャネルは、標準的な処理と同様に、タイムドエッチングとして形成されることができる。二つのウエハ対を接着し、ＯＶＪＰプリントダイ６０４を形成することができる。

図８Ａ～図８Ｃに示された上述のプロセスを使用して、ダイエッジに沿って９．５ｍｍに亘る３０個のアパーチャセットダイを製造することができる。図９Ａ～図９Ｂは、運搬アパーチャ（図９Ａに示される）と排出アパーチャ（図９Ｂに示される）のエッチング深さ変動性の比較を示す。図６Ａ～図６Ｄに示されるように、変動性の大きさはエッチ深さと共に対応することができる。排出チャネルのエッチングでは、２３５μｍのエッチ深さで変動が７μｍであり（３％）、運搬チャネルでは、１８３μｍのエッチ深さで変動が４μｍであることができる（２．２％）。図８Ａ～図８Ｃに示された実施形態に関連して使用される処理されたウエハにおいて、タイムドエッチング運搬チャネルとエッチストップ排出チャネルを比較すると、図９Ａ～９Ｂに示された実施形態は異なる結果を示すことができる。タイムド運搬チャネルエッチングでは、１８５μｍの深さのエッチングで、変動が５μｍであることができる（２．７％）。エッチストップ排出チャネルでは、２７９μｍの深さのチャネルで、変動が０．４μｍであることができる（０．１％）。排出エッチングの変動性は、測定を行うために使用される白色光干渉計の誤差の範囲内であることができ、表示線ムラの１％の堆積非均一性要件よりもはるかに小さい。

図８Ａ～図８Ｃに示される実施形態のプロセスは、エッチストッププロセスを使用して達成できるエッチング深さ制御の程度を示すことができる。運搬チャネルは、堆積厚みに対してより重要であることがあり、より浅いエッチングであってもよい。図１０Ａ～図１０Ｃは、運搬チャネルのエッチストップとして埋め込み酸化物層及び排出チャネルのタイムドエッチングを使用する改変したプロセスを示す。図８Ａ～８Ｃに示された実施形態と同様に、最初の工程（図１０Ａに示される）は、ＢＯｘ層を有するウエハ８０１を準備することであることができる。図１０Ａ～図１０Ｃにおいて、第１のＳｉウエハ８０２上に形成された酸化層８０４は、別のシリコンウエハ８０３に接着する前に、排出チャネルの位置に対応するビア８０５と共にパターン化されることができる。接着されたウエハは、研削及び研磨され、接着されたウエハ対の表面から所望の距離にパターン化された埋め込み酸化物層を配置することができる。パターン化されたＢＯｘ層を有するウエハは、標準的な入れ子状のエッチングプロセスを使用して処理することができる。ウエハは、プラズマ酸化物とフォトレジストの２層マスキングパターンでパターン化することができる。第１の浅いエッチングを排出チャネル８０６で行うことができ、運搬チャネルマスクを開き、排出チャネル８０６及び運搬チャネル８０７の両方で深いエッチングを行うことができる。排出エッチングは、埋め込み酸化マスクのビアを通って続き、堆積エッチングは埋め込み酸化物層で止まる。運搬チャネルの深さはエッチストップによって制御されることができるが、入れ子状のエッチングを使用してエッチングのタイミングを合わせ、運搬チャネルの側壁への損傷を減らすことができる。エッチングプロセスの完了後、ウエハを接着して、運搬・排気チャネル及びアパーチャ、並びに完全なＯＶＪＰプリントダイ８０８を形成することができる。

図１１に示された開示された主題の実施形態は、図１０Ａ～図１０Ｃに示されて上述された実施形態と類似しているが、ＢＯｘ層のパターン化及びエッチングを必要としない。ＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ－ｏｎ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハに接着される前に、各ハンドルウエハの内面からシリコンを除去するためにＤＲＩＥ工程を使用することができる。シリコンウエハ９０１は、排出チャネルマスクでパターン化され、堆積チャネル長と排出チャネル長の差に対応する浅いエッチングで、ウエハをエッチングする（９０２）。別のシリコンウエハを酸化し（９０３）、前にパターン化されたウエハ９０２に接着することができる。このウエハ対を研削及び研磨して、各ウエハ表面から所望の距離にＢＯｘを配置することができる。接着されたウエハ９０３の表面は、単一のエッチング工程を使用してパターン化され、エッチングされるか、又は厚いフォトレジスト膜を使用することができる。運搬チャネル及び排出チャネルの両方が、エッチストップ９０５で止まることができる。酸化物を除去することができ、これにより排出チャネルが第１のウエハ９０１にエッチングされた浅いチャネルに開く。ウエハ９０６を接着し、ＯＶＪＰ ＭＥＭＳダイ９０７を形成することができる。

図１２Ａ～図１２Ｃに示される実施例では、シリコンウエハを酸化して別のシリコンウエハに接着することにより、埋め込み酸化物ウエハ１００２を作製する。ＢＯｘ層１００３の位置は、ウエハの表面を研削及び研磨することにより調節することができる。この埋め込み酸化物ウエハは、ＢＯｘ層１００７上で終わる運搬チャネル１００４及び排出チャネルを形成する各側から処理することができる。１００７における排出チャネルに合致する浅いエッチングされたチャンネル１００６で、２つの追加のウエハ１００１を処理することができる。これらのウエハは、完成したダイの厚みを最小限にするために、中央のウエハよりも薄くすることができる。２つの追加のウエハを中央のウエハに接着し、完成したＯＶＪＰ ＭＥＭＳプリントダイ１００８を形成することができる。

図１３Ａ～図１３Ｂは、二層積層体（例えば、１つのエッチストップＳｉＯ_２層）設計を使用して達成できる異なるダイ型構造を示す。図１３Ａ～図１３Ｂは、接着されていない２つのＢＯｘウエハ対を示す。図１３Ａ～図１３Ｂの破線で示される埋込み酸化物の存在は、設計において追加の水平エッチングされた要素（ｘ軸方向）の実装を可能にすることがある。図８Ａ～図８Ｃに関連して上述したプロセスフローは、図８Ｂに示されるように、エッチングされたチャネルがｙ軸に沿って整列される垂直チャネル６０２の生成を可能にする。この設計を改善するために、ｘ軸方向の排出延長部１００６は、接着前にプレーンウエハ１００３でＤＲＩＥエッチングされることができ、図１３Ａ～図１３Ｃは、１００６チャネルの長さが異なる場合を示す。Ｙ軸方向のチャネル１００５は、前述のように、ＢＯｘ酸化物ウエハ１００４と共にエッチングされることができる。チャネル１００５の深さは、エッチストップ層によって決定されることができる。図１３Ａに示されるように、Ｘ軸方向のチャネル延長部１００６は、運搬チャネル１００７の近くに整列させることができる。別の実施形態では、図１３Ｂに示されるように、チャネル１００６は、Ｙ軸方向の排出チャネル１００５との間のギャップを満たすことができる。この場合、排出チャネルは、より良好な化学的閉じ込めとオーバースプレー抑制のために、運搬チャネル１００７の周りに長方形のパターンを形成することができる。別の例では、図１３Ｃに示されるように、チャネル１００６は、「Ｔ」パターンで配置されることができる。

図１４Ａ～図１４Ｃに示される実施形態は、分岐設計を含むことができる。図１３Ａ～図１３Ｃに示される単一の運搬スロット１００７に加えて、図１４Ａから図１４Ｃに示されるように、２つの運搬を含む分岐設計２００７を形成することによって、運搬ノズルを含ませることができる。

図１５Ａ～図１５Ｃは、開示された主題の実施形態を示し、制御された運搬長のアイデアについて、図１０Ａ～図１０Ｂに示され記載されたものに対する改変したものであることができる。図１５Ａ～図１５Ｂは、ｙ軸に平行な一つのチャネル（３００３）及びｘ軸に平行な一つの運搬チャネル延長部（３００２）からなる運搬チャネルを示す。この配置は、ＯＶＪＰの間に、２つの運搬デポジタの間に形成される材料ギャップの効果的なピクセル充填を可能にする。別の実施形態では、図１５Ｃに示されるように、Ｙ軸方向の排出３００７及び運搬３００５の長さの両方がＳｉＯ_２のＢＯｘ構造によって固定させることができる。ｘ軸方向の排気延長部３００４は、排出チャネル３００７の上部と下部に追加されることができる。分割したデポジタ３００３と分岐したデポジタ３００５の両方を含めることができるが、本明細書に示されるものによって制限されない。

即ち、上述の図面は、開示された主題の様々な実施形態を示す。直線的に整列するデポジタを含み、前記デポジタのそれぞれが、アパーチャのクラスタを有する、有機蒸気ジェットプリントダイを含む装置を提供することができる。前記有機蒸気ジェットプリントダイは、アパーチャの各クラスタにおいて少なくとも１つの第１のアパーチャを含み、前記少なくとも１つの第１のアパーチャは、キャリアガス源及び蒸発オーブンと流体連通している運搬アパーチャである。アパーチャの各クラスタにおける少なくとも１つの第２のアパーチャは、前記アパーチャでの静圧よりも低い静圧を有する真空リザーバーと流体連通している排出アパーチャであることができる。前記運搬アパーチャ及び前記排出アパーチャは、０．４％未満、０．３％未満、０．２％未満、及び／又は０．１％未満である長さ均一性を有することができる。前記運搬アパーチャ及び前記排出アパーチャは、接着したシリコンウエハ、及び埋め込み酸化物層を含むシリコンウエハの面にエッチングされたチャネルの２分割部分から形成される。前記運搬アパーチャ及び／又は前記排出アパーチャを形成するチャネルは、埋め込み酸化物層を有するウエハのシリコン層の１つを通って完全に延びるように構成されることができる、及び／又は前記ウエハの埋め込み酸化物層の他方の側の前記シリコン層に延びないように構成されることもできる。前記排出アパーチャは、前記運搬アパーチャよりも長くてもよい。

接着されたシリコンウエハの埋め込み酸化物層は、パターン化されることができる。

エッチングされた前記運搬アパーチャは、前記埋め込み酸化物層の表面で止まることができる。前記埋め込み酸化物層は、運搬アパーチャ及び／又は排出アパーチャの片側を形成するように構成されることができる。埋め込み酸化物層は、３枚ウエハ積層体の真ん中のウエハ内に配置されることができる。埋め込み酸化物層は、２枚ウエハ積層体の各ウエハ内に配置されることができる。前記埋め込み酸化物層は、パターン化されることができる。前記埋め込み酸化物層に隣接して位置されるエッチングされた空洞は、２枚ウエハ積層体において、共に接着された各ウエハの両側に配置されることができる。

前記接着されたシリコンウエハは、第１のシリコンウエハ、第２のシリコンウエハ、及び第３のシリコンウエハを含むことができる。

例えば、図１３Ａ～図１３Ｂに示されるように、運搬チャネルは運搬アパーチャに接続されることができ、排出チャネルは、排出アパーチャに接続され、運搬チャネル及び排出チャネルは、前記第１のシリコンウエハの埋め込み酸化物層で止まる。前記第２のシリコンウエハ及び前記第３のシリコンウエハは、前記第１のシリコンウエハの排出チャネルと合致するチャネルを有することができる。

図１３Ｃは、運搬チャネルが運搬アパーチャ、及び第１の軸（例えば、ｘ軸）に平行であり、運搬チャネルに接続される運搬チャネル延長部に接続されることができ、運搬チャネルが第２の軸（例えば、ｙ軸）に平行である方向に配置される他の例の実施形態を示す。

前記装置は、前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルを含むことができる。前記排出チャネルの排出延長部は、第１の軸（例えば、ｘ軸）に平行であることができ、前記排出チャネルは、第２の軸（例えば、ｙ軸）に平行である。

前記装置は、前記運搬アパーチャに接続されている第１の部分及び第２の部分を有する運搬チャネルを含むことができ、前記第１の部分及び前記第２の部分は、前記運搬チャネルを分岐させる。

前記装置は、前記運搬アパーチャに接続されている運搬チャネル、及び前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルを含むことができる。前記排出チャネルの長さは、前記埋め込み酸化物層のエッチストップによって決定されることができ、運搬チャネル長は、タイムドエッチングに基づく。

前記装置は、前記接着されたシリコンウエハの第１のウエハ対の第１のシリコンウエハの第１の表面を含むことができ、前記第１の表面は、前記第１のウエハ対において、前記排出アパーチャに接続されている開いた排出チャネルを有する。第２のウエハは、前記第１のウエハ対に接着され、前記接着されたシリコンウエハを有するプリントダイを形成することができ、前記第２のウエハ対は、前記第１のウエハ対と同じである。

図８に示される実施形態は、第１のシリコンウエハ上に第１の埋め込み酸化物層、及び第２のシリコンウエハ上に第２の埋め込み酸化物層を形成することを含み、前記第１の埋め込み酸化物層及び前記第２の埋め込み酸化物層は、エッチストップを形成することを含むことができる。前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハ上に、プリントダイのための運搬チャネル及び排出チャネルを形成することができ、前記運搬チャネル及び／又は前記排出チャネルの深さは、エッチストップに基づいている。前記第１のシリコンウエハは、第２のシリコンウエハに接着され、前記プリントダイのウエハ対を形成することができる。

第１の深さを有する運搬チャネルを形成することができ、排出チャネルは、第２の深さを有することができ、前記第２の深さは、前記第１の深さよりも大きい。エッチストップで止まる排出チャネルを形成することができ、運搬チャネルの長さは、タイムドエッチングに基づくことができる。

前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハを研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層のエッチストップを所定の場所に配置することができる。

図１０に示される実施形態は、第１のシリコンウエハ上の第１のパターン化された埋め込み酸化物層及び第２のシリコンウエハ上の第２のパターン化された埋め込み酸化物層を形成することを含み、前記第１の埋め込み酸化物層及び前記第２の埋め込み酸化物層は、パターン化されたエッチストップを形成し、前記第１のパターン化された埋め込み酸化物層は、第１のビアを含み、前記第２のパターン化された埋め込み酸化物層は、第２のビアを含む。前記パターン化されたエッチストップに基づき、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハ上に、プリントダイのための運搬チャネル及び排出チャネルを形成することができ、前記排出チャネルは、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハにおける前記第１のビア及び前記第２のビアで形成される。前記第１のシリコンウエハは、第２のシリコンウエハに接着され、前記プリントダイのウエハ対を形成することができる。

前記第１のシリコンウエハを前記第２のシリコンウエハに接着した後、前記排出チャネルの第１の長さは、増加することができる。タイムドエッチングは、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハにおける前記第１のビア及び前記第２のビアを通って前記排出チャネルを形成することができる。

前記運搬チャネルの形成は、前記パターン化されたエッチストップに基づき、前記運搬チャネルのそれぞれのエッチングを止めることを含むことができる。前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハを研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層の前記パターン化されたエッチストップを所定の場所に配置することができる。

第１の軸に平行である運搬チャネル延長部を形成することができ、前記第１のシリコンウエハ及び前記第２のシリコンウエハの前記運搬チャネルは、第２の軸に平行な方向にエッチングされる。第１の軸に平行である前記排出チャネルの排出延長部を形成することができ、前記排出チャネルは、第２の軸に平行である。前記運搬チャネルは、第１の部分及び第２の部分を含むことができ、前記運搬チャネルは、分岐される。

図１１に示される実施形態は、排出チャネルマスクでパターン化された第１のシリコンウエハを含むことができ、前記第１のシリコンウエハは、堆積チャネル長と排出チャネル長との差に対応して、エッチングされることができる。酸化層は、第２のシリコンウエハ上に形成されることができる。前記第１のシリコンウエハを前記第２のシリコンウエハに接着し、第１のウエハ対を形成することができる。前記第１のウエハ対を研削及び研磨し、前記酸化層のエッチストップを所定の場所に配置することができる。前記第１のウエハ対の前記第１のシリコンウエハの第１の表面は、パターン化されることができ、前記第１の表面は、エッチングされることができ、運搬チャネル及び排出チャネルのエッチングは、エッチストップで止まる。前記酸化層を除去し、前記第１のウエハ対の前記排出チャネルを開くことができる。第２のウエハ対を前記第１のウエハ対に接着し、プリントダイを形成することができ、前記第２のウエハ対は、前記第１のウエハ対と同じである。

第３のシリコンウエハを前記排出チャネルマスクでパターン化し、前記第３のシリコンウエハをエッチングし、堆積チャネル長と排出チャネル長との差に対応させることで、前記第２のウエハ対を形成することができる。酸化層は、第４のシリコンウエハ上に形成されることができる。前記第３のシリコンウエハを前記第４のシリコンウエに接着し、前記第２のウエハ対を形成することができる。前記方法は、前記第２のウエハ対を研削及び研磨し、所定の場所に前記酸化層のエッチストップを配置することを含むことができる。前記第２のウエハ対の前記第３のシリコンウエハの第１の表面は、パターン化され、前記第１の表面はエッチングされることができ、運搬チャネル及び排出チャネルのエッチングは、前記エッチストップで止まる。前記酸化層を除去し、前記第２のウエハ対の前記排出チャネルを開くことができる。

図１２に示される実施形態は、第１のシリコンウエハ上に埋め込み酸化物層を形成することを含むことができる。前記第１のシリコンウエハの１以上の表面を研削及び研磨することで、前記埋め込み酸化物層の位置を調節することができる。前記埋め込み酸化物層で止まる前記第１のシリコンウエハの第１の表面で、第１の運搬チャネル及び第１の排出チャネルをエッチングすることができる。前記第１のシリコンウエハの前記第１の排出チャネルに対応する第２のシリコンウエハに、浅い排出チャネルをエッチングすることができる。前記第１のシリコンウエハの第１の表面を前記第２のシリコンウエハに接着することができる。前記第１のシリコンウエハの第２の表面に、第２の運搬チャネル及び第２の排出チャネルをエッチングすることができる。前記埋め込み酸化物層で終わる運搬チャネル及び排出チャネルを形成することができる。前記第１のシリコンウエハの前記第１の排出チャネルに合致するチャネルで第３のシリコンウエハをエッチングすることができる。前記第１のシリコンウエハ及び前記第３のシリコンウエハを接着し、プリントダイを形成することができる。

前記第２のシリコンウエハを前記第１のシリコンウエハの第１の側に接着することができ、前記第３のシリコンウエハを前記第１のシリコンウエハの第２の側に接着することができる。前記第２のシリコンウエハ及び前記第３のシリコンウエハは、前記第１のシリコンウエハよりも薄くてもよい。前記第１のシリコンウエハを研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層のパターン化されたエッチストップを所定の場所に配置することができる。

即ち、図１２に示されるように、第１のウエハ及び第２のウエハにおける排出チャネルの部分をエッチングすることを含む、プリントダイを形成する方法が示される。前記第３のウエハの第１の表面と第２の表面との間に位置されるエッチストップ層を含む第３のウエハにおいて、排出チャネル及び堆積チャネルをエッチングすることができる。前記第３のウエハのエッチングされた表面を前記第１のウエハに接着することができ、それによって排出チャネルは整列する。前記第３のウエハの前記第２の表面において、堆積チャネル及び排出チャネルの第２のセットをエッチングすることができ、前記第２のウエハのエッチングされた表面に前記第２の表面を接着し、プリントダイを形成することができる。

図１３に示される実施形態は、第１のエッチストップとしての第１の埋め込み酸化物層を含む第１のウエハ対における第１の軸において、第１の排出チャネル延長部をエッチングすることによって形成されるプリントダイであることができ、前記第１の排出チャネル延長部の長さは様々であり、前記第１のウエハ対は、第１のシリコンウエハ及び第２のシリコンウエハを含む。前記第１のウエハ対の第２の軸に沿って、第１の排出チャネル及び第１の運搬チャネルをエッチングすることができ、チャネルの深さは、前記第１のエッチストップによって決定されることができる。第２のエッチストップとしての埋め込み酸化物層を含む第２のウエハ対における第１の軸において、第２の排出チャネル延長部をエッチングすることができ、前記第２の排出チャネル延長部の長さは様々であり、前記第２のウエハ対は、第３のシリコンウエハ及び第４のシリコンウエハを含む。前記第２のウエハ対の前記第２の軸に沿って、第２の排出チャネル及び第２の運搬チャネルをエッチングすることができ、チャネルの深さは、前記第２のエッチストップによって決定される。前記第１のウエハ対を前記第２のウエハ対に接着し、プリントダイを形成することができる。

前記第１の排出チャネル延長部は、前記第１の運搬チャネルから第１の所定の距離で整列させることができ、前記第２の運搬チャネルから第２の所定の距離で前記第２の排出チャネル延長部を整列させる。前記第１の排出チャネル延長部は、前記第１の運搬チャネルの周りに第１の長方形パターンを形成することができる。前記第２の排出チャネル延長部は、前記第２の運搬チャネルの周りに第２の長方形パターンを形成することができる。前記第１の排出チャネル延長部は、第１のｔ字型パターンで配列されることができ、前記第２の排出チャネル延長部は、第２のｔ字型パターンで配列されることができる。

図１４に示されるように、前記第１の運搬チャネルの第１の部分及び第２の部分をエッチングし、前記第２の運搬チャネルの第３の部分及び第４の部分をエッチングすることで、前記第１の運搬チャネル及び前記第２の運搬チャネルを形成することができる。前記第１の運搬チャネル及び前記第２の運搬チャネルを分岐することができる。前記第１のウエハ対及び前記第２のウエハ対を研削及び研磨し、前記埋め込み酸化物層の前記第１のエッチストップ及び前記第２のエッチストップを所定の場所に配置することができる。

本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本発明は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。

米国特許第５，８４４，３６３号明細書 米国特許第６，３０３，２３８号明細書 米国特許第５，７０７，７４５号明細書 米国特許第７，２７９，７０４号明細書

Claims (10)

1. 直線的に整列するデポジタを含み、前記デポジタのそれぞれが、アパーチャのクラスタを有する、有機蒸気ジェットプリントダイを含む装置であって、前記有機蒸気ジェットプリントダイが、
   アパーチャの各クラスタにおける少なくとも１つの第１のアパーチャであって、キャリアガス源及び蒸発オーブンと流体連通している運搬アパーチャと；
   アパーチャの各クラスタにおける少なくとも１つの第２のアパーチャであって、前記アパーチャにおける静圧よりも低い静圧を有する真空リザーバーと流体連通している排出アパーチャと、
   を含み、
   前記運搬アパーチャ及び前記排出アパーチャは、０．４％未満の長さ非均一性を有することを特徴とする装置。
2. 前記運搬アパーチャ及び前記排出アパーチャが、接着したシリコンウエハ、及び埋め込み酸化物層を含むシリコンウエハの面にエッチングされたチャネルの２分割部分から形成される請求項１に記載の装置。
3. 前記運搬アパーチャ及び前記排出アパーチャからなる群から選択される少なくとも１つを形成するチャネルが、埋め込み酸化物層を有するウエハの１つのシリコン層を通って完全に延び、前記ウエハの前記埋め込み酸化物層の他方の側の前記シリコン層に延びない請求項２に記載の装置。
4. エッチングされた運搬アパーチャが前記埋め込み酸化物層の表面で止まる請求項２に記載の装置。
5. 接着されたシリコンウエハが、第１のシリコンウエハ、第２のシリコンウエハ、及び第３のシリコンウエハを含み、前記装置が、
   前記運搬アパーチャに接続されている運搬チャネルと、前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルとを更に含み、
   前記運搬チャネル及び前記排出チャネルが前記第１のシリコンウエハの前記埋め込み酸化物層で止まり、前記第２のシリコンウエハ及び前記第３のシリコンウエハが前記第１のシリコンウエハの前記排出チャネルに合致するチャンネルを有する請求項２に記載の装置。
6. 前記運搬アパーチャに接続されている運搬チャネルと；
   第１の軸に平行であり、前記運搬チャネルに接続されている運搬チャネル延長部と、を更に含み、
   前記運搬チャネルは、第２の軸に平行である方向に配置される請求項１に記載の装置。
7. 前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルと；
   第１の軸に平行である前記排出チャネルの排出延長部と、
   を更に含み、前記排出チャネルは、第２の軸に平行である請求項１に記載の装置。
8. 前記運搬アパーチャに接続されている第１の部分及び第２の部分を有する運搬チャネルを更に含み、
   前記第１の部分及び前記第２の部分は、前記運搬チャネルを分岐させる請求項１に記載の装置。
9. 前記運搬アパーチャに接続されている運搬チャネルと；
   前記排出アパーチャに接続されている排出チャネルと、
   を更に含み、
   前記排出チャネルの長さは、埋め込み酸化物層のエッチストップによって決定され、運搬チャネル長は、タイムドエッチングに基づく請求項１に記載の装置。
10. 接着されたシリコンウエハの第１のウエハ対の第１のシリコンウエハの第１の表面を更に含み、
    前記第１の表面は、前記第１のウエハ対において、前記排出アパーチャに接続されている開いた排出チャネルを有し、
    第２のウエハは、前記第１のウエハ対に接着され、前記接着されたシリコンウエハを有するプリントダイを形成し、前記第２のウエハの第２のウエハ対は、前記第１のウエハ対と同じである請求項１に記載の装置。

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