JP2024505899A - ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜を有する層状半導体デバイス - Google Patents

ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜を有する層状半導体デバイス Download PDF

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Abstract

側方面の第1の部分において下地層の露出層表面上に堆積されたパターニング被膜を含む層状半導体デバイスは、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合され、パターニング被膜は、それぞれ第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性を呈する、第1の材料及び第2の材料を含む。パターニング被膜は、第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性のうちの少なくとも1つとは、それらの組み合わせ及び値のうちの少なくとも1つに関して異なる、第3の少なくとも1つの材料特性を呈する。第3の少なくとも1つの材料特性は、下地層の露出層表面を、パターニング被膜の露出層表面と区別する。【選択図】図1

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2021年2月8日に出願された米国特許仮出願第63/146,970号、2021年3月8日に出願された米国特許仮出願第63/158,185号、及び2021年12月14日に出願された米国特許仮出願第63/289,599号の優先権の利益を主張し、これらの各々の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
(発明の分野)
本開示は、層状半導体デバイスに関し、具体的には、パターニング被膜であって、デバイス製造プロセス中に堆積され得るような少なくとも1つの導電性堆積材料をパターニングするための核形成抑制被膜(nucleation-inhibiting coating、NIC)として作用してもよく及び/又はNICであってもよく、具体的には、パターニング被膜を使用してパターニングされた光電子デバイス用の製造プロセスにおいて、核形成抑制被膜(NIC)及び/若しくはそのようなNICとして作用してもよく、並びに/又は核形成抑制被膜(NIC)及び/若しくはそのようなNICであってもよい、パターニング被膜に関する。
有機発光ダイオード(organic light emitting diode、OLED)などの光電子デバイスでは、少なくとも1つの半導体層が、アノード及びカソードなどの一対の電極間に配設されている。アノード及びカソードは、電源と電気的に結合され、それぞれ、少なくとも1つの半導体層を通って互いに向かって移動する正孔及び電子を生成する。一対の正孔と電子が結合すると、光子が放射され得る。
OLEDディスプレイパネルは、複数の(サブ)ピクセルを含むことができ、各(サブ)ピクセルは、関連する一対の電極と、それらの間の少なくとも1つの半導体層とを有する。いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセルは、導電性金属線によって電気的に結合された複数の薄膜トランジスタ(thin-film transistor、TFT)構造を含む駆動回路によって、いくつかの非限定的な例では、電極及び少なくとも1つの半導体層が堆積される基板内で、選択的に駆動され得る。かかるパネルの様々な層及び被膜は、典型的には、真空ベースの堆積技術によって形成される。
そのようなディスプレイパネルは、非限定的な例として、携帯電話などの電子デバイスにおいて使用され得る。
いくつかの用途では、OLED製造プロセス中に、導電性堆積材料531を選択的に堆積させて、デバイス特徴、例えば、非限定的に、それに電気的に結合された電極及び/又は導電素子を形成することによって、パネルの各(サブ)ピクセルに対して、その側方面及び断面のいずれか又は両方にわたってパターンで導電性堆積層を提供することが目的であり得る。
そのための1つの方法は、いくつかの非限定的な用途において、電極材料及び/又はそれと電気的に結合される導電素子の堆積中にファインメタルマスク(fine metal mask、FMM)を介在させることを伴う。しかしながら、電極として使用される材料は、典型的には、比較的に高い蒸発温度を有し、これは、FMMを再使用する能力及び/又は達成され得るパターンの正確度に影響を及ぼし、付随して、コスト、労力、及び複雑性が増加する。
そのための1つの方法は、いくつかの非限定的な例では、電極材料を堆積することと、その後、パターンを形成するために、その不要な領域を除去する(レーザ穿孔プロセスによることを含む)こととを伴う。しかしながら、除去プロセスは、多くの場合、残骸の創出及び/又は存在を伴い、これは、製造プロセスの収率に影響を及ぼし得る。
更に、そのような方法は、いくつかの用途における適用性、及び/又はある特定のトポグラフィ的特徴を含むいくつかのデバイスへの適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な用途では、光学特性、性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に関してデバイスの性能に影響を及ぼし得る、光電子デバイス内の金属NPの薄い分散層を堆積させるためのメカニズムを提供することが目的であり得る。
そのような方法及びメカニズムは、パターニング被膜の選択的堆積によって、達成されてもよく、このパターニング被膜は、その閉鎖被膜として、又はその少なくとも1つの粒子構造の不連続層として、その上に堆積される導電性堆積材料の能力に影響を及ぼし得る材料特性の特定の組み合わせを、その露出表面上に提供するパターニング材料を含む。
材料特性の組み合わせは各々、様々な材料特性を含むことができる。
そのような材料特性は複雑な相互関係を有し、所与の組み合わせが、単一のパターニング材料では達成できない場合がある。
被膜の特性を調整するため、例えば、非限定的に、発光層及び/又は電荷輸送層としてのその性能を変更するために、被膜において複数の材料を組み合わせて使用することが知られている。
非限定的な例として、有機ホスト材料(Alq3)にドープされた有機蛍光色素(C545T)、有機ホスト材料(CBP)にドープされたリン光金属有機錯体(Ir(pph)3)、有機ホスト材料にドープされた有機熱活性化遅延蛍光(thermally activated delayed fluorescence、TADF)材料、又は有機ホスト材料にドープされたハイパー蛍光エミッタを含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中の放射層は、発光に関して相当な性能を呈することができる。
非限定的な例として、有機ホスト材料(それぞれ、MeO-TBD、Alq3)にドープされた有機p-n型ドーパント若しくはn型ドーパント(F4-TCNQ、LiQ)、又は有機ホスト材料(それぞれ、Alq3、NPB)中の無機p型ドーパント若しくはn型ドーパント(Li、MoO)を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中の正孔輸送層(hole transport layer、HTL)及び電子輸送層(electron transport layer、ETL)を含むがこれらに限定されない輸送層は、十分な導電率を呈し得る。
非限定的な例として、無機材料若しくは無機元素(NPB)と混合された有機材料(C60)、又は一緒に混合された2つの有機材料を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中のHTL又はETLを含むがこれらに限定されない輸送層は、十分な熱安定性を呈し得る。
非限定的な例として、正孔輸送有機材料及び電子輸送有機材料を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中のHTL若しくはETL又は発光ホスト層を含むがこれらに限定されない輸送層は、十分な荷電平衡を達成し得る。
非限定的な例として、2つの無機材料(LiF、Yb)、又は有機材料(Alq3)と混合された無機材料(LiF)を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中の正孔注入層(hole injection layer、HIL)又は電子注入層(electron injection layer、EIL)を含むがこれらに限定されない電荷注入層は、十分なデバイス性能を呈し得る。
非限定的な例として、ポリマーと混合されたジアリールエテン(diarylethene、DAE)分子は、使用されるDAE分子の量を低減しながら、Mgを選択的にパターニングするために使用され得る。
様々な材料特性の所与の組み合わせを含むがこれらに限定されない被膜の特性を調整するように選択された複数の材料を含むパターニング被膜を提供することが有益と考えられる。
ここで、本開示の例を以下の図を参照して説明するが、異なる図における同一の参照番号は、同一の、及び/又はいくつかの非限定的な例では、類同の、及び/又は対応する要素を示す。
本開示の一例による、配向層の堆積、側方面の第1の部分におけるその上へのパターニング被膜の選択的堆積、続いて、その第2の部分における堆積材料531の閉鎖被膜の堆積によって形成される、側方面に複数の層を有する、例示的デバイスの断面からの簡略ブロック図である。 様々な実験例の波長の関数としてのフォトルミネセンス強度のプロットである。 様々な実験例の波長の関数としての透過率低下率のプロットである。 本開示の一例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける下地層の露出層表面上にパターンでパターニング被膜を堆積させるための例示的プロセスを示す概略図である。 パターニング被膜が核形成抑制被膜(NIC)である、図1のパターニング被膜の堆積パターンを含む露出層表面上の第2の部分に堆積材料531を堆積する例示的なプロセスを示す概略図である。 図1のデバイスの例示的なバージョンを断面図で解説する概略図である。 図6Aのデバイスを補足的な平面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの例示的なバージョンを断面図で解説する概略図である。 図6Cのデバイスを補足的な平面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの一例を断面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの一例を断面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの一例を断面図で解説する概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの粒子構造の下にある粒子構造パターニング被膜と、その上に堆積された上層とを含む図1のデバイスを、部分切り取り平面図で解説する例示的な概略図である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図11A~図11Eの顕微鏡写真の分析に基づく、様々な波長での透過率のチャートである。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図11G~図11Jの顕微鏡写真の分析に基づく、様々な波長での透過率のチャートである。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図11L~図11Oの顕微鏡写真の分析に基づく、様々な波長での透過率のチャートである。 本開示の一例による、構造を形成するための複数のシードの堆積に続くパターニング被膜の堆積によって形成された、図1のデバイスの放射領域に近接する図1の少なくとも1つの粒子構造を示す概略図である。 本開示の一例による、複数のシードの堆積前にパターニング被膜を堆積することによって形成された、図12Aの少なくとも1つの粒子構造のバージョンを示す概略図である。 本開示の一例による、本体を被覆するためのディスプレイパネル、及びそれを通してディスプレイパネルの層にゼロではない角度でEM信号を交換するためにその中に収容された少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素を有する、例示的なユーザデバイスの様々な例の、断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、本体を被覆するためのディスプレイパネル、及びそれを通してディスプレイパネルの層にゼロではない角度でEM信号を交換するためにその中に収容された少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素を有する、例示的なユーザデバイスの様々な例の、断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、本体を被覆するためのディスプレイパネル、及びそれを通してディスプレイパネルの層にゼロではない角度でEM信号を交換するためにその中に収容された少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素を有する、例示的なユーザデバイスの様々な例の、断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図14A~図14Bの顕微鏡写真の分析に基づく、平均直径のチャートである。 本開示の一例による例示的な光電子デバイスの断面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、例示的なエレクトロルミネセントデバイスの断面からのブロック図である。 図16のデバイスの断面図である。 本開示の一例による、図16のデバイスのバージョンで使用するのに好適な例示的なパターニングされた電極を平面図で解説する概略図である。 線19-19に沿った図18のデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、図16のデバイスの例示的なバージョンでの使用に好適な電極の複数の例示的なパターンを平面図で解説する概略図である。 線20B-20Bに沿った図20Aのデバイスの中間段階における例示的な断面図を解説する概略図である。 線20C-20Cに沿った図20Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、例示的なパターニングされた補助電極を有する、図16のデバイスの例示的バージョンの断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの放射領域及び少なくとも1つの非放射領域に重なる補助電極の例示的なパターンを平面図で解説する概略図である。 本開示の一例による、ダイヤモンド構成の放射領域の複数のグループを有する図16のデバイスの例示的バージョンの例示的なパターンを平面図で解説する概略図である。 線23B-23Bに沿った図23Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 線23C-23Cに沿って取られた図23Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの補助電極を有する、少なくとも1つの例示的なピクセル領域と少なくとも1つの例示的な光透過領域とを含む図16のデバイスの透明バージョンの一例を平面図で解説する概略図である。 線28B-28Bに沿った図28Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの例示的なピクセル領域と少なくとも1つの例示的な光透過領域とを含む図16のデバイスの透明バージョンの一例を平面図で解説する概略図である。 線29-29に沿った図29Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 線29-29に沿った図29Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、異なる厚さの第2の電極を有するサブピクセル領域を有する図17のデバイスの例示的バージョンを製造するための例示的プロセスの例示的段階を示し得る概略図である。 本開示の一例による、第2の電極が補助電極と結合される、図16のデバイスの例示的バージョンの例示的断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、非放射領域に隔壁と凹部などの遮蔽領域とを有する図16のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の様々な例による、非放射領域に隔壁と開口などの遮蔽領域とを有する図16のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を示す概略図である。 本開示の様々な例による、非放射領域に隔壁と開口などの遮蔽領域とを有する図16のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を示す概略図である。 本開示の一例による、内部に少なくとも1つの開口を含む、複数の層を有するディスプレイパネルを有する例示的なユーザデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの開口が少なくとも1つの信号透過領域によって具現化され、ユーザの生態認証の目的のために、IR及び/又はNIRスペクトルのEM放射線を交換する、図34のユーザデバイスの使用を解説する概略図である。 本開示の一例による、ディスプレイパネルを含む図34のユーザデバイスの平面図である。 図35Bに示されるデバイスの線35C-35Cに沿った断面図である。 本開示の一例による、ディスプレイパネルを含む図34のユーザデバイスの平面図である。 図35Dに示されるデバイスの線35E-35Eに沿った断面図である。 本開示の一例による、ディスプレイパネルを含む図34のユーザデバイスの平面図である。 図35Fに示されるデバイスの線35G-35Gに沿った断面図である。 本開示の一例による、パネルの一部の拡大平面図である。 本開示の一例による、選択的堆積及びその後の除去プロセスによって、図16のデバイスの例示的バージョンの露出層表面上に、あるパターンで堆積層を堆積するための例示的プロセスの例示的段階を示す概略図である。 本開示の一例による、表面上に吸収された吸着原子の相対エネルギー状態を解説する例示的なエネルギープロファイルである。 本開示の一例による、膜核の形成を解説する概略図である。
本開示では、少なくとも1つの数値(添え字を非限定的に含む)及び/又は小文字のアルファベット文字(小文字を非限定的に含む)が添付された参照番号は、その参照番号によって説明される要素又は特徴の特定のインスタンス及び/又はそのサブセットを指すとみなされ得る。添付の値及び/又は文字を参照せずに参照番号を参照することは、文脈が指示するように、概して、参照番号によって説明される要素又は特徴、及び/又はそれによって説明される全てのインスタンスのセットを指すことができる。同様に、参照番号は、数字の代わりに文字「x」を有していてもよい。かかる参照番号への言及は、文脈が指示するように、概して、文字「x」が数字で置き換えられた参照番号によって説明される要素又は特徴、及び/又はそれによって説明される全てのインスタンスのセットを指すことができる。
本開示では、限定ではなく説明のために、特定のアーキテクチャ、インターフェース、及び/又は技術を非限定的に含む特定の詳細が、本開示の完全な理解を与えるために記載される。いくつかの例では、周知のシステム、技術、構成要素、デバイス、回路、方法、及びアプリケーションの詳細な説明は、不必要な詳細で本開示の説明を不明瞭にしないように省略される。
更に、本明細書で再現されるブロック図は、本技術の原理を具現化する解説用の構成要素の概念図を表すことができることが理解されよう。
したがって、システム及び方法の構成要素は、本明細書の説明の利益を有する当業者に容易に明らかになる詳細によって本開示が不明瞭とならないように、図面において従来の記号によって必要に応じて表されており、本開示の例を理解することに関係するそれらの特定の詳細のみが示されている。
本明細書に提供される任意の図面は、一定の縮尺で描かれていない場合があり、決して本開示を限定するものとみなされない場合がある。
破線の輪郭で示される任意の特徴又は動作は、いくつかの例では、オプションとみなされ得る。
本開示の目的は、従来技術の少なくとも1つの欠点を除去又は軽減することである。
本開示は、側面の第1の部分において下地層の露出層表面上に堆積され、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜を含む層状半導体デバイスを開示し、パターニング被膜は、それぞれの第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性を呈する、第1の材料及び第2の材料を含む。パターニング被膜は、第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性のうちの少なくとも1つとはそれらの組み合わせ及び値のうちの少なくとも1つに関して異なる、第3の少なくとも1つの材料特性を呈する。第3の少なくとも1つの材料特性は、下地層の露出層表面を、パターニング被膜の露出層表面と区別する。
広い態様によれば、層状半導体デバイスであって、デバイスの側方面の第1の部分において下地層の露出層表面上に堆積され、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜であって、第1の材料及び第2の材料を含むパターニング被膜を含み、第1の材料は、第1の少なくとも1つの材料特性を呈し、第2の材料は、第2の少なくとも1つの材料特性を呈し、パターニング被膜は、第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性のうちの少なくとも1つとはそれらの組み合わせ及び値のうちの少なくとも1つに関して異なる、第3の少なくとも1つの材料特性を呈し、第3の少なくとも1つの材料特性は、下地層の露出層表面を、パターニング被膜の露出層表面と区別する、デバイスを開示する。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性は、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転移温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成のうちの少なくとも1つから選択され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料は、金属及び金属合金のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、金属は、イッテルビウム(Yb)、銀(Ag)及びマグネシウム(Mg)のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、金属合金は、銀(Ag)含有物質及びマグネシウム銀(MgAg)のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、パターニング被膜の少なくとも約99%、約95%、約90%、約80%、約70%、及び約50%のうちの少なくとも1つの濃度でホストを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、核形成抑制被膜(NIC)として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、パターニング被膜の約1%以下、約5%以下、約10%以下、約20%以下、約30%以下、及び約50%以下のうちの少なくとも1つの濃度でドーパントを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、核形成抑制被膜(NIC)として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に核形成抑制被膜(NIC)以外のものとして機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、核形成促進被膜(nucleation-promoting coating、NPC)として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの表面エネルギーは、実質的に少なくともドーパントの表面エネルギーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約5~20ダイン/cmの表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点が、実質的に少なくともドーパントの融点であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、ドーパントとホストとでは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、パターニング被膜と、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方とでは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、値及び値の範囲のうちの少なくとも1つの範囲内で、同等性、類似性、及び近接性のうちの少なくとも1つに関して実質的に類似している少なくとも1つの材料特性によって特徴付けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、パターニング材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の特性表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約1ダイン/cm以下、約2ダイン/cm以下、約3ダイン/cm以下、約4ダイン/cm以下、約5ダイン/cm以下、約7ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの昇華温度とドーパントの昇華温度との間の差の絶対値が、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、実質的に同様の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約550nmの波長のEM放射線に対して、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、約1.41以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つである屈折率を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の分子量が、少なくとも約750g/mol以上、1,000g/mol、1,500g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol及び3,000g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストとドーパントとの間のTanimoto係数は、少なくとも約0.65、約0.7、約0.75、約0.8、約0.85、約0.9、及び約0.95のうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、パターニング材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、リン(P)及び窒素(N)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、ホスファゼン部分を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の分子構造の一部は、式(VI)によって表され得、
(NP-(L-R (VI)
式中、NPは、ホスファゼンモノマー骨格単位を表し、Lは、リンカー基を表し、Rは、官能基を表し、xは、1~4の整数であり、yは、1~3の整数であり、nは、少なくとも2の整数であり、
ホストのnの値は、ドーパントのnの値とは異なる。
いくつかの非限定的な例では、ホストのnの値とドーパントのnの値との間の差の絶対値が1であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方のnの値が3であってもよく、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方とは別の方のnの値が4であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の分子構造の一部は、式(VII)によって表され得、
(NP(OR (VII)
式中、Rは、フルオロアルキル基を表し、nは、3~7の整数であり、
ホストのnの値は、ドーパントのnの値とは異なる。
いくつかの非限定的な例では、ホストのnの値とドーパントのnの値との間の差の絶対値が1であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方のnの値が3であってもよく、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方とは別の方のnの値が4であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーは、フッ素(F)を含む少なくとも1つの官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、官能基のうちの少なくとも1つは、全フッ素置換されていなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、官能基のうちのどれも全フッ素置換されていなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、値及び値の範囲のうちの少なくとも1つの範囲による差に関して実質的に異なる、少なくとも1つの材料特性によって特徴付けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストの堆積コントラストと少なくとも同じ大きさの堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得、ホストの濃度は、ドーパントの濃度を実質的に上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、ドーパントの特性表面エネルギーを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~23ダイン/cm、及び約18~22ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約6~22ダイン/cm、約8~20ダイン/cm、約10~18ダイン/cm、及び約10~15ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約1~13.5ダイン/cm、約2~12ダイン/cm、約3~11ダイン/cm、及び約5~10ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、約16~22ダイン/cmであってもよく、ドーパントの特性表面エネルギーは、約10~15ダイン/cmであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、少なくとも3ダイン/cmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約3~8ダイン/cm、及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点は、ドーパントの融点を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約80℃、約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約130℃、約150℃、約200℃、及び約250℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約100~350℃、約130~320℃、約150~300℃、及び約180~280℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約150℃以下、約140℃以下、約130℃以下、約120℃以下、及び約110℃以下のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約50~150℃、約80~150℃、約65~130℃、及び約80~110℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約10~200℃、約20~200℃、約50~180℃、約80~150℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約150~300℃、約180~280℃、約200~260℃、及び約220~250℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得、ドーパントは、約100~150℃、約100~130℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約50~120℃、約70~100℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの蒸発温度とドーパントの蒸発温度との間の差の絶対値は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約100~350℃の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、実質的に同様の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約3.4eV、約3.5eV、約4.1eV、約5eV、及び約6.2eVのうちの少なくとも1つの光学間隙を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも可視スペクトル周辺、NIRスペクトル周辺、約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において実質的に吸収を呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子構造を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、フッ素(F)及びケイ素(Si)のうちの少なくとも一方を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(polyhedral oligomeric silsesquioxane、POSS)基を含み得、ドーパントは、シクロホスファゼン基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、35~50%、35~45%、及び35~40%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、50~70%、55~70%、及び60~70%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントの化合物の分子量の百分率によるFの割合は、ホストのものを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、化合物の分子量の百分率により約35~45%の割合でFを含み得、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により約60~70%の割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々が、6以下、4以下、3以下、2以下、及び1以下のうちの少なくとも1つである連続フッ素化炭素鎖を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストはSiを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、Siを含むモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)基及びPOSS誘導体化合物のうちの少なくとも一方を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、POSS誘導体化合物は、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、非ポリマー材料であり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、オリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ブロックオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、官能基末端単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位は、CF及びCHCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの各官能基は、単一フッ素化炭素部分だけを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基は、いずれのsp混成炭素(C)原子も実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントのモノマーは、フッ素(F)を含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホスファゼン、シクロホスファゼン及びシクロホスファゼン誘導基のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、シクロホスファゼンを含むモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、シクロホスファゼン誘導基は、フッ素(F)を含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、非ポリマー材料であり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、オリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ブロックオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜中のドーパントの濃度は、約50%以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、濃度は、約40%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、及び約5%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、濃度は、ホストとドーパントとの混合物の共融点に対応する濃度以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、濃度は、少なくとも約1%、約3%、約5%、約7%、及び約10%のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ素(F)と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちの少なくとも1つと、を含む金属フッ化物であり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム及びフッ化イッテルビウムのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約16~20ダイン/cmの特性表面エネルギー及び約150~300℃の融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約8ダイン/cmであるが、ホストの特性表面エネルギーよりも低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、ホストの融点よりも低い融点と、の両方を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約8ダイン/cmであるが、ホストの特性表面エネルギーより少なくとも3ダイン/cmだけ低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、ホストの融点より、約50~120℃、約70~110℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つだけ低い融点と、の両方を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントの特性表面エネルギーは、約3~8ダイン/cm及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つだけホストの特性表面エネルギーよりも低い。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フォトルミネセンス応答を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、フォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、ドーパントの約5重量%以下、約3重量%以下、約2重量%以下、約1重量%以下、約0.5重量%以下、及び約0.1重量%以下のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも1つの不均一性を創出し、その上への少なくとも1つのナノ粒子構造の形成を容易にすることができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの不均一性は、金属元素を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの不均一性は、酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)、及び炭素(C)のうちの少なくとも1つから選択された非金属元素を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの不均一性は、核形成抑制被膜(NPC)である。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、第1の材料及び第2の材料を含む混合物を提供し、そのような混合物を、第1の部分における下地層の露出層表面上に堆積させることによって、堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、混合物は、第1の材料及び第2の材料の一方から選択された供給パターニング材料を供給し、それに処理を施して、第1の材料及び第2の材料の他方を含む生成パターニング材料を生成することによって、提供され得る。
いくつかの非限定的な例では、処理は、供給パターニング材料を加熱することを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、第1の材料及び第2の材料を共蒸着させることによって、堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び第2の材料は、共通の蒸発源から蒸発され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、第1の蒸発源から蒸発され得、第2の材料は、第2の蒸発源から蒸発され得る。
広い態様によれば、層状半導体デバイスであって、デバイスの側方面の第1の部分に設けられ、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜であって、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜と、デバイスの側方面の第2の部分に設けられた堆積層であって、堆積材料を含む堆積層と、を含む、デバイスを開示する。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~22ダイン/cmの特性表面エネルギーを有し得、ドーパントは、ホストの特性表面エネルギーより小さい特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、130~300℃の融点を有し得、ドーパントは、ホストの融点よりも低い融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、複数のモノマーを含むオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのオリゴマー及びドーパントのオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
広い態様によれば、層状半導体デバイスであって、第1の電極及び第2の電極と、デバイスの横方向面において第1の電極と第2の電極との間に延在し、第1の層表面を画定する半導体層であって、第1の層表面が、デバイスの側方面において第1の部分及び第2の部分にわたって延在する、半導体層と、デバイスの側方面の第1の部分における第1の層表面上に堆積されたパターニング被膜であって、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜と、デバイスの側方面の第2の部分における第1の層表面上に配設された第2の電極と、を含む、デバイスを開示する。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~22ダイン/cmの特性表面エネルギーを有し得、ドーパントは、ホストの特性表面エネルギーより小さい特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、130~300℃の融点を有し得、ドーパントは、ホストの融点よりも低い融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、複数のモノマーを含むオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのオリゴマー及びドーパントのオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
説明
層状デバイス
本開示は、概して、層状半導体デバイス100に関し、より具体的には、光電子デバイス1200(図12A)に関する。光電子デバイス1200は、概して、電気信号を光子に、又はその逆に変換する任意のデバイスを包含し得る。いくつかの非限定的な例では、光電子デバイス1200を含むがこれに限定されない層状半導体デバイスは、ディスプレイパネル1340(図13A)を含むがこれに限定されない、ユーザデバイス1300(図13A)の面3401(図34)として役立ち得る。
当業者は、本開示が光電子デバイス1200を対象としているが、その原理は、薄膜を含む導電性堆積材料531(図5)の少なくとも1つの層を非限定的に含み、かついくつかの非限定的な例では、電磁(EM)信号が、層のうちの少なくとも1つの平面に対してゼロでない角度で、全体的又は部分的に中を通過し得る、複数の層を有する任意のパネルに適用可能であり得ることを理解するであろう。
ここで図1に目を向けると、例示的な層状半導体デバイス100の断面図が示され得る。いくつかの非限定的な例では、図16により詳細に示すように、デバイス100は、基板10上に堆積された複数の層を含み得る。
X軸として識別される側方軸は、Z軸として識別される長手方向軸と共に示され得る。Y軸として識別される第2の側方軸は、X軸及びZ軸の両方を実質的に横断するものとして示され得る。側方軸のうちの少なくとも1つは、デバイス100の側方面を画定することができる。長手方向軸は、デバイス100の横方向面を画定することができる。
デバイス100の層は、側方軸によって画定される平面に実質的に平行に、側方面に延在し得る。当業者は、図1に示される実質的に平面的な表現が、いくつかの非限定的な例では、解説のため抽象化されている場合があることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、デバイス100の側方範囲にわたって、異なる厚さ及び寸法の局所化された実質的に平面の層が存在してもよく、いくつかの非限定的な例では、層が実質的に完全に存在しなくてもよく、かつ/又は非平面遷移領域(側方間隙及び更に不連続性を含む)によって分離される層を含んでもよい。
したがって、解説目的のために、デバイス100は、実質的に平行な平面層の実質的に階層化された構造としてその断面面で示され得るが、かかるデバイスは、特徴を画定するための多様なトポグラフィを局所的に解説することができ、その各々は、断面面において考察された階層化されたプロファイルを実質的に呈し得る。
図1に示すように、デバイス100の層は、基板10と、その側方面の少なくとも一部分の露出層表面11上に配設されたパターニング被膜130と、を含む。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、その側方範囲が第1の部分101に限定されてもよく、堆積層140は、その側方面の第2の部分102においてデバイス100の露出層表面11上に閉鎖被膜150として配設され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102は、第1の部分101を越えて、デバイスの下地層の露出層表面11の部分を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、パターニング被膜130の露出層表面11上に不連続層170として配設され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10とパターニング被膜130との間に少なくとも1つの介在層110があり得る。いくつかの非限定的な例では、介在層110のうちの少なくとも1つは、配向層120及び有機支持層115(集合的に、「下地層」)のうちの少なくとも1つであってもよく、及び/又はそれらと連結していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130、堆積層140、及び/又は少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの上層180によって被覆され得る。
パターン二ング
パターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、デバイス100の下地層の露出層表面11上に閉鎖被膜150として配設され、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101を含むがこれに限定されないファインメタルマスク(FMM)などのシャドウマスク415(図4)を使用することを含むがこれに限定されない選択的堆積によって側方範囲が制限される。したがって、いくつかの非限定的な例では、デバイス100の第2の部分102において、デバイス100の下地層の露出層表面11は、パターニング被膜130の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
パターニング被膜
パターニング被膜130の属性に起因して、パターニング被膜130を含む第1の部分101は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
しかしながら、堆積材料531の蒸気フラックスへのデバイス100の曝露は、いくつかの非限定的な例では、第2の部分102における堆積材料531の堆積層130の閉鎖被膜150の形成をもたらし得、下地層の露出層表面11は、パターニング被膜130を実質的に欠いている(被膜されていない)。
したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、堆積材料531の後続の堆積に対して高い堆積(又はパターニング)コントラストを提供する核形成抑制被膜(NIC)であってもよく、その結果、堆積材料531は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130が堆積された閉鎖被膜150として堆積されない傾向がある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング材料411を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、NIC材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング材料411の閉鎖被膜150を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101におけるパターニング被膜130が、堆積材料531の蒸気フラックスに供されると、少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170の形成を引き起こすためのパターニング被膜130を提供することを必要とするシナリオが存在し得る。少なくともいくつかの用途では、パターニング被膜130の属性は、堆積材料531の閉鎖被膜150がパターニング被膜130を実質的に欠いていてもよい第2の部分102に形成され得る一方で、少なくとも1つの特質を有する少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170のみが、パターニング被膜130上の第1の部分101に形成され得るようなものであり得る。
考察を簡略にするために、本開示では、パターニング被膜130が堆積されて、その上に少なくとも1つの粒子構造160を堆積させるためのベースとして機能する限り、そのようなパターニング被膜130は、粒子構造パターニング被膜130と称され得る。対照的に、パターニング被膜130が第1の部分101に堆積されて、堆積層140の閉鎖被膜150のそのような第1の部分101における形成を実質的に妨げ、したがって、堆積層140の閉鎖被膜150の堆積を第2の部分102に制限する限り、そのようなパターニング被膜130は、非粒子構造パターニング被膜130として指定され得る。当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、粒子構造パターニング被膜130及び非粒子構造パターニング被膜130の両方として機能し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、例えば、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つの厚さを有する堆積材料531の閉鎖被膜150を堆積させながら、第2の部分102において、非限定的な例として、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属又は金属合金(金属/合金)であり得る堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170を形成することを必要とするシナリオが存在し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170として堆積された堆積材料531の相対量は、第2の部分102内の閉鎖被膜150として堆積された堆積材料531の量の約1~50%、約2~25%、約5~20%、及び約7~10%のうちの少なくとも1つに対応し得、非限定的な例として、約100nm以下、約75nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つの厚さに対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜130の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る、その中の少なくとも1つの領域によって画定され得るパターンで配設され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの領域により、パターニング被膜130をその複数の個別の断片に分離し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の複数の個別の断片は、その側方面において互いに物理的に離隔され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の複数の個別の断片は、限定ではないが、アレイ又はマトリックスを含む規則的構造で配置されてもよく、その結果、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の個別の断片は反復パターンで構成され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の複数の個別の断片のうちの少なくとも1つは、各々、放射領域1310に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の開口率は、約50%以下、約40%以下、約30%以下、及び約20%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、単一のモノリシック被膜として形成され得る。
パターニング被膜及び/又はパターニング材料411の属性
初期付着確率
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、堆積材料531の堆積に対して比較的低い初期付着確率(いくつかの非限定的な例では、Walkerらによって記載されたデュアルQCM技術で特定された条件下で)を有する露出層表面11を提供することができ、この初期付着確率は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130が堆積されたデバイス100の下地層の露出層表面11の堆積材料531の堆積に対する初期付着確率よりも実質的に低くすることができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の初期付着確率は、下地層の表面上への堆積時に、下地層との分子間相互作用の程度に対する任意の影響を軽減又は低減するのに十分な厚さを有する、デバイス100内のパターニング被膜130の堆積と同様の環境下で、そのような材料を膜として堆積させること、及び/又は被膜することによって決定され得る。非限定的な例として、初期付着確率は、少なくとも約20nm、約25nm、約30nm、約50nm、約60nm、及び約100nmのうちの少なくとも1つの厚さを有する膜又は被膜上で測定され得る。
パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の低い初期付着確率に起因して、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は形態内の被膜として堆積されると、デバイス100内のパターニング被膜130の堆積と同様の状況下で、堆積材料531の堆積に抗する、例えば非限定的に第1の部分101内の、パターニング被膜130の露出層表面11は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の初期付着確率の間には、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、堆積材料531の堆積及びその上の堆積材料531の平均層厚に対して正の相関があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003以下、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、銀(Ag)及びマグネシウム(Mg)のうちの少なくとも1つの堆積に抗する初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、閾値以下である、Ag、Mg、イッテルビウム(Yb)、カドミウム(Cd)、及び亜鉛(Zn)を含むがこれらに限定されない、これらのうちの少なくとも1つから選択された、複数の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる閾値は、約0.9、約0.3、約0.2、約0.15、約0.1、約0.08、約0.05、約0.03、約0.02、約0.01、約0.008、約0.005、約0.003、約0.001、約0.0008、約0.0005、約0.0003、及び約0.0001のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの更なる非限定的な例では、パターニング被膜130は、Ag、Mg、及びYbのうちの少なくとも1つから選択される複数の堆積材料531の堆積に抗する、かかる閾値以下の初期付着確率を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約0.15~0.0001、約0.1~0.0003、約0.08~約0.0005、約0.08~0.0008、約0.05~0.001、約0.03~0.0001、約0.03~0.0003、約0.03~0.0005、約0.03~0.0008、約0.03~0.001、約0.03~0.005、約0.03~0.008、約0.03~0.01、約0.02~0.0001、約0.02~0.0003、約0.02~0.0005、約0.02~0.0008、約0.02~0.001、約0.02~0.005、約0.02~0.008、約0.02~0.01、約0.01~0.0001、約0.01~0.0003、約0.01~0.0005、約0.01~0.0008、約0.01~0.001、約0.01~0.005、約0.01~0.008、約0.008~0.0001、約0.008~0.0003、約0.008~0.0005、約0.008~0.0008、約0.008~0.001、約0.008~0.005、約0.005~0.0001、約0.005~0.0003、約0.005~0.0005、約0.005~0.0008、及び約0.005~0.001のうちの少なくとも1つの堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、第1の閾値以下の第1の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率と、第2の閾値以下の第2の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率とを呈し得、いくつかの非限定的な例では、第1の堆積材料531はAgであり得、第2の堆積材料531はMgであり得る。いくつかの他の非限定的な例では、第1の堆積材料531はAgであり得、第2の堆積材料531はYbであり得る。いくつかの他の非限定的な例では、第1の堆積材料531はYbであり得、第2の堆積材料531はMgであり得、いくつかの非限定的な例では、第1の閾値は、第2の閾値を上回ってもよい。
透過率
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターン二ング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として堆積されたとき、またデバイス100内のパターニング被膜130の堆積と同様の状況下で、Agを含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスにさらされた後に、少なくとも閾値透過率値のEM放射線に対する透過率を有してもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる透過率は、非限定的な例として、有機発光ダイオード(OLED)デバイスのカソードであり得る、光電子デバイスの電極を堆積させるために使用され得る、典型的条件下で、薄膜として形成される、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の露出層表面11を、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに曝露した後に測定され得る。
いくつかの非限定的な例では、露出層表面11を、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供するための条件は、以下の通りであってもよい:(i)真空圧を、約10-4Torr又は10-5Torrを含むがこれに限定されない基準圧力に維持すること、(ii)Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスが、約1オングストローム(Å)/秒を含むがこれに限定されない基準堆積速度と実質的に一致しており、非限定的な例として、QCMを用いて監視及び/又は測定することができること、(iii)堆積材料531の蒸気フラックスが、露出層表面11の平面に対して実質的に直角に近い角度で、露出層表面11に向かって向けられていること、(iv)露出層表面11が、約15nmを含むがこれに限定されない基準平均層厚に達するまで、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供されること、及び(v)そのような基準平均層厚に到達すると、露出層表面11が、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに更に供されないこと。
いくつかの非限定的な例では、Agを含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供される露出層表面11は、実質的に室温(例えば、約25℃)であり得る。いくつかの非限定的な例では、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供されている露出層表面11は、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531が蒸発する蒸発源から、約65cm離れて位置決めされ得る。
いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、可視スペクトルの波長で測定され得る。非限定的な例として、閾値透過率値は、少なくとも約460nm、約500nm、約550nm、及び約600nmのうちの少なくとも1つであり得る可視スペクトル内の波長で測定され得る。いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、IRスペクトル及び/又はNIRスペクトルの波長で測定され得る。非限定的な例として、閾値透過率値は、約700nm、約900nm、及び約1000nmのうちの少なくとも1つの波長で測定され得る。いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、試料を透過し得る入射EMパワーの割合として表すことができる。いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、少なくとも約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、及び約90%のうちの少なくとも1つであり得る。
実施例
例示的な材料の透過率を測定すると共に、堆積材料531の閉鎖被膜150が、Agの形態で、そのような例示的な材料の露出層表面11上に形成されたか否かを視覚的に観察するために、一連の試料を作製した。各試料は、ガラス基板10上に、例示的な材料の約50nm厚の被膜を堆積させ、次いで、被膜の露出層表面11を、約15nmの基準層厚に達するまで、Agの形態で、約1Å/秒の速度で堆積材料531の蒸気フラックスに供することによって作製した。
本明細書の試料に使用される例示的な材料の分子構造を表1に述べる。
次いで、各試料を視覚的に分析し、各試料を通る透過率を測定した。
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
堆積材料531の実質的な閉鎖被膜150が、Agの形態で形成された試料を視覚的に識別し、これらの試料中のかかる閉鎖被膜150の存在を、それらを通る透過率の測定によって更に確認したところ、約460nmの波長で約50%以下の透過率を示した。
加えて、Agの形態の堆積材料531の閉鎖被膜150の形成がないことが識別された試料について、これらの試料におけるそのような閉鎖被膜150の不在は、それを通るEM透過率の測定によって更に確認され、少なくとも約70%の(約460nmの波長でのEM放射線の)透過率を示した。
結果を以下の表2にまとめる。
上記に基づいて、表1及び表2の最初の7つの試料(HT211~EM-2)、並びに試料EM-9及びEM-15で使用される材料は、いくつかのシナリオでは、Yb、Ag、Mg、及び/又はMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、その上への堆積材料531の堆積を抑制するための適用性を低下させた場合があることが見出された。
一方、EM-9を除く試料EM-4~EM-14で使用される材料は、いくつかのシナリオでは、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、その上への堆積材料531の堆積を抑制するためのパターニング被膜130として機能する適用性を有し得ることが見出された。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、基板10が核形成促進被膜(NPC)720として機能する傾向があり、その一部分が、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の堆積に対してNICとして機能する傾向があり得るパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料で被膜される場合、被膜された部分(第1の部分101)及び被膜されていない部分(第2の部分102)は、その上に堆積された堆積材料531が異なる平均膜厚を有する傾向があり得るように、異なる初期付着確率及び/又は核形成速度を有する傾向があり得る。
本明細書で使用される場合、そのようなシナリオでは、第2の部分102に堆積された堆積材料531の平均膜厚を第1の部分101における堆積材料の平均膜厚で割った商は、概して、堆積(又はパターニング)コントラストと称され得る。したがって、堆積コントラストが実質的に高い場合、第2の部分102における堆積材料531の平均膜厚は、第1の部分101における堆積材料531の平均膜厚よりも実質的に大きくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、所与の堆積材料531用のNICとして機能し得るパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、基板10上に堆積されたときに、実質的に高い堆積コントラストを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の初期付着確率の間には、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、堆積材料531の堆積及びその堆積コントラストに対して負の相関があり得、換言すれば、低い初期付着確率は高い堆積コントラストと高度に相関し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積コントラストが実質的に高い場合、第2の部分102において堆積材料531の閉鎖被膜150を形成するのに十分な堆積材料531の堆積があるとき、第1の部分101において堆積される堆積材料531はほとんどないか全くない可能性がある。
いくつかの非限定的な例では、堆積コントラストが実質的に低い場合、第2の部分102において閉鎖被膜150を形成するのに十分な堆積材料531の堆積があるとき、第1の部分101に堆積された堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170があり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対して実質的に高い堆積コントラストを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、低減された堆積コントラストを必要とするいくつかのシナリオでは、第1の部分101における堆積材料531の平均層厚が実質的に小さく、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されないいくつかの非限定的な例では、第2の部分102における堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続被膜170の堆積を必要とするいくつかのシナリオを含むがこれらに限定されないシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に小さく、ナノ粒子(nanoparticle、NP)によるEM放射線の吸収が、約460nm以下の波長を有するEM放射線から下地層を保護することを含むがこれに限定されないために必要とされる、第2の部分102におけるそのようなNPの形成を含むがこれに限定されない、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれに限定されない場合に、第2の部分102において、堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170の形成を必要とするシナリオが存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、そのようなシナリオでは、約2~100、約4~50、5~20、及び約10~15のうちの少なくとも1つの堆積コントラストに対する適用性があり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対して実質的に低い堆積コントラストを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、第1の部分101における堆積材料531の平均層厚が大きく、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、実質的に高い堆積コントラストを必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対して実質的に低い堆積コントラストを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、第1の部分101における堆積材料531の平均層厚が大きく、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における粒子構造160の閉鎖被膜150の実質的な不在、又は高密度を必要とするシナリオを含むがこれに限定されない実質的に高い堆積コントラストを必要とするいくつかのシナリオでは、少なくとも約460nmである波長を有するEM放射線に対する増加した透明性を必要とするシナリオを含むがこれに限定されない、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおけるEM放射線の吸収の実質的な不在を必要とするいくつかのシナリオを含むがこれらに限定されないシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に高く、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における堆積材料531の粒子構造160の不連続層170又は低密度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。非限定的な例として、約2~100、約4~50、約5~20、及び約10~15のうちの少なくとも1つの堆積コントラストは、第2の部分102内の堆積材料531の平均層厚が実質的に高く、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合のいくつかのシナリオでは適用性を有し得る。
表面エネルギー
特性表面エネルギーは、特に材料に関して本明細書で使用される場合、概して、かかる材料から決定される表面エネルギーを指し得る。
非限定的な例として、特徴的な表面エネルギーは、薄膜形態で堆積及び/又は被膜された材料によって形成された表面から測定され得る。
いくつかの非限定的な例では、Mg、Ag、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531用のNICとして機能する傾向があり得るパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、露出層表面11上に薄膜又は被膜として堆積されたときに実質的に低い表面エネルギーを呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約23ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、約10~22ダイン/cmを含むがこれに限定されない過度に低くない実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を必要とするシナリオが存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有する、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有材料のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない堆積材料531用のNICとして機能し得るパターニング材料411を含むがこれらに限定されない材料は、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に高く、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における堆積材料531の粒子構造160の不連続層170又は低密度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用可能性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低いが過度に低くない表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可撓性基板10上に製造されたデバイスを含むがこれに限定されない、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つの下で十分な信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用可能性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくとも約6ダイン/cm、約7ダイン/cm、約8ダイン/cm、約9ダイン/cm、約10ダイン/cm、約12ダイン/cm、及び約13ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約10~22ダイン/cm、約13~22ダイン/cm、約15~20ダイン/cm、及び約17~20ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い表面エネルギーを有する、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない堆積材料531のためのNICとして機能し得るパターニング材料411を含むがこれらに限定されない材料は、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に低く、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170又は低密度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、実質的に高い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料が、実質的に高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオに対して適用性を有し得ることが仮定され得る。
固体の表面エネルギーを決定するための様々な方法及び理論が知られている。
非限定的な例として、表面エネルギーは、液体-蒸気界面と表面との間の接触角を測定するために、様々な液体が固体の表面と接触し得るようになる接触角の一連の測定に基づいて計算及び/又は導出され得る。いくつかの非限定的な例では、固体表面の表面エネルギーは、表面を完全に濡らす最も高い表面張力を有する液体の表面張力に等しくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜におけるパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の特性表面エネルギーは、基板10上に実質的に単一の分子成分の被膜として材料を堆積させ、その接触角を好適な一連のプローブ液体で測定することによって決定され得る。
非限定的な例として、Zismanプロットが、表面との完全な湿潤(すなわち、0°の接触角θ)をもたらす表面張力の値を決定するために使用され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、テトラデカンを含むがこれに限定されない無極性溶媒に対して、少なくとも約40°、約45°、約50°、約55°、約60°、約65°、及び約70°のうちの少なくとも1つである接触角を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、水を含むがこれに限定されない極性溶媒に対して、約15°以下、約10°以下、約8°以下、及び約5°以下のうちの少なくとも1つの接触角を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、表面の臨界表面張力は、Zisman法に従って決定され得る。
実施例
非限定的な例として、様々な材料によって形成された表面の臨界表面張力を測定するために、一連の試料を作製した。測定結果を表3にまとめる。
表3における臨界表面張力の上述の測定及びAgの形態の堆積材料531の実質的な閉鎖被膜150の存在又は不在に関する以前の観察に基づいて、パターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜として堆積されたときに実質的に低い表面エネルギー表面を形成する材料は、非限定的な例として、約12~22ダイン/cmの臨界表面張力を有する材料であり得、パターニング被膜130を形成して、その上への、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない堆積材料531の堆積を阻害するのに好適であり得ることが見出された。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、ここで、薄膜として堆積されたときに比較的高い表面エネルギーを呈するパターニング材料411を含有するパターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、限定することなく含まれるが、閉鎖被膜150の厚さが、非限定的な例として、約100nm以下、約75nm、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つである場合、第1の部分101における堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170と、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150と、を形成し得ることが見出されている。
熱特性
ガラス転移温度
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、(i)少なくとも約300℃、約200℃、約170℃、約150℃、約130℃、約120℃、約110℃、及び約100℃のうちの少なくとも1つ、並びに(ii)約20℃以下、約0℃以下、約-20℃以下、約-30℃以下、及び約-50℃以下のうちの少なくとも1つ、のうちの1つであるガラス転移温度を有し得る。
非限定的な例として、消費者向け電子デバイスについて約25℃~80℃であり得る典型的な動作温度範囲でのガラス転移を受けないパターニング材料411は、そのようなデバイスの安定性の向上に寄与し得るような用途での使用に望ましい場合があると仮定される。
融点
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い分子間力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い融点を呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、少なくとも約100℃、約120℃、約140℃、約160℃、約180℃、及び約200℃のうちの少なくとも1つの、大気圧での融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い融点を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、いくつかの非限定的な例では、融点に近づく動作温度におけるそのような材料の物理的特性の変化に起因して、約60℃以下、約80℃以下、及び約100℃以下のうちの少なくとも1つの温度に対する十分な温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、約120℃の融点を有する材料は、少なくとも約100℃を含むがこれに限定されない実質的に高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い融点を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
実施例
非限定的な例として、選択された実施例の材料の融点は、示差走査熱量測定を使用して測定された。具体的には、10℃/分の加熱速度での第2の加熱サイクル中に、各試料に対する融点を決定した。測定結果を表4にまとめる。
昇華温度
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い分子間力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い昇華温度を呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、低い昇華温度を有する材料は、材料の堆積膜の層厚に対する実質的に高い度合の制御を必要とする製造プロセスに対する適用性を低下させた場合がある。非限定的な例として、約140℃以下、約120℃以下、約110℃以下、約100℃以下、及び約90℃以下のうちの少なくとも1つの昇華温度を有する材料については、真空熱蒸着を含むがこれに限定されない蒸着法を使用して堆積される膜の堆積速度及び層厚を制御する際に制約が課され得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に高い昇華温度を有する材料は、堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚に対する実質的に高い度合の制御を必要とするいくつかのシナリオでは、用途を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚の実質的に正確な制御を必要とし得る製造プロセスに対する適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、約140℃以下、約120℃以下、約110℃以下、約100℃以下、及び約90℃以下のうちの少なくとも1つである昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、真空熱蒸着を含むがこれに限定されない既知の蒸着法を使用して堆積され得るそのような材料を含む膜の堆積速度及び平均層厚のうちの少なくとも1つへの制約に遭遇する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、そのような材料を含む膜の平均層厚の制御において実質的に高い精度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、約350℃以下、約400℃以下、及び約500℃以下のうちの少なくとも1つである昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に高い昇華温度に起因する、非限定的な例として、特定のツール構成において真空熱蒸着を使用して薄膜として堆積させるためにそのような材料を処理する能力への制約に遭遇する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、約100~320℃、約120~300℃、約140~280℃、又は約150~250℃のうちの少なくとも1つの、高真空下での昇華温度を有し得る。いくつかの非限定的な例では、そのような昇華温度は、パターニング材料411がPVDを使用して被膜として実質的に容易に堆積されることを可能にし得る。
パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の昇華温度は、当業者に明らかな様々な方法を使用して決定され得、これらの方法としては、非限定的な例として、約10-4Torrの実質的に高真空下蒸発源において、るつぼを含むがこれに限定されない中で材料を加熱すること、並びに、
・るつぼから一定の距離に取り付けられたQCM上の露出層表面11上への材料の堆積の始まりを観察すること、
・るつぼから一定の距離に取り付けられたQCM上の露出層表面11上への特定の堆積速度、非限定的な例として、0.1Å/秒、を観察すること、及び/又は
・非限定的な例として、約10-4又は10-5Torrの材料の閾値蒸気圧に達すること、を行うために達成され得る温度を決定することを含むが、これらに限定されない。
いくつかの非限定的な例では、QCMは、昇華温度を決定する目的で、るつぼから約65cm離して取り付けることができる。
凝集エネルギー
ヤングの式によれば、材料の凝集エネルギー(又は、破壊靭性若しくは凝集強度)は、その表面エネルギーに比例する傾向があり得る(Young,Thomas(1805)「An essay on the cohesion of fluids」Philosophical Transactions of the Royal Society of London,95:65-87を参照)。
リンデマンの基準によれば、材料の凝集エネルギーは、その溶融温度に比例する傾向があり得る(Nanda,K.K.,Sahu,S.N,and Behera,S.N(2002)「Liquid-drop model for the size-dependent melting of low-dimensional systems」Phys.Rev.A.66(1):013208を参照)。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い分子間力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い凝集エネルギーを呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、製造及び使用のうちの少なくとも1つの間に、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つを受ける傾向があり得るデバイスを含むがこれに限定されないものにおいて、十分な破壊靱性を必要とするいくつかのシナリオでは適用性を低下させた場合があり、したがって、そのようなシナリオでは、材料が亀裂又は破壊する傾向があり得る。非限定的な例として、約30ダイン/cm以下の凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可撓性基板10上に製造されたデバイスにおけるいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可撓性基板10上に製造されたデバイスを含むがこれに限定されない、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つの下で実質的に高い信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
実施例
非限定的な例として、一連の試料を作製して、その剥離又は層間剥離時の破損点を決定した。具体的には、各試料は、ガラス基板10上に、パターニング被膜130として機能する例示的な各材料の約50nm厚の層、続いてキャッピング層(capping layer、CPL)として一般的に使用される有機材料の約50nm厚の層を堆積させることによって作製された。次いで、各試料のCPLの露出層表面11に接着テープを適用した。接着テープを剥がして各試料の層間剥離(凝集破壊)を生じさせ、剥がした接着テープ及び層間剥離した試料を分析して、どの層(又は、その隣接層との界面)で破壊が生じたかを決定した。パターニング被膜130内で、又はパターニング被膜130と隣接層との間の界面で破壊が生じた試料は、層間剥離試験に不合格であると識別され、CPL内で破壊(すなわち、CPL内の凝集破壊)が生じた試料は、層間剥離試験に合格したと識別された。表5は、そのような分析の結果をまとめる。
層間剥離試験の上述の分析、並びに例示的な材料の融点及び臨界表面張力に関する以前の観察に基づいて、(EM-10及びEM-11の両方よりも大きい融点及び臨界表面張力の両方を呈した)パターニング材料411としてEM-8を含むパターニング被膜130を用いて作製された試料は、CPLが分離して新しい表面を形成するという点でCPL内で発生する破壊を示したが、一方、パターニング材料411としてそれぞれEM-10及びEM-11を含むパターニング被膜130を用いて作製された試料は、パターニング被膜130が分離して新しい表面を形成するという点でパターニング被膜130内で発生する破壊を示したことが見出された。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、これは、パターニング材料411がEM-8を含む場合、パターニング被膜130の凝集エネルギーと、パターニング被膜130とCPLとの間の界面における接着エネルギーと、の両方よりも低いCPLの凝集エネルギーによるものであると仮定され得る。逆に、EM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14のうちの1つを含むパターニング材料411によって形成された各パターニング被膜130は、そのような試料について、CPLの凝集エネルギーと、パターニング被膜130とCPLとの間の界面における接着エネルギーと、の両方よりも低い凝集エネルギーを呈し、その結果、凝集破壊による層間剥離が、両方の試料のパターニング被膜130内で生じた。
光学間隙又はバンド間隙
本開示では、半導体材料は、概してバンド間隙を呈する材料として説明され得る。いくつかの非限定的な例では、バンド間隙は、半導体材料の最高被占分子軌道(highest occupied molecular orbital、HOMO)と最低空分子軌道(lowest unoccupied molecular orbital、LUMO)との間に形成され得る。したがって、半導体材料は、実質的に(金属/合金を含むがこれに限定されない)導電性材料の導電率以下であるが、実質的に(ガラスを含むがこれに限定されない)絶縁材料と少なくとも同じ大きさの導電率を呈する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は有機半導体材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は、無機半導体材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の光学間隙は、材料のHOMO-LUMO間隙に対応する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に大きい又は広い光学間隙(及び/又は、HOMO-LUMO間隙)を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可視スペクトルの深いB(青)領域、近UVスペクトル、可視スペクトル、及び/又はNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて、実質的に弱いフォトルミネセンスを呈するか、又は実質的にフォトルミネセンスを呈しない傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に小さいHOMO-LUMO間隙を有する材料は、光学技術を使用して材料の膜を検出するシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の光学間隙は、パターニング材料411が、そのようなEM放射線に供されたときに光励起を受けないように、源によって放射されるEM放射線の光子エネルギーよりも広くあり得る。
フォトルミネセンス
非限定的な例として、被膜及び/又は材料のフォトルミネセンスは、光励起プロセスを通して観察され得る。光励起プロセスでは、被膜及び/又は材料は、UVランプなどのEM源によって放出される放射線に供され得る。
EM源によって放出された放射線が被膜及び/又は材料によって吸収されると、被膜及び/又は材料内の電子が一時的に励起され得る。励起に続いて、蛍光及びリン光を含むがこれらに限定されない1つ以上の緩和プロセスが生じ得、これにより、被膜及び/又は材料によってEM放射線が放出される。かかるプロセス中に被膜及び/又は材料によって放射されるEM放射線は、被膜及び/又は材料のフォトルミネセンス特性を特徴付けるために、例えば光検出器によって検出され得る。
本明細書で使用される場合、被膜及び/又は材料に関するフォトルミネセンスの波長は、概して、励起状態からの電子の緩和の結果としてかかる被膜及び/又は材料によって放射されるEM放射線の波長を指すことができる。当業者は、光励起プロセスの結果として被膜及び/又は材料によって放出されるEM放射線の波長は、概して、光励起を開始するために使用されるEM放射線の波長よりも長くてもよいことを理解するであろう。フォトルミネセンスは、蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない光学検出技法を含むがこれに限定されない、当技術分野で既知の様々な技法を使用して検出及び/又は特徴付けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、様々な被膜及び/又は材料の光学間隙は、光励起プロセス中にEM放射線が吸収又は放射される被膜及び/又は材料のエネルギー間隙に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、非限定的な例として、UVA又はUVBなどのUVスペクトルに対応する波長を有するEM放射線に被膜及び/又は材料を供することによって、検出及び/又は特徴付けられ得る。いくつかの非限定的な例では、光励起を引き起こすためのEM放射線は、約365nmの波長を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において実質的に弱いフォトルミネセンス又は吸収を有するか、又は実質的に有しないパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料から構成されたパターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜は、フォトルミネセンス被膜又は吸収被膜のいずれとしても機能しない傾向があり得、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
蛍光顕微鏡法で使用される放射線源の一般的な波長は、約365nmである。したがって、特に非限定的な例として薄膜として堆積されたときに、少なくとも約365nmの波長において実質的に弱いフォトルミネセンス又は吸収を有するか、又は実質的に有しないパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の存在は、蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない典型的な光学検出技術を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。これは、材料の堆積に続いて、かかる材料が存在する部分を決定するいくつかのシナリオがあり得るため、基板10の部分の上に、例えばFMMを通して、材料が選択的に堆積されるいくつかのシナリオにおいて制約を課し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、可視スペクトルに対応する任意の波長でフォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、少なくとも約300nm、約320nm、約350nm、及び約365以上のうちの少なくとも1つの波長を有するEM放射線に供されたときにフォトルミネセンスを呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、そのようなEM放射線に供されたときにわずかな、及び/又は検出可能な吸収を呈しない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つである波長において実質的に低いフォトルミネセンスを呈するか、又は実質的にフォトルミネセンスを呈しない材料は、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、
フォトルミネセンスを呈する材料を含むことを含むがこれに限定されないことにより、UVスペクトル及び/又は可視スペクトルに対応する波長でフォトルミネセンスを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、約315~400nmの波長に対応し得るUVA、及び/又は約280~315nmの波長に対応し得るUVBを含むがこれらに限定されない、UVスペクトルに対応する波長であり得る。いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、約380~740nmの波長に対応し得る可視スペクトルに対応する波長であり得る。いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、深いB(青)に対応する波長であり得る。
いくつかの非限定的な例では、そのようなパターニング被膜130の存在は、パターニング被膜130の堆積時に蛍光顕微鏡法などの日常的な特徴付け技法を使用して検出及び/又は観察され得る。
屈折率
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、低い屈折率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の屈折率は、少なくとも約1.35、約1.32、約1.3、及び約1.25のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.43以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つであり得る、550nmの波長におけるEM放射線に対する屈折率を有し得る。
実施例
非限定的な例として、様々な例示的な材料のうちの一部によって形成された被膜の550nmの波長における屈折率を測定するために、一連の試料を作製した。測定結果を表6にまとめる。
表6における屈折率の前述の測定、及び表2におけるAgの形態の堆積材料531の実質的な閉鎖被膜150の存在又は不在に関する以前の観察に基づいて、実質的に低い屈折率の被膜を形成する材料は、非限定的な例として、約1.4以下又は約1.38以下のうちの少なくとも1つ以下の屈折率を有する材料であり得、パターニング被膜130を形成し、その上への、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない堆積材料531の堆積を実質的に阻害することを必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得ることが見出された。
吸光係数
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくとも約600nm、約500nm、約460nm、約420nm、及び約410nmのうちの少なくとも1つである波長におけるEM放射線に対して、約0.01以下であり得る吸光係数を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約400nm以下、約390nm以下、約380nm以下、及び約370nm以下のうちの少なくとも1つである波長におけるEM放射線に対して、少なくとも約0.05、約0.1、約0.2、及び約0.5のうちの少なくとも1つであり得る吸光係数を有し得る。このようにして、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、デバイス100上に入射するUVAスペクトル内のEM放射線を吸収し、それによって、UVAスペクトル内のEM放射線が、デバイス性能、デバイス安定性、デバイス信頼性、及び/又はデバイス寿命に関して制約を付与し得る可能性を低減させ得る。
吸収及び他の光学効果
いくつかの非限定的な例では、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つである波長において実質的に低い吸収を有するか、又は実質的に吸収を有さない材料は、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくとも可視スペクトルにおいて、それを通過するEM放射線を実質的に減衰させない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくともIRスペクトル及び/又はNIRスペクトルにおいて、それを通過するEM放射線を実質的に減衰させない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、光学被膜として機能することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、デバイス100によって放射されるEM放射線の少なくとも1つの特性及び/又は特質を修正することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ある度合のヘイズを呈し、放射されたEM放射線を散乱させることができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、それを透過したEM放射線を散乱させるための結晶性材料を含み得る。EM放射線のかかる散乱は、いくつかの非限定的な例では、デバイス100からのEM放射線のアウトカップリングの強化を容易にすることができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、最初に、限定ではないが、実質的に非晶質を含む、実質的に非結晶性の被膜として堆積されてもよく、その上で、その堆積後、パターニング被膜130は、結晶化され、その後、光学結合として役立ち得る。
平均層厚
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚は、約10nm以下、約8nm以下、約7nm以下、約6nm以下、及び約5nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
重量
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、約6,000g/mol以下、約5,500g/mol以下、約5,000g/mol以下、約4,500g/mol以下、約4,300g/mol以下、及び約4,000g/mol以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の化合物の分子量は、少なくとも約1,000g/mol、約1,200g/mol、約1,300g/mol、約1,500g/mol、約1,700g/mol、約2,000g/mol、約2,200g/mol、及び約2,500g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
組成
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の化合物は、有機-無機ハイブリッド材料であり得るか、又は有機-無機ハイブリッド材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、複数のモノマーを含むオリゴマー及びポリマーのうちの少なくとも1つであり得るか、又はそれらを含み得る。
フッ素及びケイ素
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、フッ素(F)原子及び/又はケイ素(Si)原子のうちの少なくとも1つを含んでもよい。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するためのパターニング材料411は、F及びSiのうちの少なくとも1つを含み得る化合物であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、Fを含む化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、F及び炭素(C)原子を含み得る化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、少なくとも約0.6、約0.8、約0.9、約1、約1.3、約1.5、約1.7、及び約2のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含み得る化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、F対Cの原子比は、化合物構造中に存在するF原子の全てを計数し、C原子については、化合物構造中に存在するsp混成C原子のみを計数することによって決定することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、その分子部分構造の一部として、約0.6以上、約0.8以上、約0.9以上、約1以上、約1.3以上、約1.5以上、約1.7以上、及び約2以上のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含む部分を含み得る化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、その分子部分構造の一部として、約3以下、約2.8以下、約2.5以下、及び約2.3以下のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含む部分を含み得る化合物を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物はフルオロポリマーであり得る。いくつかの非限定的な例では、化合物はFを含むブロックコポリマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物はオリゴマーであり得る。いくつかの非限定的な例では、オリゴマーはフルオロオリゴマーであり得る。いくつかの非限定的な例では、化合物は、Fを含むブロックオリゴマーであり得る。フルオロポリマーの非限定的な例は、EM-3、EM-5、EM-6、EM-7、及び/又はEM-9の分子構造を有するものである。
部分
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、複数の部分を含む分子構造を有する化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子構造の第1の部分は、パターニング材料411の分子構造の少なくとも1つの第2の部分に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子の第1の部分は、パターニング材料411の分子の少なくとも1つの第2の部分に直接結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分及び第2の部分は、第3の部分によって互いに結合及び/又は接合され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子構造の少なくとも一部は、式(I)によって表され得、
(Mon) (I)
式中、
Monは、モノマーを表し、
nは、少なくとも2の整数である。
いくつかの非限定的な例では、nは、約2~100、約2~50、約3~20、約3~15、約3~10、約3~7、及び約3~4のうちの少なくとも1つの整数であり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、式(I)のオリゴマーであってもよく、式中、nは、約2~20、約2~15、約2~10、約3~8、及び約3~6のうちの少なくとも1つの整数である。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、モノマー骨格及び少なくとも1つの官能基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、官能基は、直接又はリンカー基を介してモノマー骨格に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、リンカー基を含んでいてもよく、リンカー基は、モノマー骨格及び官能基に結合し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、複数の官能基を含んでいてもよく、これらは互いに同じであっても異なっていてもよい。かかる例では、各官能基は、直接又はリンカー基を介してモノマー骨格に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、複数の官能基が存在する場合、複数のリンカー基も存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、モノマー骨格を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格は無機部分であってもよく、少なくとも1つの官能基は有機部分であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子構造は、複数の異なるモノマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる分子構造は、異なる分子組成及び/又は分子構造を有するモノマー種を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、骨格と骨格に結合された少なくとも1つの官能基とを含有する分子構造を有する化合物であってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は無機部分であってもよく、少なくとも1つの官能基は有機部分であり得る。
いくつかの非限定的な例では、そのような化合物は、シロキサン基を含む分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、シロキサン基は、直鎖、分岐、又は環状シロキサン基であり得る。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シロキサン基であってもよく、又はシロキサン基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シロキサン基及びFを含有する少なくとも1つの官能基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。かかる化合物の非限定的な例としては、フルオロシロキサンが挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、シルセスキオキサン基を含む分子構造を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、シルセスキオキサン基は、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)であってもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シルセスキオキサン基であってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シルセスキオキサン基及びFを含む少なくとも1つの官能基であってもよく、又はこれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。かかる化合物の非限定的な例としては、フルオロ-シルセスキオキサン及び/又はフルオロ-POSSが挙げられる。かかる化合物の非限定的な例は、EM-8である。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、置換若しくは非置換アリール基、及び/又は置換若しくは非置換ヘテロアリール基を含む分子構造を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、アリール基は、フェニル又はナフチルであり得る。いくつかの非限定的な例では、アリール基の少なくとも1つのC原子は、ヘテロ原子(非限定的な例として、O、N、及びSのうちの少なくとも1つであり得る)によって置換されて、ヘテロアリール基を誘導し得る。いくつかの非限定的な例では、骨格は、置換若しくは非置換アリール基、及び/又は置換若しくは非置換ヘテロアリール基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、置換若しくは非置換アリール基、及び/又は置換若しくは非置換ヘテロアリール基、並びにFを含む少なくとも1つの官能基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、置換又は非置換の、直鎖状、分岐状、又は環状の炭化水素基を含む分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、炭化水素基の1以上のC原子は、ヘテロ原子によって置換されていてもよく、ヘテロ原子は、非限定的な例として、O、N、及びSのうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、ホスファゼン基を含む分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホスファゼン基は、直鎖、分岐、又は環状ホスファゼン基であり得る。いくつかの非限定的な例では、骨格は、ホスファゼン基であってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、ホスファゼン基及びFを含む少なくとも1つの官能基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。かかる化合物の非限定的な例としては、フルオロホスファゼンが挙げられる。そのような化合物の非限定的な例は、EM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14である。
いくつかの非限定的な例では、化合物は金属錯体であり得る。いくつかの非限定的な例では、金属錯体は、有機金属錯体であり得る。いくつかの非限定的な例では、有機金属錯体は、Fを含み得る。いくつかの非限定的な例では、有機金属錯体は、Fを含む少なくとも1つの配位子を含み得る。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの配位子は、フルオロアルキル基であるか、又はフルオロアルキル基を含み得る。
当業者によって理解されるように、F、sp炭素、sp炭素、芳香族炭化水素部分、及び/又は他の官能基若しくは部分のうちの少なくとも1つを含み得る被膜中の材料の存在は、非限定的な例として、X線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy、XPS)を含む、当技術分野で既知の様々な方法を使用して検出され得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF及びCFH部分のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF及びCF部分のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CHCF部分を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、C及びOのうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、フルオロカーボンモノマーを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、フッ化ビニル部分、フッ化ビニリデン部分、テトラフルオロエチレン部分、クロロトリフルオロエチレン部分、ヘキサフルオロプロピレン部分、又はフッ素化1,3-ジオキソール部分のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、アリール基、ヘテロアリール基、共役結合、及びホスファゼン基のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、環状構造、環状芳香族構造、芳香族構造、かご型構造、多面体構造、及び架橋構造のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、剛性構造を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、ベンゼン部分、ナフタレン部分、ピレン部分、及びアントラセン部分のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、シクロトリホスファゼン部分及びシクロテトラホスファゼン部分のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、親水性部分であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、F及びSiのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、置換フルオロアルキル基及び非置換フルオロアルキル基のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、C~C12直鎖フッ素化アルキル、C~C12直鎖フッ素化アルコキシ、C~C12分岐フッ素化環状アルキル、C~C12フッ素化環状アルキル、及びC~C12フッ素化環状アルコキシのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、飽和炭化水素基を含み、任意の不飽和炭化水素基の存在を実質的に省略してもよい。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、第2の部分における少なくとも1つの飽和炭化水素基の存在は、飽和炭化水素基の低い剛性度に起因して、その少なくとも1つの第2の部分の末端基がパターニング被膜130の露出層表面11に近接するように第2の部分が配向されることを容易にし得ると仮定され得る。いくつかの非限定的な例では、不飽和炭化水素基の存在が、分子がそのような配向をとることを阻害し得ると仮定され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、全てのF原子がsp炭素原子に結合している化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、F対Cの原子比は、化合物構造中に存在するF原子の全てを計数し、C原子については、化合物構造中に存在するsp混成C原子のみを計数することによって決定することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、第2の部分又はその一部として、少なくとも約1.5、約1.7、約2、約2.1、約2.3、及び2.5の商F/Cに対応する原子比でF及びCを含む部分を含み得る化合物を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、シロキサン基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、複数の第2の部分の各部分は、第1の部分及び第3の部分のうちの少なくとも1つに結合された近位基と、近位基の遠位に配置された末端基とを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、末端基は、CFH基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、末端基は、CFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、末端基は、CHCF基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、複数の第2の部分の各々は、直鎖フルオロアルキル基及び直鎖フルオロアルコキシ基のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第2の部分は、疎水性部分を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第3の部分は、リンカー基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第3の部分は、単結合、O、N、NH、C、CH、CH、及びSのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、式(C-2)及び(C-3)のうちの少なくとも1つによって表されるシクロホスファゼン誘導体を含み得、
式中、
Rは、それぞれ独立して、第2の部分を表す、及び/又は含む。
いくつかの非限定的な例では、Rは、フルオロアルキル基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、C~C18フルオロアルキルであり得る。いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、式(II)によって表され得、
式中、
tは、1~3の整数を表し、
uは、5~12の整数を表し、
Zは、H、重陽子(D)、及びFのうちの少なくとも1つを表す。
いくつかの非限定的な例では、Rは、末端基を含んでいてもよく、末端基は、Rが結合している対応するP原子に対して遠位に配置されている。
いくつかの非限定的な例では、Rは、第2の部分に結合した第3の部分を含み得る。いくつかの非限定的な例では、各Rの第3の部分は、式(C-2)及び(C-3)のうちの少なくとも1つにおける対応するP原子に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第3の部分は、酸素原子である。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、第2の部分から離隔され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造は、複数の異なるモノマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる分子構造は、異なる分子組成及び/又は分子構造を有するモノマー種を含み得る。かかる分子構造の非限定的な例としては、式(III)及び式(IV)によって表されるものが挙げられ、
(Mon(Mon (III)
(Mon(Mon(Mon (IV)
式中、
Mon、Mon、及びMonは、各々モノマー種を表し、
k、m、及びoは、各々少なくとも2の整数を表す。
いくつかの非限定的な例ではk、m、及びoは、各々約2~100、約2~50、約3~20、約3~15、約3~10、又は約3~7のうちの少なくとも1つの整数を表す。当業者は、モノマーMonに関する様々な非限定的な例及び説明がMon、Mon、及びMonの各々に関して適用可能であり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、式(V)によって表され得、
M-(L-R (V)
式中、
Mは、モノマー骨格単位を表し、
Lは、リンカー基を表し、
Rは、官能基を表し、
xは、1~4の整数であり、
yは、1~3の整数である。
いくつかの非限定的な例では、リンカー基は、単結合、O、N、NH、C、CH、CH、及びSのうちの少なくとも1つによって表され得る。いくつかの非限定的な例では、リンカー基は、官能基がモノマー骨格に直接結合されるように省略され得る。
本明細書に記載されている官能基の様々な非限定的な例は、式(V)のRに関して適用することができる。いくつかの非限定的な例では、官能基Rはオリゴマー単位を含んでもよく、オリゴマー単位は、複数の官能基モノマー単位を更に含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、官能基モノマー単位は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、官能基は、CHCF部分を含み得る。非限定的な例として、かかる官能基モノマー単位は、一緒に結合して、アルキル又はフルオロアルキルオリゴマー単位のうちの少なくとも1つを形成することができる。いくつかの非限定的な例では、オリゴマー単位は、官能基末端単位を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位は、オリゴマー単位の末端に配置され、官能基モノマー単位に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位が配置され得る末端は、モノマー骨格単位に対して遠位であり得る官能基の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位は、CFH及びCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位Mは、高い表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、それに結合している官能基Rのうちの少なくとも1つと実質的に少なくとも同じ表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、それに結合している任意の官能基Rと実質的に少なくとも同じ表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、これに限定されないがホスファゼンを含むリン(P)及び窒素(N)を含んでいてもよく、PとNとの間に二重結合が存在し、「NP」又は「N=P」と表され得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、非限定的な例として、SiO3/2として表され得るシルセスキオキサンの一部を形成し得るシロキサン(Si-O-Si)部分を含むがこれに限定されないSi及びOを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VI)によって表され得、
(NP-(L-R (VI)
式中、
NPは、ホスファゼンモノマー骨格単位を表し、
Lは、リンカー基を表し、
Rは、官能基を表し、
xは、1~4の整数であり、
yは、1~3の整数であり、
nは、少なくとも2の整数である。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び/又は第2の材料の分子構造は、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び第2の材料の少なくとも1つは、シクロホスファゼンであり得る。いくつかの非限定的な例において、シクロホスファゼンの分子構造は、式(VI)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例ではLは、酸素を表してもよく、xは、1であってもよく、及びRは、フルオロアルキル基を表してもよい。いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の少なくとも1つの材料の分子構造の少なくとも一部は、式(VII)によって表され得、
(NP(OR (VII)
式中、
は、フルオロアルキル基を表し、
nは、3~7の整数である。
いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、CF基、CFH基、CHCF基、及びCF基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、式(VIII)によって表され得、
式中、
pは、1~5の整数であり、
qは、3~20の整数であり、
Zは、水素又はFを表す。
いくつかの非限定的な例ではpは、1であってもよく、qは、6~20の整数であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、式(VII)中のフルオロアルキル基Rは、式(VIII)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(IX)によって表され得、
(SiO3/2-(L-R)) (IX)
式中、
Lは、リンカー基を表し、
Rは、官能基を表し、
nは、6~12の整数である。
いくつかの非限定的な実施形態では、Lは、単結合、O、置換アルキル、又は非置換アルキルのうちの少なくとも1つの存在を表し得る。いくつかの非限定的な例ではnは、8、10、又は12であってもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、低い表面張力を有する官能基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、F含有基及びSi含有基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例ではRは、フルオロカーボン基及びシロキサン含有基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例ではRは、CF基及びCFH基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、CF及びCF基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、CHCF基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、式(IX)によって表される材料は、POSSであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(X)によって表され得、
(SiO3/2-R (X)
式中、
nは、6~12の整数であり、
は、フルオロアルキル基を表す。
いくつかの非限定的な例ではnは、8、10、又は12であってもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、低い表面張力を有する官能基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、CF部分及びCFH部分のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、Rは、CF部分及びCF部分のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、Rは、CHCF部分を含み得る。いくつかの非限定的な例では、式(X)によって表される材料は、POSSであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、式(X)中のフルオロアルキル基Rは、式(VIII)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(XI)によって表され得、
(SiO3/2-(CH(CF)) (XI)
式中、
xは、1~5の整数であり、
nは、6~12の整数である。
いくつかの非限定的な例ではnは、8、10、又は12であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、式(XI)によって表される化合物は、POSSであってもよい。
いくつかの非限定的な例において、官能基R及び/又はフルオロアルキル基Rは、前述の式のいずれかにおけるかかる基の各出現時に独立して選択されてもよい。前述の式のいずれかが化合物の下位構造を表してもよく、上記の式に明示的に示されていない追加の基又は部分が存在してもよいことも理解されるであろう。本出願において提供される様々な式は、直鎖状、分岐状、環状、環状-直鎖状、及び/又は架橋構造を表し得ることも理解されるであろう。
パターニング被膜属性間の相互関係
初期付着確率及び透過率
Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531に対して低い初期付着確率を呈する露出層表面11は、高い透過率を呈し得ることが仮定され得る。一方、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531に対して高い付着確率を呈する露出層表面11は、低い透過率を呈し得る。
初期付着確率及び堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の堆積に対するそのような材料の初期付着確率が実質的に高い場合、実質的に低い堆積コントラストを有する傾向があり得る。
初期付着確率及び表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、材料が実質的に高い表面エネルギーを有する場合、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料の堆積に対して実質的に高い初期付着確率を有する傾向があり得る。
透過率及び屈折率
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、実質的に低い屈折率を有するパターニング被膜130を提供することは、少なくともいくつかのデバイス100において、その第2の部分102を通る外部EM放射線の透過率を高め得ることが観察されている。非限定的な例として、パターニング被膜130の近傍又は隣接して配置され得る、その中に空気間隙を含むデバイス100は、パターニング被膜130が実質的に低い屈折率を有するとき、かかる低い屈折率パターニング被膜130が提供されなかった同様に構成されたデバイス100と比較して実質的に高い透過率を呈し得る。
表面エネルギー及び融点
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い融点を有するパターニング被膜130は、高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。いくつかの非限定的な例では、低い表面エネルギーを有する単一の材料が低い融点を呈する傾向があり得ることを考慮すると、いくつかの非限定的な例では、そのような組み合わせを単一の材料から達成する際に課題が存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、過度に低くない実質的に低い表面張力を有するパターニング材料411は、約15~22ダイン/cmを含むがこれに限定されない実質的に高い融点を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、いくつかの非限定的な例では、約13ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、及び約15ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有する露出層表面11を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して実質的に低い接着性を呈し得、実質的に低い融点を呈し得、及び/又は実質的に低い昇華温度を呈するため、特定のいくつかのシナリオではパターニング材料411としての適用性を低下させた場合があると仮定され得る。
表面エネルギー及び昇華温度
いくつかの非限定的な例では、実質的に低いが過度に低くない表面張力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、約15~22ダイン/cmを含むがこれに限定されない実質的に高い昇華温度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料から構成されたパターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜は、そのような材料を含む膜の平均層厚の制御において実質的に高い精度を必要とするいくつかのシナリオでは、用途を有し得る。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、いくつかの非限定的な例では、約13ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、及び約15ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有する露出層表面11を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して実質的に低い接着性を呈し得、実質的に低い融点を呈し得、及び/又は実質的に低い昇華温度を呈するため、特定のいくつかのシナリオではパターニング材料411としての適用性を低下させた場合があると仮定され得る。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、非限定的な例として、約13ダイン/cm、約15ダイン/cm、及び約17ダイン/cmのうちの少なくとも1つよりも低い表面エネルギーを有する表面を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して比較的低い接着性を呈し得、比較的低い凝集強度を呈し得、低い融点を呈し得、及び/又は低い昇華温度を呈し得るため、特定の非限定的な例におけるパターニング材料411として好適に低下された場合があると仮定され得る。
表面エネルギー及び凝集エネルギー
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つの下で実質的に高い信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有する単一の材料から実質的に形成された薄膜が、実質的に低い凝集エネルギーを呈する傾向があり得ることを考慮すると、いくつかの非限定的な例では、そのような組み合わせを単一の材料から達成する際に課題が存在し得る。
表面エネルギー、融点、及び凝集エネルギー
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー、実質的に高い融点、及び実質的に高い凝集エネルギーを有するパターニング被膜130を含むがこれらに限定されない被膜は、様々な条件下で実質的に高い信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有する単一の材料から実質的に形成された薄膜が、実質的に低い凝集エネルギー、及び実質的に低い融点を呈する傾向があり得ることを考慮すると、いくつかの非限定的な例では、そのような組み合わせを単一の材料から達成する際に課題が存在し得る。
表面エネルギー、融点、昇華温度、及び凝集エネルギー
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、非限定的な例として、約13ダイン/cm、約15ダイン/cm、及び約17ダイン/cmのうちの少なくとも1つよりも低い表面エネルギーを有する表面を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して比較的低い接着性を呈し得、比較的低い凝集強度を呈し得、低い融点を呈し得、及び/又は低い昇華温度を呈し得るため、特定の非限定的な例におけるパターニング材料411として好適に低下された場合があると仮定され得る。
表面エネルギー及び光学間隙
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に大きい又は広い光学間隙を呈する傾向があり得る。
表面エネルギー及びフォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つである波長範囲において、弱いフォトルミネセンス又は吸収を必要とするか、又は実質的にフォトルミネセンス又は吸収を必要としないいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
表面エネルギー、融点、昇華温度、及び分子量
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、実質的に低い表面エネルギーを有し、約1,000g/mol以下の分子量も有する化合物は、以下の特性:(i)約100℃以下を含むがこれに限定されない低い昇華温度、並びに(ii)約100℃以下、及び約80℃以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない実質的に低い融点、のうちの少なくとも1つを呈し得ることが観察されており、その結果、そのような化合物は、特定のシナリオでは適用性を低下させた場合がある。
表面エネルギー、融点、及び凝集エネルギー
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い分子間力を呈する傾向があり得、これは、パターニング材料411が、それに隣接する層に対して実質的に低い融点、凝集強度、及び接着強度のうちの少なくとも1つを有する可能性を増加させ得る。
表面エネルギー及び分子量(及び融点)
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、実質的に低い表面エネルギーを有する表面を形成するように適合された化合物では、少なくともいくつかの用途において、かかる化合物の分子量が、約1,200~6,000g/mol、約1,500~5,500g/mol、約1,500~5,000g/mol、約2,000~4,500g/mol、約2,300~4,300g/mol、約2,500~4,000g/mol、約1,500~4,500g/mol、約1,700~4,500g/mol、約2,000~4,000g/mol、約2,200~4,000g/mol、及び約2,500~3,800g/molのうちの少なくとも1つであることを必要とするシナリオが存在し得ると仮定することができる。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、かかる化合物は、(i)非限定的な例として、少なくとも100℃の実質的に高い融点、(ii)実質的に低い表面エネルギー、及び(iii)非限定的な例として、真空ベースの熱蒸着プロセスを使用して堆積させたときに実質的に非晶質の構造のうちの少なくとも1つを有する被膜及び/又は層を形成するためのいくつかのシナリオでは適用性を有し得る少なくとも1つの特性を呈し得ると仮定することができる。
表面エネルギー及び組成
第1の部分、第2の部分、モノマー、モノマー骨格単位、リンカー基、又は官能基を含むがこれに限定されない分子構造の一部に起因する表面張力は、当技術分野で既知の様々な方法を使用して決定され得る。かかる方法の非限定的な例は、非限定的な例として、「Conception and Significance of the Parachor」、Nature196:890-891に更に記載され得るような、Parachorの使用を含む。いくつかの非限定的な例では、そのような方法は、式(1)に従って部分の臨界表面張力を決定することを含み得る:
式中、
γは、部分の臨界表面張力を表し、
Pは、部分のパラコールを表し、
は、部分のモル体積を表す。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格は、それに結合している官能基のうちの少なくとも1つよりも高い表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、それに結合しているいずれの官能基よりも高い表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、少なくとも約25ダイン/cm、約30ダイン/cm、約40ダイン/cm、約50ダイン/cm、約75ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、約500ダイン/cm、約1,000ダイン/cm、約1,500ダイン/cm、及び約2,000ダイン/cmのうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマーの少なくとも1つの官能基は、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子の第1の部分は、第1の部分が(より)高い臨界表面張力成分を含み、第2の部分が(より)低い臨界表面張力成分を含み得るように、第2の部分の臨界表面張力を上回る臨界表面張力を有し、第2の部分に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分の臨界表面張力を第2の部分の臨界表面張力で除算した商が、少なくとも約5、約7、約8、約9、約10、約12、約15、約18、約20、約30、約50、約60、約80、及び約100のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分の臨界表面張力は、少なくとも1つの第2の部分の臨界表面張力より、少なくとも約50ダイン/cm、約70ダイン/cm、約80ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、約300ダイン/cm、約350ダイン/cm、及び約500ダイン/cmだけ上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分の臨界表面張力は、少なくとも約50ダイン/cm、約70ダイン/cm、約80ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約180ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、及び約300ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分の臨界表面張力は、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、13ダイン/cm以下、12ダイン/cm以下、11ダイン/cm以下、及び10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
光学間隙及びフォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、比較的大きなHOMO-LUMO間隙を有する材料は、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において、弱いフォトルミネセンス又は吸収を必要とするか、又は実質的にフォトルミネセンス又は吸収を必要としないいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
分子量及び組成
いくつかの非限定的な例では、F原子の存在に起因し得るかかる化合物のモル重量の割合は、約40~90%、約45~85%、約50~80%、約55~75%、及び約60~75%のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、F原子は、かかる化合物のモル重量の大部分を構成し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分に起因する分子量は、少なくとも約50g/mol、約60g/mol、約70g/mol、約80g/mol、約100g/mol、約120g/mol、約150g/mol、及び約200g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分に起因する分子量は、約500g/mol以下、約400g/mol以下、約350g/mol以下、約300g/mol以下、約250g/mol以下、約200g/mol以下、約180g/mol以下、及び約150g/mol以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物構造中の少なくとも1つの第2の部分の各々の分子量の合計は、少なくとも約1,200g/mol、約1,500g/mol、約1,700g/mol、約2,000g/mol、約2,500g/mol、及び約3,000g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
複数のパターニング材料
いくつかの非限定的な例では、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転移温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成のうちの少なくとも1つから選択された少なくとも1つの材料特性の制約を満たす、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない所与の金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の堆積に対して単一のパターニング材料411のパターニング被膜130を形成することは、所与のシナリオについて、様々な材料特性間の比較的複雑な相互関係を考慮すると、課題を課すことがある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、複数のパターニング材料411を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、複数のパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、薄膜として堆積されたときにNICとして役立ち得る。いくつかの非限定的な例では、複数のパターニング材料411のうちの2つ以上は、薄膜として堆積されたときにNICとして機能し得る。いくつかの非限定的な例では、複数のパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、NICとして機能しなくてもよい。いくつかの非限定的な例では、NICとして機能しない複数のパターニング材料411のうちのそのような少なくとも1つは、薄膜として堆積されたときにNPC720を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第1の材料及び第2の材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び第2の材料のうちの少なくとも1つは、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、完全に凝縮されたオリゴマーを含み得る。換言すれば、ホストの分子構造は、凝縮されていない部分又は部分的に凝縮された部分を全く含まない。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、薄膜として堆積されたときにNPC720を形成し得、第2の材料は、薄膜として堆積されたときにNICを形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の制約の異なる組み合わせを各々が満たす複数のパターニング材料411を採用することにより、以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、パターニング被膜130の特性の所望の組み合わせの達成を容易にすることができる:
・高いパターニングコントラスト、
・薄膜形態に結晶化する傾向の低さ、
・薄膜形態での凝集破壊及び/又は層間剥離のリスクの低さ、
・フォトルミネセンス応答を呈するパターニング被膜130、及び
・パターニング被膜130の露出層表面11上への少なくとも1つの粒子構造160の形成。
ホスト及びドーパント
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、ホスト材料(ホスト)であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、ドーパント材料(ドーパント)であり得る。
本明細書で使用される場合、パターニング被膜130に関連して使用される場合を含むがこれに限定されないホストは、概して、パターニング被膜130全体の大部分を構成し得る材料成分を指すことができる。いくつかの非限定的な例では、ホストは、重量及び体積のうちの少なくとも1つで測定した場合を含むがこれに限定されない場合に、パターニング被膜130の全体の少なくとも約99%、約95%、約90%、約80%、約70%、及び約50%のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、互いに異なる少なくとも3つの材料を含み得る。そのような非限定的な例では、重量及び体積のうちの少なくとも1つで、パターニング被膜の最大部分を構成する材料は、ホストであると考えられ得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、2つ以上のホストを含有することができる。
本明細書で使用される場合、パターニング被膜130に関連して使用される場合を含むがこれに限定されないドーパントは、概して、材料全体の大部分未満を構成し得る材料成分を指すことができる。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、重量及び体積のうちの少なくとも1つで測定した場合を含むがこれに限定されない場合に、材料の全体の約1%以下、約5%以下、約10%以下、約20%以下、約30%以下、及び約50%以下のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、実質的に少なくともドーパントの特性表面エネルギーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約5~25ダイン/cmの間の特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、薄膜として堆積されたときに低い表面エネルギーを有する表面を形成するように適合され得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点が、実質的に少なくともドーパントの融点であってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、ドーパントとホストとでは異なり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、パターニング被膜130と、ホスト及びドーパントのいずれか又は両方とでは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜130は、以下を含むがこれらに限定されない複数のカテゴリーのうちの1つに分類することができる。
・カテゴリー1では、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転移温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成を含むがこれらに限定されない、少なくとも1つの実質的に同様の材料特性によってホスト及びドーパントが特徴付けられ、
・カテゴリー2では、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転位温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成を含むがこれらに限定されない、少なくとも1つの実質的に異なる材料特性によってホスト及びドーパントが特徴付けられ、
・カテゴリー3では、ドーパントがフォトルミネセンス応答を呈し、
・カテゴリー4では、ドーパントを導入して少なくとも1つの不均一性を創出し、その上への少なくとも1つの粒子構造160の形成を容易にする。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、複数のそのようなカテゴリーに含まれ得るホスト及びドーパントの特定の組み合わせが存在し得ることを理解するであろう。
当業者は、ホストとドーパントとの間の少なくとも1つの材料特性の類似性は、値及び/若しくは値の範囲内の同等性、又は類似性及び/若しくは近接性を含み得るが、これらに限定されないことを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方の材料特性が類似性を呈する値の範囲は、範囲が適用される材料特性、値及び/又は範囲が適用される材料特性以外の少なくとも1つの材料特性のタイプ、数、並びに/又は類似性及び/若しくは非類似性、並びにパターニング被膜130が適用される用途を含むがこれらに限定されないその文脈に応じて変化し得る。
当業者は、ホストとドーパントとの間の少なくとも1つの材料特性の非類似性は、ある値及び/又は少なくともある範囲の値による差を含み得るが、これらに限定されないことを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの材料特性が異なり非類似性を呈する値の範囲は、範囲が適用される材料特性、値及び/又は範囲が適用される材料特性以外の少なくとも1つの材料特性の種類、数、並びに/又は類似性及び/若しくは非類似性、並びにパターニング被膜130が適用される用途を含むがこれらに限定されないその文脈に応じて変化し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、非ポリマー材料であり得る。いくつかの非限定的な例では、ホストとしてポリマーを用いることで、少なくとも特定のシナリオにおいて適用性を低下させた場合があることが見出されている。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、ポリマーは、オリゴマー及び小分子と比較する場合を含むがこれに限定されない場合に比較的低い自由体積を有するので、少なくともいくつかのシナリオにおいて、パターニング被膜130におけるホストとしての適用性が一般的に低い可能性があると仮定することができる。ポリマーの低い自由体積は、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い凝集エネルギーのうちの少なくとも1つを呈するパターニング被膜130を提供する構成をとるパターニング被膜130の材料に制約を導入し得る。ポリマーはまた、ポリマーが、典型的には、一般的な溶媒中で実質的に低い溶解度を呈し、かつ、典型的には、OLEDを含むがこれに限定されない半導体デバイス用の真空ベースの堆積プロセスを含むがこれに限定されない製造プロセスにおいて使用される典型的な条件下で昇華しない傾向があるという点で、少なくともいくつかのシナリオでは適用性も低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、ホストは親水性材料である。いくつかの非限定的な例では、ホストは、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、水を含むがこれに限定されない極性溶媒に対して、約15°以下、約10°以下、約8°以下、及び約5°以下のうちの少なくとも1つの接触角を有し得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、親水性ホストは、少なくともいくつかの用途での使用に望ましい場合があると仮定される。
パターニング被膜の堆積
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、複数の材料を含む混合物を提供し、そのような混合物をその上に堆積させてパターニング被膜130をその上に形成することによって、下地層の露出層表面11の第1の部分101に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、混合物は、ホスト及びドーパントを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、下地層の露出層表面11の第1の部分101に堆積されて、その上にパターニング被膜130を形成してもよい。
いくつかの非限定的な例では、混合物は、PVDプロセスによって下地層の露出層表面11の第1の部分101に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、共通の蒸発源から混合物を蒸発させ、下地層の露出層表面11の第1の部分101に混合物を堆積させることによって形成されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されない混合物は、その蒸発温度に達するか又はそれを超えるまで真空下で加熱される共通のるつぼ若しくは蒸発源に配置されてもよく、その上で、そこから生成された蒸気フラックスが、第1の部分101内の下地層の露出層表面11に向けられて、その上及びその中にパターニング被膜130の堆積を引き起こしてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ホスト及びドーパントの共蒸着によって堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、混合物が気相で形成され、第1の部分101内の下地層の露出層表面11上に共堆積されて、その上にパターニング被膜130を提供するように、ホストを第1のるつぼ又は蒸発源から蒸発させることができ、ドーパントを第2のるつぼ又は蒸発源から蒸発させることができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、その堆積の前に、下地表面の露出層表面11上に、ホスト及びドーパントのうちの一方を含むがこれに限定されない単一のパターニング材料411(供給パターニング材料)を提供することによって堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、供給パターニング材料を提供した後、ホスト及びドーパントのうちの他方を含むがこれに限定されない生成パターニング材料が、供給パターニング材料の処理によって生成されてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積パターニング材料411から生成されたパターニング材料を生成した後、供給パターニング材料及び生成パターニング材料は、パターニング被膜130を形成するために、下地表面の露出層表面11上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、第1の材料を加熱することによって、第1の材料から生成されてもよい。いくつかの非限定的な例では、真空及び/又は他の環境を含むがこれらに限定されない環境下で第1の材料を加熱することにより、第1の材料の一部が化学反応を受け、第2の材料の形成がもたらされ得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、真空中で第1の材料を加熱し、その後、PVDプロセスによってホスト及びドーパントを堆積させて、下地表面の露出層表面11上にパターニング被膜130を形成することによって、その場で生成することができる。
いくつかの非限定的な例では、そのような真空は、第2の材料の生成とパターニング被膜130の堆積との間で中断されなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第3の材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、そのような第3の材料は、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を処理することによって生成され得る。
カテゴリー1:ホスト及びドーパントが類似している
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、類似の材料特性を有するホスト及びドーパントからパターニング被膜130を創出することは、いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントが相互に混和性である可能性が高く、異なる相に分離する可能性が低いので、いくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、これは、ドーパントの材料特性が、ホストにおける結晶構造の形成を乱す傾向があり得るという点で、パターニング被膜130が結晶化に抵抗することを必要とするシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパント両方の類似の材料特性は、表面エネルギー、融点、昇華温度、屈折率、分子量、並びにホスト及びドーパントの分子構造の一部の組成を含むがこれらに限定されない組成のうちの少なくとも1つであってもよい。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。
表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方の特性表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の特性表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方の特性表面エネルギーは、少なくとも約6ダイン/cm、約7ダイン/cm、約8ダイン/cm、約9ダイン/cm、約10ダイン/cm、約12ダイン/cm、及び約13ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方の特性表面エネルギーは、少なくとも約10~22ダイン/cm、約13~22ダイン/cm、約15~20ダイン/cm、及び約17~20ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの差の絶対値は、約1ダイン/cm以下、約2ダイン/cm以下、約3ダイン/cm以下、約4ダイン/cm以下、約5ダイン/cm以下、約7ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、特性表面エネルギー間の差が実質的に小さい複数のパターニング材料411を選択することは、そのようなパターニング材料が相互に混和性である可能性が高く、異なる相に分離する可能性が低いので、いくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。
ガラス転移温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、(i)少なくとも約300℃、約150℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つ、並びに(ii)約20℃以下、約0℃以下、約-30℃以下、及び約-50℃以下のうちの少なくとも1つ、のうちの少なくとも1つであるガラス転移温度を有し得る。
融点
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との差の絶対値は、約50℃以下、約40℃以下、約35℃以下、約30℃以下、約20℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
昇華温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、約100~300℃、約120~300℃、約140~280℃、及び約150~250℃のうちの少なくとも1つである昇華温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの昇華温度とドーパントの昇華温度との間の差の絶対値が、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
蒸発温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、実質的に同様であり得る蒸発温度を有し得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、そのような類似性は、ホスト及びドーパントを共堆積することが企図され得るシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。
フォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されないパターニング材料411は、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において、実質的に弱いフォトルミネセンス又は吸収を呈するか、又は実質的にフォトルミネセンス又は吸収を呈しない場合があり、したがって、フォトルミネセンス被膜又は吸収被膜のいずれとしても機能しない傾向があり得、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは適用性を有し得る。
屈折率
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、約550nmの波長のEM放射線に対して、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、約1.41以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つであり得る屈折率を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、約550nmの波長のEM放射線に対して、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、約1.41以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つであり得る屈折率を呈し得る。
吸光係数
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、少なくとも約600nm、約500nm、約460nm、約420nm、及び約410nmのうちの少なくとも1つである波長のEM放射線に対して約0.01以下であり得る吸光係数を呈し得る。
重量
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の各々の分子量は、少なくとも約750g/mol、1,000g/mol、1,500g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol、及び3,000g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されない少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、約5,000g/mol以下、約4,500g/mol以下、約4,000g/mol以下、約3,800g/mol以下、及び約3,500g/mol以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されない少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、少なくとも約1,000g/mol、約1,200g/mol、約1,500g/mol、約1,700g/mol、約2,000g/mol、約2,200g/mol、及び約2,500g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されない少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、約1,500~5,000g/mol、約1,500~4,500g/mol、約1,700~4,500g/mol、約2,000~4,000g/mol、約2,200~4,000g/mol、及び約2,500~3,800g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
Tanimoto係数
いくつかの非限定的な例では、ホストとドーパントとの間のTanimoto係数は、少なくとも約0.65、約0.7、約0.75、約0.8、約0.85、約0.9、及び約0.95のうちの少なくとも1つであってもよい。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、非限定的な例として、Tanimoto係数によって決定され得る比較的高い度合の類似性を有するホスト及びドーパントの組み合わせは、ホスト及びドーパントのそのような組み合わせを含むパターニング被膜130を形成するために材料を処理する改善された能力に起因するいくつかのシナリオでは、適用性を有し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、ホストとドーパントとの間のTanimoto係数は1であってもよい。非限定的な例として、同一のモノマーから構成されるが、異なる数のモノマー単位を有する特定のオリゴマーは、それらが含まれるモノマー単位の数の違いにもかかわらず、1のTanimoto係数を有し得る。
組成
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、パターニング材料411であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130のホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは第2のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの各々は、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、少なくとも1つの共通の官能基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのモノマー骨格単位は、少なくとも1つの共通元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、ホスファゼン誘導体化合物であるホスト及びドーパントについて、P及びNのうちの少なくとも1つであってもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、シルセスキオキサン誘導体化合物であるホスト及びドーパントについて、Si及びOのうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例ではて、ホスト及びドーパントの官能基は、少なくとも1つの共通元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、F、C、及びOのうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの官能基は、少なくとも1つの共通部分を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通部分は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの官能基は、実質的に同一であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの官能基は、フルオロアルキル部分を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストのフルオロアルキル部分は、約6個の炭素単位、約5個の炭素単位、約3個の炭素単位、約2個の炭素単位、及び約1個の炭素単位のうちの少なくとも1つ以下だけ、ドーパントのフルオロアルキル部分と異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、金属元素を実質的に欠いている分子構造を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、そのような化合物の分子構造は、任意の金属配位錯体及び有機金属構造を実質的に欠いていてもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、その中に金属元素を実質的に欠いている分子構造を有してもよい。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、非限定的な例としてEM-15などの金属含有化合物は、比較的低い堆積コントラストを呈し得、したがって、少なくとも特定のシナリオでは適用性を低下させた場合があると仮定することができる。
そのようなパターニング被膜130のホスト-ドーパントの組み合わせの非限定的な例としては、(i)EM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14の任意の組み合わせ、並びに(ii)EM-8、及び他のPOSS誘導体化合物の任意の組み合わせが挙げられ、他のPOSS誘導体化合物は、EM-8と同一のモノマーを有し、EM-8とは異なる数(例えば、非限定的な例として8又は10)のモノマーを有するものを含むがこれに限定されない。
P及びNを含むモノマー骨格
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、ホスファゼン部分を含むがこれに限定されないP及びNを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、シクロホスファゼンであり得る。いくつかの非限定的な例において、シクロホスファゼンの分子構造は、式(VI)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(VI)におけるnの値は、第2のオリゴマーの式(VI)におけるnの値と異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(VI)におけるnの値と第2のオリゴマーの式(VI)におけるnの値との間の差の絶対値は1であり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの一方の分子構造は、式(VI)によって表され得、式中、nは4であり、四量体である。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの他方の分子構造は、式(VI)によって表され得、式中、nは3であり、三量体である。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VII)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(VII)におけるnの値は、第2のオリゴマーの式(VII)におけるnの値と異なり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの一方の分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは4であり、四量体である。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの他方の分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは3であり、三量体である。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、式(VIII)によって表されるフルオロアルキル基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーの分子構造は、それぞれ独立して、式(VIII)によって表されるフルオロアルキル基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのフルオロアルキル基は、第2のオリゴマーのフルオロアルキル基と同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのフルオロアルキル基は、第2のオリゴマーのフルオロアルキル基と異なり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのフルオロアルキル基は、第2のオリゴマーのフルオロアルキル基とは異なるp及びqのうちの少なくとも1つの値を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーは、式(VIII)のフルオロアルキル基を含み得、式中、フルオロアルキル基がCFHの末端基を有するように、ZはHである。いくつかの非限定的な例では、第2のオリゴマーは、式(VIII)のフルオロアルキル基を含み得、式中、ZはHである。いくつかの非限定的な例では、第2のオリゴマーは、式(VIII)のフルオロアルキル基を含み得、式中、ZはFである。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、CFH末端基を有するホスファゼン誘導体化合物を含むホストは、CF末端基を含む類似のホスファゼン誘導体化合物と比較して、いくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、少し驚くべきことに、そのようなホストを用いることで、以下のうちの少なくとも1つを提供し得ることが見出されている:実質的に高い堆積コントラスト、パターニング被膜130が結晶化を受ける傾向が実質的に低いこと、及びパターニング被膜130が凝集破壊又は層間剥離を受ける傾向が実質的に低いこと。いくつかの非限定的な例では、ホストは、CF基を実質的に欠いているホスファゼン誘導体化合物であってもよい。いくつかの非限定的な例では、ドーパントはまた、CF基を実質的に欠いているホスファゼン誘導体化合物であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーは、Fを含む官能基を含んでいてもよく、全フッ素置換されていない少なくとも1つを含むがこれに限定されず、そのいずれも全フッ素置換されていないものを含むがこれに限定されない。
Si及びOを含むモノマー骨格
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、いくつかの非限定的な例ではシルセスキオキサンの一部を形成し得るシロキサン部分を含むがこれに限定されないSi及びOを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、シルセスキオキサン誘導体であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つにおけるnの値は、第2のオリゴマーの式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つにおけるnの値と異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのnの値と第2のオリゴマーのnの値との間の差の絶対値は、2、4、及び6のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの一方の分子構造は、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表され得、式中、nは12である。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの他方の分子構造は、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表され得、式中、nは10又は8である。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによれば、シルセスキオキサン誘導体であり得、CHCFである官能基末端単位を含み得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、CHCF末端基を含むシルセスキオキサン誘導化合物であるホストは、CHCFH末端基、CFCF末端基、CFCFH末端基、及びCFCF末端基のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない他のフルオロアルキル末端基を含む類似のシルセスキオキサン誘導化合物と比較して、少なくともいくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、少し驚くべきことに、CHCF--末端基を含むシルセスキオキサン誘導化合物であるホストを使用することで、以下のうちの少なくとも1つを必要とするシナリオでは適用性を有し得ることが見出されている:実質的に高い堆積コントラスト、パターニング層が結晶化を受ける傾向が実質的に低いこと、及びパターニング層が凝集破壊又は層間剥離を受ける傾向が実質的に低いこと。
ホストとドーパントの違い
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、オリゴマー単位を含むがこれらに限定されない、一方及び/又は他方における、繰り返しモノマーの数、又は存在を含むがこれらに限定されない組成を含むがこれに限定されない少なくとも1つの他の材料特性が異なり得る。
実施例
実質的に高い度合の類似性を有するホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されない複数の材料を含むパターニング被膜130の性能を、単一のパターニング材料411を含むパターニング被膜130の性能と比較するために、以下の実験を行った。
様々な組成を有するパターニング被膜130を真空中で堆積させることによって、一連の試料を作製した。次いで、各試料について、それによって形成されたパターニング被膜130の露出層表面11を、約30nmの基準厚さが達成されるまで、約1Å/sの平均堆積速度で、Agを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供した。試料が作製されると、EM透過率の測定を行って、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの相対量を決定した。
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
各試料をAgの蒸気フラックスに供した後の460nmの波長での透過率の低下を測定し、表7にまとめた。
表7の各試料の透過率低下(%)は、Agの蒸気フラックスへの曝露の前後に試料を通るEM透過率を測定し、透過率の低下をパーセンテージとして表すことによって決定した。
EM-11及びEM-12を様々な割合で含んだ試料は、EM-11及びEM-12のうちの少なくとも1つのみを実質的に含む両方の試料に対する、増加した堆積コントラストに対応する、より低い透過率低下(%)を呈したことが理解され得る。当業者は、より低い透過率低下(%)を呈する試料が、少なくともいくつかのシナリオでは、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを有するNIC材料としての適用性を有し得ることを理解するであろう。
Yb、Mg、Cu、及びMgAg(体積比1:9~9:1)を含むがこれらに限定されない堆積材料531としてAg以外の金属材料を使用して同様の実験を行ったところ、これらの各々は、同様に、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈した。
カテゴリー2:ホスト及びドーパントが異なる
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの所与の材料特性を有するドーパントを、そのような所与の材料特性を呈しないホストに混合することにより、ドーパントの所与の材料特性を呈することができる一方で、ホストの他の材料特性を呈し続けるパターニング被膜130をもたらし得ると仮定することができる。この能力は、ホストが、層間剥離を引き起こす傾向の減少、凝集破壊の傾向の減少、及び結晶化の傾向の減少のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない特定の材料特性を呈する一方で、ドーパントが、低表面エネルギー及び低融点のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない改善された堆積コントラストを提供するのにつながる材料特性を含むがこれらに限定されない特定の他の材料特性を呈する、いくつかのシナリオでは適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの異なる材料特性は、いくつかの非限定的な例ではある範囲内の表面エネルギー、融点、並びにホスト及びドーパントの分子構造の一部の組成を含むがこれらに限定されない組成のうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、昇華温度、フォトルミネセンス、又はそれらの実質的な不在、及び分子量を含むがこれらに限定されない少なくとも1つの他の材料特性において類似性を呈し得る。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストよりも高い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、ドーパントよりも高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストの堆積コントラストと少なくとも同じ大きさの堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントが実質的に低い堆積コントラストを呈する場合、パターニング被膜130中のホストの濃度は、その中のドーパントの濃度を実質的に上回ってもよい。
表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、ドーパントの特性表面エネルギーを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~23ダイン/cm、及び約18~22ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約6~22ダイン/cm、約8~20ダイン/cm、約10~18ダイン/cm、及び約10~15ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約1~13.5ダイン/cm、約2~12ダイン/cm、約3~11ダイン/cm、及び約5~10ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、約16~22ダイン/cmであってもよく、一方、ドーパントの特性表面エネルギーは、約10~15ダイン/cmであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、少なくとも3ダイン/cmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約3~8ダイン/cm、及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
融点
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点は、ドーパントの融点を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、少なくとも約80℃、約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約130℃、約150℃、約200℃、及び約250℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約100~350℃、約130~320℃、約150~300℃、及び約180~280℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約150℃以下、約140℃以下、約130℃以下、約120℃以下、及び約110℃以下のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約50~150℃、約80~150℃、約65~130℃、及び約80~110℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約10~200℃、約20~200℃、約50~180℃、約80~150℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約150~300℃、約180~280℃、約200~260℃、及び約220~250℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得、ドーパントは、約100~150℃、約100~130℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約50~120℃、約70~100℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つであってもよい。
蒸発温度
いくつかの非限定的な例では、ホストの蒸発温度とドーパントの蒸発温度との間の差の絶対値は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、約100~350℃の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、別々の蒸発源及び単一の蒸発源のうちの少なくとも1つからホスト及びドーパントを共蒸発させることが可能であり得るように、実質的に類似している蒸発温度を有し得る。
光学間隙又はバンド間隙
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に大きな光学間隙を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約3.4eV、約3.5eV、約4.1eV、約5eV、及び約6.2eVのうちの少なくとも1つの光学間隙を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、光学間隙は、HOMO-LUMO間隙に対応してもよい。
吸収及び他の光学効果
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも可視スペクトル周辺、NIRスペクトル周辺、約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において実質的に吸収を呈しなくてもよい。
重量
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約1,200~6,000g/mol、約1,500~5,500g/mol、約1,500~5,000g/mol、約2,000~4,500g/mol、約2,300~4,300g/mol、及び約2,500~4,000g/molのうちの少なくとも1つの分子量を有する化合物であってもよい。
組成
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子を含み得る。そのような化合物の非限定的な例としては、POSS誘導体及びシクロホスファゼン誘導体が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子構造を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得、ドーパントは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がSiを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストはPOSSであってもよく、ドーパントはシクロホスファゼンであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、フッ素化度は、中に含まれるF原子に起因する化合物の分子量の割合によって測定され得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、35~50%、35~45%、及び35~40%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、50~70%、55~70%、及び60~70%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ドーパントの化合物の分子量の百分率によるFの割合がホストのものを上回り得るように選択され得る。非限定的な例として、ホストは、化合物の分子量の百分率により約35~45%の割合でFを含み得、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により約60~70%の割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの分子構造は、約0.7~2.5、約0.7~2、約0.8~1.85、約0.7~1.3、及び約0.75~1.1のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含み得る。いくつかの非限定的な例では、F対Cの原子比は、化合物構造中に存在するF原子の全てを計数し、C原子については、化合物構造中に存在するsp混成C原子のみを計数することによって決定することができる。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に少数のsp混成C原子を含有し得る。非限定的な例として、ホストは、sp混成C原子を、化合物の分子量の百分率により、約10%以下、約8%以下、約5%以下、約3%以下、約2%以下、及び約1%以下のうちの少なくとも1つの割合で含有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、sp混成C原子を、化合物に含まれるC原子の総数の百分率により、約15%以下、約13%以下、約10%以下、約8%以下、約5%以下、約3%以下、約2%以下、及び約1%以下のうちの少なくとも1つの割合で含有し得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、sp混成C原子の割合が実質的に低いホストは、以下のうちの少なくとも1つに起因して、sp混成C原子の割合が実質的に高い類似の化合物と比較して、少なくともいくつかのシナリオでは用途を有し得ると仮定することができる:実質的に高い堆積コントラスト、パターニング層が結晶化を受ける傾向が実質的に低いこと、及びパターニング層が凝集破壊又は層間剥離を受ける傾向が実質的に低いこと。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方が、6以下、4以下、3以下、2以下、及び1以下のうちの少なくとも1つである連続フッ素化炭素鎖を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、オリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストはSiを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、Si及びOを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストのSi原子の実質的に全ては、ホストのシロキサン部分及びシルセスキオキサン部分のうちの少なくとも1つの一部を形成してもよい。いかなる特定の理論によっても限定されることを望むものではないが、反応性ケイ素部位を実質的に欠いているホストは、実質的に高い融点及び実質的に高い堆積コントラストのうちの少なくとも1つを必要とするシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、反応性Si部位を含有する材料は、いくつかの非限定的な例では、シラン部分、トリクロロシラン部分、及びアルコキシシラン部分のうちの少なくとも1つの形態であってもよく、そのような反応性Si部位の存在に起因して、実質的に低い融点、実質的に低い堆積コントラスト、及び堆積材料531に対する実質的に高い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈する傾向があり得ることが見出されている。反応性Si部位の他の非限定的な例としては、SiがH、Cl、Br、及びIのうちの少なくとも1つに結合しているものが挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、完全に凝縮されたシルセスキオキサン部分を含んでもよく、すなわち、ホストの分子構造は、任意の凝縮されていない又は部分的に凝縮されたシロキサン及び/又はSi-O部分を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストはモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーは、POSS及びPOSS誘導体化合物の少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、Siを含むモノマー骨格単位を含み得る。いくつかの非限定的な例では、POSS誘導体化合物は、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは第2のオリゴマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ブロックオリゴマーを含むがこれに限定されないオリゴマーを含むがこれに限定されない非ポリマー材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基モノマー単位は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基は、CHCF部分を含み得る。非限定的な例として、かかる官能基モノマー単位は、一緒に結合して、アルキル又はフルオロアルキルオリゴマー単位のうちの少なくとも1つを形成することができる。いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマー単位は、官能基末端単位を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基末端単位は、モノマー単位の末端に配置され、その官能基モノマー単位に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基末端単位が配置され得る末端は、モノマー骨格単位に対して遠位であり得る官能基の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基末端単位は、CF及びCHCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの各官能基は、式(XI)によって表される化合物を含むがこれに限定されない、単一フッ素化炭素部分だけを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基の単一フッ素化炭素部分は、CF部分を含むがこれに限定されない末端部分に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基は、いずれのsp混成C原子も実質的に欠き得、すなわち、ホストの官能基は、sp混成C原子が必要とする二重結合及び/又は芳香族炭化水素部分を実質的に欠いていてもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基に含まれるいずれのC原子も、sp混成C原子であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、中に任意の芳香族構造を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントはモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントのモノマーは、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基モノマー単位は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基は、CFCF、及びCFCF部分のうちの少なくとも1つを含み得る。非限定的な例として、かかる官能基モノマー単位は、一緒に結合して、アルキル又はフルオロアルキルオリゴマー単位のうちの少なくとも1つを形成することができる。いくつかの非限定的な例では、ドーパントのモノマー単位は、官能基末端単位を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基末端単位は、モノマー単位の末端に配置され、その官能基モノマー単位に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基末端単位が配置され得る末端は、モノマー骨格単位に対して遠位であり得る官能基の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基末端単位は、CFCF及びCFCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、リン(P)及び窒素(N)を含み得、シクロホスファゼン(そのモノマー骨格単位の一部として含むがこれに限定されない)、及びシクロホスファゼン誘導体化合物のうちの少なくとも1つを含むがこれに限定されない、PとNとの間に二重結合が存在し、「NP」又は「N=P」として表され得るホスファゼンを含むがこれに限定されない。いくつかの非限定的な例では、シクロホスファゼン誘導体化合物は、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、Fを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストよりも高いフッ素化度を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ブロックオリゴマーを含むがこれに限定されないオリゴマーを含むがこれに限定されない非ポリマー材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの濃度は、約40%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、及び約5%以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない約50%以下であり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの濃度は、パターニング被膜130がホストとドーパントとの亜共晶混合物であり得るように、混合物の共融点に対応する濃度以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの濃度は、少なくとも約1%、約3%、約5%、約7%、及び約10%のうちの少なくとも1つであり得る。いかなる特定の理論によっても限定されることを望むものではないが、約5~30%、約5~20%、及び約5~15%のうちの少なくとも1つのドーパント濃度は、ホストとドーパントとの混合物によって形成されたパターニング被膜130の少なくとも1つの特性を向上させることを必要とする少なくともいくつかのシナリオでは、適用性を有し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、金属配位錯体及び有機金属構造のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、金属元素を実質的に欠いている分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、その中に金属元素を実質的に欠いている分子構造を有してもよい。
そのようなパターニング被膜130のホスト-ドーパントの組み合わせの非限定的な例としては、EM-8であるホスト、及びEM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14のうちの少なくとも1つから選択されるドーパントが挙げられる。
金属フッ化物ドーパント
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、Fと、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類金属のうちの少なくとも1つとを含む、フッ化セシウム、フッ化リチウム、フッ化カリウム、フッ化ルビジウム、フッ化ナトリウム、フッ化ベリリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、フッ化スカンジウム、フッ化ネオジム、フッ化イッテルビウム、フッ化イットリウム、フッ化エルビウム、フッ化ランタン、フッ化サマリウム、フッ化テルビウム、及びフッ化ツリウムを含むがこれらに限定されない金属フッ化物であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム及びフッ化イッテルビウムのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ化リチウム(lithium fluoride、LiF)を含み得る。
そのようなパターニング被膜130のホストの非限定的な例としては、EM-4、EM-8、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14が挙げられる。
表面エネルギー及び融点
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約16~20ダイン/cmの特性表面エネルギー及び約150~300℃の融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約8ダイン/cmであるが、約3~8ダイン/cm、及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない少なくとも3ダイン/cmだけ、ホストの特性表面エネルギーより低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、約50~120℃、約70~110℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つだけ、ホストの融点より低い融点と、を有し得る。
堆積コントラスト、表面エネルギー及び凝集エネルギー
ここで、いくつかの非限定的な例では、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない比較的低い特性表面エネルギーを有する特定のパターニング材料411によって形成されたパターニング被膜130は、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る、隣接層に対して実質的に低い凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーも呈し得ることが見出されている。そのようなパターニング材料411によって達成され得る実質的に高い堆積コントラストは、いくつかのシナリオでは適用性を有し得る、一方、実質的に低い凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーは、デバイスの故障を引き起こし、信頼性の問題を導入する可能性を有するので、いくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、約15~25ダイン/cm、約16~22ダイン/cm、及び約17~20ダイン/cmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない特性表面エネルギーを有する特定のパターニング材料411によって形成されたパターニング被膜130は、いくつかのシナリオでは適用性を有し得る堆積コントラストを呈し得、一方、CPLなどの隣接層に対して実質的に高い凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーも呈し得ることも見出されている。これらの層間の実質的に高い凝集エネルギー及び/又は接着は、いくつかのシナリオでは適用性を有し得、一方、そのようなパターニング材料411によって達成可能なパターニングコントラストは、実質的に低い特性表面エネルギーを有するパターニング材料411によって達成可能なパターニングコントラストと比較して実質的に低くなり得、したがって、そのような材料が使用され得るいくつかのシナリオでは、それらの適用性を低下させる可能性がある。
ここで、少し驚くべきことに、いくつかの非限定的な例では、実質的に低い堆積コントラストを有するホストを、実質的に高い堆積コントラストを有するドーパントと混合又はドープすることによって形成されたパターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、第2の材料自体と実質的に少なくとも同じ大きさの堆積コントラストを呈し得、一方、第1の材料自体によって呈されるものと実質的に同様の程度の凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーを隣接層に対して呈することが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に少なくともドーパントと同じ大きさである特性表面エネルギーを呈し得る。
実施例
実質的に低い度合の類似性を有するホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されない複数の材料を含むパターニング被膜130の性能を、単一のパターニング材料411を含むパターニング被膜130の性能と比較するために、以下の実験を行った。
いくつかの非限定的な例ではHTL材料であり得る有機材料の約20nm厚の層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、一連の試料を作製した。
次いで、各試料について、それによって形成されたパターニング被膜130の露出層表面11を、約15nmの基準厚さが達成されるまで、約1Å/sの平均堆積速度で、Agを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供した。試料が作製されると、EM透過率の測定を行って、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの相対量を決定した。
上述したように、EM透過率の低下は、概して、パターニング被膜130上に凝縮された堆積材料の量と正に相関する。
各試料をAgの蒸気フラックスに供した後の460nmの波長での透過率の低下を測定し、表面をAg蒸気フラックスに曝露する前に各パターニング被膜から測定した臨界表面張力と共に表8にまとめた。
表8の各試料の透過率低下(%)は、Agの蒸気フラックスへの曝露の前後に試料を通るEM透過率を測定し、透過率の低下をパーセンテージとして表すことによって決定した。
実質的にEM-8のみを含む試料は9.7%の透過率低下を呈したが、一方、EM-8と比較してより高い堆積コントラストを呈するドーパントでEM-8をドープすることによってパターニング被膜130が形成された他の試料は、実質的により低い透過率低下を呈するそのようなパターニング層をもたらしたことが理解され得る。例えば、EM-11:EM-8(体積比1:9)、EM-12:EM-8(体積比1:19)、EM-13:EM-8(体積比1:19)、EM-13:EM-8(体積比1:9)、及びEM-4:EM-8(体積比1:9)によって形成されたパターニング層は、各々、EM-8のみを含むパターニング被膜130と比較して実質的に低い透過率低下を呈し、これらのドーパントが比較的少量であっても、堆積コントラストを実質的に改善し得ることを示唆した。
対照的に、EM-14は、パターニング被膜130として単独で堆積された場合、又は様々な濃度のEM-11でドープされた場合、実質的に低い堆積コントラストを呈することが見出された。上記に基づいて、少なくともいくつかのシナリオでは、ホストとしてEM-14を使用するための適用性が低減され得ることが観察され得る。
Yb、Mg、Cu、及びMgAg(体積比1:9~9:1)を含むがこれらに限定されない堆積材料531としてAg以外の金属材料を使用して同様の実験を行ったところ、これらの各々は、同様に、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈した。
結晶化/凝集の制約を満たしながらパターニングコントラストを向上させる
ここで、少し驚くべきことに、実質的に低い堆積コントラストを有するホストを、実質的に高い堆積コントラストを有するドーパントと混合及び/又はドープすることによって形成されたパターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、単独で使用された場合のドーパントの堆積コントラストに匹敵し得る堆積コントラストを呈し得、一方、単独で使用された場合のホストのものと実質的に同様の程度の凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーも隣接層に対して呈することが見出されている。
パターニング被膜が結晶化を受ける傾向を評価するために、厚さ約20nmのLiq層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、一連の試料を作製した。同じ構造を有する追加の試料を作製し、有機材料及びLiFの追加の層をパターニング被膜130の露出層表面11上に堆積させて、CPLとして機能させた。次いで、試料を100℃で240時間焼成し、視覚的に、及びEM透過率測定を使用することによって分析し、パターニング被膜130が焼成中に結晶化したかどうかを判定した。結晶化の徴候をほとんど又は全く示さない試料を、結晶化試験に合格したと識別し、結晶化の徴候を示す試料を、結晶化試験に不合格であったと識別した。
パターニング被膜130が層間剥離又は凝集破壊を受ける傾向を評価するために、一連の試料を作製して、その剥離及び/又は層間剥離時の破損点を決定した。具体的には、各試料は、ガラス基板10上に、パターニング被膜130として機能する例示的な各材料の約50nm厚の層、続いてCPLを堆積させる際に一般的に使用される有機材料の約50nm厚の層を堆積させることによって作製された。次いで、各試料のCPLの露出層表面11に接着テープを適用した。接着テープを剥がして各試料の層間剥離を生じさせ、剥がした接着テープ及び層間剥離した試料を分析して、どの層(又は、その下地層との界面)で破壊が生じたかを決定した。パターニング層内で、又はパターニング層と隣接層との間の界面で破壊が生じた試料は、層間剥離試験に不合格であると識別され、CPL内で破壊(すなわち、CPL内の凝集破壊)が生じた試料は、層間剥離試験に合格したと識別された。
表9は、結晶化試験及び層間剥離試験の結果をまとめる。
表8及び9の結果から分かるように、EM-8を含むホストにドーパントを混合することによって形成されたパターニング被膜130は、ホストの結晶化特性及び剥離特性を保持しながら、その堆積コントラストを向上させたことが観察された。具体的には、パターニング層がEM-8によって形成された試料、並びにEM-11:EM-8(体積比1:9)、EM-12:EM-8(体積比1:19)、EM-12:EM-8(体積比1:9)、EM-13:EM-8(体積比1:19)、及びEM-13:EM-8(体積比1:9)のうちの少なくとも1つによって形成された試料は、結晶化試験及び層間剥離試験の両方に合格したことが分かった。
対照的に、EM-14によって形成されたパターニング被膜130は、結晶化試験に合格したが、パターニング被膜130における凝集破壊が原因で、層間剥離試験に不合格であったことが分かった。EM-11をEM-14内にドープすることによって形成されたパターニング被膜130もまた、結晶化試験に合格したが、層間剥離試験に不合格であったことが分かった。表8及び表9の結果に基づいて、EM-14は、実質的に高い堆積コントラスト及び高い凝集強度を必要とする少なくともいくつかのシナリオについて、ホスト材料としての適用性を低下させ得たことが観察された。
いくつかの非限定的な例ではHTL材料であり得る有機材料の約20nm厚の層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、一連の試料を作製した。次いで、各試料について、それによって形成されたパターニング被膜130の露出層表面11を、約15nmの基準厚さが達成されるまで、約1Å/sの平均堆積速度で、Agを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供した。試料が作製されると、EM透過率の測定を行って、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの相対量を決定した。上述したように、透過率の低下は、概して、パターニング被膜130上に凝縮された堆積材料531の量と正に相関する。
パターニング被膜130が結晶化を受ける傾向を評価するために、同じパターニング被膜130組成物を有する別の一連の試料を作製した。厚さ約20nmのLiq層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、これらの試料を作製した。同じ構造を有する追加の試料を作製し、有機材料及びLiFの追加の層をパターニング被膜表面上に堆積させて、CPLとして機能させた。次いで、試料を100℃で240時間焼成し、視覚的に、及びEM透過率測定を使用することによって分析し、パターニング被膜130が焼成中に結晶化したかどうかを判定した。結晶化の徴候をほとんど又は全く示さない試料を、結晶化試験に合格したと識別し、結晶化の徴候を示す試料を、結晶化試験に不合格であったと識別した。
各試料をAgの蒸気フラックスに供した後の460nmの波長での透過率の低下を測定し、結晶化試験の結果と共に表10にまとめた。
実質的にEM-11のみを含む試料は、1.4%の透過率低下を呈したが、結晶化試験にも不合格であり、したがって、そのような材料自体は、パターニング被膜130が結晶化する傾向の低下を必要とするシナリオでは、適用性を低下させた場合があることが理解され得る。EM-11を含むホスト内へのLiFのドーピングは、より高い透過率低下をもたらしたが、そのようなパターニング被膜130が結晶化を受ける傾向も実質的に低減した。非限定的な例として、EM-11中の約5%のLiFという実質的に低いドーパント濃度であっても、パターニング被膜130の結晶化特性は、透過率低下のわずかな増加で改善されることが見出された。
Yb、Mg、Cu、及びMgAg(体積比1:9~9:1)を含むがこれらに限定されない堆積材料531としてAg以外の金属材料を使用して同様の実験を行ったところ、これらの各々は、同様に、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈した。
上記の表には示されていないが、ホストとしてEM-11の代わりにEM-3を使用したことを除いて、表8、表9、及び表10の結果を得るために使用したものと同様の構造を有する試料も作製し、試験した。ドーパントについては、EM-11をドーパントとして様々な濃度で使用した。結果に基づくと、ホスト単独よりも高い堆積コントラストを呈するドーパントの混合は、ホストとしてEM-3、及びドーパントとしてEM-11を含有する、結果として生じるパターニング層の堆積コントラストを有意に向上させるようには見えなかった。
カテゴリー3:ドーパントがフォトルミネセンス応答を呈する
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、少なくとも1つの実質的に同様の材料特性、及び/又は少なくとも1つの実質的に異なる材料特性のうちの少なくとも1つによって特徴付けられ得、材料特性は、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、融点、昇華温度、凝集エネルギー、光学間隙、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成を含んでもよいがこれらに限定されない。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、NPCとして機能し得る。
表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、ホストの表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、及び13ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマー骨格単位は、少なくとも約25ダイン/cm、約30ダイン/cm、約40ダイン/cm、約50ダイン/cm、約75ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、約500ダイン/cm、約1,000ダイン/cm、約1,500ダイン/cm、及び約2,000ダイン/cmのうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーの少なくとも1つの官能基は、低い表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーの少なくとも1つの官能基は、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストよりも高い特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストの特性表面エネルギーよりも、少なくとも約5ダイン/cm、約10ダイン/cm、約15ダイン/cm、約20ダイン/cm、約30ダイン/cm、及び約50ダイン/cmのうちの少なくとも1つだけ大きい特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約25ダイン/cm、約30ダイン/cm、約35ダイン/cm、約40ダイン/cm、及び約50ダイン/cmのうちの少なくとも1つである特性表面エネルギーを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、光学技術を使用してそのような材料の膜を検出するためのいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
熱特性
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、同様の熱特性を呈する複数の材料を含んでもよく、材料のうちの少なくとも1つは、フォトルミネセンスを呈する。
融点
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約130℃、約150℃、約200℃、及び約250℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、約100~350℃、約130~320℃、約150~300℃、及び約180~280℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの融点の差の絶対値を含むがこれに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の融点の差は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであってもよい。
昇華温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの昇華温度の差の絶対値を含むがこれに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の昇華温度の差は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであってもよい。
光学間隙又はバンド間隙
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは第1の光学間隙を有してもよく、ホストは第2の光学間隙を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の光学間隙は、少なくとも第1の光学間隙であってもよい。いくつかの非限定的な例では、第1の光学間隙と第2の光学間隙との間の差の絶対値は、少なくとも約0.3eV、約0.5eV、約0.7eV、約1eV、約1.3eV、約1.5eV、約1.7eV、約2eV、約2.5eV、及び約3eVうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の光学間隙は、約4.1eV以下、約3.5eV以下、及び約3.4eV以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の光学間隙は、少なくとも約3.4eV、約3.5eV、約4.1eV、約5eV、及び約6.2eVのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の光学間隙及び第2の光学間隙のうちの少なくとも一方は、HOMO-LUMO間隙に対応してもよい。
フォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、UVスペクトル及び可視スペクトルのうちの少なくとも1つに対応する波長でフォトルミネセンスを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、可視スペクトルに対応する任意の波長を含むがこれに限定されない波長でフォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約300nm、約320nm、約350nm、及び約365nmのうちの少なくとも1つの波長、又はそれらよりも長い波長を有するEM放射線に供されたときに、フォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、そのようなEM放射線に供されたときにわずかな、及び/又は実質的に検出可能な吸収を呈しない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、ホストの光学間隙は、ホストが、そのような放射線に供されたときに光励起を受けないように、EM源によって放射されるEM放射線の光子エネルギーを上回り得る。しかしながら、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜130は、それにもかかわらず、そのような放射線に供されると、発光を呈するドーパントに起因して、フォトルミネセンスを呈し得る。このようにして、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の存在は、パターニング被膜130の堆積時の、並びに/又はその側方及び長手方向の範囲を確認するための蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない日常的な特徴付け技術を使用して、容易に検出及び/若しくは観察することができる。
屈折率
いくつかの非限定的な例では、約460nm及び約500nmのうちの少なくとも1つの波長におけるホストの屈折率は、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、及び約1.41以下のうちの少なくとも1つであり得る。
重量
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の各々の分子量は、少なくとも約750、約1,000、約1,500、約2,000、約2,500、及び約3,000のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されないパターニング被膜の複数の材料の各々の分子量は、約5,000以下であってもよい。
組成
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの、非限定的な例として、重量による濃度は、ホストのものよりも低くてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ドーパントの少なくとも約0.1重量%、約0.2重量%、約0.5重量%、約0.8重量%、約1重量%、約3重量%、約5重量%、約8重量%、約10重量%、約15重量%、及び約20重量%のうちの少なくとも1つを含有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ドーパントの約50重量%以下、約40重量%以下、約30重量%以下、約25重量%以下、約20重量%以下、約15重量%以下、約10重量%以下、約8重量%以下、約5重量%以下、約3重量%以下、又は約1重量%以下のうちの少なくとも1つを含有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の残りは、実質的にホストを含み得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、フォトルミネセンス応答を呈するドーパントは、そのようなドーパントをホストに混合することによって形成されたパターニング被膜130によって呈される堆積コントラストを低減する傾向があり得る高表面エネルギー部分を含む傾向があり得ると仮定することができる。したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ドーパントの約5重量%以下、約3重量%以下、約2重量%以下、約1重量%以下、約0.5重量%以下、及び約0.1重量%以下のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及び/又はドーパントを含み得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つは、F原子及びSi原子のうちの少なくとも一方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がSiを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130のホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは第2のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの各々は、複数のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは実質的に第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは実質的に第2のオリゴマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ホスト及びドーパントの両方とは異なる第3の材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第3の材料は、第3のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第3の材料は、実質的に第3のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー、第2のオリゴマー、及び第3のオリゴマーの各々は、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの分子構造のうちの少なくとも1つの少なくとも一部は、式(I)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの各々は、独立して式(I)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、官能基を含み得る。いくつかの非限定的な例において、モノマーの少なくとも1つの官能基は、F及びSiのうちの少なくとも1つを含み得る。そのような官能基の非限定的な例としては、フルオロカーボン基及びシロキサン基が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF基及びCFH基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF基及びCF基のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、C及びOのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造は、複数の異なるモノマーを含んでもよく、すなわち、そのような分子構造は、式(III)及び式(IV)のうちの少なくとも1つによって表されるものを含むがこれらに限定されない、異なる分子組成及び分子構造のうちの少なくとも1つを有するモノマー種を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、式(V)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、P及びNのうちの少なくとも1つを含み得る。そのようなモノマー骨格単位の非限定的な例は、ホスファゼンである。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、シクロホスファゼンである。いくつかの非限定的な例において、シクロホスファゼンの分子構造は、式(VI)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VII)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは4であり、四量体である。いくつかの非限定的な例では、第2のオリゴマーの分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは3であり、三量体である。いくつかの非限定的な例では、式(VII)による分子構造は、シクロホスファゼンである。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのフルオロアルキル基Rは同じである。いくつかの非限定的な例では、式(VII)中のフルオロアルキル基Rは、式(VIII)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーを表す分子式は、同じqの値、及び異なるnの値を有する。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーを表す分子式は、同じnの値、及び異なるqの値を有する。
ホスト及びドーパントに関していくつかの非限定的な例が本明細書に記載されているが、パターニング被膜130は、少なくとも1つの追加の材料を更に含み得ることが理解されよう。いくつかの非限定的な例では、ホスト、ドーパント、第1のオリゴマー、及び第2のオリゴマーの分子構造及び任意の他の特性のうちの少なくとも1つの説明は、パターニング被膜130の少なくとも1つのそのような追加の材料に適用可能であり得る。
熱特性、フォトルミネセンス及び/又は組成
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、同様の熱特性を呈する複数の材料を含んでもよく、材料のうちの少なくとも1つは、フォトルミネセンスを呈する。いくつかの非限定的な例では、そのような材料のうちの少なくとも1つは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、同様の熱特性を呈する複数の材料を含み得、材料の少なくとも1つは、約365nmの励起波長を有するEM放射線によって励起されたときに少なくとも約365nmである波長でフォトルミネセンスを呈し、材料の少なくとも1つは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの共通元素及び少なくとも1つの共通の部分構造のうちの少なくとも1つを有する複数の材料を含むことができ、材料のうちの少なくとも1つは、約365nmの励起波長を有するEM放射線によって呈されるとき、少なくとも約365nmである波長でフォトルミネセンスを呈する。いくつかの非限定的な例では、そのような材料のうちの少なくとも1つは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得るがこれに限定されない。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通の部分構造は、フルオロカーボン及び/又はシロキシルのうちの少なくとも1つを含んでもよい。
実施例
特定の例示的なパターニング被膜130の特性を評価するために、HTL材料として使用され得る有機材料の約20nm厚の層を真空中で堆積させ、続いて、表11に要約されるような様々な組成を有するパターニング被膜130を有機材料層の上に堆積させることによって、一連の試料を作製した。
本実施例では、EM-10は、薄膜として堆積されたとき、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない堆積材料531の堆積に対して低い初期付着確率を呈し得るように選択された。
本実施例では、PL材料1及びPL材料2は、薄膜として堆積されたときに、それらの各々が、蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない標準的な光学測定技術によって検出可能なフォトルミネセンスを明示し得るように選択された。
表11では、試料11は、EM-10のみを含む比較試料であり、試料14及び試料15は、それぞれPL材料1及びPL材料2のみを含む比較試料であり、試料16は、パターニング被膜130が有機材料の層の上に堆積されなかった比較試料である。試料12及び試料13は、パターニング被膜130が、ホストとしてのEM-10をそれぞれPL材料1及びPL材料2と共堆積させて、PL材料がドーパントとして0.5体積%の濃度で存在する被膜を形成することによって形成された例示的な試料である。
試料11、試料12、試料13、及び試料16の各々のフォトルミネセンス応答を測定し、図2に示すようにプロットした。試料11のフォトルミネセンス強度は、試料16のそれと同一であることが観察され、EM-10は、検出された波長範囲においてフォトルミネセンスを呈しないことを示唆した。解説を簡略にするために、かつ、この結果を考慮して、試料16のフォトルミネセンス強度は図2に示されていない。試料12及び試料13の各々について、フォトルミネセンスは、約500~600nmの波長において検出された。
次いで、試料11~試料16の各々を、表13に記載の対応する材料から形成されたこれらの試料のパターニング被膜130の表面を、約1nmの基準厚さに達するまでYbの蒸気フラックスに表面を曝露することによりYbのオープンマスク堆積に供することによって、Yb、続いてAgを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供し、続いて、約12nmの基準厚さに達するまでAgの蒸気フラックスに表面を曝露することによって、Agのオープンマスク堆積に供した。
試料が作製されると、光透過率測定を行って、パターニング被膜130の表面上に堆積されたYb及びAgのうちの少なくとも1つの形態の堆積材料531の相対量を決定した。
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
上記で開示したように各試料を調製した後、約460nmの波長における透過率低下(%)を測定し、表12にまとめた。
表12に記載の各試料の透過率低下(%)は、Yb、続いてAgの形態の堆積材料531の蒸気フラックスに曝露する前後に試料を通る透過率を測定し、透過率の低下を百分率として表すことによって決定された。
試料11(310)、試料12(320)、試料13(330)、試料14(340)、試料15(350)、及び試料16(360)の各々の波長の関数としての透過率低下(%)を測定し、図3に示すようにプロットした。
試料11、試料12、及び試料13は各々、比較的低い透過率低下を呈した。したがって、これらの試料に適用されたパターニング被膜130は、実質的に高い堆積コントラストを呈する傾向があると推測され得る。
これに対して、試料14、試料15、及び試料16は各々、50%に近い実質的な透過率低下を呈した。したがって、これらの試料に適用されたパターニング被膜130は、NICとして機能しない傾向があると推測され得る。いくつかの非限定的な例では、これらの試料に適用されたパターニング被膜130は、NPCとして機能することを含むがこれに限定されない、実質的に低い堆積コントラストを呈する傾向があったことが推測され得る。
追加的に、試料11、試料12、及び試料13の各々を、Yb、続いてAgの形態の堆積材料531の蒸気フラックスに曝露した後のフォトルミネセンス応答について評価した。パターニング被膜130が実質的にEM-10のみを含む試料11は、実質的なフォトルミネセンス応答を呈しないことが発見された。しかしながら、試料12及び試料13の両方が、実質的なフォトルミネセンス応答を呈することが分かった。
したがって、いくつかの非限定的な例では、NICとして機能する傾向があるが、いかなる実質的なフォトルミネセンス応答も呈しないホストと、NICとして機能する傾向がないが、実質的なフォトルミネセンス応答を呈するドーパントとを含むパターニング被膜130を提供することで、実質的なフォトルミネセンス応答と同時にNICとして機能する傾向を、両方提供し得ると結論することができる。
カテゴリー4:ドーパントが不均一性を形成してNPを創出する
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、使用されるパターニング材料411及び/又は堆積環境に起因して、堆積材料531がその上に少なくとも1つのNPを形成するための少なくとも1つの核形成部位を含むがこれに限定されないものを有する及び/又は提供するために、シード又は不均一性として機能し得る別の材料でドープされ、被覆され及び/又は補完されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる他の材料は、非限定的な例として、金属元素、又は非金属元素、例えば、非限定的に、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つを含む材料を含んでもよく、それらの存在は、別様には、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境内の微量の汚染物質となり得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、元素材料を含むがこれに限定されないそのような他の材料は、ドーパントであると考えられ得、それがドーピングされたパターニング被膜130は、ホストであると考えられ得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる他の材料は、その閉鎖被膜150を形成することを回避するために、単層の小部分である層厚で堆積され得る。むしろ、そのような他の材料の堆積は、堆積材料531のための別個の核形成部位を形成するように、側面に離隔される傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる他の材料又はドーパントはNPC720を含み得る。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料531上に少なくとも1つのNPを形成するための少なくとも1つの核形成部位の形成を容易にするためのシード又は不均一性として機能し得る材料として本カテゴリーに入るドーパントは、前述のカテゴリーのうちの1つに等しく入り得ることを理解するであろう。
堆積層
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の側方範囲が第1の部分101に制限される場合、デバイス100の側方面の第2の部分102において、堆積材料531を含む堆積層140は、下地層の露出層表面11上に閉鎖被膜150として配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140の平均層厚は、少なくとも約2nm、約5nm、約8nm、約10nm、約15nm、約20nm、約30nm、約40nm、約50nm、約60nm、約70nm、約80nm、約90nm、及び約100nmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積材料531を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、下地層と同じであってもよく、及び/又は下地層と少なくとも1つの共通金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、Mg、Zn、Cd、Sn、及びYのうちの少なくとも1つから選択される元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、及びMgのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Cu、Ag、及びAuのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はCuであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAlであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Zn、Cd、及びYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、Al、Yb、及びLiのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、及びYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg及びAgのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAgであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、純金属であってもよく、及び/又は純金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、純Ag及び実質的に純Agのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%、及び99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、純Mg及び実質的に純Mgのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%、及び99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、合金は、Ag含有合金、Mg含有合金、及びAgMg含有合金のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、AgMg含有合金は、体積で約1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲であり得る合金組成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Agの代わりに、及び/又はAgと組み合わせて、他の金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Agと少なくとも1つの他の金属との合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Agと、Mg及びYbのうちの少なくとも1つとの合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる合金は、約5~95体積%のAgの組成を有し、残りが他の金属である二元合金であり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Ag及びMgを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、体積で約1:10~10:1の組成を有するAg:Mg合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Ag及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Mg及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Mg:Yb合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Ag、Mg、及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140はAg:Mg:Yb合金を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、少なくとも1つの追加の元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は非金属元素であり得る。いくつかの非限定的な例では、非金属元素は、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境におけるかかる追加の元素の存在に起因して、汚染物質として堆積層140に組み込まれ得ることが、当業者によって理解されよう。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素の濃度は、閾値濃度未満であるように制限され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、堆積層140の他の元素と共に化合物を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531中の非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、その中のO及びCの合計量が、約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つであり得る組成を有することができる。
ここで、特に堆積層140が実質的に金属及び/又は金属合金から構成され得る場合に、堆積層140中の特定の非金属元素の濃度を低減することにより、堆積層140の選択的堆積が容易となり得ることが、少し驚くべきことに見出されている。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、非限定的な例として、O及びCのうちの少なくとも1つなどの特定の非金属元素は、堆積層140の蒸気フラックス532中、及び/又は堆積チャンバ中、及び/又は環境中に存在するとき、パターニング被膜130の表面上に堆積されて、堆積層140の金属元素のための核形成部位として機能し得ると仮定され得る。核形成部位として機能し得るかかる非金属元素の濃度を低減することは、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積される堆積材料531の量を低減することを容易にし得ると仮定され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の露出層表面11上に堆積される堆積材料531は、いくつかの非限定的な例では、概して少なくとも1つの粒子構造160による、又はいくつかの非限定的な例では、可視スペクトル、及び/又は特定の色に対応するが、これに限定されないものを含む、そのサブ範囲及び/又は波長を含むがこれに限定されない、EMスペクトルの波長(サブ)範囲における、EM放射線の吸収を促進及び/又は増加させるために選択された誘電率特性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積材料531の複数の層を含み得る。いくつかの非限定的な例では、複数の層のうちの第1の層の堆積材料531は、複数の層のうちの第2の層の堆積材料531とは異なり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、多層被膜を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる多層被膜は、Yb/Ag、Yb/Mg、Yb/Mg:Ag、Yb/Yb:Ag、Yb/Ag/Mg、及びYb/Mg/Agのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、約300kJ/mol以下、約200kJ/mol以下、約165kJ/mol以下、約150kJ/mol以下、約100kJ/mol以下、約50kJ/mol以下、及び約20kJ/mol以下のうちの少なくとも1つの結合解離エネルギーを有する金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、約1.4以下、約1.3以下、及び約1.2以下のうちの少なくとも1つである電気陰性度を有する金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140のシート抵抗は、概して、デバイス100の他の構成要素、層、及び/又は部分から分離して測定又は決定された堆積層140のシート抵抗に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、薄膜として形成され得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、堆積層140の特徴的なシート抵抗は、かかる薄膜の組成、厚さ、かつ/若しくは形態に基づいて決定及び/又は計算され得る。いくつかの非限定的な例では、シート抵抗は、約10Ω/□以下、約5Ω/□以下、約1Ω/□以下、約0.5Ω/□以下、約0.2Ω/□以下、及び約0.1Ω/□以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いている少なくとも1つの領域によって画定され得るパターンで配設され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの領域は、堆積層140をその複数の個別の断片に分離し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140の各個別の断片は、別個の第2の部分102であり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140の複数の個別の断片は、その側方面において互いに物理的に離隔され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のかかる複数の個別の断片のうちの少なくとも2つは、電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のかかる複数の個別の断片のうちの少なくとも2つは、それらの間の電流の流れを可能にするために、下地層を非限定的に含む共通の導電層又は被膜と各電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のかかる複数の個別の断片のうちの少なくとも2つは、互いに電気的に絶縁され得る。
パターニング被膜を用いた選択的堆積
図4は、下地層の露出層表面11の第1の部分101上にパターニング被膜130を選択的に堆積させるための、チャンバ410内の、概して400で示される蒸着堆積プロセスの非限定的な例を解説する例示的な概略図である。
プロセス400では、ある量のパターニング材料411を真空下で加熱して、パターニング材料411を蒸発及び/又は昇華させることができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、全体的に、かつ/又は実質的に、パターニング被膜130を形成するために使用される材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる材料は有機材料を含み得る。
パターニング材料411の蒸気フラックス412は、矢印41によって指し示される方向を含めて、露出層表面11に向かってチャンバ410を通して流れ得る。蒸気フラックス412が下地表面の露出層表面11に入射すると、その上にパターニング被膜130が形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、プロセス400の図に示すように、パターニング被膜130は、蒸気フラックス412と下地表面の露出層表面11との間に、いくつかの非限定的な例ではFMMであり得るシャドウマスク415を介在させることによって、露出層表面11の一部、解説される例では下地表面の第1の部分101、のみに選択的に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるシャドウマスク415は、いくつかの非限定的な例では、約数十ミクロン以下の形状サイズを有する比較的小さい形状を形成するために使用され得る。
シャドウマスク415は、蒸気フラックス412の一部が開口416を通過し、露出層表面11に入射してパターニング被膜130を形成し得るように、中を通して延在する少なくとも1つの開口416を有してもよい。蒸気フラックス412が開口416を通過せずにシャドウマスク415の表面417に入射する場合、露出層表面11上に配設されてパターニング被膜130を形成することが妨げられる。いくつかの非限定的な例では、シャドウマスク415は、開口416を通って通過する蒸気フラックス412が第1の部分101に入射し得るが、第2の部分102には入射し得ないように構成され得る。したがって、下地層の露出層表面11の第2の部分102は、パターニング被膜130を実質的に欠く場合がある。いくつかの非限定的な例(図示せず)では、シャドウマスク415上に入射するパターニング材料411は、その表面417上に堆積され得る。
したがって、パターニング被膜130の堆積が完了すると、パターニングされた表面が生成され得る。
図5は、図4の蒸発プロセス400によるものを含むがこれに限定されない、第1の部分101上に選択的に堆積されたパターニング被膜130を実質的に欠いている下地層の露出層表面11の第2の部分102上に堆積層140の閉鎖被膜150を選択的に堆積するための、チャンバ410内の500で概して示される蒸発プロセスの結果の非限定的な例を解説する例示的な概略図である。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、いくつかの非限定的な例では少なくとも1つの金属を含む堆積材料531を含み得る。典型的には、有機材料の気化温度は、堆積材料531として採用され得るような金属の気化温度に比べて低いことが、当業者によって理解されよう。
したがって、いくつかの非限定的な例では、かかるシャドウマスク415を使用して堆積層140を直接パターニングすることと比較して、パターニング被膜130をあるパターンで選択的に堆積させるためにシャドウマスク415を用いる際、より少ない制約が存在し得る。
パターニング被膜130が下地表面の露出層表面11の第1の部分101上に堆積されると、堆積材料531の閉鎖被膜150が、パターニング被膜130を実質的に欠く下地層の露出層表面11の第2の部分102上に堆積層140として堆積され得る。
プロセス500では、ある量の堆積材料531を真空下で加熱して、堆積材料531を蒸発及び/又は昇華させることができる。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、堆積層140を形成するために使用される材料を完全に、かつ/又は実質的に含み得る。
堆積材料531の蒸気フラックス532は、第1の部分101及び第2の部分102の露出層表面11に向かって、矢印51によって指し示される方向を含む、チャンバ410の内側に向けられ得る。蒸気フラックス532が露出層表面11の第2の部分102に入射すると、その上に堆積材料531の閉鎖被膜150が堆積層140として形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して実行されてもよい。
シャドウマスク415とは対照的に、オープンマスクの形状サイズは、製造されるデバイス100のサイズにほぼ匹敵し得ることが、当業者によって理解されよう。
いくつかの非限定的な例では、オープンマスクの使用が省略され得ることが、当業者によって理解されよう。いくつかの非限定的な例では、本明細書で説明されるオープンマスク堆積プロセスは、代替的に、ターゲット露出層表面11全体が露出され得るように、オープンマスクを使用せずに行われてもよい。
実際、図5に示されるように、蒸気フラックス532は、第1の部分101にわたるパターニング被膜130の露出層表面11と、パターニング被膜130を実質的に欠く第2の部分102にわたる下地層の露出層表面11との両方に入射し得る。
第1の部分101におけるパターニング被膜130の露出層表面11は、第2の部分102における下地層の露出層表面11に対して、堆積材料531の堆積に対して比較的低い初期付着確率を呈し得るので、堆積層140は、実質的にパターニング被膜130を欠く第2の部分102における下地層の露出層表面11上にのみ実質的に選択的に堆積され得る。対照的に、第1の部分101にわたってパターニング被膜130の露出層表面11に入射する蒸気フラックス532は、(533に示すように)堆積されない傾向があり得、第1の部分101にわたってパターニング被膜130の露出層表面11は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102における下地層の露出層表面11上の蒸気フラックス532の初期堆積速度は、第1の部分101におけるパターニング被膜130の露出層表面11上の蒸気フラックス532の初期堆積速度の約200倍、約550倍、約900倍、約1,000倍、約1,500倍、約1,900倍、及び約2,000倍のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
したがって、シャドウマスク415及びオープンマスクを使用する図4におけるパターン二ング被膜130の選択的堆積及び/又は堆積材料531のマスクフリー堆積の組み合わせは、図5に示されるデバイス100のバージョン500をもたらし得る。
第1の部分101にわたるパターニング被膜130の選択的堆積の後、堆積材料531の閉鎖被膜150は、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、堆積層140としてデバイス100の上に堆積され得るが、パターニング被膜130が実質的にない第2の部分102内にのみ実質的に残り得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内で、第2の部分102内のデバイス100の下地層の露出層表面11の、堆積材料531の堆積に対する、実質的に初期付着確率以下である、堆積材料531の堆積に対する、比較的低い初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
したがって、第1の部分101は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
本開示は、シャドウマスク415を伴う堆積プロセスによるパターニング被膜130のパターニングされた堆積を企図しているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、これが、限定ではないが、マイクロコンタクト印刷プロセスを含む、任意の好適な堆積プロセスによって達成され得ることを理解するであろう。
本開示は、パターニング被膜130がNICであることを企図しているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130がNPC720であり得ることを理解するであろう。かかる例では、NPC720が堆積された部分(例えば、非限定的に、第1の部分101)は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の閉鎖被膜150を有してもよく、一方、他の部分(例えば、非限定的に、第2の部分102)は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及びその後に堆積される堆積層140の平均層厚は、限定されないが、所与の用途及び所与の性能特質を含む、様々なパラメータに従って変化し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚は、その後に堆積される堆積層140の平均層厚と同等であってもよく、かつ/又は実質的にそれ以下であり得る。堆積層140の選択的パターニングを達成するために比較的薄いパターニング被膜130を使用することは、可撓性のデバイス100を提供するために好適であり得る。いくつかの非限定的な例では、比較的薄いパターニング被膜130は、バリア被膜又は他の薄膜封止(thin film encapsulation、TFE)層2050が堆積され得る比較的平坦な表面を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、かかるバリア被膜2050の適用のためにかかる比較的平坦な表面を提供することにより、かかる表面へのその接着を増加させることができる。
縁部効果
パターニング被膜遷移領域
図6Aに目を向けると、図1のデバイス100のバージョン600を示すことができ、第1の部分101のパターニング被膜130と第2の部分102の堆積層140との間の界面を誇張した形態で示すことができる。図6Bは、デバイス600を平面で示し得る。
図6Bでより分かり得るように、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内のパターニング被膜130は、第2の部分102内の堆積層140によって全ての側部で取り囲まれてもよく、それにより、第1の部分101は、各側方軸に沿った側方面におけるパターニング被膜130の更なる程度又は縁部615によって画定される境界を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、側方面におけるパターニング被膜縁部615は、かかる面における第1の部分101の外周によって画定されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101は、側方面では、少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域101を含んでもよく、パターニング被膜130の厚さは、最大厚さから減少した厚さに遷移してもよい。かかる遷移を呈しない第1の部分101の程度は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101として識別され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101において実質的な閉鎖被膜150を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101は、側方面において、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101とパターニング被膜縁部615との間に延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、平面で、パターニング被膜遷移領域101は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101を取り囲み、かつ/又はその外周に沿って延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの側方軸に沿って、パターニング被膜非遷移部101は、第1の部分101の全体を占有してもよく、それにより、パターニング被膜遷移領域101は、それと第2の部分102との間に存在しない。
図6Aに解説するように、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、約1~100nm、約2~50nm、約3~30nm、約4~20nm、約5~15nm、約5~10nm、又は約1~10nmのうちの少なくとも1つの範囲内であり得る、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dを有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101におけるパターニング被膜130の平均膜厚dは、それにわたって実質的に同じ又は一定であり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚dは、パターニング被膜非遷移部101内で、パターニング被膜130の平均膜厚dの約95%又は約90%のうちの少なくとも1つ内に残留し得る。
いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dは、約1~100nmであり得る。いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dは、約80nm以下、約60nm以下、約50nm以下、約40nm以下、約30nm以下、約20nm以下、約15nm以下、又は約10nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均膜厚dは、約3nm、約5nm、又は約8nmのうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101におけるパターニング被膜130の平均膜厚dは、約10nm以下であり得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、少し驚くべきことに、ゼロではなく、約10nm以下であるパターニング被膜130の平均膜厚dは、少なくともいくつかの非限定的な例では、10nmより大きい第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dを有するパターニング被膜130に対して、非限定的な例として、堆積層140の高められたパターニングコントラストを達成するための特定の利点を提供し得ることが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101内で最大から最小まで減少するパターニング被膜厚を有し得る。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第1の部分101のパターニング被膜遷移領域101とパターニング被膜非遷移部101との間の境界にあり、かつ/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最小値は、パターニング被膜縁部615にあり、及び/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dであり得る。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dの約95%以下又は約90%以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、最小値は、約0~0.1nmの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101におけるパターニング被膜厚のプロファイルは、傾斜してもよく、及び/又は勾配に従ってもよい。いくつかの非限定的な例では、かかるプロファイルはテーパ状であり得る。いくつかの非限定的な例では、テーパは、線形、非線形、放物線形、及び/又は指数関数的減衰プロファイルに従ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101内の下地層を完全に被覆し得る。いくつかの非限定的な例では、下地層の少なくとも一部は、パターニング被膜遷移領域101内のパターニング被膜130によって被覆されていないままであり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部及び/又はパターニング被膜非遷移領域101の少なくとも一部に実質的な閉鎖被膜150を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部及び/又はパターニング被膜非遷移部101の少なくとも一部に不連続層170を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内のパターニング被膜130の少なくとも一部は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分101の露出層表面11の少なくとも一部は、堆積層140又は堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、限定されないがX軸を含む少なくとも1つの側方軸に沿って、パターニング被膜非遷移部101は、wの幅を有してもよく、パターニング被膜遷移領域101は、wの幅を有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜非遷移部101は、いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dに幅wを乗算することによって近似され得る断面積を有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101にわたる平均膜厚に幅wを乗算することによって近似され得る断面積を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、wは、wを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、商w/wは、少なくとも約5、約10、約20、約50、約100、約500、約1,000、約1,500、約5,000、約10,000、約50,000、又は約100,000のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、w1及びw2のうちの少なくとも1つは、下地表面の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、w及びwのうちの少なくとも1つは、dを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、w及びwの両方が、dを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、w及びwは両方ともdを上回ってもよく、dはdを上回ってもよい。
堆積層遷移領域
図6Bでより良く見られるように、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内のパターニング被膜130は、第2の部分102が、各側方軸に沿った側方面における堆積層140の更なる範囲又は縁部635によって画定される境界を有するように、第2の部分102内の堆積層140によって取り囲まれ得る。いくつかの非限定的な例では、側方面における堆積層縁部635は、かかる面における第2の部分102の外周によって画定され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102は、側方面において、少なくとも1つの堆積層遷移領域102を含むことができ、堆積層140の厚さは、最大厚さから減少した厚さに遷移し得る。かかる遷移を示さない第2の部分102の範囲は、第2の部分102の堆積層非遷移部102として識別され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、第2の部分102の堆積層非遷移部102に実質的な閉鎖被膜150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、平面で、堆積層遷移領域102は、側方面において、第2の部分102の堆積層非遷移部102と堆積層縁部635との間に延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、平面で、堆積層遷移領域102は、第2の部分102の堆積層非遷移部102を取り囲み、及び/又はその外周に沿って延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの側方軸に沿って、第2の部分102の堆積層非遷移部102は、それと第1の部分101との間に堆積層遷移領域102が存在しないように、第2の部分102の全体を占有し得る。
図6Aに解説するように、いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、約1~500nm、約5~200nm、約5~40nm、約10~30nm、又は約10~100nmのうちの少なくとも1つの範囲内であり得る、第2の部分102の堆積層非遷移部102における平均膜厚dを有し得る。いくつかの非限定的な例では、dは、約10nm、50nm、又は100nmのうちの少なくとも1つを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102の堆積層非遷移部102における堆積層140の平均膜厚dは、全体にわたって実質的に同じであるか又は一定であり得る。
いくつかの非限定的な例では、dは、下地表面の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商d/dは、少なくとも約1.5、約2、5、10約、約20、約50、又は約100のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、商d/dは、約0.1~10又は約0.2~40のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、dは、パターニング被膜130の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商d/dは、少なくとも約1.5、約2、5、10約、約20、約50、又は約100のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、商d/dは、約0.2~10又は約0.5~40のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、dはdを上回ってもよく、dはdを上回ってもよい。いくつかの他の非限定的な例では、dはdを上回ってもよく、dはdを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商d/dは、約0.2~3、又は約0.1~5のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、X軸を含むがこれに限定されない少なくとも1つの側方軸に沿って、第2の部分102の堆積層非遷移部102は、wの幅を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102の堆積層非遷移部102は、いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dに幅wを乗算することによって近似されてもよい断面積を有してもよい。
いくつかの非限定的な例では、wは、パターニング被膜非遷移部101の幅wを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、wは、wを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商w/wは、約0.1~10、約0.2~5、0.3~3、又は約0.4~2のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。いくつかの非限定的な例では、商w/wは、少なくとも約1、約2、約3、又は約4のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、wは、堆積層140の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商w/dは、少なくとも約10、約50、約100、又は約500のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、商w/dは、約100,000以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層遷移領域102内で最大から最小まで減少する厚さを有し得る。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第2の部分102の堆積層遷移領域102と堆積層非遷移部102との間の境界にあり、かつ/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最小値は、堆積層縁部635にあり、かつ/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第2の部分102の堆積層非遷移部102における平均膜厚dであり得る。いくつかの非限定的な例では、最小値は、約0~0.1nmの範囲内であり得る。いくつかの非限定的な例では、最小値は、第2の部分102の堆積層非遷移部102における平均膜厚dであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層遷移領域102内の厚さのプロファイルは、傾斜してもよく、かつ/又は勾配に従ってもよい。いくつかの非限定的な例では、かかるプロファイルはテーパ状であり得る。いくつかの非限定的な例では、テーパは、線形、非線形、放物線形、及び/又は指数関数的減衰プロファイルに従ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の図6Eの例示的バージョン600における非限定的な例として示されるように、堆積層140は、堆積層遷移領域102において下地層を完全に被覆し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部に実質的な閉鎖被膜150を含み得る。いくつかの非限定的な例では、下地層の少なくとも一部は、堆積層遷移領域102において堆積層140によって被覆されていなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部に不連続層170を含み得る。
当業者は、明示的に解説されていないが、パターニング材料411が、堆積層140と下地層との間の界面にある程度まで存在し得ることを理解するであろう。かかる材料は、堆積されたパターンがマスクのパターンと同一ではないシャドウイング効果の結果として堆積されることがあり、いくつかの非限定的な例では、ターゲット露出層表面11のマスクされた部上に堆積されているいくつかの蒸発したパターニング材料411をもたらし得る。非限定的な例として、かかる材料は、粒子構造160として、かつ/又は実質的にパターニング被膜130の平均厚さ以下であり得る厚さを有するは薄膜として形成され得る。
重なり
いくつかの非限定的な例では、堆積層縁部635は、側方面において、第1の部分101と第2の部分102との間で重なりが生じないように、側方面において、第1の部分101のパターニング被膜遷移領域101から離隔させることができる。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101の少なくとも一部及び第2の部分102の少なくとも一部は、側方面において重なってもよい。かかる重なりは、非限定的な例として図6Aに示し得るような重なり部分603によって識別することができ、この場合、第2の部分102の少なくとも一部が第1の部分101の少なくとも一部と重なる。
いくつかの非限定的な例では、図6Fに非限定的な例として示されるように、堆積層遷移領域102の少なくとも一部は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部の上に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部は、堆積層140及び/又は堆積材料531を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部の露出層表面11上に不連続層170を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、図6Gに非限定的な例として示されるように、堆積層遷移領域102の少なくとも一部は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101の少なくとも一部の上に配設され得る。
示されていないが、いくつかの非限定的な例では、重なり部分603は、第1の部分101の少なくとも一部が第2の部分102の少なくとも一部に重なるシナリオを反映し得ることを、当業者は理解されよう。
したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部の上に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層遷移領域102の少なくとも一部は、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部の露出層表面上に不連続層170を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部は、第2の部分102の堆積層非遷移部102の少なくとも一部の上に配設されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜縁部615は、側方面において、第2の部分102の堆積層非遷移部102から離隔されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、第2の部分102の堆積層非遷移部102及び堆積層遷移領域102の両方にわたる単一のモノリシック被膜として形成されてもよい。
パターニング被膜及び堆積層の縁部効果
図7A~図7Iは、堆積層140との堆積界面におけるパターニング被膜130の様々な可能な挙動を説明する。
図7Aに目を向けると、パターニング被膜堆積境界におけるデバイス100の例示的バージョン700の一部の第1の例が示され得る。デバイス700は、露出層表面11を有する基板10を含み得る。パターニング被膜130は、下地表面の露出層表面11の第1の部分101の上に堆積され得る。堆積層140は、下地層の露出層表面11の第2の部分102の上に堆積され得る。図示のように、非限定的な例として、第1の部分101及び第2の部分102は、露出層表面11の別個の重ならない部分であり得る。
堆積層140は、第1の部分140及び第2の部分140を含み得る。図示のように、非限定的な例として、堆積層140の第1の部分140は、第2の部分102を実質的に被覆し得、堆積層140の第2の部分140は、パターニング被膜130の第1の部分の上に部分的に突出し、かつ/又は重なり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、その露出層表面11が堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を呈するように形成され得るので、堆積層140の突出した及び/又は重なる第2の部分140とパターニング被膜130の露出層表面11との間に間隙729が形成され得る。その結果、第2の部分140は、パターニング被膜130と物理的に接触していなくてもよいが、断面において間隙729によってそこから離隔されていてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層140の第1の部分140は、第1の部分101と第2の部分102との間の界面及び/又は境界においてパターニング被膜130と物理的に接触していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140の突出した及び/又は重なる第2の部分140は、堆積層140の第1の部分140の平均層厚dと同等の程度だけパターニング被膜130の上に側方に延在することができる。非限定的な例として、図示のように、第2の部分140の幅wは、第1の部分140の平均層厚dと同等であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分140の幅wと第1の部分140の平均層厚dとの比は、約1:1~1:3、約1:1~1:1.5、又は約1:1~1:2のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。平均層厚dは、いくつかの非限定的な例では、第1の部分140にわたって比較的均一であり得るが、いくつかの非限定的な例では、第2の部分140が突出し得る、かつ/又はパターニング被膜130と重なり得る程度(すなわち、w)は、露出層表面11の異なる部分にわたってある程度まで変動し得る。
ここで図7Bに目を向けると、堆積層140は、第2の部分140とパターニング被膜130との間に配設された第3の部分140を含むように示され得る。図示のように、堆積層140の第2の部分140は、堆積層140の第3の部分140の上に側方に延在しており、そこから長手軸方向に離隔されてもよく、第3の部分140は、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触してもよい。堆積層140の第3の部分140の平均層厚dは、その第1の部分140の平均層厚d以下であってもよく、いくつかの非限定的な例では、実質的にそれより小さくてもよい。いくつかの非限定的な例では、第3の部分140の幅wは、第2の部分140の幅wを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、第3の部分140は、第2の部分140よりも大きい程度までパターニング被膜130に重なるように側方に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、第3の部分140の幅wと第1の部分140の平均層厚dとの比は、約1:2~3:1、又は約1:1.2~2.5:1のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。平均層厚daは、いくつかの非限定的な例では、第1の部分140にわたって比較的均一であり得るが、いくつかの非限定的な例では、第3の部分140が突出し得る、かつ/又はパターニング被膜130と重なり得る程度(すなわち、w)は、露出層表面11の異なる部分にわたってある程度まで変動し得る。
いくつかの非限定的な例では、第3の部分140の平均層厚dは、第1の部分140の平均層厚dの約5%を上回らなくてもよい。非限定的な例として、dは、dの約4%以下、約3%以下、約2%以下、約1%以下、又は約0.5%以下のうちの少なくとも1つであり得る。示されるように、第3の部分140が薄膜として形成される代わりに、かつ/又はそれに加えて、堆積層140の堆積材料531は、パターニング被膜130の一部の上に粒子構造160(図示せず)として形成され得る。非限定的な例として、かかる粒子構造160は、それらが連続層を形成しないように、互いに物理的に分離された特徴を含み得る。
ここで図7Cに目を向けると、NPC720が、基板10と堆積層140との間に配設され得る。NPC720は、堆積層140の第1の部分140と下地層の露出層表面11の第2の部分102との間に配置され得る。NPC720は、パターニング被膜130が堆積された第1の部分101上ではなく、第2の部分102上に配設されているように解説されている。NPC720は、NPC720と堆積層140との間の界面及び/又は境界において、NPC720の表面が堆積材料531の堆積に抗する比較的高い初期付着確率を呈し得るように形成されてもよい。したがって、NPC720が存在することにより、堆積中に堆積層140の形成及び/又は成長を促進することができる。
ここで図7Dに目を向けると、NPC720は、基板10の第1の部分101及び第2の部分102の両方の上に配設され得、下地層は、第1の部分101上に配設されたNPC720の一部を被覆し得る。NPC720の別の部分は、下地層及びパターニング被膜130を実質的に欠いていてもよく、堆積層140は、NPC720のかかる部分を被覆していてもよい。
ここで図7Eに目を向けると、堆積層140は、基板10の第3の部分703においてパターニング被膜130の一部と部分的に重なるように示され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分140及び第2の部分140に加えて、堆積層140は、第4の部分140を更に含み得る。図示のように、堆積層140の第4の部分140は、堆積層140の第1の部分140と第2の部分140との間に配設することができ、第4の部分140は、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触することができる。いくつかの非限定的な例では、第3の部分703における重なりは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセス中の堆積層140の側方成長の結果として形成され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を呈することができ、したがって、露出層表面11上で材料が核形成する確率は低くなり得るが、堆積層140の厚さが成長するにつれて、堆積層140は側方にも成長することができ、図示のようにパターニング被膜130のサブセットを被覆することができる。
ここで図7Fに目を向けると、基板10の第1の部分101はパターニング被膜130で被膜されてもよく、それに隣接する第2の部分102は堆積層140で被膜されてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のオープンマスク堆積及び/又はマスクフリー堆積を行うことにより、堆積層140が、堆積層140とパターニング被膜130との間の界面及び/又はその付近でテーパ状の断面プロファイルを呈し得ることが観察されている。
いくつかの非限定的な例では、界面における、かつ/又はその付近の堆積層140の平均層厚は、堆積層140の平均層厚d未満であり得る。かかるテーパ状プロファイルは、いくつかの非限定的な例では、湾曲及び/又はアーチ状として示され得るが、プロファイルは、いくつかの非限定的な例では、実質的に線形及び/又は非線形であってもよい。非限定的な例として、堆積層140の平均層厚dは、限定はしないが、界面に近接した領域において実質的に線形、指数関数的、及び/又は二次関数的に減少し得る。
堆積層140とパターニング被膜130との間の界面における、かつ/又はその付近の堆積層140の接触角θは、相対的な初期付着確率などのパターニング被膜130の特性に応じて変動し得ることが観察されている。核の接触角θは、いくつかの非限定的な例では、堆積によって形成された堆積層140の薄膜接触角を決定し得ることを更に仮定することができる。非限定的な例として図7Fを参照すると、接触角θは、堆積層140とパターニング被膜130との間の界面及び/又はその付近における堆積層140の接線の傾斜を測定することによって決定され得る。堆積層140の断面テーパプロファイルが実質的に線形であり得るいくつかの非限定的な例では、接触角θは、界面における、かつ/又はその付近の堆積層140の傾斜を測定することによって決定され得る。当業者によって理解されるように、接触角θは、概して、下地層のゼロではない角度に対して測定され得る。本開示では、解説を簡略にするために、パターニング被膜130及び堆積層140は、平坦な表面上に堆積されて示され得る。しかしながら、当業者は、パターニング被膜130及び堆積層140が非平面表面上に堆積され得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140の接触角θは、約90°を上回ってもよい。ここで図7Gを参照すると、非限定的な例として、堆積層140は、パターニング被膜130と堆積層140との間の界面を越えて延在する部分を含むものとして示されてもよく、間隙729によってパターニング被膜130から離隔され得る。かかる非限定的なシナリオでは、接触角θは、いくつかの非限定的な例では、90°を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、比較的高い接触角θを呈する堆積層140を形成することが有利であり得る。非限定的な例として、接触角θは、約10°、約15°、約20°、約25°、約30°、約35°、約40°、約50°、約70°、約75°、又は約80°のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。非限定的な例として、比較的高い接触角θを有する堆積層140は、比較的高いアスペクト比を維持しながら、微細にパターニングされた特徴の創出を可能にし得る。非限定的な例として、約90°より大きい接触角θを示す堆積層140を形成する目的が存在し得る。非限定的な例として、接触角θは、約90°、約95°、約100°、約105°、約110°、約120°、約130°、約135°、約140°、約145°、約150°、又は約170°のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
ここで図7H~図7Iに目を向けると、堆積層140は、基板10の第1の部分101と第2の部分102との間に配設することができる、基板10の第3の部分703内のパターニング被膜130の一部に部分的に重なり得る。図示のように、パターニング被膜130のサブセットに部分的に重なる堆積層140のサブセットは、その露出層表面11と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、第3の部分703における重なりは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセス中の堆積層140の側方成長に起因して形成され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を呈することができ、したがって、露出層表面11上で材料が核形成する確率は低いが、堆積層140の厚さが成長するにつれて、堆積層140は側方にも成長することができ、パターニング被膜130のサブセットを被覆することができる。
図7H~図7Iの場合、堆積層140の接触角θは、図示のように、それとパターニング被膜130との間の界面付近のその縁部で測定され得る。図7Iにおいて、接触角θは、約90°を上回ってもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、堆積層140のサブセットが間隙729によってパターニング被膜130から離隔されることをもたらし得る。
粒子構造
NPは、その主な特徴的なサイズはナノメートル(nm)スケールであり、概して約1~300nmであると理解される物質の粒子である。nmスケールでは、所与の材料のNPは、バルク形態の同じ材料に対して、異なる波長(範囲)でそのようなNPによって示されるEM放射線の吸収量を含むがこれに限定されない固有の特性(光学的、化学的、物理的、及び/又は電気的特性を含むがこれに限定されない)を有し得る。
これらの特性は、複数のNPが、層状半導体デバイス100の層に形成されたときに、その性能を改善するために利用され得る。
しかしながら、NPのかかる層をデバイスに導入するための現在のメカニズムには、いくつかの欠点がある。
第一に、典型的には、かかるNPは、かかるデバイスの最密充填層に形成され、かつ/又はマトリックス材料内に分散される。その結果、かかるNP層の厚さは、典型的には、NP自体の特徴的なサイズよりもはるかに厚くなる。かかるNP層の厚さは、デバイス性能、デバイス安定性、デバイス信頼性、及び/又はデバイス寿命に関して望ましくない特性を付与する場合があり、それにより、NPの固有の特性によって提供される任意の認識される利点が低減され、又は更には取り除かれる場合がある。
第二に、かかるデバイスにおいて、かつかかるデバイスで使用するためにNPを合成する技術により、様々なメカニズムによって大量の炭素(C)、酸素(O)、及び/又はSが導入される場合がある。
非限定的な例として、湿式化学法は、典型的には、精密に制御された特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成を有するNPを光電子デバイス1200に導入するために使用される。しかしながら、かかる方法は、典型的には、NPを安定化させるために有機キャッピング基(クエン酸塩でキャッピングされたAg NPの合成など)を用いるが、かかる有機キャッピング基は、合成されたNPにC、O、及び/又はSを導入する。
なお更に、溶液から堆積されたNP層は、典型的には、堆積中に使用される溶媒に起因して、C、O、及び/又はSを含む。
追加的に、これらの元素は、湿式化学プロセス及び/又はNP層の堆積中に汚染物質として導入される場合がある。
ただし、導入されると、かかるデバイスのNP層中の大量のC、O、及び/又はSの存在により、かかるデバイスの性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命が低下する場合がある。
第三に、溶液からNP層を堆積させたときに、使用される溶媒が乾燥するにつれて、NP層は、NP層にわたって、及び/又はかかる層の異なるパターニングされた領域間で、不均一な特性を有する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、所与の層の縁部は、かかる層の内部領域よりも非常に厚いか、又は薄くなることがあり、その不均衡により、デバイス性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に悪影響を及ぼす場合がある。
第四に、湿式化学合成及び溶液堆積プロセスに加えて、NPを合成及び/又は堆積させる他の方法及び/又はプロセス(限定されないが、真空ベースのプロセス(例えば、限定されないが、PVD)が挙げられる)が存在しているが、かかる方法では、それによって堆積されるNPの特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成が十分に制御されない傾向がある。非限定的な例として、PVDプロセスでは、NPは、そのサイズが増加するにつれて、最密充填膜を形成する傾向がある。結果として、PVDなどの方法は、概して、表面被覆率が低い大きな分散NPの層を形成するのにあまり適していない。むしろ、かかる方法によって付与される、特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度の、分散度、及び/又は組成の不十分な制御は、不十分なデバイス性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命をもたらす場合がある。
いくつかの非限定的な例では、OLEDディスプレイパネル1340は、複数の側方に分散された(サブ)ピクセル134x(図23A)を備えてもよく、その各々は、アノード及びカソードとして機能する関連付けられた電極対1220、1240(図12A)と、それらの間の少なくとも1つの半導体層1230(図12A)とを有する。アノード及びカソードは、電源1605(図16)と電気的に結合され、それぞれ、少なくとも1つの半導体層1230を通して互いに向かって移動する正孔及び電子を発生させる。一対の正孔と電子が結合すると、光子が放射され得る。いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル134xは、導電性金属線によって電気的に結合された複数の薄膜トランジスタ(TFT)構造1201(図12A)を含む駆動回路によって、いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240及び少なくとも1つの半導体層1230が堆積される基板内で、選択的に駆動され得る。かかるパネル1340の様々な層及び被膜は、典型的には、真空ベースの堆積プロセスによって形成される。
いくつかの非限定的な例では、各々が異なる波長(範囲)のEM放射線に対応し、それを放出する複数のサブピクセル134xは、集合的にピクセル2810を形成し得る(図28A)。ピクセル2810の第1のサブピクセル134xによって放出される第1の波長(範囲)のEM放射線は、含まれる異なる波長(範囲)に起因して、その第2のサブピクセル134xによって放出される第2の波長(範囲)のEM放射線とは異なって機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の波長範囲にわたる第1の所与の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成の金属NPの層によって示される吸収スペクトルは、第1の波長範囲にわたる第2の所与の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成の金属NPの層によって示される吸収スペクトル、及び/又は第2の波長範囲にわたる第1の所与の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成の金属NPの層によって示される吸収スペクトルとは異なり得る。
限定されないが、不連続層170としての粒子構造160は、プラズモニクスを利用するものであり、プラズモニクスとは、EM放射と金属との共鳴相互作用を研究するナノフォトニクスの一分野である。
当業者であれば、特定の金属NPは、表面プラズモン(surface plasmon、SP)励起及び/又は自由電子のコヒーレント振動を呈することができ、それにより、かかるNPは、可視スペクトル及び/又はそのサブ範囲を含むがこれに限定されないEMスペクトルの波長(サブ)範囲の光を吸収及び/又は散乱することができることを理解するであろう。かかる局所的なSP(localized SP、LSP)励起及び/又はコヒーレント振動の、吸収が集中し得るEMスペクトルの(サブ)範囲(吸収スペクトル)、屈折率及び/又は吸光係数を含むがこれらに限定されない光学応答は、ナノ構造及び/又はそれに近接する媒体の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、並びに/又は材料及び/若しくは凝集度合を含むがこれらに限定されない特性のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、かかるNPの特性を変動させることによって調整することができる。
かかる光学応答は、粒子構造160に関して、その上に入射するEM放射線の吸収を含み得、それによって、その反射を低減し、及び/又は、可視スペクトル及び/又はそのサブ範囲を非限定的に含むEMスペクトルのより低い又はより高い波長((サブ)範囲)へ偏移する。
したがって、図1に示すように、いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100は、いくつかの非限定的な例では不連続層170であり得る層として、デバイス100の下地層の露出層表面11上及び/又はその上方に制御可能に配設された、ナノ粒子(NP)、アイランド、プレート、分離クラスタ、及び/又はネットワークを含むがこれらに限定されない少なくとも1つの粒子(集合的に粒子構造160)を含み得る。
当業者は、必ずしも不連続層170を形成することなく、層内に少なくとも1つの粒子構造160が存在し得ることを理解するであろう。しかしながら、層内の少なくとも1つの粒子構造160の形成が、典型的には不連続層170の形成をもたらし得ることを考慮すると、単に説明を簡略にする目的で、本明細書における少なくとも1つの粒子構造160の形成への言及は、たとえ述べられていなくても、いくつかの非限定的な例では、そのような粒子構造160が不連続層170を含み得ることを意味する。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の少なくともいくつかは、互いに切断され得る。換言すれば、いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、少なくとも1つの粒子構造160が閉鎖被膜150を形成しないように、互いに物理的に分離され得る粒子構造160を含む特徴を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の複数の層のうちの少なくとも1つの上層180は、粒子構造160の露出層表面11上、及びそれらの間の下地層の露出層表面11上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの上層180は、CPL1215であり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100は、EM放射線が、複数の側方軸によって画定される下地層の平面に対してゼロではない角度で、矢印OCによって指し示される第1の方向の光路に実質的に平行なデバイス100の露出層表面11に係合することを実質的に可能にするように構成され得る。
本開示では、矢印OCによって示されるようなものを含むがこれに限定されない所与の方向への一時的なEM放射線の伝搬は、第1の層が光路(におけるEM放射線の伝搬の方向)において第2の層の「前方(anterior)」、「前方(ahead of)」、及び/又は「前(before)」にあると言われ得る方向規則を生じさせる。
光路は、デバイス100によって放射されたEM放射線がそこから抽出され得る方向(図中の矢印OCの向きによって示されるような)、及びEM放射線がデバイス100の露出層表面11に入射し、それを通して少なくとも部分的に伝播する方向のうちの少なくとも1つであり得る方向に一致し得、EM放射線は、様々な層及び/又は被膜が堆積された表面とは反対の基板10の露出層表面11に入射し、基板10及び様々な層及び/又は被膜(図示せず)を少なくとも部分的に透過し得る。
当業者であれば、EM放射線がデバイス100によって放射され、同時に、EM放射線がデバイス100の露出層表面11に入射し、それを通って少なくとも部分的に透過するシナリオが存在し得ることを理解するであろう。そのようなシナリオでは、光路の方向は、文脈が反対のことを示さない限り、デバイス100によって放射されるEM放射線が抽出され得る方向によって決定される。いくつかの非限定的な例では、デバイス100を完全に透過したEM放射線は、同じ又は同様の方向に伝搬され得る。それにもかかわらず、本開示におけるいずれも、デバイス100を完全に通るEM放射線の伝搬を、デバイス100によって放射されるEM放射線の伝搬の方向と同じ又は類似の方向に限定するものとして解釈されるべきではない。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100は、EM放射線(光及び/又は光子の形態を含むが、これらに限定されない)がデバイス100によって少なくとも第1の方向に放射される上部放射型光電子デバイス2100であり得る。
示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス100は、様々な層及び/又は被膜が堆積された基板10の露出層表面11に入射するEM放射線が、基板10及び様々な層及び/又は被膜を、このようなシナリオでは、図の矢印OCで示される方向と反対である少なくとも第1の方向に透過し得る少なくとも1つの光透過領域1320(図28A)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の様々な層内の少なくとも1つの粒子構造160の位置(すなわち、デバイス100の様々な層のうちのどれが、粒子構造160が堆積され得る下地層として機能するかの選択的識別)は、そのような位置に配置されたときに粒子構造160によって示される光学応答に関連する効果を達成するように制御可能に選択され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、粒子構造160によって示される光学応答に関連する効果の達成をデバイス100の側方面のそのような部分101、102に選択的に制限するために、デバイス100の側方面の部分101、102(デバイス100の放射領域1310(図22)に対応することを含むが、これに限定されない)に限定されるように制御可能に選択され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、粒子構造160によって呈される光学応答に関連する効果を達成するために、特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成を有するように制御可能に選択され得る。
当業者は、材料が堆積されるメカニズムを考慮すると、モノマー及び/又は原子の可能なスタッキング及び/又はクラスタリングにより、少なくとも1つの粒子構造160の実際のサイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔は、いくつかの非限定的な例では、実質的に不均一であり得ることを理解するであろう。追加的に、少なくとも1つの粒子構造160は、所与のプロファイルを有するものとして解説されているが、これは、解説のみを意図しており、そのサイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔を決定するものではない。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、約200nm以下の特徴的な寸法を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、約1~200nm、約1~160nm、約1~100nm、約1~50nm、又は約1~30nmのうちの少なくとも1つであり得る特徴的な直径を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、離散金属プラズモニックアイランド又はクラスタであり得る、及び/又は離散金属プラズモニックアイランド又はクラスタを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、堆積材料531と同じであり得る、及び/又は少なくとも1つの共通金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、下地層の金属材料と同じであってもよく、及び/又は少なくとも1つの共通金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、下地層と同じであってもよく、及び/又は下地層と少なくとも1つの共通金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる粒子構造160は、いくつかの非限定的な例では、下地層の露出層表面11上の、数オングストロームの数分の1ほどの粒子材料であり得る層の平均層厚を有する、わずかな量を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、露出層表面11は、NPC720であり得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Ag、Yb、及び/又はMgのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、Mg、Zn、Cd、Sn、又はYのうちの少なくとも1つから選択される元素を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、元素は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、又はMgのうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、元素は、Cu、Ag、又はAuのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はCuであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAlであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Zn、Cd、又はYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、Al、Yb、又はLiのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、又はYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg又はAgのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAgであり得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、純金属を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、純金属であり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、純粋なAg又は実質的に純粋なAgのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、純Mg又は実質的に純Mgのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、合金は、Ag含有合金、Mg含有合金、又はAgMg含有合金のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、AgMg含有合金は、体積で約1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲であり得る合金組成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Agの代わりに、又はAgと組み合わせて他の金属を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Agと少なくとも1つの他の金属との合金を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Agと、Mg又はYbのうちの少なくとも1つとの合金を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる合金は、約5~95体積%のAgと、残りが他の金属である組成を有する二元合金であり得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Ag及びMgを含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、体積で約1:10~10:1の組成を有するAg:Mg合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Ag及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Mg及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Mg:Yb合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料はAg:Mg:Yb合金を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの追加の元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は非金属元素であり得る。いくつかの非限定的な例では、非金属材料は、O、S、N、又はCのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境におけるかかる追加の元素の存在に起因して、汚染物質として少なくとも1つの粒子構造160に組み込まれ得ることが、当業者によって理解されよう。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、少なくとも1つの粒子構造160の他の要素と共に化合物を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、粒子材料中の非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、又は約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、その中のO及びCの合計が、約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、又は約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つである組成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の特性は、いくつかの非限定的な例では、下地層の露出層表面11の一部の上に形成された粒子材料の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、構成、表面被覆率、堆積分布、分散度、及び/又は凝集インスタンスの存在及び/又は程度を含むがこれらに限定されない複数の基準のうちの少なくとも1つに従って評価することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの基準による少なくとも1つの粒子構造160の評価は、透過電子顕微鏡法(transmission electron microscopy、TEM)、原子間力顕微鏡法(atomic force microscopy、AFM)、及び/又は走査電子顕微鏡法(scanning electron microscopy、SEM)のうちの少なくとも1つを非限定的に含む様々な撮像技術を使用して、少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの属性を測定及び/又は計算することを非限定的に含むことによって行われ得る。
当業者であれば、少なくとも1つの粒子構造160のかかる評価は、いくつかの非限定的な例ではその面積及び/又は領域を含み得る、検討中の露出層表面11の範囲によって、多かれ少なかれ程度に依存し得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、下地層の露出層表面11の第1の側方面及び/又はそれを実質的に横断する第2の側方面において、全範囲にわたって評価され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの粒子構造160(の一部)に対して適用される少なくとも1つの観察窓を含み得る範囲にわたって評価され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの観察窓は、露出層表面11の側方面の外周、内部位置、及び/又はグリッド座標のうちの少なくとも1つに位置してもよい。いくつかの非限定的な例では、複数の少なくとも1つの観測窓が、少なくとも1つの粒子構造160を評価する際に使用され得る。
いくつかの非限定的な例では、観察窓は、TEM、AFM、及び/又はSEMのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、少なくとも1つの粒子構造160を評価するために適用される撮像技術の視野に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、観察窓は、限定ではないが、2.00μm、1.00μm、500nm、又は200nmのうちの少なくとも1つを含む、所与のレベルの倍率に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、その露出層表面11の、使用される少なくとも1つの観察窓を含むがこれに限定されない少なくとも1つの粒子構造160の評価は、手動計数、及び/又は既知の推定技術を非限定的に含む任意の数のメカニズムによって、計算及び/又は測定することを伴い得、いくつかの非限定的な例では、曲線、多角形、及び/又は形状適合技術を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、使用される少なくとも1つの観察窓を含むがこれに限定されない露出層表面11の少なくとも1つの粒子構造160の評価は、計算及び/又は測定の値の平均、中央値、モード、最大、最小、及び/又は他の確率的、統計的、及び/又はデータ操作を計算及び/又は測定することを伴い得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160が評価され得る少なくとも1つの基準のうちの1つは、かかる少なくとも1つの粒子構造160(の一部)上の粒子材料の表面被覆率であり得る。いくつかの非限定的な例では、表面被覆率は、少なくとも1つの粒子構造160のかかる(一部)のかかる粒子材料による(ゼロではない)被覆率によって表され得る。いくつかの非限定的な例では、被覆率は、最大閾値被覆率と比較され得る。
当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、表面被覆率は、粒径及び堆積密度の一方又は両方を包含すると理解され得ることを理解するであろう。したがって、いくつかの非限定的な例では、複数のこれらの3つの基準は、正に相関され得る。実際に、いくつかの非限定的な例では、低い表面被覆率の基準は、低い堆積密度の基準と低い粒径の基準との何らかの組み合わせを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160が評価され得る少なくとも1つの基準のうちの1つは、その特徴的なサイズであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、最大閾値サイズ以下である特徴的なサイズを有し得る。特徴的なサイズの非限定的な例は、高さ、幅、長さ、及び/又は直径のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、指定された範囲内にある特徴的なサイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる特徴的なサイズは、いくつかの非限定的な例では、特徴的なサイズの最大値とみなされ得る特徴的な長さによって特徴付けられ得る。いくつかの非限定的な例では、かかる最大値は、粒子構造160の長軸に沿って延在し得る。いくつかの非限定的な例では、長軸は、複数の側方軸によって画定される平面内に延在する第1の次元であると理解され得る。いくつかの非限定的な例では、特徴的な幅は、粒子構造160の短軸に沿って延在し得る粒子構造160の特徴的なサイズの値として識別され得る。いくつかの非限定的な例では、短軸は、同じ平面内に延在するが、長軸を実質的に横断する第2の次元であると理解され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の次元に沿った少なくとも1つの粒子構造160の特徴的な長さは、最大閾値サイズ以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の次元に沿った少なくとも1つの粒子構造160の特徴的な幅は、最大閾値サイズ以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160のサイズは、質量、体積、直径の長さ、外周、長軸、及び/又は短軸を含むがこれらに限定されない、特徴的なサイズを計算及び/又は測定することによって評価され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160が評価され得る少なくとも1つの基準のうちの1つは、その堆積密度であり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズは、最大閾値サイズと比較され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度は、最大閾値堆積密度と比較され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる基準のうちの少なくとも1つは、数値指標によって定量化され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる指標は、粒子構造160の粒子(面積)サイズの分布を記述する分散度Dの計算であり得る。
nは、試料領域内の粒子構造160の数であり、
は、i番目の粒子構造160の(面積)サイズであり、
は、粒子(面積)サイズの数平均であり、
は、粒子(面積)サイズの(面積)サイズ平均である。
当業者であれば、分散度は、多分散指数(polydispersity index、PDI)にほぼ類同しており、これらの平均は、有機化学においてよく知られている数平均分子量及び重量平均分子量の概念にほぼ類同しているが、試料粒子構造160の分子量とは対照的に、(面積)サイズに適用されることを理解するであろう。
当業者はまた、分散度の概念は、いくつかの非限定的な例では、三次元体積概念とみなされ得るが、いくつかの非限定的な例では、分散度は、二次元概念であるとみなされ得ることを理解するであろう。したがって、分散度の概念は、TEM、AFM、及び/又はSEMのうちの少なくとも1つを含むが、それらに限定されない、様々な撮像技術を使用することによって取得され得るような、少なくとも1つの粒子構造160の二次元画像を視認及び分析することに関連して使用されてもよい。上記の式が定義されるのは、かかる二次元の状況においてである。
いくつかの非限定的な例では、分散度及び/又は粒子(面積)サイズの数平均及び粒子(面積)サイズの(面積)サイズ平均は、粒子直径の数平均及び粒子直径の(面積)サイズ平均のうちの少なくとも1つの計算を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、マスクフリー及び/又はオープンマスク堆積プロセスによって堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、実質的に丸い形状を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、実質的に球形の形状を有し得る。
簡略にするために、いくつかの非限定的な例では、各粒子構造160の(面積)サイズが一対の側方軸に沿った二次元の面積被覆率として表され得るように、かかる粒子構造160の長手方向の範囲が実質的に同じであり得る(かつ、いずれにしても、SEM画像から直接測定され得ない)と仮定され得る。本開示では、(面積)サイズへの言及は、かかる二次元概念を指すと理解され、線形次元などの一次元概念を指すと理解され得る(プレフィックス「面積」なしの)サイズとは区別され得る。
実際に、いくつかの初期の研究では、いくつかの非限定的な例では、かかる粒子構造160の長手方向軸に沿った長手方向範囲は、その長手方向範囲の体積寄与がかかる側方範囲の体積寄与よりもはるかに小さくなり得るように、(側方軸の少なくとも1つに沿った)側方範囲に対して小さい傾向があり得ると思われる。いくつかの非限定的な例では、これは、1以下であり得るアスペクト比(側方範囲に対する長手方向方向の範囲の比)によって表され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるアスペクト比は、約0.1:10以下、約1:20以下、約1:50以下、約1:75以下、又は約1:300のうちの少なくとも1つであり得る。
この点に関して、少なくとも1つの粒子構造160を二次元の面積被覆率として表すための上記の仮定(長手方向範囲は実質的に同じであり、無視することができる)が適切であり得る。
当業者であれば、特に下地層の露出層表面11上の欠陥及び/又は異常、例えば、非限定的に、その上のステップ状縁部、化学的不純物、結合部位、キンク、及び/又は汚染物質、及びその結果としてのその上の粒子構造160の形成のうちの少なくとも1つ、堆積プロセスが続くにつれたその合着の不均一性の存在下での堆積プロセスの非決定的性質に関して、また観察窓のサイズ及び/又は位置の不確実性、並びにそれらの特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、組成、凝集の度合などの計算及び/又は測定において固有である複雑さ及び変動性を考慮すると、観察窓内の特徴及び/又はトポロジーに関して相当の変動があり得ることを理解するであろう。
本開示では、解説を簡略にするために、層の厚さプロファイル及び/又は縁部プロファイルを含むがこれに限定されない粒子材料の特定の詳細が省略されている。
いくつかの非限定的な例では、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズは、統計的分布を反映し得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収スペクトル強度が、その特徴的なサイズの特定の分布について、少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度に比例する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズは、単一の値の周りに、及び/又は比較的狭い範囲内に集中し得る。
いくつかの非限定的な例では、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズは、複数の値の周りに、及び/又は複数の比較的狭い範囲内に集中し得る。非限定的な例として、少なくとも1つの粒子構造160は、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズが周りに集中し得る複数の異なる値及び/又は範囲が存在するようなマルチモーダル挙動を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、特徴的なサイズの第1の範囲を有する第1の少なくとも1つの粒子構造160と、特徴的なサイズの第2の範囲を有する第2の少なくとも1つの粒子構造160と、を含み得る。いくつかの非限定的な例では、特徴的なサイズの第1の範囲は、約50nm以下のサイズに対応し得、特徴的なサイズの第2の範囲は、少なくとも50nmのサイズに対応し得る。非限定的な例として、特徴的なサイズの第1の範囲は、約1~49nmのサイズに対応し得、特徴的なサイズの第2の範囲は、約50~300nmのサイズに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の粒子構造160の大部分は、約10~40nm、約5~30nm、約10~30nm、約15~35nm、約20~35nm、又は約25~35nmのうちの少なくとも1つの範囲の特徴的なサイズを有し得る。いくつかの非限定的な例では、第2の粒子構造160の大部分は、約50~250nm、約50~200nm、約60~150nm、約60~100nm、又は約60~90nmのうちの少なくとも1つの範囲の特徴的なサイズを有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の粒子構造160及び第2の粒子構造160は、互いに散在し得る。
かかるマルチモーダル粒子構造160の形成を研究するために、一連の5つの試料が作製された。各試料は、ガラス基板上に、厚さ約20nmの有機半導体層1230、続いて厚さ約34nmのAg層、続いて厚さ約30nmのパターニング被膜130を堆積させ、次いでパターニング被膜130の表面をAgの蒸気フラックス532に供することによって調製された。各試料のSEM画像を様々な倍率で撮影した。
図8Aは、第1の試料のSEM画像800と、拡大された更なるSEM画像805とを示している。画像800から分かり得るように、第1の小さい特徴的なサイズの付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160と、第2のより大きい特徴的なサイズの付近に集中する傾向があり得るより少数の第2の粒子構造160とがある。特徴的粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット810は、第1の粒子構造160の大部分が約30nm付近に集中し得ることを示し得る。分析は、約50nm以下である特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像800の観察窓の表面被覆率が約38%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像800の観察窓の表面被覆率が約1%であったことを示す。
図8Bは、第2の試料のSEM画像820と、拡大された更なるSEM画像825とを示している。画像820から分かり得るように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が存在し続ける一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160はより多くなり得る。更に、かかる第2の粒子構造160は、より目立つ傾向があり得る。特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット830は、2つの識別可能なピーク、すなわち、約30nm付近に集中した第1の粒子構造160の大きいピークと、約75nm付近に集中した第2の粒子構造160の小さいピークと、を示し得る。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像820の観察窓の表面被覆率が約23%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像820の観察窓の表面被覆率が約10%であったことを示す。
図8Cは、第3の試料のSEM画像840と、拡大された更なるSEM画像845とを示している。画像840から分かるように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が引き続き存在する一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160は更に多い可能性があり、第2の試料Aプロット850において、特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数は、約30nm付近に集中する第1の粒子構造160の大きなピークと、約75nm付近に集中する第2の粒子構造160のより小さい(しかし、プロット830に示されるよりも大きい)ピークの2つの識別可能なピークを示し得る。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像840の観察窓の表面被覆率が約19%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像840の観察窓の表面被覆率が約21%であったことを示す。
図8Dは、第4の試料のSEM画像860と、拡大された更なるSEM画像865とを示している。画像860から分かり得るように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が存在し続ける一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160はより多くなり得る。特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット870は、2つの識別可能なピーク、すなわち、約20nm付近に集中した第1の粒子構造160の大きいピークと、約85nm付近に集中した第2の粒子構造160の小さいピークと、を示し得る。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像860の観察窓の表面被覆率が約14%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像860の観察窓の表面被覆率が約34%であったことを示す。
図8Eは、第5の試料のSEM画像880と、拡大された更なるSEM画像885とを示している。画像880から分かり得るように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が存在し続ける一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160はより多くなり得る。実際に、第2の粒子構造160が優勢になる傾向があり得る。特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット890は、2つの識別可能なピークを示し、第1の粒子構造160の大きなピークは約15nm付近に集中し、第2の粒子構造160の小さなピークは約85nm付近に集中している。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像880の観察窓の表面被覆率が約3%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像880の観察窓の表面被覆率が約55%であったことを示す。
いかなる特定の理論にも限定されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160のかかるマルチモーダル挙動は、かかる核形成部位として機能し得るシード又は不均一性として機能し得る別の材料でパターニング材料411をドープ、被覆、及び/又は補足することによることを非限定的に含む、粒子構造のための複数の核形成部位を導入することによって生成され得ると仮定され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の特徴的なサイズの第1の粒子構造160は、かかる核形成部位が実質的に存在しない可能性がある粒子構造パターニング被膜130上に形成される傾向がある可能性があり、第2の特徴的なサイズの第2の粒子構造160は、かかる核形成部位の位置に形成される傾向がある可能性があると仮定され得る。
当業者は、かかるマルチモーダル挙動が生成され得ることによる他のメカニズムが存在し得ることを理解するであろう。
当業者であれば、特に下地層の露出層表面11上の欠陥及び/又は異常、例えば、非限定的に、その上のステップ状縁部、化学的不純物、結合部位、キンク、及び/又は汚染物質、及びその結果としてのその上の粒子構造160の形成のうちの少なくとも1つ、堆積プロセスが続くにつれたその合着の不均一性の存在下での堆積プロセスの非決定的性質に関して、また観察窓のサイズ及び/又は位置の不確実性、並びにそれらの特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、組成、凝集の度合などの計算及び/又は測定において固有である複雑さ及び変動性を考慮すると、観察窓内の特徴及び/又はトポロジーに関して相当の変動があり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の層内の層(又はレベル)、デバイス100の側方面の部分101、102、及び/又はその中又は上に堆積された粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成は、少なくとも部分的に、粒子材料を、その特性が粒子構造160の形成に影響を及ぼし得る接触材料と接触させることによって、制御可能に選択され得る。そのような接触材料は、シード材料、パターニング材料411、及び共堆積された誘電体材料を含むが、これらに限定されない。
いくつかの非限定的な例では、使用される接触材料は、粒子材料が接触材料とどのように接触し得るか、及びそれによって粒子構造160の形成に与えられる影響を決定し得る。いくつかの非限定的な例では、複数の異なる接触材料及び付随する様々なメカニズムが採用され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの粒子構造160を実質的に欠いているその中の少なくとも1つの領域によって画定され得るパターンで配設することができる。
本開示では、解説を簡略にするために、層の厚さプロファイル及び/又は縁部プロファイルを含むがこれに限定されない粒子材料の特定の詳細は省略されている。
シード
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の位置、サイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔は、多かれ少なかれ、シード材料をテンプレート層内の適切な位置及び/又は適切な密度及び/又は堆積段階で堆積することによって指定され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるシード材料は、シード161又は不均一部として機能し、粒子材料が各シード161の周りに合着して粒子構造160を形成する傾向があり得るように、核形成部位として機能し得る。
したがって、図1において破線の輪郭で示される挿入領域に示されるように、粒子材料は、シード材料と物理的に接触していてもよく、実際に、それを完全に取り囲み、かつ/又は封入してもよい。
いくつかの非限定的な例では、シード材料は、限定されないが、Yb又はAgを含む金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、シード材料は、その上に堆積されて合着する粒子材料に対して高い湿潤特性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、シード161は、いくつかの非限定的な例では、シード材料のオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス100の下地層の露出層表面11にわたってテンプレート層に堆積され得る。
誘電体材料との共堆積
示されていないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、例えば、限定することなく、粒子材料を共堆積誘電体材料と共堆積させることによって、シード161を使用せずに形成され得る。
したがって、粒子材料は、共堆積された誘電体材料と物理的に接触していてもよく、実際には、それと混ざり合っていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料と共堆積誘電体材料との比は、約50:1~5:1、約30:1~5:1、又は約20:1~10:1のうちの少なくとも1つの範囲であり得る。いくつかの非限定的な例では、比率は、約50:1、約45:1、約40:1、約35:1、約30:1、約25:1、約20:1、約19:1、約15:1、約12.5:1、約10:1、約7.5:1、又は約5:1のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、共堆積され得る粒子材料の堆積に抗する、1未満であり得る初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料に対する粒子材料の比は、粒子材料の堆積に抗する共堆積誘電体材料の初期付着確率に応じて変動し得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、有機材料であり得る。いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、半導体であり得る。いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、有機半導体であり得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料と共に粒子材料を共堆積することにより、シード161を含むテンプレート層がない場合に、少なくとも1つの粒子構造160の形成を容易にし得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料を共堆積された誘電体材料と共堆積することは、少なくとも1つの粒子構造160による、概して、又はいくつかの非限定的な例では、特定の色に対応するが、可視スペクトル及び/又はそのサブ範囲及び/又は波長を含むがこれに限定されない、EMスペクトルの波長(サブ)範囲における、EM放射線の吸収を促進及び/又は増加させることができる。
粒子構造パターニング被膜
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、マスクフリー及び/又はオープンマスク堆積プロセスを使用することを含むがこれに限定されない少なくとも1つの粒子構造160を堆積させる目的のために、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積された少なくとも1つの粒子構造160を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160のうちの少なくとも1つは、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の側方範囲にわたるパターンで堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上の不連続層170に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、粒子構造パターニング被膜130の実質的に側方範囲全体にわたって延在する。
いくつかの非限定的な例では、不連続層170の少なくとも中央部における粒子構造160は、サイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、材料、凝集度、又は他の特性のうちの少なくとも1つから選択される少なくとも1つの共通の特性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、不連続層170のそのような中央部を越える粒子構造160は、堆積層140の近接性、そのような中央部を越えるピンホール、裂け目、及び/又は亀裂を含むがそれらに限定されない小さな開口の存在の増加、又はそのような中央部を越える粒子構造パターニング被膜130の厚さの減少を含むがそれらに限定されない、エッジ効果に関する少なくとも1つの共通の特性とは異なり得る特性を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130の堆積は、下地層の露出層表面11と粒子構造パターニング被膜130が含まれ得るパターニング材料411との間にシャドウマスク415を介在させることによって、デバイス100の側方面の第1の部分101に限定され得る。
第1の部分101における粒子構造パターニング被膜130の選択的堆積の後、粒子材料は、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101、及び粒子構造パターニング被膜130を実質的に欠いている第2の部分102の両方にわたって、第1の部分101における粒子構造160として、及び/又はそれを形成するために、いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130によって覆われていない、もしあれば、それぞれのシード161の周りに合着することを含むが、これに限定されない、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス100の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102は、任意の粒子構造160を実質的に欠いていてもよい。
当業者であれば、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されるため、粒子構造パターニング被膜130自体が下地層であると考えることができることを理解するであろう。しかしながら、説明を簡略にするために、下地層上への粒子構造パターニング被膜130の事前の堆積が、本明細書に記載されるように、その上への少なくとも1つの粒子構造160の制御可能な堆積を容易にし得ることを考慮すると、本開示では、そのような粒子構造パターニング被膜130は、下地層ではなく、少なくとも1つの粒子構造160の形成の補助物とみなされる。
粒子構造パターニング被膜130は、粒子材料の堆積に抗する、デバイス100の下地層の露出層表面11の粒子材料の堆積に抗する初期付着確率よりも実質的に小さい可能性がある比較的低い初期付着確率を有する表面を提供し得る。
したがって、下地層の露出層表面11は、第1の部分101又は第2の部分102のいずれかにおいて、粒子材料の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよく、一方で、粒子構造パターニング被膜130によって覆われていないシード161の周りで合着することを含むがこれに限定されず、第1の部分101における下地層の露出層表面11上に少なくとも1つの粒子構造160を形成する。
このように、粒子構造パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用することを含むがこれに限定されない、選択的に堆積されて、限定することなく含まれるが、それぞれのシード161の周りに合着することにより、粒子構造160として形成するために、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、粒子材料が堆積されることを可能にし得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130は、シード材料及び/又は粒子材料に対して比較的低い初期付着確率を呈するパターニング材料411を含み得、その結果、かかる粒子構造パターニング被膜130の表面が、粒子材料(及び/又はシード材料)を、いくつかの例では、非粒子構造パターニング被膜130及び/又はそれらが構成され得るパターニング材料411に対して、少なくとも1つの粒子構造160の形成以外に、本明細書で考察される用途が含まれる粒子材料の閉鎖被膜150の堆積を抑制する目的で使用される、粒子構造160として堆積させる傾向の増加を呈し得る。
いかなる特定の理論にも限定されることを望むものではないが、粒子材料のその上の閉鎖被膜150の形成は、粒子構造パターニング被膜130によって、かつ/又はその上で、実質的に阻害され得るが、一方、いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130がその上の粒子材料の堆積に曝露されるとき、粒子材料のいくつかの蒸気モノマーは、最終的に、その上に粒子材料の少なくとも1つの粒子構造160を形成し得ると仮定され得る。
したがって、そのような少なくとも1つの粒子構造160は、いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130と上層180との間の界面に、及びその界面の側方範囲に実質的にわたって挿入された粒子材料の薄い分散層を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、いくつかの非限定的な例では、膜として堆積されたとき及び/又はある形態で被膜されたとき、及びデバイス100内の粒子構造パターニング被膜130の堆積と同様の状況下で、粒子構造パターニング被膜130、及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜として堆積されたとき、及びデバイス100内の少なくとも1つの粒子構造160の堆積と同様の状況下で、粒子材料の第2の表面エネルギー以下の第1の表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の表面エネルギー/第1の表面エネルギーの商は、少なくとも約1、約5、約10、約又は約20のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、その上に堆積された少なくとも1つの粒子構造160による粒子構造パターニング被膜130の領域の表面被覆率は、最大閾値被覆率以下であり得る。
図9A~図9Hは、粒子構造パターニング被膜130と、それに接触する少なくとも1つの粒子構造160との間の可能な相互作用の非限定的な例を解説する。
したがって、図9A~図9Hに示すように、粒子材料は、パターニング材料411と物理的に接触してもよく、様々な図に示すように、その上に堆積される、及び/又はそれによって実質的に取り囲まれることを含むが、これらに限定されない。
図9Aでは、粒子材料は、粒子構造パターニング被膜130がその上に堆積されるという点で、粒子構造パターニング被膜と物理的に接触し得る。
図9Bでは、粒子材料は、粒子構造パターニング被膜130によって実質的に取り囲まれ得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の側方及び長手方向の範囲のうちの少なくとも1つにわたって分布し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130全体にわたる少なくとも1つの粒子構造160の分布は、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130内に浸透及び/又は定着する傾向があり得るように、粒子構造パターニング被膜130をその上への粒子材料の堆積時に堆積させ、及び/又は比較的粘性状態のままにすることによって達成され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130の粘性状態は、パターニング材料411の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されないパターニング材料411の堆積中の条件、パターニング材料411の組成、融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されないパターニング材料411の特性、粒子材料の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されない粒子材料の堆積中の条件、粒子材料の組成、又は融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されない粒子材料の特性を含むがこれらに限定されないいくつかの様式で達成され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130全体にわたる少なくとも1つの粒子構造160の分布は、その中のピンホール、裂け目、及び/又は亀裂を含むがこれらに限定されない小さな開口の存在によって達成され得る。当業者であれば、堆積プロセスにおける固有の変動性に起因して、またいくつかの非限定的な例では、粒子材料及びパターニング被膜130の露出層表面11のうちの少なくとも1つにおける不純物の存在に起因して、本明細書に記載されているものを含むがこれらに限定されない様々な技術及びプロセスを使用して、パターニング材料411の薄膜の堆積中にそのような開口を形成することができることを理解するであろう。
図9Cでは、少なくとも1つの粒子構造160を構成することができる粒子材料は、粒子構造パターニング被膜130の底部に沈降し、その結果、下地層11の露出層表面11上に効果的に配置され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130の底部における少なくとも1つの粒子構造160の分布は、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の底部に定着する傾向があり得るように、粒子構造パターニング被膜130を堆積させ、及び/又は粒子材料の堆積時に比較的粘性のある状態のままにすることによって達成され得る。いくつかの非限定的な例では、図9Cで使用されるパターニング材料411の粘度は、図9Bで使用されるパターニング材料411の粘度よりも低くてもよく、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130内で更に沈降し、最終的にその底部に下降することを可能にする。
図9D~図9Fにおいて、少なくとも1つの粒子構造160の形状は、図9Bの少なくとも1つの粒子構造160の形状に対して長手方向に細長いものとして示されている。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の長手方向に細長い形状は、パターニング材料411の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されないパターニング材料411の堆積中の条件、パターニング材料411の組成、融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されないパターニング材料411の特性、粒子材料の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されない粒子材料の堆積中の条件、粒子材料の組成、又はそのような長手方向に細長い粒子構造160の堆積を容易にする傾向があり得る融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されない粒子材料の特性を含むがこれらに限定されないいくつかの様式で達成され得る。
図9Dにおいて、長手方向に細長い粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130内に実質的に完全に残っているように示されている。対照的に、図9Eでは、長手方向に細長い粒子構造160のうちの少なくとも1つは、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11を少なくとも部分的に越えて突出するように示され得る。更に、図9Fにおいて、長手方向に細長い粒子構造160の少なくとも1つは、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11を実質的に越えて突出するように示されてもよく、そのような突出する粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に実質的に堆積され始めると考えられ得る。
したがって、図9Gに示されるように、少なくとも1つの粒子構造160が、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積され得、少なくとも1つの粒子構造160が、粒子構造パターニング被膜130内に浸透及び/又は定着し得るシナリオが存在し得る。粒子構造パターニング被膜130内に示される少なくとも1つの粒子構造160は、図9Bに示されるような形状を有するものとして示されているが、当業者であれば、図示されていないが、そのような粒子構造160は、図9D~図9Fに示されるような長手方向に細長い形状を有し得ることを理解するであろう。
更に、図9Hは、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積され得、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130内に浸透及び/又は定着し得、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の底部に定着し得るシナリオを示す。
図10は、デバイス100の第1の部分101の平面における簡略部分切り取り図である。デバイス100のいくつかの部分は、解説を簡略にするために図10から省略されているが、それに関して説明される様々な特徴は、その中に提供される非限定的な例の特徴と組み合わせられ得ることが理解されよう。
図では、いくつかの非限定的な例では、互いに対して実質的に横断し得る、それぞれX軸及びY軸として識別される一対の側方軸が示され得る。これらの側方軸のうちの少なくとも1つは、デバイス100の側方面を画定することができる。
図10において、上層180は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160にわたって実質的に延在し得る。少なくとも1つの粒子構造160が配置される粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11の任意の部分が、非限定的な例として、少なくとも1つの粒子構造160間の間隙を含む粒子材料を実質的に欠いている限り、上層180は、そのような粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11にわたって実質的に延在し、その上に配置され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130は、複数の材料を含み得、その少なくとも1つの材料が、上で考察されたように粒子材料及び/又はシード材料に対してかかる比較的低い初期付着確率を呈するパターニング材料411を含むがこれに限定されないパターニング材料411である。
いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第1の材料は、粒子材料及び/又はシード材料の堆積に対して第1の初期付着確率を有するパターニング材料411であってもよく、複数の材料のうちの第2の材料は、粒子材料及び/又はシード材料の堆積に対して第2の初期付着確率を有するパターニング材料411であってもよく、第2の初期付着確率は、第1の初期付着確率を上回る。
いくつかの非限定的な例では、第1の初期付着確率及び第2の初期付着確率は、実質的に同一の条件及びパラメータを使用して測定することができる。
いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第1のものは、複数の材料のうちの第2の材料でドープされ、被覆され、及び/又は補完されてもよく、それにより、第2のものは、シード又は不均一性として機能し、粒子材料及び/又はシード材料のための核形成部位として機能してもよい。
いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第2のものは、NPC720を含み得る。いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第2のものは、多環式芳香族化合物を非限定的に含む有機材料、及び/又はO、S、N、若しくはCを非限定的に含む非金属元素を含む材料を含んでもよく、これらの存在は、別様には、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境内の汚染物質であるとみなされ得る。いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第2のものは、その閉鎖被膜150を形成することを回避するために、単層の小部分である層厚で堆積され得る。むしろ、かかる材料のモノマーは、粒子材料及び/又はシード材料のための個別の核形成部位を形成するように、側方面において離隔される傾向があり得る。
第1のパターニング材料411と第2のパターニング材料411との混合物を含む粒子構造パターニング被膜130によって形成された少なくとも1つの粒子構造160の適合性を評価するために、一連の試料を作製した。全ての試料において、第1のパターニング材料411は、粒子材料としてのAgの堆積に抗する実質的に低い初期付着確率を有するNICであった。3つの例示的な材料が、第2のパターニング材料411、すなわち、材料としてのAgの堆積に抗する比較的高い初期付着確率を有する傾向があり、いくつかの非限定的な例ではNPC720として好適であり得る、ETL1637材料、Liq、及びLiFとして評価された。
ETL1637材料については、第1のパターニング材料411及びETL1637材料を様々な比率でITO基板10上に20nmの平均層厚まで共堆積させ、その後、その露出層表面11を15nmの基準層厚までAgの蒸気フラックス532に曝露することによって、いくつかの試料を調製した。
ETL1637材料と第1のパターニング材料411との体積%比がそれぞれ1:99(ETL試料A)、2:98(ETL試料B)、5:95(ETL試料C)、10:90(ETL試料D)、20:80(ETL試料E)、及び40:60(ETL試料F)である6つの試料を調製した。追加的に、ETL1637材料と第1のパターニング材料411との体積%比がそれぞれ0:100(比較試料1)及び100:0(比較試料2)である2つの比較試料を調製した。
ETL試料Bは、15.156%の全表面被覆率、13.6292nmの平均特徴的なサイズ、2.0462の分散度、14.5399nmの粒子直径の数平均、及び20.7989nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
ETL試料Cは、22.083%の全表面被覆率、16.6985nmの平均特徴的サイズ、1.6813の分散度、17.8372nmの粒子直径の数平均、及び23.1283nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
ETL試料Dは、27.0626%の全表面被覆率、19.4518nmの平均特徴的サイズ、1.5521の分散度、20.7487nmの粒子直径の数平均、及び25.8493nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
ETL試料Eは、35.5376%の全表面被覆率、24.2092nmの平均特徴的サイズ、1.6311の分散度、25.858nmの粒子直径の数平均、及び32.9858nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
図11A~図11Eはそれぞれ、比較試料1、ETL試料B、ETL試料C、ETL試料D、及びETL試料EのSEM顕微鏡写真である。
図11Fは、ETL試料B1105、ETL試料C1110、ETL試料D1115、及びETL試料E1120について、特徴的な粒径の関数として粒子構造160のヒストグラム分布をプロットしたヒストグラムであり、それぞれの曲線は、ヒストグラム1106、1111、1116、1121に適合する。
本開示では、層状試料の透過率低減率への言及は、任意の基板10を含む試料中の金属(Agを含むが、これに限定されない)をその上に堆積させる前の層の透過率を差し引いたときに得られる値を指す。当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、ある程度の計算の厳密さを犠牲にして、簡略化された仮定が便宜上行われ得ることを理解するであろう。非限定的な例として、1つの簡略化された仮定は、広範囲の波長にわたるガラスの透過率が実質的に0.92であるということであり得る。非限定的な例として、1つの簡略化された仮定は、基板10と金属との間の層の透過率が無視できるということであり得る。非限定的な例として、1つの簡略化された仮定は、基板10がガラスであるということであり得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、任意の基板10を含む試料中の金属(Agを含むが、これに限定されない)をその上に堆積する前の層の透過率の減算は、測定された透過率値を0.92で割ることによって計算することができる。
表13は、様々な波長での様々な試料について測定された透過率低下率の低減値を示す。
分かり得るように、第2のパターニング材料411としてのETLの濃度が比較的低い場合、ほとんどの波長にわたって透過率の低下は最小限であった。しかしながら、ETL濃度が約5体積%を上回ると、IRスペクトルの700nm及びNIRスペクトルの850nmの波長における透過率の有意な低下なしに、可視スペクトルの450nm及び550nmの波長において実質的な低下(>10%)が観察された。
Liqに関しては、第1のパターニング材料411とLiqとを様々な比率で、20nmの平均層厚までITO基板10上に共堆積させ、その後、その露出層表面11を15nmの基準層厚までAgの蒸気フラックス532に曝露することによって、いくつかの試料を調製した。
Liqと第1のパターニング材料411との体積%比が、それぞれ2:98(Liq試料A)、5:95(Liq試料B)、10:90(Liq試料C)、20:80(Liq試料D)である4つの試料を調製した。
Liq試料Aは、11.1117%の全表面被覆率、13.2735nmの平均特徴的サイズ、1.651の分散度、13.9619nmの粒径の数平均、及び17.9398nmの粒径のサイズ平均を明示した。
Liq試料Bは、17.2616%の全表面被覆率、15.2667nmの平均特徴的サイズ、1.7914の分散度、16.3933nmの粒径の数平均、及び21.941nmの粒径のサイズ平均を明示した。
液体試料Cは、32.2093%の全表面被覆率、23.6209nmの平均特徴的サイズ、1.6428の分散度、25.3038nmの粒径の数平均、及び32.4322nmの粒径のサイズ平均を明示した。
図11G~図11Jは、それぞれ、Liq試料A、Liq試料B、Liq試料C、及びLiq試料DのSEM顕微鏡写真である。
図11Kは、Liq試料B1125、Liq試料A1130、及びLiq試料C1135について、特徴的な粒径の関数として粒子構造160のヒストグラム分布をプロットするヒストグラムであり、それぞれの曲線は、ヒストグラム1126、1131、1136に適合する。
表14は、様々な波長での様々な試料について測定された透過率低下率の低減値を示す。
分かり得るように、第2のパターニング材料411としてのLiqの濃度が比較的低い場合、ほとんどの波長にわたって透過率の低下は最小限であった。しかしながら、Liq濃度が約5体積%を上回ると、可視スペクトルの450nm及び550nmの波長で実質的な減少(>10%)が観察され、IRスペクトルの700nm並びにNIRスペクトルの850nm及び1,000nmの波長での透過率の有意な減少はなかった。
LiFについては、最初にETL材料をITO基板10上に20nmの平均層厚まで堆積させ、次に第1のパターニング材料411及びLiFを様々な比でETL材料の露出層表面11上に20nmの平均層厚まで共堆積させ、その後、その露出層表面11を15nmの基準層厚までAgの蒸気フラックス532に曝露することによって、いくつかの試料を調製した。
LiFと第1のパターニング材料411との体積%比が、それぞれ2:98(LiF試料A)、5:95(LiF試料B)、10:90(LiF試料C)、20:80(LiF試料D)である4つの試料を調製した。
図11L~図11Oはそれぞれ、LiF試料A、LiF試料B、LiF試料C、及びLiF試料DのSEM顕微鏡写真である。
図11Pは、LiF試料A1140、LiF試料B1145、及びLiF試料D1150について、特徴的な粒径の関数として粒子構造160のヒストグラム分布をプロットしたヒストグラムであり、それぞれの曲線はヒストグラム1141、1146、1151にする。
表15は、様々な波長での様々な試料について測定された透過率低下率の低減値を示す。
分かり得るように、第2のパターニング材料411として比較的低濃度のLiFの場合、ほとんどの波長にわたって透過率の低下が最小限であった。しかしながら、LiF濃度が約10体積%を上回ると、可視スペクトルの450nmの波長で顕著な減少(8%)が観察され、IRスペクトルの700nm並びにNIRスペクトルの850nm及び1,000nmの波長での透過率は有意に減少しなかった。
追加的に、20体積%までのLiFの濃度に対して、700nm以上の波長で透過率の低下が実質的にないことが観察された。
表16は、様々な波長での上記の試料で使用された材料の測定された屈折率を示す。
2つ以上の材料を共堆積させることによって形成される層又は被膜について、そのような層又は被膜の屈折率は、非限定的な例として、そのような層又は被膜を構成する各材料について、材料の濃度と材料の屈折率との積が計算され、そのような層又は被膜を構成する材料について計算された積の全ての和が計算されるレバーの法則を使用して推定され得ることが理解されるであろう。
粒子構造の層の光学的効果
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、幾分驚くべきことに、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上の、限定されないが少なくとも1つの金属粒子構造160を含む少なくとも1つの粒子構造160の薄い分散層の存在は、本明細書で考察されるように、デバイス100の光学的効果及び特性を含むがこれらに限定されない、1つ以上の変化した特徴及び付随して変化した挙動を示し得ることが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を非限定的に含む、粒子材料のかかる不連続層170の存在は、高められたデバイスのEM放射線の抽出、性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に寄与することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる効果及び特性は、粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、及び/又は分散度のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって、ある程度まで制御され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成のうちの少なくとも1つの形成は、いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の少なくとも1つの特性、粒子構造パターニング被膜130の平均膜厚、粒子構造パターニング被膜130における不均一性の導入、及び/又は粒子構造パターニング被膜130のパターニング材料411の温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び/又は堆積プロセスを限定することなく含む堆積環境のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって制御され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成のうちの少なくとも1つの形成は、いくつかの非限定的な例では、粒子材料の少なくとも1つの特性、粒子構造パターニング被膜130が粒子材料の堆積に曝露され得る程度(これは、いくつかの非限定的な例では、対応する不連続層170の厚さに関して指定され得る)、及び/又は粒子材料の堆積の温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び/又は方法を限定することなく含む堆積環境のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって制御され得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に最大閾値被覆率以下の表面被覆率を有する少なくとも1つの粒子構造160(の一部)は、実質的に最大閾値被覆率を上回る表面被覆率を有する少なくとも1つの粒子構造160の一部を通過するEM放射線と比較して、デバイス100を完全に透過するか、及び/又はそれによって放射されるかにかかわらず、少なくとも1つの粒子構造160のかかる一部によって、そこを通過するEM放射線に付与され得る異なる光学特質の発現をもたらし得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の特徴的な寸法を含む少なくとも1つの寸法は、少なくとも1つの粒子構造160の吸収スペクトルがデバイス100によって放射される、及び/又はそれを通して少なくとも部分的に透過されるEM放射線のEMスペクトルの波長範囲と実質的に重ならない波長範囲に対応し得る。
少なくとも1つの粒子構造160は、層状半導体デバイス100を越えてそこに入射するEM放射線を吸収し、したがって反射を低減することができるが、当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160が、デバイス100によって放射され、そこに入射するEM放射線を吸収し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、層状デバイス100において、パターニング被膜130の露出層表面11上の、及び/又はそれに近接する、及び/又は、いくつかの非限定的な例では、上層180を有するかかるパターニング被膜130の界面に近接する、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、デバイスによって放射される、及び/又はそれを通して伝送される光子を含むが、それらに限定されないEM放射線に光学効果を付与し得る。
いくつかの非限定的な例では、光学効果は、波長範囲及び/又はそのピーク強度を含む、透過及び/又は吸収波長スペクトルに対するその影響に関して説明され得る。
追加的に、提示されるモデルは、かかる少なくとも1つの粒子構造160を通って通過するEM放射線の透過及び/又は吸収に対して付与される特定の効果を示唆し得るが、いくつかの非限定的な例では、かかる効果は、広範かつ観察可能な基準では反映され得ない局所効果を反映し得る。
上記はまた、簡略化された仮定として、各粒子構造160をモデル化するNPが完全な球形を有し得ることを仮定する。典型的には、少なくとも1つの粒子構造160の(使用される観察窓内の)粒子構造160の形状は、堆積プロセスに大きく依存し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の形状は、それによって呈されるSP励起に対して、例えば、非限定的に、共鳴帯域の幅、波長範囲、及び/又は強度、並びに付随して、その吸収帯域に対して、有意な影響を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、(粒子構造160がその露出層表面11上に堆積され得るように)その下にあるか、又はその後、少なくとも1つの粒子構造160の露出層表面11上に配設されるかにかかわらず、少なくとも1つの粒子構造160を囲む材料は、EM放射線及び/又はEM信号3461の放射及び/又は少なくとも1つの粒子構造160を通る透過によって発生する光学効果に影響を与え得る。
粒子構造160を含有する少なくとも1つの粒子構造160を、低い屈折率を有する材料を含み得る粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に、及び/又は物理的に接触して、及び/又は近接して配設することは、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の吸収スペクトルを偏移し得ると仮定され得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収内の変化及び/又は偏移は、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を非限定的に含む、EMスペクトルの(サブ)範囲である吸収スペクトルに集中され得る。
少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130上に、及び/又は物理的に接触し、及び/又は近接するように配置され得るので、デバイス100は、かかる吸収スペクトルが、可視スペクトル、UVスペクトル、及び/又はIRスペクトルが含まれるが、これらに限定されないEMスペクトルの少なくとも波長(サブ)範囲と実質的に重なり得る及び/又は重なり得ないようにすることを限定することなく含む、粒子構造パターニング被膜130の存在により、少なくとも1つの粒子構造160の吸収スペクトルが調整及び/又は修正され得るように構成され得る。
いくつかの非限定的な例では、表面上のある量の導電性材料の表面被覆率の1つの尺度は、(EM放射線)透過率であり得るが、これは、いくつかの非限定的な例では、Ag、Mg、又はYbを含むがこれらに限定されない金属を含むがこれらに限定されない導電性材料は、EM放射線を減衰及び/又は吸収するためである。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の層に対してゼロではない角度でのEM信号3461の透過を高めるための少なくとも1つの粒子構造160によって与えられた共鳴は、粒子構造160の特徴的なサイズ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、分散度、及び/又は材料のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、粒子材料の堆積厚さを変動させることによって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、粒子構造パターニング被膜130の平均膜厚を変化させることによって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、上層180の堆積厚さを変動させることによって調整され得る。いくつかの非限定的な例では、上層180の厚さは、0nm(上層180が存在しないことに対応する)から堆積された粒子構造160の特徴的なサイズを上回る値までの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、特定の屈折率及び/又は特定の吸光係数を有するように、上層180として堆積される材料を選択及び/又は修正することによって共鳴を調整し得る。非限定的な例として、典型的な有機CPL1215材料は、約1.7~2.0の範囲の屈折率を有し得るが、TFE材料として典型的に使用される材料であるSiONは、約2.4を上回り得る屈折率を有し得る。付随して、SiONは、所望の共鳴特性に影響を与え得る高い吸光係数を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料中の金属の組成を変更して、堆積粒子構造160の誘電率を変更することによって、共鳴が調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、異なる組成を有する有機材料でパターニング材料411をドープすることによって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、特定の屈折率及び/又は特定の抽出係数を有するようにパターニング材料411を選択及び/又は修正することによって調整され得る。
当業者は、デバイス100の層に対してゼロではない角度でのEM信号3461の透過を可能にする、及び/又は非限定的な例として、デバイス100に入射する可視光であり得るEM放射線の吸収を高めるために、追加のパラメータ及び/又は値、及び/又はその範囲は、少なくとも1つの粒子構造160によって与えられる共鳴を調整するのに好適であると明らかになり得ることを理解するであろう。
当業者は、これらのパラメータの特定の値及び/又は範囲は、デバイス100の層に対してゼロではない角度で通過するEM信号3461の透過を高めるために、少なくとも1つの粒子構造160によって与えられる共鳴を調整するのに好適であり得る一方、かかるパラメータの他の値及び/又は範囲は、EM信号3461の透過の強化を超えて、デバイス100の性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命の向上、を含む他の目的に適し得、及びいくつかの非限定的な例では、好適な第2の電極1240(図12A)をデバイス100の光電子バージョンの放射領域1310における第2の部分102に堆積させ、それによってEM放射線の放射を促進することを理解するであろう。
追加的に、当業者は、かかる他の目的に好適であり得る追加のパラメータ及び/又は値及び/又は範囲が存在し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100の一部として少なくとも1つの粒子構造160を採用することにより、その中の偏光子への依存を低減し得る。
当業者は、光学効果の簡略化されたモデルが本明細書に提示されるが、他のモデル及び/又は説明が適用可能であり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、パターニング被膜130及び/又は上層180を含むがこれに限定されない、長手方向の面において隣接して配設された薄膜層及び/又は被膜の結晶化を低減及び/又は軽減し、それによって、それに隣接して配設された薄膜の特性を安定させ、いくつかの非限定的な例では、散乱を低減することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる薄膜は、限定されないが、キャッピング層(capping layer、CPL1215)を含む、デバイス100の外部結合及び/又は封止被膜2050(図23C)の少なくとも1つの層であり得、及び/又はそれを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、UVスペクトルの少なくとも一部の高められた吸収を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、粒子材料、及び屈折率のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、かかる粒子構造160の特性を制御することにより、UVスペクトルを含む吸収スペクトルの吸収度合、波長範囲、及びピーク波長の制御を容易にし得る。UVスペクトルの少なくとも一部におけるEM放射線の高められた吸収は、例えば、デバイス性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命を改善するために有利であり得る。
いくつかの非限定的な例では、光学効果は、波長範囲及び/又はそのピーク強度を含む、透過及び/又は吸収波長スペクトルに対するその影響に関して説明され得る。
追加的に、提示されるモデルは、かかる少なくとも1つの粒子構造160を通って通過するEM放射線の透過及び/又は吸収に対して付与される特定の効果を示唆し得るが、いくつかの非限定的な例では、かかる効果は、広範かつ観察可能な基準では反映され得ない局所効果を反映し得る。
比較的低い屈折率を有する媒体の近くに特定の金属NPを配置することは、かかるNPの吸収スペクトルをより低い波長(部分)範囲に偏移させ得る(青色偏移)ことも報告されている。
したがって、いくつかの非限定的な例では、粒子材料を、少なくとも1つの粒子構造160が下地層と物理的に接触するように、下地層の露出層表面11上の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170として配設することは、いくつかの非限定的な例では、デバイス100によって放射される、及び/又はそれを通して少なくとも部分的に透過されるEM放射線のEMスペクトルの波長範囲と実質的に重ならないように、青方偏移を非限定的に含む、粒子材料の吸収スペクトルを有利に偏移し得ると更に仮定し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160のピーク吸収波長は、デバイス100を通して放射されている、及び/又はそれを通して少なくとも部分的に透過されるEM放射線のピーク波長未満であり得る。非限定的な例として、粒子材料は、約470nm以下、約460nm、約455nm以下、約450nm以下、約445nm以下、約440nm以下、約430nm以下、約420nm以下、又は約400nm以下のうちの少なくとも1つである波長でピーク吸収を呈し得る。
ここで、少し驚くべきことに、限定されないが、金属から構成されるものを含む、少なくとも1つの粒子構造160の形態を含むが、これらに限定されない形態での粒子材料を提供することが、デバイス100を通じて、少なくとも1つの粒子構造160から、及び/又はそれらを通して第1の方向に通過し、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を含むが、これらに限定されない、EMスペクトルの少なくとも1つの波長(サブ)範囲の、限定することなく含む、第1の方向に通過するEM放射線の吸収及び/又は透過に更に影響を与え得ることが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、吸収は、低減され得、及び/又は透過は、限定されないが可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を含む、少なくともEMスペクトルの波長(サブ)範囲に集中され得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収は、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を非限定的に含む、EMスペクトルの波長(サブ)範囲である吸収スペクトルに集中され得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収スペクトルは、青方偏移及び/又は可視スペクトル、及び/又は限定されないがそのサブ範囲を含む、限定されないがEMスペクトルの波長(サブ)範囲を含むより高い波長(サブ)範囲に、及び/又は少なくとも部分的に可視スペクトルを超えたEMスペクトルの波長(サブ)範囲に、偏移(赤方偏移)され得る。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、複数の粒子構造160が、デバイス100の追加の層によって分離されているか否かにかかわらず、様々な側方面を有し、異なる吸収スペクトルを有して、互いの上に配設することができることを理解するであろう。このようにして、デバイス100の特定の層及び/又は部分101、102の光学応答は、1つ以上の基準に従って調整され得る。
放射領域の周囲の吸収
いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100は、少なくとも1つの放射領域1310(図13A)を含むOLEDなどの光電子デバイス1200(図12A)であり得る。いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、いくつかの非限定的な例では、アノードであり得る第1の電極1220(図12A)と、いくつかの非限定的な例では、カソードであり得る第2の電極1240との間に配置される、少なくとも1つの半導体層1230(図12A)に対応してもよい。アノード及びカソードは、電源1605(図16)と電気的に結合され、それぞれ、少なくとも1つの半導体層1230を通して互いに向かって移動する正孔及び電子を発生させることができる。一対の正孔と電子が結合すると、光子の形態でEM放射線が放射され得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の少なくとも一部において、少なくとも1つの半導体層1230は、いくつかの非限定的な例では第1の電極1220を含むデバイス1200の露出層表面11の上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230を含み得るデバイス100の露出層表面11は、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101にパターニング被膜130を形成するために、限定するものではないが、シャドウマスク415を使用して、パターニング材料411の蒸発したフラックス412に曝露され得る。シャドウマスク415が採用されるか否かにかかわらず、パターニング被膜130は、その側方面において、実質的に信号透過領域1320に限定され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1200の露出層表面11は、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露されてもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを含むがこれに限定されない粒子材料と同様の材料であってもよく、及び/又は同様の材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの信号透過領域1320の側方面1720内の面3401の露出層表面11は、パターニング被膜130を含み得る。したがって、少なくとも1つの信号透過領域1320の側方面1720内で、いくつかの非限定的な例では粒子材料と同様の材料であってもよく、及び/又は粒子材料と同様の材料を含み得る堆積材料531の蒸気フラックス532は、露出層表面11に入射して、パターニング被膜130の露出層表面11上に少なくとも1つの粒子構造160を形成し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160中の表面被覆率は、約70%以下、約60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、又は10%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
同時に、パターニング被膜130は、その側方面において、実質的に非放射領域1520に制限されているので、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の側方面1710内の面3401の露出層表面11は、少なくとも1つの半導体層1230を含み得る。したがって、少なくとも1つの放射領域1310の側方面1710の第2の部分102内で、露出層表面11に入射する堆積材料531の蒸気フラックス532は、第2の電極1240として堆積材料531の閉鎖被膜150を形成し得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、二重の目的、すなわち、第1の部分101における少なくとも1つの粒子構造160の堆積のためのベースを提供するための粒子構造パターニング被膜130として、及び堆積材料531の堆積中にシャドウマスク415を採用することなく、第2の部分102への第2の電極1240としての堆積材料531の堆積の側方範囲を制限するための非粒子構造パターニング被膜130として役立ち得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の閉鎖被膜150の平均膜厚は、少なくとも約5nm、約6nm、又は約8nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、MgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、第2の電極1240の露出層表面11上に、及び/又はその上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1200の露出層表面11の側方面は、第1の部分101及び第2の部分102を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、省略されてもよく、又は第1の部分101の上に延在しなくてもよく、むしろ第2の部分102の上にのみ延在し得る。いくつかの非限定的な例では、図12Aに非限定的な例として示されるように、第2の部分102は、多かれ少なかれ、デバイス100のバージョン1200の少なくとも1つの非放射領域1520(図15)の側方面1720(図22)に対応し得、シード161は、非粒子構造パターニング被膜130の堆積前に堆積され得る。
かかる非限定的な構成は、デバイス100の露出層表面11に入射する外部EM放射線の反射を低減しながら、少なくとも1つの放射領域1310から放射されるEM放射線の透過率を可能にし、かつ/又は最大化するのに適切であり得る。
したがって、図12Aに示すように、かかるシナリオでは、非粒子構造パターニング被膜130が、少なくとも1つの粒子構造160を堆積する目的ではなく、その側方範囲を制限するために堆積され得る場合、かかる非粒子構造パターニング被膜130を構成し得るパターニング材料411は、上で考察されたように粒子材料及び/又はシード材料に対してかかる比較的低い初期付着確率を呈しなくてもよい。
当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、デバイス1200の放射領域1310以外の、かつ/又はそれに加えて、デバイス1200の領域から省略されてもよく、第2の部分102は、いくつかの例では、かかる他の領域に対応し、かつ/又はそれを含み得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、図12Aに示されるように、非粒子構造パターニング被膜130は、存在する場合、テンプレート層にシード161を堆積させた後、露出層表面11上に堆積させ得、その結果、シード161は、第1の部分101と第2の部分102の両方にわたって堆積され得、かつ非粒子構造パターニング被膜130は、第1の部分101にわたって堆積されたシード161を覆い得る。
いくつかの非限定的な例では、非粒子構造パターニング被膜130は、粒子材料だけでなくシード材料の堆積にも抗する比較的小さい初期付着確率を有する表面を提供し得る。図12Bのデバイス100の例示的バージョン1200に示すかかる例では、非粒子構造パターニング被膜130は、シード材料の任意の堆積の後ではなく前に堆積され得る。
第1の部分101にわたる非粒子構造パターニング被膜130の選択的堆積の後、導電性粒子材料は、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス1200上に堆積され得るが、非粒子構造パターニング被膜130によって被覆されていないそれぞれのシード161、存在する場合、の周りに、限定することなく含まれるが、合着することにより粒子構造160として、及び/又はそれを形成するために、パターニング被膜130を実質的に欠き得る実質的に第2の部分102内のみに残留し得る。
第1の部分101にわたる非粒子構造パターニング被膜130の選択的堆積の後、シード材料は、堆積される場合、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス1200の露出層表面11をわたってテンプレート層に堆積され得るが、シード161は、非粒子構造パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の部分102内にのみ実質的に残留し得る。
更に、粒子材料は、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス1200の露出層表面11にわたって堆積され得るが、粒子材料は、非粒子構造パターニング被膜130を実質的に欠き得る粒子構造160として、及び/又はその中にそれを形成するために、それぞれのシード161の周りに合着することを含むが、これらに限定されない第2の部分102内にのみ実質的に残留し得る。
非粒子構造パターニング被膜130は、第1の部分101内に、第2の部分102内のデバイス1200の下地層の露出層表面11の粒子材料及び/又は、存在する場合、シード材料の堆積に抗する初期付着確率よりも実質的に小さい可能性がある粒子材料及び/又はシード材料(存在する場合)の堆積に抗する初期付着確率が比較的低い表面を提供し得る。
したがって、第1の部分101は、シード161の閉鎖被膜150及び/又は粒子構造160を、限定することなく含むが、シード161の周りに合着することにより形成するために第2の部分102内に堆積され得る粒子材料を実質的に欠き得る。
当業者であれば、粒子材料の一部及び/又はシード材料の一部が第1の部分101内に残留していても、第1の部分101内の任意のかかる粒子材料及び/又はシード材料から形成されたシード161の量は、第2の部分102内よりも実質的に少ない場合があり、第1の部分101内の任意のかかる粒子材料は、粒子構造160を実質的に欠き得る不連続層170を形成する傾向があり得ることを理解するであろう。第1の部分101内のかかる粒子材料の一部がシード材料から形成されたシード161の周りを含むが、これに限定されない粒子構造160を形成したとしても、それにもかかわらず、かかる粒子構造160のサイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔は、第1の部分101での特定の色に対応するが、これに限定されないものを含む、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲及び/又は波長を含むがこれに限定されない、EMスペクトルの波長(サブ)範囲における、EM放射線の吸収が、第2の部分102での吸収より実質的に少なくあり得る第2の部分102の粒子構造160のものとは十分に異なり得る。
このように、粒子構造パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用することを含むがこれに限定されない、選択的に堆積されて、限定することなく含まれるが、それぞれのシード161の周りに合着することにより、粒子構造160として形成するために、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、粒子材料が堆積されることを可能にし得る。
当業者は、比較的低い反射率を示す構造が、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を提供するために好適であり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11上の、例えば非限定的に不連続層170内の、NPを非限定的に含む、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、デバイス1200のいくつかの光学特性に影響を及ぼし得る。
いかなる特定の理論にも限定されることを望むものではないが、粒子材料の閉鎖被膜150の形成は、パターニング被膜130によって、及び/又はその上で、実質的に阻害され得るが、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130がその上の粒子材料の堆積に曝露されるとき、粒子材料のいくつかの蒸気モノマーは、最終的に、その上に粒子材料の少なくとも1つの粒子構造160を形成し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の少なくともいくつかは、互いに切断され得る。換言すれば、いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、粒子構造160が閉鎖被膜150を形成しないように、互いに物理的に分離され得る粒子構造160を含む特徴を含み得る。したがって、かかる不連続層170は、いくつかの非限定的な例では、したがって、デバイス1200内のパターニング被膜130と上層180との間の界面に、及び/又は実質的にその側方範囲にわたって挿入される、粒子構造160として形成される粒子材料の薄い分散層を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160のうちの少なくとも1つは、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。
ここで、ユーザデバイス1300の例示的なバージョン1300の簡略ブロック図である図13Aに目を向けると、図示されていないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの信号透過領域1320内の、いくつかの非限定的な例では、少なくとも隣り合う放射領域1310から側方に離隔された領域内の、及びいくつかの非限定的な例では、TFT絶縁層1209のピクセル定義層(pixel definition layer、PDL)1210の厚さは、いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100であり得るユーザデバイス1300のディスプレイパネル1340の層に対する及びそれを通る透過率及び/又は透過率角度を高めるために低減され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの放射領域1310の側方面1710(図17)は、データ線及び/又は走査線(図示せず)に沿って放射領域1310を駆動するために、それと関連付けられた少なくとも1つのTFT構造1201にわたって延在し得、かつそれを含み得、いくつかの非限定的な例では、Cu及び/又はTCOから形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、デバイス1310の側方範囲にわたって少なくとも部分的に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を被覆し、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を少なくとも部分的に被覆し、第1の部分101内のその露出層表面11においてパターニング被膜130との界面を形成する。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の面3401の露出層表面11に入射する粒子材料の蒸気フラックス532は、(すなわち、面3401の露出層表面11が粒子構造パターニング被膜130である第1の部分101の側方面を越えて)、粒子構造パターニング被膜130がない場合でも、粒子材料の閉鎖被膜150を形成しない可能性がある場合、ある比率で及び/又は期間の間であり得る。かかるシナリオでは、第2の部分102の側方面内の露出層表面11上の粒子材料の蒸気フラックス532はまた、図13Bに示されるように、限定することなく含まれるが、不連続層170として、少なくとも1つの粒子構造160をその上に形成し得る。
図13Bは、ユーザデバイス1300の例示的バージョン1300の簡略ブロック図である。そのディスプレイパネル1340で、粒子材料の蒸気フラックス532が露出層表面11に入射するとき、第2の部分102の第2の電極1240として閉鎖被膜150を形成するのではなく、面3401のように、少なくとも1つの粒子構造160を含む、第2の部分102に不連続層170が形成され得る。少なくとも1つの粒子構造160が電気的に結合される場合、不連続層170は、第2の電極1240として役立ち得る。
いくつかの非限定的な例では、特徴的なサイズ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、及び/又は第1の部分101の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の分散度は、第2の部分102で第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160のそれとは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズは、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率は、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度は、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成は、それらが電気的に結合されることを可能にするようなものであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズは、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率は、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102における第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度は、第1の部分101における少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、遷移領域1315においてパターニング被膜130の上に部分的に延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160は、遷移領域1315内の粒子構造パターニング被膜130の上に部分的に延在し得る。
図13Cは、ユーザデバイス1300の例示的バージョン1300の簡略ブロック図である。図13Bのディスプレイパネル1340は、ディスプレイパネル1340の側方面の第2の部分102内の放射領域1310を駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201は、ディスプレイパネル1340の側方面の第2の部分102内の放射領域1310と同じ場所に設置されてもよく、第1の電極1220は、TFT絶縁層1209を通して延在して、かかる少なくとも1つのTFT構造1201を組み込む少なくとも1つの駆動回路を通して電源1605の端子及び/又は接地に電気的に結合されてもよい。
対照的に、図13Cのディスプレイパネル1340では、面3401の側方面の第2の部分102内に、それが駆動する放射領域1310と同じ場所に設置されたTFT構造1201はない。したがって、ディスプレイパネル1340の第1の電極1220は、TFT絶縁層1209を通して延在していない。
むしろ、ディスプレイパネル1340の側方面の第2の部分102における放射領域1310を駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201は、その側方面内の他の場所に位置し(図示せず)、導電性チャネル1325は、ディスプレイパネル1340の側方面内で、その第2の部分102を越えて、ディスプレイパネル1340の露出層表面11上に延在してもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、TFT絶縁層1209であり得る。いくつかの非限定的な例では、導電性チャネル1325は、ディスプレイパネル1340の側方面の第1の部分101の少なくとも一部にわたって延在してもよい。いくつかの非限定的な例では、導電性チャネル1325は、それを通して面3401の層に対してゼロでない角度で通過するEM信号3461の透過率を最大化するような平均膜厚を有し得る。いくつかの非限定的な例では、導電性チャネル1325は、Cu及び/又はTCOから形成され得る。
粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に形成された少なくとも1つの粒子構造160の特徴を分析するために、かかる露出層表面11をAgの蒸気フラックス532に曝露した後に、一連の試料を作製した。
試料は、有機材料を堆積させて、ケイ素(Si)基板10上に粒子構造パターニング被膜130を設けることによって作製された。次いで、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11は、8nmの基準厚さに達するまでAgの蒸気フラックス532に供された。粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11の蒸気フラックス532への曝露に続いて、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上のAgの離散粒子構造160の形態の不連続層170の形成が観察された。
かかる不連続層170の特徴は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの離散粒子構造160のサイズを測定するためにSEMによって特徴付けられた。具体的には、各離散粒子構造160の平均直径は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11を平面で視認されたときにそれによって占有される表面積を測定し、各粒子構造160によって占有される面積を等価面積を有する円に当てはめて平均直径を計算することによって計算した。試料のSEM写真を図14Aに示し、図14Cは、この分析によって得られた平均直径1410の分布を示す。比較のために、8nmのAgをSi基板10上に直接堆積させた基準試料を調製した。かかる基準試料のSEM顕微鏡写真を図14Bに示し、この顕微鏡写真の分析1420も図14Cに反映されている。
分かり得るように、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上の離散Ag粒子構造160の中央値サイズは、約13nmであることが見出された一方で、基準試料においてSi基板10上に堆積されたAg膜の中央値粒径は、約28nmであることが見出された。試料の分析された部分における不連続層170の離散Ag粒子構造160によって被覆された粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11の面積パーセンテージは、約22.5%であることが見出され、一方、基準試料におけるAg粒子によって被覆されたSi基板10の露出層表面11のパーセンテージは、約48.5%であることが見出された。
追加的に、粒子構造パターニング被膜130及びAg粒子構造160の不連続層170をガラス基板10上に堆積させることによって、実質的に同一のプロセスを使用してガラス試料を調製し、試料を通る透過率に対する不連続層170の影響を決定するために、この試料(試料B)を分析した。比較ガラス試料は、ガラス基板10上に粒子構造パターニング被膜130を堆積させることによって(比較試料A)、及びガラス基板10上に厚さ8nmのAg被膜を直接堆積させることによって(比較試料C)作製された。EM放射線が各試料を通って通過する際に検出されるEM放射線の強度のパーセンテージとして表されるEM放射線の透過率を、各試料について様々な波長で測定し、表17にまとめた。
分かり得るように、試料Bは、NIRスペクトルにおける850nmの波長で約88%の比較的高いEM放射線透過率を呈しながら、少なくとも1つの粒子構造160の存在によって引き起こされるEM放射線吸収に起因して、可視スペクトルにおける450nmの波長で約54%の比較的低いEM放射線透過率を呈した。比較試料Aは、850nmの波長で約90%の透過率を呈したので、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、かかる波長でのEM信号3461を含むがこれに限定されないEM放射線の透過を実質的に減衰させなかったことが理解されるであろう。比較試料Cは、試料Bと比較して、可視スペクトルにおいて30~40%の比較的低い透過率を示し、NIRスペクトルにおいて850nmの波長でより低い透過率を明示した。
上述の分析の目的で、500nmスケールで約10nm以下、及び200nmスケールで約2.5nm以下の閾値領域を下回る小さい粒子構造160は、これらが画像の解像度に近づいたため無視された。
放射領域内の粒子
いくつかの非限定的な例では、ピクセル2810は、複数の隣接するサブピクセル134xを含むことができ、各サブピクセル134xは、異なる波長範囲に対応する放出スペクトルを有するEM放射線を放出する。隣接するサブピクセル134x間の波長スペクトルの差に起因して、それらに対応する放射領域1310の物理的構造が同一である場合、それらの光学性能は異なり得る。いくつかの非限定的な例では、1つの波長範囲のサブピクセル134xの物理的構造は、サブピクセル134x、134xの光学性能をそれらの関連する波長範囲に調整するように、別の波長範囲のサブピクセル134xの物理的構造から変更されてもよい。いくつかの非限定的な例では、そのような調整は、異なる波長範囲のサブピクセル134x間で比較的一貫した光学性能を提供することであり得る。いくつかの非限定的な例では、そのような調整は、所与の波長範囲のサブピクセルの光学性能を強調することであり得る。
所与の波長範囲のサブピクセル134xの光学性能を調整する1つのメカニズムは、粒子構造160を含むがこれに限定されない粒子材料の薄い分散層の形成及び/又は属性を制御する能力を利用し得、いくつかの非限定的な例では、そのようなサブピクセル134xと関連付けられたEMスペクトルの波長範囲におけるEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを強化することを含むがこれに限定されない。
ここで図15に目を向けると、光電子デバイス1200の例示的なバージョン1510が示されている。デバイス1510において、共通ピクセル2810に対応する複数のサブピクセル134x、134xが示されている。当業者であれば、2つのサブピクセル134x、134xが示されているが、いくつかの非限定的な例では、ピクセル2810は、それと関連付けられた3つ以上のサブピクセル134xを有し得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134x、134xの一方は、R(赤)、G(緑)、B(青)、又はW(白)波長範囲に対応し、サブピクセル134x、134xの他方は、異なる波長範囲に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134x及び134xは、対応する放射領域1310、1310を有する。いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、少なくとも1つの非放射領域1520、1520によって囲まれてもよく、放射領域1310は、少なくとも1つの非放射領域1520、1520によって囲まれてもよい。
いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xに対応する第1の電極1220及びサブピクセル134xに対応する第1の電極1220は、デバイス1510の露出層表面11の上に配置されてもよく、いくつかの非限定的な例では、対応する放射領域1310、1310の側方面の少なくとも一部の中に配置されてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも放射領域1310、1310の側方面内で、露出層表面11は、対応する放射領域1310、1310の駆動回路を構成する様々なTFT構造1201、1201のTFT絶縁層1209を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220、1220は、対応する少なくとも1つのTFT構造1201、1201を組み込むそれぞれの少なくとも1つの駆動回路を介して電源1605の端子及び/又は接地に電気的に結合されるように、TFT絶縁層1209を通って延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる放射領域1310、1310の側方面の少なくとも一部において、少なくとも1つの半導体層1230は、いくつかの非限定的な例ではそれぞれの第1の電極1220、1220を含むデバイス1510の露出層表面の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、放射領域1310、1310の側方面を越えて、周囲の非放射領域1520、1520、1520のうちの少なくとも1つの側方面内に少なくとも部分的に延在し得る。いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520の側方面におけるデバイス1510の露出層表面11は、それに対応するPDL1210を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1510の露出層表面11の側方面は、第1の部分101及び第2の部分102を含むことができ、第1の部分101は、放射領域1310の側方面に実質的にわたって延在し、第2の部分102は、少なくとも放射領域1310及び非放射領域1520の側方面に実質的にわたって延在する。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の露出層表面11は、実質的に放射領域1310の側方面、すなわち、第1の部分101のみにわたってパターニング被膜130をパターニング被膜130として形成するために、シャドウマスク415の使用を含むがこれに限定されないパターニング材料411の蒸気フラックス412に曝露され得る。しかしながら、第2の部分102では、デバイス1510の露出層表面11は、パターニング被膜130を実質的に欠いていてもよい。
第1の部分101にわたるパターニング被膜130の選択的堆積の後、デバイス1510の露出層表面11は、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露されてもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを含むがこれらに限定されない、粒子材料と同様の材料であってもよく、及び/又は同様の材料を含み得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を含む不連続層170は、実質的に放射領域1310の側方面のみにわたって、第1の部分101内のパターニング被膜130の露出層表面11上に形成され、それに限定され得る。
いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、第2の電極1240を含み得る。
デバイス1510の露出層表面11がパターニング被膜130を実質的に欠いていてもよい場合、堆積材料531は、非限定的な例として、放射領域1310内の対応するサブピクセル134xの第2の電極1240として機能し得る、閉鎖被膜150である堆積層140として、第2の部分102に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240の平均膜厚は、第1の部分101内の粒子構造160の特徴的なサイズよりも大きくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160を形成するための堆積材料531は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、Ag、Au、Cu、又はAlのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを増強する文脈において、約1~500nm、約10~500nm、約50~300nm、約50~500nm、約100~300nm、約1~250nm、約1~200nm、約1~180nm、約1~150nm、約1~100nm、約5~150nm、約5~130nm、約5~100nm、又は約5~80nmのうちの少なくとも1つの範囲にある特徴的なサイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを増強するという状況において、約10~500nm、約50~300nm、約50~500nm、約100~300nm、約5~130nm、約10~100nm、約10~90nm、約15~90nm、約20~80nm、約20~70nm、又は約20~60nmのうちの少なくとも1つの平均及び/又は中央特徴サイズを有し得る。非限定的な例として、そのような平均及び/又は中央寸法は、粒子構造160の平均直径及び/又は中央直径に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の大部分は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、約500nm、約300nm、約200nm、約130nm、約100nm、約90nm、約80nm、約60nm、又は約50nmのうちの少なくとも1つの最大特徴サイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、そのような最大特徴サイズを有する粒子構造160の割合は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、約50%、約60%、約75%、約80%、約90%、又は約95%のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、最大閾値被覆率は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、不連続層170の面積の約75%、約60%、約50%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、又は約10%のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、デバイス1310の側方範囲にわたって少なくとも部分的に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を少なくとも部分的に被覆し、放射領域1310内のその露出層表面11においてパターニング被膜130との界面を形成し、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310内の第2の電極1240及び非放射領域1520を被覆する。
更に、少なくとも1つの粒子構造160は、低屈折率パターニング材料411を含むパターニング被膜130と、高屈折率材料を含む少なくとも1つの被覆層1330との間の界面において、少なくとも1つの被覆層1330を通じて放射領域1310によって放出されるEM放射線のアウトカップリングを強化し得る。
光電子デバイス
図16は、本開示による例示的なエレクトロルミネセントデバイス1600の断面からの簡略ブロック図である。いくつかの非限定的な例では、デバイス1600はOLEDである。
デバイス1600は、基板10を含むことができ、それぞれ、その上に、複数の層を含むフロントプレーン1610、第1の電極1220、少なくとも1つの半導体層1230、及び第2の電極1240が配設される。いくつかの非限定的な例では、フロントプレーン1610は、光子放射、及び/又は放射された光子の操作のためのメカニズムを提供することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140及び下地層は、デバイス1600の第1の電極1220及び第2の電極1240のうちの少なくとも1つの少なくとも一部を一緒に形成することができる。いくつかの非限定的な例では、堆積層140及びその下の下地層は、デバイス1600のカソードの少なくとも一部を一緒に形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、電源1605と電気的に結合され得る。そのように結合されると、デバイス1600は、本明細書に説明されるように光子を放射することができる。
基板
いくつかの例では、基板10は、ベース基板1212を含み得る。いくつかの例では、ベース基板1212は、Si、ガラス、金属(金属箔を非限定的に含む)、サファイア、及び/若しくは他の無機材料を非限定的に含む無機材料、並びに/又はポリイミド、及び/若しくはSiベースのポリマーを非限定的に含むポリマーを非限定的に含む有機材料を含む、その使用に好適な材料から形成され得る。いくつかの例では、ベース基板1212は、剛性又は可撓性であり得る。いくつかの例では、基板10は、少なくとも1つの平面によって画定され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10は、第1の電極1220、少なくとも1つの半導体層1230、及び/又は第2の電極1240を非限定的に含む、デバイス1600の残りのフロントプレーン1610の構成要素を支持する少なくとも1つの表面を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる表面は、有機表面及び/又は無機表面であり得る。
いくつかの例では、基板10は、ベース基板1212に加えて、ベース基板1212の露出層表面11上に支持された少なくとも1つの追加の有機及び/又は無機層(図示せず、又は本明細書に具体的に記載されていない)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる追加の層は、少なくとも1つの半導体層1230のうちの少なくとも1つを含み、置換し、かつ/又は補足することができる少なくとも1つの有機層を含み、かつ/又は形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる追加の層は、少なくとも1つの電極を含み、かつ/又は形成し得る、少なくとも1つの無機層を含んでもよく、いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220及び/又は第2の電極1240を含み、置換し、かつ/又は補完してもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる追加の層は、バックプレーン1615を含み、かつ/又はそれから形成され、かつ/又はそれとして形成され得る。いくつかの非限定的な例では、バックプレーン1615は、低圧(真空を含むが、これに限定されない)環境下で提供されなくてもよく、及び/又はその導入前に提供されてもよいフォトリソグラフィプロセスによって形成され得る、限定されないが電子TFT構造1201及び/又はその構成要素を含むデバイス1600を駆動するための電源回路及び/又はスイッチング素子を収容することができる。
バックプレーン及びその中に具現化されたTFT構造
いくつかの非限定的な例では、基板10のバックプレーン1615は、アクティブマトリックスデバイス及び/又はパッシブマトリックスデバイスとして機能するデバイス1600をサポートし得るような、トランジスタ、抵抗器、及び/又はキャパシタを非限定的に含む、少なくとも1つの電子部品及び/又は光電子部品を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる構造は、薄膜トランジスタ(TFT)構造1201であり得る。
TFT構造1201の非限定的な例として、トップゲート、ボトムゲート、n型及び/又はp型TFT構造1201が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、TFT構造1201は、非晶質Si(amorphous Si、a-Si)、インジウムガリウム亜鉛酸化物(indium gallium zinc oxide、IGZO)、及び/又は低温多結晶Si(low-temperature polycrystalline Si、LTPS)のうちの任意の少なくとも1つを組み込み得る。
第1の電極
第1の電極1220は、基板10上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、電源1605の端子及び/又は接地に電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、いくつかの非限定的な例では、基板10のバックプレーン1615内に少なくとも1つのTFT構造1201を組み込み得る、少なくとも1つの駆動回路を通してそのように結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、アノード及び/又はカソードを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220はアノードであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、基板10(の一部)の上に少なくとも1つの薄い導電性膜を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10の側方面上に空間的配置で配設された複数の第1の電極1220が存在し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの第1の電極1220のうちの少なくとも1つは、空間的配置において側方面で配設されたTFT絶縁層1209(の一部)の上に堆積され得る。その場合、いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの第1の電極1220のうちの少なくとも1つは、対応するTFT絶縁層1209の開口部を通して延在しており、バックプレーン1615内のTFT構造1201の電極と電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第1の電極1220及び/又はその少なくとも1つの薄膜は、Mg、Al、カルシウム(Ca)、Zn、Ag、Cd、Ba、若しくはYb、又はかかる材料のいずれかを含有する合金を非限定的に含む、それらの任意の複数の組み合わせを非限定的に含む、少なくとも1つの金属材料、非限定的にFTO、IZO、又はITOなどの三元組成物を非限定的に含む、TCOを非限定的に含む、少なくとも1つの金属酸化物、又はそれらのうちの任意の複数の、又は様々な割合での組み合わせ、又は少なくとも1つの層(そのうちの少なくとも1つの層は、非限定的に薄膜であってもよい)におけるそれらの任意の複数の組み合わせを含み得る。
第2の電極
第2の電極1240は、少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、電源1605の端子及び/又は接地と電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、いくつかの非限定的な例では、基板10のバックプレーン1615内に少なくとも1つのTFT構造1201を組み込み得る、少なくとも1つの駆動回路を通してそのように結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、アノード及び/又はカソードを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240はカソードであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、堆積層140を、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの薄膜として、少なくとも1つの半導体層1230(の一部)の上に堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の側方面上に空間的配置で配設された複数の第2の電極1240が存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第2の電極1240は、限定ではないが、Mg、Al、Ca、Zn、Ag、Cd、Ba、若しくはYb、又は限定ではないが、かかる材料のいずれかを含有する合金を含む、任意の複数のそれらの組み合わせを含む、限定ではないが、少なくとも1つの金属材料、限定ではないが、FTO、IZO、若しくはITO、又は限定ではないが、任意の複数のそれらの組み合わせなどの三元組成物を含む、限定ではないが、TCOを含む、少なくとも1つの金属酸化物、それらの任意の複数の、又は様々な割合の組み合わせ、又は酸化亜鉛(ZnO)、又はInを含む他の酸化物、又はZn、又は少なくとも1つの層におけるそれらの任意の複数の組み合わせ、及び/又は限定ではないが薄い導電性膜であり得る少なくとも1つの任意の少なくとも1つの非金属材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、Mg:Ag合金について、かかる合金組成は、体積で約1:9~9:1の範囲であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の堆積は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して実行され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、複数のかかる層及び/又は被膜を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる層及び/又は被膜は、互いの上に配設された別個の層及び/又は被膜であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、Yb/Ag二重層被膜を含み得る。非限定的な例として、かかる二層被膜は、Yb被膜、続いてAg被膜を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるAg被膜の厚さは、Yb被膜の厚さを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、少なくとも1つの金属層及び/又は少なくとも1つの酸化物層を含む多層電極1240であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、フラーレン及びMgを含み得る。
非限定的な例として、かかる被膜は、フラーレン被膜、続いてMg被膜を堆積させることによって形成することができる。いくつかの非限定的な例では、フラーレンをMg被膜内に分散させて、フラーレン含有Mg合金被膜を形成することができる。このようなコーティングの非限定的な例は、2015年10月8日に公開された米国特許出願公開第2015/0287846号、及び/又は2017年8月15日に出願され、2018年2月22日に国際公開第2018/033860号として公開された国際出願第IB2017/054970号に記載されている。
半導体層
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、複数の層1631、1633、1635、1637、1639を含んでもよく、そのうちのいずれかは、積層構成で配設されてもよく、いくつかの非限定的な例では、薄膜内に、限定ではないが、正孔注入層(hole injection layer、HIL)1631、HTL1633、放射層(emissive layer、EML)1635、ETL1637、及び/又は電子注入層(electron injection layer、EIL)1639のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、複数のEML1635を含む「タンデム」構造を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、かかるタンデム構造はまた、少なくとも1つの電荷発生層(charge generation layer、CGL)を含み得る。
当業者は、デバイス1600の構造が、半導体層1631、1633、1635、1637、1639のうちの少なくとも1つを省略すること、及び/又は組み合わせることによって変更され得ることを容易に理解するであろう。
更に、少なくとも1つの半導体層1230の層1631、1633、1635、1637、1639のいずれも、任意の数の部分層を含み得る。なお更に、かかる層1631、1633、1635、1637、1639、及び/又はそれらのサブ層のいずれかは、様々な混合物、及び/又は組成勾配を含み得る。加えて、当業者は、デバイス1600が、無機及び/又は有機金属材料を含む少なくとも1つの層を含んでもよく、必ずしも、有機材料のみから構成されるデバイスに限定されなくてもよいことを理解するであろう。非限定的な例として、デバイス1600は、少なくとも1つのQDを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、HIL1631は、アノードから正孔の注入を容易にし得る正孔注入材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、HTL1633は、いくつかの非限定的な例では、高い正孔移動度を呈し得る正孔輸送材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、ETL1637は、いくつかの非限定的な例では、高い電子移動度を呈し得る電子輸送材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、EIL1639は、陰極からの電子注入を容易にし得る電子注入材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、EML1635は、非限定的な例として、ホスト材料を少なくとも1つのエミッタ材料でドープすることによって形成されてもよい。いくつかの非限定的な例では、エミッタ材料は、蛍光エミッタ、リン光エミッタ、熱活性化遅延蛍光(thermally activated delayed fluorescence、TADF)エミッタ、及び/又はこれらの複数の任意の組み合わせであり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、少なくとも1つの半導体層1230が、導電性薄膜電極1220、1240の間に挿入された少なくとも1つのEML1635を含み得、それによって、電位差がそれらにわたって印加されると、正孔がアノードを通して少なくとも1つの半導体層1230に注入され得、電子がカソードを通して少なくとも1つの半導体層1230に注入され得、EML1635に向かって移動し、結合して光子の形態でEM放射線を放出する、OLEDであり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、少なくとも1つの半導体層1230が少なくとも1つのQDを含む活性層を含み得るエレクトロルミネセントQDデバイスであり得る。電源1605によって第1の電極1220及び第2の電極1240に電流が供給され得るとき、限定することなく、光子の形態を含むEM放射線が、間に少なくとも1つの半導体層1230を含む活性層から放射され得る。
当業者であれば、デバイス1600の構造は、少なくとも1つの半導体層1230スタック内の適切な位置に、これらに限定されないが正孔阻止層(hole blocking layer、HBL)(図示せず)、電子阻止層(electron blocking layer、EBL)(図示せず)、追加の電荷輸送層(charge transport layer、CTL)(図示せず)、及び/又は追加の電荷注入層(charge injection layer、CIL)(図示せず)を含む、少なくとも1つの追加の層(図示せず)を導入することによって変化させ得ることを容易に理解するであろう。
OLEDデバイス1600が照明パネルを含む場合を含み得るいくつかの非限定的な例では、デバイス1600の側方面全体が単一の放射素子に対応し得る。したがって、図16に示される実質的に平坦な断面プロファイルは、EM放射線がデバイス1600から実質的にその側方範囲の全体に沿って放射されるように、デバイス1600の側方面の全体に実質的に沿って延在することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる単一の放射素子は、デバイス1600の単一の駆動回路によって駆動され得る。
OLEDデバイス1600がディスプレイモジュールを含み得る場合を含む、いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の側方面は、デバイス1600の複数の放射領域1310に細分されてもよく、放射領域1310の各々内のデバイス構造1600の断面は、通電されると、そこからEM放射線を放射させてもよい。
放射領域
非限定的な例として図17に示され得るようないくつかの非限定的な例では、放射領域1310の活性領域1730は、横方向面では、第1の電極1220及び第2の電極1240によって境界を定められ、側方面では、第1の電極1220及び第2の電極1240によって画定された放射領域1310に限定されるように画定され得る。当業者は、放射領域1310の側方面1710、したがって、活性領域1730の側方境界が、第1の電極1220及び第2の電極1240のいずれか又は両方の側方面全体に対応しないことがあることを理解されよう。むしろ、放射領域1310の側方面1710は、実質的に、第1の電極1220及び第2の電極1240のいずれかの側方範囲以下であり得る。非限定的な例として、第1の電極1220の一部は、PDL1210によって被覆されてもよく、かつ/又は第2の電極1240の一部は、少なくとも1つの半導体層1230上に配設されなくてもよく、いずれか又は両方のシナリオにおいて、放射領域1310が側方に制約され得るという結果をもたらす。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の個々の放射領域1310は、側方パターンでレイアウトされ得る。いくつかの非限定的な例では、パターンは、第1の側方方向に沿って延在することができる。いくつかの非限定的な例では、パターンはまた、第2の側方方向に沿って延在してもよく、いくつかの非限定的な例では、第1の側方方向に実質的に垂直であってもよい。いくつかの非限定的な例では、パターンは、かかるパターン内に複数の要素を有してもよく、各要素は、その放射領域1310によって放射されるEM放射線の波長、かかる放射領域1310の形状、(第1及び/又は第2の側方方向のいずれか又は両方に沿った)寸法、(第1及び/又は第2の側方方向のいずれか及び/又は両方に対する)配向、及び/又はパターン内の前の要素からの(第1及び/又は第2の側方方向のいずれか又は両方に対する)間隔を含むが、それらに限定されない、その少なくとも1つの特徴によって特徴付けられる。いくつかの非限定的な例では、パターンは、第1及び/又は第2の側方方向のいずれか又は両方で繰り返されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の各個々の放射領域1310は、関連する放射領域1310のためのOLED構造を駆動するために、デバイス1600のバックプレーン1615内の対応する駆動回路と関連付けられ、それによって駆動され得る。放射領域1310が第1の(行)側方方向と第2の(列)側方方向の両方に延在する規則的なパターンでレイアウトされ得る場合を非限定的に含む、いくつかの非限定的な例では、第1の側方方向に延在する放射領域1310の各行に対応する、バックプレーン1615内の信号線と、第2の側方方向に延在する放射領域1310の各列に対応する信号線と、が存在し得る。かかる非限定的な構成では、行選択線上の信号は、それと電気的に結合されたスイッチングTFT構造1201のそれぞれのゲートに通電することができ、データ線上の信号は、それと電気的に結合されたスイッチングTFT構造1201のそれぞれの源に通電することができ、それにより、行選択線/データ線対上の信号は、電源1605の正端子によって、かかる対と関連する放射領域1310のOLED構造のアノードに電気的に結合して通電し、そこから光子を放射させることができ、そのカソードは、電源1605の負端子と電気的に結合される。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の各放射領域1310は、単一のディスプレイピクセル2810に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、各ピクセル2810は、所与の波長スペクトルで光を放射することができる。いくつかの非限定的な例では、波長スペクトルは、限定はしないが、可視スペクトル中の色に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の各放射領域1310は、ディスプレイピクセル2810のサブピクセル134xに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、複数のサブピクセル134xを組み合わせて、単一のディスプレイピクセル2810を形成するか、又は表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、単一のディスプレイピクセル2810は、3つのサブピクセル134xによって表され得る。いくつかの非限定的な例では、3つのサブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343として示され得る。いくつかの非限定的な例では、単一のディスプレイピクセル2810は、4つのサブピクセル134xによって表され得、かかるサブピクセル134xのうちの3つは、R(赤)、G(緑)、及びB(青)サブピクセル134xとして示され得、第4のサブピクセル134xは、W(白)サブピクセル134xとして示され得る。いくつかの非限定的な例では、所与のサブピクセル134xによって放出されるEM放射の放出スペクトルは、サブピクセル134xが示される色に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、EM放射線の波長は、かかる色に対応しない場合があるが、波長をそのように対応する波長に変換するために、当業者に明らかな様式で、更なる処理が実行され得る。
異なる色のサブピクセル134xの波長は異なり得るので、特に、実質的に均一な厚さプロファイルを有する共通電極1220、1240が異なる色のサブピクセル134xに対して用いられ得る場合、かかるサブピクセル134xの光学特性は異なり得る。
実質的に均一な厚さを有する共通電極1220、1240が、デバイス1600内の第2の電極1240として設けられ得るとき、デバイス1600の光学性能は、各(サブ)ピクセル2810/134xと関連付けられた放射スペクトルに従って容易に微調整されない場合がある。かかるOLEDデバイス1600で使用される第2の電極1240は、いくつかの非限定的な例では、複数の(サブ)ピクセル2810/134xをコーティングする共通電極1220、1240であり得る。非限定的な例として、かかる共通電極1220、1240は、デバイス1600にわたって実質的に均一な厚さを有する比較的薄い導電性膜であり得る。いくつかの非限定的な例では、異なる(サブ)ピクセル2810/134x内に配設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2810/134x色と関連付けられる光学マイクロキャビティ効果を調整するための試みがなされてきたが、かかるアプローチは、いくつかの非限定的な例では、少なくとも一部の場合、光学マイクロキャビティ効果の相当の程度の調整を提供することができる。加えて、いくつかの非限定的な例では、かかるアプローチは、OLEDディスプレイ生産環境で実装することが困難な場合がある。
その結果、いくつかの非限定的な例では、OLEDデバイス1600を非限定的に含む光電子デバイス1200を構築するために使用され得るような、異なる屈折率を有する多数の薄膜層及び被膜によって創出される光学界面の存在により、異なる色のサブピクセル134xに対して異なる光学マイクロキャビティ効果を創出することができる。
デバイス1600において観察されるマイクロキャビティ効果に影響を及ぼし得るいくつかの要因としては、非限定的に、総経路長(いくつかの非限定的な例では、そこから放射されたEM放射線がアウトカップリングされる前に進むデバイス1600の(長手方向の面における)総厚に対応し得る)、並びに様々な層及び被膜の屈折率が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710の中及びそれにわたって電極1220、1240の厚さを変調することは、観察可能なマイクロキャビティ効果に影響を及ぼし得る。いくつかの非限定的な例では、かかる影響は、総光路長の変化に起因し得る。
いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240の厚さの変化はまた、いくつかの非限定的な例では、総光路長の変化に加えて、それを通過するEM放射線の屈折率を変化させ得る。いくつかの非限定的な例では、これは特に、電極1220、1240が少なくとも1つの堆積層140から形成され得る場合であり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の光学特性、及び/又はいくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの光学マイクロキャビティ効果を変調することによって変動され得る(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710にわたる光学特性は、限定ではないが、放射スペクトル、強度(限定ではないが、光度を含む)、及び/又は限定ではないが、輝度の角度依存性を含む、放射されたEM放射線の角度分布、及び/又は放射されたEM放射線の色偏移を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、第1のディスプレイピクセル2810を表すために他のサブピクセル134xの第1のセットと関連付けられ得、また、第2のディスプレイピクセル2810を表すために他のサブピクセル134xの第2のセットと関連付けられ得、それにより、第1及び第2のディスプレイピクセル2810は、それらと関連付けられた同じサブピクセル134xを有し得る。
サブピクセル134xのディスプレイピクセル2810へのパターン及び/又は構成は、発展し続けている。全ての現在及び将来のパターン、及び/又は構成は、本開示の範囲内に入ると考えられる。
非放射領域
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の様々な放射領域1310は、少なくとも1つの側方方向において、少なくとも1つの非放射領域1520によって実質的に取り囲まれ、分離されてもよく、ここで、図16に非限定的に示されるデバイス構造1600の断面に沿った構造及び/又は構成は、そこから放射されるEM放射線を実質的に抑制するように変化してもよい。いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520は、放射領域1310を実質的に欠いている、側方面におけるそれらの領域を含み得る。
したがって、図17の断面図に示すように、少なくとも1つの半導体層1230の様々な層の側方トポロジーは、少なくとも1つの非放射領域1520によって(少なくとも1つの側方方向に)取り囲まれた少なくとも1つの放射領域1310を画定するように変化させることができる。
いくつかの非限定的な例では、単一のディスプレイ(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310は、側方面1710を有する少なくとも1つの非放射領域1520によって少なくとも1つの側方方向において取り囲まれた側方面1720を有するものと理解され得る。
次に、OLEDディスプレイ1600の単一のディスプレイ(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310に適用されるようなデバイス1600の断面の実装形態の非限定的な例について説明する。かかる実装形態の特徴は放射領域1310に固有であるように示されているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、2つ以上の放射領域1310が共通の特徴を包含し得ることを理解されよう。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、デバイス1600の露出層表面11の上に配設されてもよく、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の側方面1710の少なくとも一部内に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710内で、露出層表面11は、第1の電極1220の堆積時に、単一のディスプレイ(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310のための駆動回路を構成する様々なTFT構造1201のTFT絶縁層1209を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、TFT絶縁層1209は、中を通して延在する開口部を伴って形成され、第1の電極1220が、限定ではないが、図17に示すように、TFTドレイン電極1208を含む、TFT電極1205、1207、1208のうちの1つと電気的に結合されることを可能にし得る。
当業者は、駆動回路が複数のTFT構造1201を含み得ることを理解するであろう。図17では、解説を簡略にするために、1つのTFT構造1201のみが示され得るが、かかるTFT構造1201は、駆動回路を構成するかかる複数の及び/又はその少なくとも1つの構成要素を表し得ることが、当業者によって理解されよう。
断面面では、各放射領域1310の構成は、いくつかの非限定的な例では、周囲の非放射領域1520の側方面1720の実質的に全体にわたって少なくとも1つのPDL1210を導入することによって画定され得る。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、絶縁性有機及び/又は無機材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、実質的にTFT絶縁層1209の上に堆積され得るが、図示のように、いくつかの非限定的な例では、PDL1210はまた、堆積された第1の電極1220の少なくとも一部、及び/又はその外側縁部の上に延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、図17に示すように、PDL1210の断面厚さ及び/又はプロファイルは、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する、周囲の非放射領域1520の側方面1720と周囲の放射領域1310の側方面との境界に沿った増加した厚さの領域によって、実質的に谷形状構成を各(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310に付与することができる。
いくつかの非限定的な例では、PDL1210のプロファイルは、周囲の非放射領域1520の側方面1720と周囲の放射領域1310の側方面1710との間の境界から離れて、いくつかの非限定的な例では、実質的に十分にかかる非放射領域1520の側方面1720内で、を非限定的に含む、かかる谷形状構成以後、減少した厚さを有し得る。
PDL1210は、概して、谷形状構成(それによって囲まれた放射領域1310を画定する)を形成するように、線形に傾斜した表面を有するものとして解説されているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、かかるPDL1210の形状、縦横比、厚さ、幅、及び/又は構成のうちの少なくとも1つは、変化し得ることを理解するであろう。非限定的な例として、PDL1210は、より急勾配又はより緩やかに傾斜した一部を有して形成され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるPDL1210は、第1の電極1220の少なくとも1つの縁部を被覆し得る、それが堆積される表面から実質的に垂直に離れて延在するように構成され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるPDL1210は、限定ではないが、インクジェット印刷を含む、限定ではないが印刷によるものを含む、溶液処理技術によって、その上に少なくとも1つの半導体層1230を堆積させるように構成され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、(サブ)ピクセル2810/134xのかかる放射領域1310の側方面1710の少なくとも一部を含む、デバイス1600の露出層表面11の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710内で、かかる露出層表面11は、少なくとも1つの半導体層1230(及び/又はその層1631、1633、1635、1637、1639)の堆積時に、第1の電極1220を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230はまた、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710を越えて、周囲の非放射領域1520の側方面1720内に少なくとも部分的に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる周囲の非放射領域1520のかかる露出層表面11は、少なくとも1つの半導体層1230の堆積時に、PDL1210を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710の少なくとも一部を含む、デバイス1600の露出層表面11の上に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面内で、かかる露出層表面11は、第2の電極1220の堆積時に、少なくとも1つの半導体層1230を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240はまた、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710を越えて、周囲の非放射領域1520の側方面1720内に少なくとも部分的に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる周囲の非放射領域1520のかかる露出層表面11は、第2の電極1240の堆積時に、PDL1210を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、周囲の非放射領域1520の側方面1720の実質的に全て又は実質的な一部にわたって延在することができる。
パターニングされた電極の選択的堆積
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の事前の選択的堆積によるオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスにおいて堆積材料531の選択的堆積を達成する能力は、OLEDデバイス1600及び/又はそれと電気的に結合された導電素子を含むがこれらに限定されない、光電子デバイスのパターニングされた電極1220、1240、2150及び/又はその少なくとも1つの層の選択的堆積を達成するために使用され得る。
このようにして、シャドウマスク415を使用する図17におけるパターニング被膜130の選択的堆積と、堆積材料531のオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積とを組み合わせて、少なくとも1つの堆積層140の選択的堆積を果たし、堆積層140を形成するための堆積プロセス内でシャドウマスク415を採用せずに、図16に示すデバイス1600内に、パターニングされた電極1220、1240、2150、及び/又はその少なくとも1つの層、及び/又はそれと電気的に結合された導電素子を含むがこれらに限定されないデバイス特徴を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、かかるパターニングにより、デバイス1600の透過率を可能にし、かつ/又は高めることができる。
次に、かかるデバイス1600に様々な構造的能力及び/又は性能的能力を付与するための、かかるパターニングされた電極1220、1240、2150、及び/又はそれらの少なくとも1つの層、及び/又はそれらと電気的に結合された導電素子のいくつかの非限定的な例について説明する。
上記の結果として、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710、及び/又は放射領域1310を取り囲む非放射領域1520の側方面1720にわたって、第1の電極1220、第2の電極1240、補助電極2150、及び/又はそれらと電気的に結合された導電素子のうちの少なくとも1つを非限定的に含むデバイス特徴を、デバイス1600のフロントプレーン1610の露出層表面11上にパターンで選択的に堆積させることを目的とし得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220、第2の電極1240、及び/又は補助電極2150は、複数の堆積層140のうちの少なくとも1つの中に堆積され得る。
図18は、例示的なパターニングされた電極1800を平面で示すことができ、図では、第2の電極1240は、デバイス1600の例示的なバージョン1900(図19)で使用するのに好適である。電極1800は、その中にパターニングされた複数の開口1820を有する、又は画定する、単一の連続構造を含み得る、パターン1810で形成されてもよく、開口1820は、カソードが存在しないデバイス1900の領域に対応してもよい。
図では、非限定的な例として、パターン1810は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710と、かかる放射領域1310を取り囲む非放射領域1520の側方面1720との間の区別を伴わずに、デバイス1900の側方範囲全体にわたって配設され得る。したがって、解説された例は、その外面に入射するEM放射線に対して実質的に透過性であり得るデバイス1900に対応し得、それにより、かかる外部入射EM放射線の相当の部分が、本明細書で開示されるようなデバイス1900内で内部的に発生したEM放射線の放射(上面放射、下面放射、及び/又は両面放射)に加えて、デバイス1900を透過することができる。
デバイス1900の透過率は、限定ではないが、開口1820の平均サイズ、及び/又は間隔、及び/又は開口1820の密度を含む、採用されるパターン1810を改変することによって調整及び/又は修正することができる。
ここで図19に目を向けると、図18の線19-19に沿ったデバイス1900の断面図が示され得る。図において、デバイス1900は、基板10と、第1の電極1220と、少なくとも1つの半導体層1230とを含むものとして示され得る。
パターニング被膜130は、下地層の露出層表面11上のパターン1810に実質的に対応するパターンで選択的に配設され得る。
図では第2の電極1240であるパターニングされた電極1800を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、パターン1810内に配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていないパターン1810内の少なくとも1つの半導体層1230の領域と、の両方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の領域は、パターン1810に示される開口1820を含む第1の部分101に実質的に対応し得る。
パターニング被膜130が配設されたパターン1810のそれらの領域(開口1820に対応する)の核形成阻害特性に起因して、かかる領域上に配設された堆積材料531は、残留しない傾向があり得、パターン1810の残りに実質的に対応し得る堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、開口1820に対応するパターン1810の第1の部分101のそれらの領域は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いている。
換言すれば、カソードを形成することになる堆積層140は、パターン1810内の開口1820を取り囲むが占有しない少なくとも1つの半導体層1230の領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
図20Aは、電極1220、1240、2150の複数のパターン2010、2020を示す概略図を平面で示すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010は、第1の側方方向に延在する複数の細長い離隔した領域を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010は、複数の第1の電極1220を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010を含む複数の領域が電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2のパターン2020は、第2の側方方向に延在する複数の細長い離隔した領域を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の側方方向は、第1の側方方向に対して実質的に垂直であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2のパターン2020は、複数の第2の電極1240を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2のパターン2020を含む複数の領域は、電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010及び第2のパターン2020は、デバイス1600の、概して2000で示す例示的なバージョンの一部を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710は、第1のパターン2010が第2のパターン2020に重なる場所に形成され得る。いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520の側方面1720は、側方面1710以外の任意の側方面に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、電源1605の第1の端子(いくつかの非限定的な例では、正の端子であり得る)は、第1のパターン2010の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の端子は、少なくとも1つの駆動回路を通して第1のパターン2010の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と結合され得る。いくつかの非限定的な例では、いくつかの非限定的な例では、負の端子であり得る電源1605の第2の端子は、第2のパターン2020の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の端子は、少なくとも1つの駆動回路を通して第2のパターン2020の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と結合され得る。
ここで図20Bに目を向けると、図20Aの線20B-20Bに沿った、堆積段階2000bにおけるデバイス2000の断面図が示され得る。図では、段階2000bにおけるデバイス2000は、基板10を含むものとして示され得る。
パターニング被膜130は、図に示すように、基板10であってもよい、下地層の露出層表面11上の第1のパターン2010の反転に実質的に対応するパターンで選択的に配設され得る。
図では第1の電極1220である、電極1220、1240、2150の第1のパターン2010を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、第1のパターン2010の逆に配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていない第1のパターン2010に配設された基板10の領域との両方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、基板10の領域は、第1のパターン2010の細長い離隔した領域に実質的に対応してもよく、一方で、パターニング被膜130の領域は、その間に間隙を含む第1の部分101に実質的に対応してもよい。
パターニング被膜130が配設された第1のパターン2010のそれらの領域(それらの間の間隙に対応する)の核形成阻害特性に起因して、かかる領域上に配設される堆積材料531は、残留しない傾向があり得、第1のパターン2010の細長い離隔した領域に実質的に対応し得る、堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いているそれらの間の間隙を含む第1の部分101を残すことができる。
換言すれば、電極1220、1240、2150の第1のパターン2010を形成し得る堆積層140は、第1のパターン2010の細長い離隔した領域を画定する基板10のそれらの領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
ここで図20Cに目を向けると、図20Aの線20C-20Cに沿ったデバイス2000の断面図2000cが示され得る。図において、デバイス2000は、基板10と、図20Bに示されるように堆積された電極1220の第1のパターン2010と、少なくとも1つの半導体層1230とを含むものとして示され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、デバイス2000の側方面の実質的に全てにわたる共通層として設けられ得る。
パターニング被膜130は、図に示されるように少なくとも1つの半導体層1230である下地層の露出層表面11上の第2のパターン2020に実質的に対応するパターンで選択的に配設され得る。
図では第2の電極1240である、電極1220、1240、2150の第2のパターン2020を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、第2のパターン2020の逆に配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていない第2のパターン2020内の少なくとも1つの半導体層1230の領域との両方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の領域は、第2のパターン2020の細長い離隔した領域を含む第1の部分101に実質的に対応してもよく、一方、パターニング被膜130の領域は、それらの間の間隙に実質的に対応してもよい。
パターニング被膜130が配設された第2のパターン2020のそれらの領域(それらの間の間隙に対応する)の核形成阻害特性に起因して、かかる領域上に配設された堆積層140は、残留しない傾向があり得、第2のパターン2020の細長い離隔した領域に実質的に対応し得る、堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いているそれらの間の間隙を含む第1の部分101を残すことができる。
換言すれば、電極1220、1240、2150の第2のパターン2020を形成し得る堆積層140は、第2のパターン2020の細長い離隔した領域を画定する少なくとも1つの半導体層1230の領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240の第1のパターン2010及び/又は第2のパターン2020のいずれか又は両方を形成するために、パターニング被膜130及びその後に堆積される堆積層140の平均層厚は、限定ではないが、所与の用途及び所与の性能特質を含む、様々なパラメータに従って変動してもよい。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚は、その後に堆積される堆積層140の平均層厚と同等であってもよく、かつ/又はそれよりも実質的に小さくてもよい。比較的薄いパターニング被膜130を使用して、その後に堆積される堆積層140の選択的パターニングを達成することは、可撓性のデバイス1600を提供するために好適であり得る。いくつかの非限定的な例では、比較的薄いパターニング被膜130は、バリア被膜2050が堆積され得る比較的平坦な表面を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、バリア被膜2050の適用のためにかかる比較的平坦な表面を提供することにより、かかる表面へのバリア被膜2050の接着を増加させることができる。
電極1220、1240、2150の第1のパターン2010のうちの少なくとも1つ及び電極1220、1240、2150の第2のパターン2020のうちの少なくとも1つは、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710からのEM放射線放射を制御するために、直接的に、かつ/又は、いくつかの非限定的な例では、それらのそれぞれの駆動回路を通して、電源1605と電気的に結合することができる。
補助電極
当業者は、図20A~図20Cに示される第2のパターン2020に第2の電極1240を形成するプロセスが、いくつかの非限定的な例では、デバイス1600のための補助電極2150を形成するために同様の方式で使用され得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、その第2の電極1240は、共通電極を含んでもよく、補助電極2150は、第2のパターン2020内に堆積されており、いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の上方、又はいくつかの非限定的な例では下方に堆積されており、それと電気的に結合されてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150のための第2のパターン2020は、第2のパターン2020の細長い離隔された領域が、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710を取り囲む非放射領域1520の側方面1720内に実質的にあるようなものであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150のための第2のパターン2020は、第2のパターン2020の細長い離隔された領域が、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710、及び/又はそれらを取り囲む非放射領域1520の側方面1720内に実質的にあるようなものであり得る。
図21は、それと実質的に同様であるが、第2の電極1240の上方にパターンで配設されており、それと電気的に結合される(図示せず)、少なくとも1つの補助電極2150を更に含み得る、デバイス1600の例示的バージョン2100の例示的な断面図を示し得る。
補助電極2150は、導電性であり得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、少なくとも1つの金属及び/又は金属酸化物によって形成され得る。かかる金属の非限定的な例としては、Cu、Al、Mo、又はAgが挙げられる。非限定的な例として、補助電極2150は、限定ではないが、Mo/Al/Moによって形成されるものを含む、多層金属構造を含み得る。かかる金属酸化物の非限定的な例としては、ITO、ZnO、IZO、又はIn若しくはZnを含有する他の酸化物が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、Ag/ITO、Mo/ITO、ITO/Ag/ITO、又はITO/Mo/ITOを非限定的に含む、少なくとも1つの金属と少なくとも1つの金属酸化物との組み合わせによって形成された多層構造を含み得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、複数のかかる導電性材料を含み得る。
デバイス2100は、基板10、第1の電極1220、及び少なくとも1つの半導体層1230を含むものとして示され得る。
第2の電極1240は、少なくとも1つの半導体層1230の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、特に、上面放射デバイス2100では、第2の電極1240は、非限定的な例として、第2の電極1240の存在に関連する光学干渉(限定ではないが、減衰、反射、及び/又は拡散を含む)を低減させるために、比較的に薄い導電性膜層(図示せず)を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、他の場所で考察されるように、第2の電極1240の減少した厚さは、概して、第2の電極1240のシート抵抗を増加させ得、これは、いくつかの非限定的な例では、デバイス2100の性能及び/又は効率を低減させる場合がある。第2の電極1240と電気的に結合され得る補助電極2150を設けることによって、いくつかの非限定的な例では、シート抵抗、したがって、第2の電極1240と関連するIR降下を低減させることができる。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2100は、下面放射及び/又は両面放射デバイス2100であり得る。かかる例では、第2の電極1240は、かかるデバイス2100の光学特性に実質的に影響を及ぼすことなく、比較的厚い導電層として形成され得る。それにもかかわらず、かかるシナリオであっても、第2の電極1240は、非限定的な例として、比較的薄い導電性膜層(図示せず)として形成することができ、したがって、デバイス2100は、その外面に入射するEM放射線に対して実質的に透過性とすることができ、したがって、かかる外部入射EM放射線の実質的な一部は、本明細書で開示するデバイス2100内で内部的に発生したEM放射線の放射に加えて、デバイス2100を透過することができる。
パターニング被膜130は、図に示すように、第2の電極1240であり得る下地層の露出層表面11上にパターンで選択的に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、図に示すように、パターニング被膜130は、非放射領域1520の側方面1720に対応し得る一連の平行な行2120として、パターンの第1の部分101に配設され得る。
パターニングされた補助電極2150を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、行2120のパターンに配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていない第2の電極1240の領域との両方を含み得る。
パターニング被膜130が配設されたそれらの行2120の核形成阻害特性に起因して、かかる行2120上に配設された堆積材料531は、残留しない傾向があり得、パターンの少なくとも1つの第2の部分102に実質的に対応し得る堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠く行2120を含む第1の部分101を残し得る。
換言すれば、補助電極2150を形成し得る堆積層140は、行2120を取り囲むが占有しない少なくとも1つの半導体層1230のそれらの領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150を選択的に堆積させ、デバイス2100の側方面の特定の行2120のみを被覆し、一方、その他の領域が被覆されないで残留することにより、補助電極2150の存在に関連する光学干渉を制御及び/又は低減させ得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、典型的視認距離から裸眼によって容易に検出され得ないパターンで選択的に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、OLEDデバイス以外のデバイス内に形成されてもよく、かかるデバイスの電極の有効抵抗を減少させるためのものを含む。
図5に描写されるプロセスを含むがこれに限定されないパターニング被膜130を採用することによって、高温堆積層140の堆積プロセス中にシャドウマスク415を採用することなく、第2の電極1240及び/又は補助電極2150を含むがこれに限定されない電極1220、1240、2150をパターニングする能力により、補助電極2150の多数の構成が展開されることが可能となり得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、隣り合う放射領域1310の間に配設されており、第2の電極1240と電気的に結合され得る。非限定的な例では、補助電極2150の幅は、隣り合う放射領域1310間の分離距離よりも小さくてもよい。その結果、補助電極2150の各側の少なくとも1つの非放射領域1520内に間隙が存在し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、補助電極2150が、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310のうちの少なくとも1つからのデバイス2100の光出力に干渉する可能性を低減することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、補助電極2150が比較的厚い(いくつかの非限定的な例では、厚さが数百nmよりも大きい、及び/又は数ミクロン程度である)場合に適切であり得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150のアスペクト比は約0.05を上回ってもよく、例えば、少なくとも約0.1、約0.2、約0.5、約0.8、約1、又は約2のうちの少なくとも1つである。非限定的な例として、補助電極2150の高さ(厚さ)は約50nmを上回ってもよく、例えば、少なくとも約80nm、約100nm、約200nm、約500nm、約700nm、約1,000nm、約1,500nm、約1,700nm、又は約2,000nmのうちの少なくとも1つである。
図22は、デバイス1600の例示的なバージョン2200の(サブ)ピクセル2810/134xに対応し得る放射領域1310の側方面1710と、放射領域1310を取り囲む非放射領域1520の側方面1720との両方の上に重ねられ得るグリッドとして形成された補助電極2150のパターン2150の例を示す概略図を平面図で示し得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極パターン2150は、放射領域1310の側方面1720のいずれも実質的に被覆しないように、非放射領域1520の側方面1710の全てではなく実質的に一部のみの上に延在することができる。
図では、補助電極2150のパターン2150は、その全ての要素が、互いに物理的に接続され、電気的に結合され、いくつかの非限定的な例では第1の電極1220及び/又は第2の電極1240であり得る少なくとも1つの電極1220、1240、2150と電気的に結合されるように、連続構造として形成されるものとして示され得るが、いくつかの非限定的な例では、補助電極2150のパターン2150は、互いに電気的に結合されて残留するが、互いに物理的に接続されなくてもよい、補助電極2150のパターン2150の複数の個別の要素として提供され得ることを、当業者は理解されよう。そうであっても、補助電極2150のパターン2150のかかる個別の要素は、依然として、それらが電気的に結合される少なくとも1つの電極1220、1240、2150のシート抵抗、したがって、デバイス2200のシート抵抗を実質的に低下させ、その光学特質に実質的に干渉することなく、デバイス2200の効率を増加させることができる。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、(サブ)ピクセル2810/134xの様々な配置を伴うデバイス2200内で採用され得る。いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134x配置は、実質的にダイヤモンド形状であり得る。
非限定的な例として、図23Aは、デバイス1600の例示的なバージョン2300において、ダイヤモンド構成のPDL1210を含む複数の非放射領域1520の側方面によって取り囲まれた、各々がサブピクセル134xに対応する放射領域1310の複数のグループ1341~1343を平面で示し得る。いくつかの非限定的な例では、構成は、第1の行と第2の行との交互パターンでの放射領域1310及びPDL1210のパターン1341~1343によって画定され得る。
いくつかの非限定的な例では、PDL1210を含む非放射領域1520の側方面1720は、実質的に楕円形であり得る。いくつかの非限定的な例では、第1の行中の非放射領域1520の側方面1720の長軸は、第2の行中の非放射領域1520の側方面1720の長軸に整合され、実質的に垂直であり得る。いくつかの非限定的な例では、第1の行中の非放射領域1520の側方面1720の長軸は、第1の行の軸に実質的に平行であり得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の第1のグループ1341は、第1の波長でEM放射を放出するサブピクセル134xに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341のサブピクセル134xは、R(赤)サブピクセル1341に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341の放射領域1310の側方面1710は、実質的にダイヤモンド形状の構成を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341の放射領域1310は、PDL1210が先行及び後続する第1の行のパターンにあり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341の放射領域1310の側方面1710は、同じ行中のPDL1210を含む先の及び後続の非放射領域1520の側方面1720、並びに第2の行の先の及び後続のパターン中のPDL1210を含む隣接する非放射領域1520の側方面1720とわずかに重なってもよい。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の第2のグループ1342は、第2の波長でEM放射を放出するサブピクセル134xに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342のサブピクセル134xは、G(緑)サブピクセル1342に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710は、実質的に楕円形の構成を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1341の放射領域1310は、PDL1210が先の及び後続の、第2の行のパターンにあり得る。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710のうちのいくつかの長軸は、第1の角度にあり得、いくつかの非限定的な例では、第2の行の軸に対して45°であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710のうちの他のものの長軸は、第2の角度にあり得、いくつかの非限定的な例では、これは、第1の角度に対して実質的に垂直であり得る。いくつかの非限定的な例では、その側方面1710が第1の角度の長軸を有し得る第2のグループ1342の放射領域1310は、その側方面1710が第2の角度の長軸を有し得る第2のグループ1342の放射領域1310と交互になり得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の第3のグループ1343は、第3の波長でEM放射を放出するサブピクセル134xに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343のサブピクセル134xは、B(青)サブピクセル1343に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343の放射領域1310の側方面1710は、実質的にダイヤモンド形状の構成を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343の放射領域1310は、PDL1210が先の及び後続の第1の行のパターンにあり得る。いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343の放射領域1310の側方面1710は、同じ行中のPDL1210を含む先の及び後続の非放射領域1520の側方面1720、並びに第2の行の先の及び後続のパターン中のPDL1210を含む隣接する非放射領域1520の側方面1720とわずかに重なってもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の行のパターンは、第1のグループ1341の放射領域1310と、第3のグループ1343の交互の放射領域1310とを含み得、各々の前後にPDL1210が続く。
ここで図23Bに目を向けると、図23Aの線23B-23Bに沿ったデバイス2300の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2300は、基板10と、その露出層表面11上に形成された第1の電極1220の複数の要素とを含むものとして示され得る。基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201(解説を簡略にするために図示せず)を含み得る。PDL1210は、第1の電極1220の要素間の基板10の上に形成され、PDL1210を含む非放射領域1520によって分離される、第1の電極1220の各要素の上の放射領域1310を画定し得る。図では、放射領域1310は全て、第2のグループ1342に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、周囲のPDL1210間で、第1の電極1220の各要素上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では共通カソードであり得る第2の電極1240が、いくつかの非限定的な例では、そのG(緑)サブピクセル1342を形成するように、第2のグループ1342の放射領域1310にわたって、かつ周囲のPDL1210にわたって堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、G(緑)サブピクセル1342の第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710にわたって第2の電極1240の上に選択的に堆積されて、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の電極1240の部分の上に、すなわちPDL1210を含む非放射領域1520の側方面1720にわたって、堆積層140の選択的堆積を可能にし得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、PDL1210の実質的に平坦な部分に沿って蓄積する傾向があり得、堆積層140は、PDL1210の傾き部上に残留しない傾向があり得るが、パターニング被膜130で被膜され得る、かかる傾き部のベースに下降する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、PDL1210の実質的に平坦な部分上の堆積層140は、第2の電極1240と電気的に結合され得る少なくとも1つの補助電極2150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2300は、CPL1215及び/又はアウトカップリング層を含み得る。非限定的な例として、かかるCPL1215及び/又はアウトカップリング層は、第2の電極1240の表面及び/又はパターニング被膜130の表面上に直接設けられ得る。いくつかの非限定的な例では、かかるCPL1215及び/又はアウトカップリング層は、(サブ)2810/134xに対応する少なくとも1つの放射領域1310の側方面にわたって設けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130はまた、屈折率整合被膜として機能し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130はまた、アウトカップリング層として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2300は、封止層2050を含み得る。かかる封止層2050の非限定的な例としては、デバイス2300を封止するために提供される、ガラスキャップ、バリア膜、バリア接着剤、バリア被膜2050、及び/又は図中に破線の輪郭で示されるようなTFE層が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、TFE層2050は、バリア被膜2050の一種とみなされ得る。
いくつかの非限定的な例では、封止層2050は、第2の電極1240及び/又はパターニング被膜130のうちの少なくとも1つの上方に配置され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス2300は、限定されないが、偏光子、カラーフィルタ、反射防止被膜、防眩被膜、カバーガラス、及び/又は光学的に透明な接着剤(optically clear adhesive、OCA)を含む、付加的光学及び/又は構造層、被膜、並びに構成要素を含み得る。
ここで図23Cに目を向けると、図23Aの線23C-23Cに沿ったデバイス2300の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2300は、基板10と、その露出層表面11上に形成された第1の電極1220の複数の要素とを含むものとして示され得る。PDL1210は、第1の電極1220の要素間の基板10の上に形成され、PDL1210を含む非放射領域1520によって分離される、第1の電極1220の各要素の上の放射領域1310を画定し得る。図では、放射領域1310は、交互に第1のグループ1341及び第3のグループ1343に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、周囲のPDL1210間で、第1の電極1220の各要素上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、いくつかの非限定的な例では共通カソードであり得る第2の電極1240が、第1のグループ1341の放射領域1310の上に堆積されてそのR(赤)サブピクセル1341を形成し、第3のグループ1343の放射領域1310の上に堆積されてそのB(青)サブピクセル1343を形成し、周囲のPDL1210の上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、R(赤)サブピクセル1341の第1のグループ1341及びB(青)サブピクセル1343の第3のグループ1343の放射領域1310の側方面1710にわたって、第2の電極1240の上に選択的に堆積されており、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の電極1240の部分の上に、すなわち、PDL1210を含む非放射領域1520の側方面1720にわたって、堆積層140の選択的堆積を可能にし得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、PDL1210の実質的に平坦な部分に沿って蓄積する傾向があり得、堆積層140は、PDL1210の傾き部上に残留しない傾向があり得るが、パターニング被膜130で被膜されたかかる傾き部のベースに下降する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、PDL1210の実質的に平坦な部分上の堆積層140は、第2の電極1240と電気的に結合され得る少なくとも1つの補助電極2150を形成し得る。
ここで図24に目を向けると、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書に説明される付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的バージョン2400が示され得る。
デバイス2400は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710に実質的に対応する、デバイス2400の第1の部分101内で、第1の部分101の周囲の非放射領域1520の側方面1720に実質的に対応する、デバイス2400の第2の部分102内ではなく、下地層の露出層表面11、図では第2の電極1240、の上に選択的に堆積されたパターニング被膜130を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
パターニング被膜130の選択的堆積後、堆積材料531は、デバイス2400の上に堆積され得るが、実質的に、いかなるパターニング被膜130も実質的に欠き得る第2の部分102内のみに残留し、補助電極2150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、図示のように、任意のパターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の部分にわたって、第2の電極1240の上方にあり、それと物理的に接触することを含む、第2の電極1240のシート抵抗を低減させるように、第2の電極1240と電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、第2の部分102における堆積材料531の堆積に抗する高い初期付着確率を確実にするために、第2の電極1240と実質的に同じ材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、実質的に純粋なMg、及び/又はMgと、Agを非限定的に含む別の金属との合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、Mg:Ag合金組成は、体積で約1:9~9:1の範囲であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、非限定的にITO及び/若しくはIZOなどの三元金属酸化物を非限定的に含む金属酸化物、並びに/又は金属及び/若しくは金属酸化物の組み合わせを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150を形成するために使用される堆積層140は、実質的に純粋なMgを含み得る。
ここで図25に目を向けると、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書に説明される付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的バージョン2500が示され得る。
デバイス2500は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710の一部に実質的に対応するデバイス2500の第1の部分101内であって、第2の部分102内ではない、下地層の露出層表面11、図では、第2の電極1240の上に選択的に堆積されたパターニング被膜130を示し得る。図では、第1の部分101は、放射領域1310を画定するPDL1210の傾き部の程度に沿って部分的に延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
パターニング被膜130の選択的堆積後、堆積材料531は、デバイス2500の上に堆積されてもよいが、実質的に、パターニング被膜130も実質的に欠き得る第2の部分102内のみに残留し、補助電極2150を形成し得る。したがって、デバイス2500では、補助電極2150は、放射領域1310を画定するPDL1210の傾き部を部分的にわたって延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、図示のように、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の部分102にわたって、第2の電極1240の上方にあり、それと物理的に接触することを含む、第2の電極1240のシート抵抗を低減させるように、第2の電極1240と電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240を構成し得る材料は、堆積材料531の堆積に抗する高い初期付着確率を有さなくてもよい。
図26は、かかるシナリオを解説し得、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書で説明する付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的なバージョン2600が示され得る。
デバイス2600は、下地層、図では第2の電極1240の露出層表面11の上に堆積されたNPC720を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、NPC720は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
その後、パターニング被膜130は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710の一部に実質的に対応するデバイス2600の第1の部分101内で、かつ第1の部分101を囲む非放射領域1520の側方面1720に実質的に対応するデバイス2600の第2の部分102内ではなく、下地層の露出層表面11、図ではNPC720の上に選択的に堆積されて堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
パターニング被膜130の選択的堆積後、堆積材料531は、デバイス2600の上に堆積されてもよいが、実質的に、パターニング被膜130も実質的に欠き得る第2の部分102内のみに残留し、補助電極2150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、第2の電極1240と電気的に連結されてそのシート抵抗を減少し得る。示されるように、補助電極2150は、第2の電極1240の上方に、かつそれと物理的に接触していなくてもよいが、当業者は、それにもかかわらず、補助電極2150が、複数の周知のメカニズムによって、第2の電極1240と電気的に結合され得ることを理解するであろう。非限定的な例として、パターニング被膜130の比較的に薄い膜(いくつかの非限定的な例では、最大約50nm)の存在は、依然として、電流がそれを通過することを可能にし、それにより、第2の電極1240のシート抵抗が低減されることを可能にし得る。
ここで図27に目を向けると、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書に説明される付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的バージョン2700が示され得る。
デバイス2700は、下地層、図では第2の電極1240、の露出層表面11上に堆積されたパターニング被膜130を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
パターニング被膜130は、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供することができる。
パターニング被膜130の堆積後、NPC720は、下地層の露出層表面11の上に選択的に堆積されてもよく、図では、パターニング被膜130は、非放射領域1520の側方面1720の一部に実質的に対応し、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710に実質的に対応するデバイス2700の第2の部分102を取り囲む。
いくつかの非限定的な例では、NPC720は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
NPC720は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的高い初期付着確率を有する露出層表面11を提供することができる。
NPC720の選択的な堆積の後、堆積材料531は、デバイス2700の上に堆積されてもよいが、補助電極2150を形成するために、パターニング被膜130がNPC720で覆われた場所に実質的に残留していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、第2の電極1240と電気的に連結されて第2の電極1240のシート抵抗を減少させることができる。
透明OLED
OLEDデバイス1600は、第1の電極1220(下面放射型及び/又は両面放射型デバイスの場合)並びに基板10及び/又は第2の電極1240(上面放射型及び/又は両面放射型デバイスの場合)のいずれか又は両方を通してEM放射線を放射することができるので、第1の電極1220及び/又は第2の電極1240のいずれか又は両方を、いくつかの非限定的な例では、少なくともデバイス1600の放射領域1310の側方面の実質的な一部にわたって、実質的にEM放射線(又は光)透過性(「透過性」)にすることを目的とし得る。本開示では、限定ではないが、電極1220、1240、かかる要素が形成され得る材料、及び/又はその特性を含む、かかる透過性要素は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの波長範囲において、実質的に透過性(「透明」)である、かつ/又はいくつかの非限定的な例では、部分的に透過性(「半透明」)である、要素、材料、及び/又はその特性を含んでもよい。
デバイス1600の放射領域1310の側方面の少なくとも実質的な一部にわたって、そこに透過特性を付与するために、様々なメカニズムを取り入れることができる。
デバイス1600が下面放射型デバイス及び/又は両面放射デバイスである場合を非限定的に含むいくつかの非限定的な例では、周囲の基板10の透過率を少なくとも部分的に低減し得る、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310と関連付けられた駆動回路のTFT構造1201は、放射領域1310の側方面1720内の基板10の透過特性に影響を及ぼすことを回避するために、周囲の非放射領域1520の側方面1710内に位置することができる。
デバイス1600が両面放射デバイスであるいくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710に関して、電極1220、1240のうちの第1のものは、例えば、非限定的に、本明細書で開示するメカニズムのうちの少なくとも1つによって実質的に透過性となり得、隣接する及び/又は隣り合う(サブ)ピクセル2810/134xの側方面1710に関して、電極1220、1240のうちの第2のものは、例えば、非限定的に、本明細書で開示するメカニズムのうちの少なくとも1つによって実質的に透過性となり得る。したがって、(サブ)ピクセル2810/134xの第1の放射領域1310の側方面1710は、実質的に上面発光にされてもよく、隣接する(サブ)ピクセル2810/134xの第2の放射領域1310の側方面1710は、実質的に底面発光にされてもよく、交互の(サブ)ピクセル2810/134xシーケンスにおいて、(サブ)ピクセル2810/134xのサブセットは、実質的に上面発光であってもよく、(サブ)ピクセル2810/134xのサブセットは、実質的に底面発光であってもよく、一方、各(サブ)ピクセル2810/134xの単一の電極1220、1240のみが、実質的に透過にされてもよい。
いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240、下面放射型デバイス及び/又は両面放射型デバイスの場合には第1の電極1220、並びに/若しくは上面放射型デバイス及び/又は両面放射型デバイスの場合には第2の電極1240を透過性にするためのメカニズムは、透過性薄膜のかかる電極1220、1240を形成するためのものであり得る。
いくつかの非限定的な例では、Ag、Alを非限定的に含む金属の薄い導電性膜層を堆積させることによって、かつ/又はMg:Ag合金、及び/若しくはYb:Ag合金を非限定的に含む金属の薄層を堆積させることによって形成されたものを非限定的に含む、薄膜の導電性堆積層140は、透過特性を示し得る。いくつかの非限定的な例では、合金は、体積比で約1:9~9:1の範囲の組成を含み得る。いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240は、堆積層140の任意の組み合わせの複数の薄い導電性膜層から形成されてもよく、それらのうちの任意の少なくとも1つは、TCO、薄い金属膜、薄い金属合金膜、及び/又はこれらのいずれかの任意の組み合わせを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、特に、かかる薄い導電性膜の場合、比較的に薄い層厚は、OLEDデバイス1600における使用のために、高められた透過品質だけではなく、好ましい光学特性(限定ではないが、減少したマイクロキャビティ効果を含む)にも寄与するように、実質的に数十nmまでであり得る。
いくつかの非限定的な例では、透過品質を促進するための電極1220、1240の厚さの低減は、電極1220、1240のシート抵抗の増加を伴う場合がある。
いくつかの非限定的な例では、高いシート抵抗を有する少なくとも1つの電極1220、1240を有するデバイス1600は、動作中に電源1605と結合されたときに、大きな電流抵抗(current resistance、IR)降下が創出され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるIR降下は、電源1605のレベルを増加させることによって、ある程度まで補償することができる。しかしながら、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの(サブ)ピクセル2810/134xについて、高いシート抵抗によるIR降下を補償するために電源1605のレベルを増加させることで、デバイス1600の有効な動作を維持するために他の構成要素に供給される電圧のレベルを増加させることが必要となり得る。
いくつかの非限定的な例では、(TCO、薄い金属膜、及び/又は薄い金属合金膜の任意の組み合わせの少なくとも1つの薄膜層を採用することによって)電極1220、1240を実質的に透過性にする能力に有意に影響を及ぼすことなく、デバイス1600の電力供給需要を低減させるために、補助電極2150が、デバイス1600上に形成され、電流が、デバイス1600の様々な放射領域1310により効果的に搬送されることを可能にし、一方、同時に、シート抵抗及びその関連付けられた透過性電極1220、1240のIR降下を低減させることができる。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイデバイス1600の共通電極1220、1240のシート抵抗の仕様は、限定ではないが、デバイス1600の(パネル)サイズ、及び/又はデバイス1600にわたる電圧変動の公差を含む、複数のパラメータに従って変化し得る。いくつかの非限定的な例では、シート抵抗の仕様は、パネルサイズが増加するにつれて増加し得る(すなわち、より低いシート抵抗が指定される)。いくつかの非限定的な例では、シート抵抗の仕様は、電圧変動に対する許容範囲が減少するにつれて増加し得る。
いくつかの非限定的な例では、シート抵抗の仕様を使用して、様々なパネルサイズのためのかかる仕様に準拠するように、補助電極2150の例示的な厚さを導出することができる。
非限定的な例として、上面放射型デバイスの場合、第2の電極1240を透過性にすることができる。一方、いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150は、実質的に透過性でなくてもよいが、第2の電極1240の有効シート抵抗を低減するために、例えば、非限定的に、それらの間の導電性堆積層140の堆積により、第2の電極1240と電気的に結合されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150は、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面からの光子の放射に干渉しないように、側方面及び/又は断面のいずれか又は両方において位置決め及び/又は成形することができる。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220及び/又は第2の電極1240を製作するメカニズムは、その放射領域1310の側方面の少なくとも一部にわたって、かつ/又はいくつかの非限定的な例では、それらを取り囲む非放射領域1520の側方面1720の少なくとも一部にわたって、あるパターンでかかる電極1220、1240を形成することであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかるメカニズムは、上で考察されたように、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710からのEM放射線の放射に干渉しないように、側方面及び/又は断面のいずれか又は両方における位置及び/又は形状に補助電極2150を形成するために採用することができる。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、デバイス1600によって放射されたEM放射線の光路内に導電性酸化物材料を実質的に欠き得るように構成され得る。非限定的な例として、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する少なくとも1つの放射領域1310の側方面1710において、少なくとも1つの半導体層1230の後に堆積される層及び/又は被膜のうちの少なくとも1つ(第2の電極1240、パターニング被膜130、及び/又は任意の他の層、及び/又はその上に堆積される被膜を含むが、これらに限定されない)は、任意の導電性酸化物材料を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、任意の導電性酸化物材料を実質的に欠いていることにより、デバイス1600によって放射されるEM放射線の吸収及び/又は反射を低減することができる。非限定的な例として、限定ではないが、ITO及び/又はIZOを含む、導電性酸化物材料は、概して、デバイス1600の効率及び/又は性能を低減させ得る、可視スペクトルの少なくともB(青)領域におけるEM放射線を吸収することができる。
いくつかの非限定的な例では、これらのメカニズム及び/又は他のメカニズムの組み合わせが採用され得る。
追加的に、いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220、第2の電極1240、及び/又は補助電極2150のうちの少なくとも1つを、デバイス1600の(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710の少なくとも相当の部分にわたって実質的に透過性にして、EM放射線がその側方面1710にわたって実質的に放射されることを可能にすることに加えて、デバイス1600をその外面に入射するEM放射線に対して実質的に透過性にするために、デバイス1600の周囲の非放射領域1520の側方面1720のうちの少なくとも1つを下方向と上方向との両方に実質的に透過性にして、本明細書で開示するデバイス1600内で内部的に発生したEM放射線の放射(上面放射、下面放射、及び/又は両面放射)に加えて、かかる外部入射EM放射線の実質的な一部がデバイス1600を透過することができるようにすることを目的とし得る。
ここで図28Aに目を向けると、概して2800で示される、デバイス1600の透過(透明)バージョンの例示的な平面での図が示され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス2800は、複数のピクセル又はピクセル領域2810と複数の透過領域1320とを有するアクティブマトリックスOLED(active matrix OLED、AMOLED)デバイスであり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150が、ピクセル領域2810及び/又は透過領域1320間の下地層の露出層表面11上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、各ピクセル領域2810は、各々がサブピクセル134xに対応する複数の放射領域1310を備え得る。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、各透過領域1320は、実質的に透明であり、EM放射線がその断面の全体を通って通過することを可能にし得る。
次に図28Bに目を向けると、図28Aの線28B-28Bに沿ったデバイス1600のバージョン2800の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2800は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の露出層表面11上に形成された第1の電極1220と、を含むものとして示され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得、このTFT構造1201は、実質的にその下に位置決めされ、その第1の電極1220と電気的に結合された各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するためのものである。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、基板10上の非放射領域1520内に形成され、それに対応する第1の電極1220上に、各サブピクセル134xにも対応する放射領域1310を画定してもよい。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、第1の電極1220の縁部を被覆することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、第1の電極1220の露出領域の上に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240が、そのサブピクセル134xを形成するように、ピクセル領域2810の上方を含む、少なくとも1つの半導体層1230の上方に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、透過領域1320内の周囲のPDL1210の少なくとも部分的上方に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ピクセル領域2810及び透過領域1320の両方を含むが、その第2の部分102を含む補助電極2150に対応する第2の電極1240の領域を含まない、デバイス2800の第1の部分101の上に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、次いで、デバイス2800の露出層表面11全体が、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露され得る。堆積層140は、第2の電極1240の被膜されていない部分と電気的に結合され、いくつかの非限定的な例では、それと物理的に接触し得る、補助電極2150を形成するように、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の電極1240の第2の部分102の上に選択的に堆積させることができる。
同時に、デバイス2800の透過領域1320は、それを通るEM放射線の透過に実質的に影響を及ぼし得る任意の材料を実質的に欠いて残留し得る。具体的には、図に示されるように、TFT構造1201及び第1の電極1220は、断面において、それに対応するサブピクセル134xの下に位置決めされてもよく、補助電極2150と共に、透過領域1320を越えてあり得る。その結果、これらの構成要素は、EM放射線が透過領域1320を通して透過されることを減衰又は妨害しない可能性がある。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、全ての(サブ)ピクセル2810/134xが放射していないとき、いくつかの非限定的な例では、典型的な視認距離からデバイス2800を視認する視認者がデバイス2800を通して見ることを可能にし、それにより、透明デバイス2800を創出することができる。
図には示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス2800は、補助電極2150と第2の電極1240との間に配設されたNPC720を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720はまた、パターニング被膜130と第2の電極1240との間に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの半導体層1230と同時に形成され得る。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するために使用される少なくとも1つの材料はまた、少なくとも1つの半導体層1230を形成するために使用され得る。かかる非限定的な例では、デバイス2800を作製するための複数の段階を削減することができる。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230及び/又は第2の電極1240を形成するものを含むがこれらに限定されない様々な他の層及び/又は被膜が、特にかかる層及び/又は被膜が実質的に透明である場合に、透過領域1320の一部を被覆することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、例えば、非限定的に、透過領域1320を通るEM放射線の透過を更に容易にするために、いくつかの非限定的な例では放射領域1310のために画定されたウェルと同様であり得るウェルをその中に形成することにより、減少した厚さを有し得る。
当業者は、図28A及び図28Bに示される配列以外の(サブ)ピクセル2810/134x配列が、いくつかの非限定的な例では、採用されてもよいことを理解するであろう。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、図28A及び図28Bに示される配置以外の補助電極2150の配置が採用され得ることを理解するであろう。非限定的な例として、補助電極2150は、ピクセル領域2810と透過領域1320との間に配設され得る。非限定的な例として、補助電極2150は、ピクセル領域2810内のサブピクセル134x間に配設され得る。
ここで図29Aに目を向けると、概して2900で示される、デバイス1600の透明バージョンの例示的な平面図が示され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス2900は、複数のピクセル領域2810と複数の透過領域1320とを有するAMOLEDデバイスであり得る。デバイス2900は、ピクセル領域2810及び/又は透過領域1320の間に補助電極2150がないという点で、デバイス2800とは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、各ピクセル領域2810は、各々がサブピクセル134xに対応する複数の放射領域1310を備え得る。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、各透過領域1320は、実質的に透明であり得、光がその断面の全体を通って通過することを可能にし得る。
ここで図29Bに目を向けると、図29Aの線29-29に沿ったデバイス2900の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2900は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の表面上に形成された第1の電極1220と、を含むものとして示され得る。基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得、このTFT構造1201は、実質的にその下に位置決めされ、その第1の電極1220と電気的に結合された各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するためのものである。PDL1210は、基板10上の非放射領域1520内に形成され、それに対応する第1の電極1220上に、各サブピクセル134xにも対応する放射領域1310を画定してもよい。PDL1210は、第1の電極1220の縁部を被覆する。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、第1の電極1220の露出領域の上に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、そのサブピクセル134xを形成するためのピクセル領域2810の上、及び透過領域1320内の周囲のPDL1210の上を含む、少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、透過領域1320にわたる第1の堆積層140aの存在が、それを通るEM放射線の透過を実質的に減衰させないように、比較的薄くてもよい。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、透過領域1320を含むデバイス2900の第1の部分101の上に選択的に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、次いで、デバイス2900の露出層表面11全体が、いくつかの非限定的な例では、Mgであり得る、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露され、第2の堆積層140bが、第1の堆積層140aの被膜されていない部分と電気的に結合され、いくつかの非限定的な例では、物理的に接触し、第2の電極1240を形成し得るように、いくつかの例では、ピクセル領域2810である、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第1の堆積層140aの第2の部分102にわたって、第2の堆積層140bを選択的に堆積させてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、第2の堆積層140bの平均層厚以下であり得る。このようにして、第1の堆積層140aのみが延在し得る透過領域1320において比較的高い透過率が維持され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、約30nm以下、約25nm以下、約20nm以下、約15nm以下、約10nm以下、約8nm以下、又は約5nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bの平均層厚は、約30nm以下、約25nm以下、約20nm以下、約15nm以下、約10nm以下、又は約8nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の平均層厚は、約40nm以下であってもよく、かつ/又はいくつかの非限定的な例では、約5~30nm、約10~25nm、又は約15~25nmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、第2の堆積層140bの平均層厚を上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚及び第2の堆積層140bの平均層厚は、実質的に同じであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aを形成するために使用される少なくとも1つの堆積材料531は、第2の堆積層140bを形成するために使用される少なくとも1つの堆積材料531と実質的に同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの堆積材料531は、実質的に、第1の電極1220、第2の電極1240、補助電極2150、及び/又はそれらの堆積層140に関して本明細書で説明されるようなものであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、ピクセル領域2810において、EIL1639の機能を少なくとも部分的に提供することができる。第1の堆積層140aを形成するための堆積材料531の非限定的な例は、Ybを含み、これは、例えば、約1~3nmの厚さであり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2900の透過領域1320は、IRスペクトル及び/又はNIRスペクトルを含むがこれらに限定されないEM信号を含むがこれらに限定されないEM放射線の透過を実質的に阻害し得る任意の材料を実質的に欠いて残留し得る。具体的には、示されるように、TFT構造1209及び/又は第1の電極1220は、それに対応するサブピクセル134xの下部であって、透過領域1320を越えた断面に位置決めされ得る。その結果、これらの構成要素は、EM放射線が透過領域1320を通して透過されることを減衰又は妨害しない可能性がある。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、典型的視認距離からデバイス2900を視認する視認者が、いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xが放射していないとき、デバイス2900を通して見ることを可能にし、それにより、透明AMOLEDデバイス2900を創出し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる配置はまた、IRエミッタ1360及び/又はIR検出器1360がAMOLEDデバイス2900の背後に配置されることを可能にし得、それによって、IR及び/又はNIRスペクトルを非限定的に含むEM信号が、かかるアンダーディスプレイ構成要素1360によってAMOLEDデバイス2900を通して交換される。
図には示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス2900は、第2の堆積層140bと第1の堆積層140aとの間に配設されたNPC720を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720はまた、パターニング被膜130と第1の堆積層140aとの間に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの半導体層1230と同時に形成され得る。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するために使用される少なくとも1つの材料はまた、少なくとも1つの半導体層1230を形成するために使用され得る。かかる非限定的な例では、デバイス2900を作製するための複数の段階を削減することができる。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230及び/又は第1の堆積層140aを形成するものを含むがこれらに限定されない様々な他の層及び/又は被膜が、特にかかる層及び/又は被膜が実質的に透明である場合に、透過領域1320の一部を被覆することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、例えば、非限定的に、透過領域1320を通るEM放射線の透過を更に容易にするために、いくつかの非限定的な例では放射領域1310のために画定されたウェルと同様であり得るウェルをその中に形成することにより、減少した厚さを有し得る。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、図29A及び図29Bに示される配置以外の(サブ)ピクセル2810/134x配置が採用され得ることを理解するであろう。
ここで図29Cに目を向けると、図29Aの線29-29に沿った、デバイス1600の異なるバージョン2910の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2910は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の表面上に形成された第1の電極1220と、を含むものとして示され得る。基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得、このTFT構造1201は、実質的にその下に位置決めされ、その第1の電極1220と電気的に結合された各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するためのものである。PDL1210は、基板10上の非放射領域1520内に形成され、それに対応する第1の電極1220上に、各サブピクセル134xにも対応する放射領域1310を画定してもよい。PDL1210は、第1の電極1220の縁部を被覆することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、第1の電極1220の露出領域の上に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、透過領域1320を含むデバイス2910の第1の部分101の上に選択的に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、ピクセル領域2810の上を含む少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積されて、そのサブピクセル134xを形成することができるが、透過領域1320内の周囲のPDL1210の上には堆積されない。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、堆積層140が少なくとも1つの半導体層1230上に堆積されて第2の電極1240を形成し得るように、パターニング被膜130を実質的に欠いている少なくとも1つの半導体層1230の第2の部分102、いくつかの非限定的な例ではピクセル領域2810の上に堆積層140を選択的に堆積させるために、デバイス2910の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露させることによって果たされ得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2910の透過領域1320は、IR及び/又はNIRスペクトルを含むがこれらに限定されないEM信号を含むがこれらに限定されないEM放射線の透過に実質的に影響を及ぼし得る任意の材料を実質的に欠いて残留し得る。具体的には、示されるように、TFT構造1201及び/又は第1の電極1220は、それに対応するサブピクセル134xの下部、及び透過領域1320を越えた断面に位置決めされ得る。その結果、これらの構成要素は、EM放射線が透過領域1320を通して透過されることを減衰又は妨害しない可能性がある。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、典型的視認距離からデバイス2910を視認する視認者が、いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xが放射していないとき、デバイス2910を通して見ることを可能にし、それにより、透明AMOLEDデバイス2910を創出し得る。
堆積層140がない、かつ/又は実質的に欠き得る透過領域1320を提供することによって、かかる領域1320の透過率は、いくつかの非限定的な例では、非限定的な例として、図29Bのデバイス2900と比較して、有利に高めることができる。
図には示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス2910は、堆積層140と少なくとも1つの半導体層1230との間に配設されたNPC720を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720はまた、パターニング被膜130とPDL1210との間に配設され得る。
簡略化のために図29B及び図29Cには示されていないが、当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、IR及び/又はNIRスペクトルの少なくとも一部の波長を有するEM信号3461が透過領域1320においてデバイスを通して交換されることを可能にしながら、可視スペクトルの少なくとも一部において透過領域1320におけるEM放射線の吸収を容易にするために、少なくとも1つの粒子構造160がその上に配設され得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの半導体層1230と同時に形成され得る。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するために使用される少なくとも1つの材料はまた、少なくとも1つの半導体層1230を形成するために使用され得る。かかる非限定的な例では、デバイス2910を作製するための複数の段階を削減することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の少なくとも1つの層を透過領域1320内に堆積させて、パターニング被膜130を提供することができる。非限定的な例として、少なくとも1つの半導体層1230のETL1637は、少なくとも1つの半導体層1230の堆積中に放射領域1310及び透過領域1320の両方に堆積され得るパターニング被膜130であり得る。次に、透過領域1320内のETL1637の露出層表面11がEIL1639を実質的に欠くように、ETL1637の上の放射領域1310内にEIL1639を選択的に堆積させることができる。次に、放射領域1310内のEIL1639の露出層表面11及びパターニング被膜130として機能するETL1637の露出層表面を堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、放射領域1310内のEIL1639上に堆積材料531の閉鎖被膜150と、透過領域1320内のEIL1639上に堆積層140の不連続層170と、を形成することができる。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230及び/又は堆積層140を形成するものを含むがこれらに限定されない様々な他の層及び/又は被膜が、特にかかる層及び/又は被膜が実質的に透明である場合に、透過領域1320の一部を被覆することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、例えば、非限定的に、透過領域1320を通るEM放射線の透過を更に容易にするために、いくつかの非限定的な例では放射領域1310のために画定されたウェルと同様であり得るウェルをその中に形成することにより、減少した厚さを有し得る。
当業者は、図29A及び図29Cに示される配列以外の(サブ)ピクセル2810/134x配列が、いくつかの非限定的な例では、採用されてもよいことを理解するであろう。
放射領域上の電極厚さを変調するための選択的堆積
上で考察されたように、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710内及びそれにわたる電極1220、1240、2150の厚さを変調することは、観測可能なマイクロキャビティ効果に影響を及ぼし得る。いくつかの非限定的な例では、限定ではないが、ピクセル領域2810内の異なるサブピクセル134xに対応する放射領域1310の側方面1710内のNIC及び/又はNPC720を含む、少なくとも1つのパターニング被膜130の堆積を通した少なくとも1つの堆積層140の選択的堆積により、限定ではないが、放射スペクトル、光度、及び/又は輝度の角度依存性、及び/又は放射された光の色シフトを含む、サブピクセル134xベースで望ましい光学マイクロキャビティ効果を最適化するように、各放射領域1310内の光学マイクロキャビティ効果が制御及び/又は変調されることが可能となり得る。
かかる効果は、サブピクセル134xの各放射領域1310内に配設された堆積層140の平均層厚及び/又は数を独立して変調することによって制御することができる。非限定的な例として、B(青)サブピクセル1343の上に配設された第2の電極1240の平均層厚は、G(赤)サブピクセル1342の上に配設された第2の電極1240の平均層厚よりも小さくてもよく、G(赤)サブピクセル1342の上に配設された第2の電極1240の平均層厚は、R(赤)サブピクセル1341の上に配設された第2の電極1240の平均層厚よりも小さくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる効果は、サブピクセル134xの各放射領域1310の一部内に堆積される、堆積層140だけではなく、パターニング被膜130及び/又はNPC720の平均層厚及び/又は数を独立して変調することによって、更により大きい程度まで制御されてもよい。
図30に非限定的な例として示されるように、いくつかの非限定的な例では、異なる放射スペクトルを有するOLEDディスプレイデバイス1600のバージョン3000において、サブピクセル134xに対応する放射領域1310のために選択的に堆積された様々な平均層厚の堆積層140が存在し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310aは、第1の波長及び/若しくは発光スペクトルのEM放射線を放出するように構成されたサブピクセル134xに対応し得、及び/又は、いくつかの非限定的な例では、第2の放射領域1310bは、第2の波長及び/若しくは発光スペクトルのEM放射線を放出するように構成されたサブピクセル134xに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス3000は、第3の波長及び/又は発光スペクトルのEM放射線を放出するように構成されたサブピクセル134xに対応し得る第3の放射領域1310cを備え得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の波長は、第2の波長及び/又は第3の波長のうちの少なくとも1つ未満、それ超、かつ/又はそれと等しくてもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の波長は、第1の波長及び/又は第3の波長のうちの少なくとも1つ未満、それ超、かつ/又はそれと等しくてもよい。いくつかの非限定的な例では、第3の波長は、第1の波長及び/又は第2の波長のうちの少なくとも1つ未満、それ超、かつ/又はそれと等しくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3000はまた、いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310a、第2の放射領域1310b、及び/又は第3の放射領域1310cのうちの少なくとも1つと実質的に同一である波長及び/又は放射スペクトルを有するEM放射線を放射するように構成され得る、少なくとも1つの追加の放射領域1310(図示せず)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第1の放射領域1310aの少なくとも1つの半導体層1230を堆積させるためにも使用され得るシャドウマスク415を使用して選択的に堆積させることができる。いくつかの非限定的な例では、シャドウマスク415のかかる共有された使用により、光マイクロキャビティ効果が費用効果的な様式で各サブピクセル134xに対して調整されることが可能となり得る。
デバイス3000は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の露出層表面11上に形成された複数の第1の電極1220とを含むものとして示され得る。
いくつかの非限定的な例では、基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は対応する放射領域1310に対応し、それを駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201を含むことができ、各TFT構造は、実質的にその下に位置決めされ、その関連する第1の電極1220に電気的に結合された対応するサブピクセル134xを有する。PDL1210を基板10の上に形成して、放射領域1310を画定することができる。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、それらのそれぞれの第1の電極1220の縁部を被覆することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、それらのそれぞれの第1の電極1220の露出された領域、及びいくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の上に第1の堆積層140aを堆積させることができる。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、第1の堆積層140aを少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積させて、いくつかの非限定的な例では少なくとも第1の放射領域1310aのための共通電極であり得る第2の電極1240a(図示せず)の第1の層を形成することによって果たされ得る。かかる共通電極は、第1の放射領域1310aにおいて第1の厚さtc1を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の厚さtc1は、第1の堆積層140aの厚さに対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜130aは、第1の放射領域1310aを備える、デバイス3000の第1の部分101の上に選択的に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bがデバイス3000の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、そのような堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、第2の堆積層140bを、第1のパターニング被膜130a、いくつかの例では、第2及び第3の放射領域1310b、1310c、並びに/又はPDL1210が存在する非放射領域1520の少なくとも一部を実質的に含まないことがある、第1の堆積層140aの上に堆積させて、第2の堆積層140bを、非限定的な例では、少なくとも第2の放射領域1310bのための共通電極であり得る、第2の電極1240b(図示せず)の第2の層を形成するために、第1のパターニング被膜130aを実質的に含まない、第1の堆積層140aの第2の部分102上に堆積させてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる共通電極は、第2の放射領域1310bにおいて第2の厚さtc2を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第2の厚さtc2は、第1の堆積層140a及び第2の堆積層140bの合成平均層厚に対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第1の厚さtc1を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2のパターニング被膜130bは、第2の放射領域1310bを含むデバイス3000の更なる第1の部分101の上に選択的に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第3の堆積層140cが、デバイス3000の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第3の堆積層140cは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例では、Mgであり得る、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露し、第3の堆積層140cを、第1のパターニング被膜130a又は第2のパターニング被膜130bのいずれかを実質的に欠き得る第2の堆積層140b、いくつかの例では、第3の放射領域1310c、及び/又はPDL1210がある非放射領域1520の少なくとも一部の上に堆積させ、第3の堆積層140cが、第2のパターニング被膜130bを実質的に欠いている、第2の堆積層140bの更なる第2の部分102上に堆積されており、いくつかの非限定的な例では、少なくとも第3の放射領域1310cのための共通電極であり得る、第2の電極1240c(図示せず)の第3の層を形成し得るように果たされてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる共通電極は、第3の放射領域1310cにおいて第3の厚さtc3を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第3の厚さtc3は、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び第3の堆積層140cの合成厚さに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第1の厚さtc1及び第2の厚さtc2のいずれか又は両方を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第3のパターニング被膜130cを、第3の放射領域1310cを含むデバイス3000の追加の第1の部分101の上に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150が、デバイス3000の非放射領域1520内でその隣り合う放射領域1310間に、いくつかの非限定的な例では、PDL1210の上に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150を堆積するために使用される堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであってもよい、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、第1のパターニング被膜130a、第2のパターニング被膜130b、及び/又は第3のパターニング被膜130cのいずれかを実質的に欠いていてもよい第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cの露出部分上に堆積層140を堆積させて、それにより、堆積層140が、第1のパターニング被膜130a、第2のパターニング被膜130b、及び/又は第3のパターニング被膜130cのいずれかを実質的に欠いていてもよい第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cの露出部を含む追加の第2の部分102上に堆積されて、少なくとも1つの補助電極2150を形成することによって果たされてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の各々は、第2の電極1240のそれぞれの1つと電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の各々は、かかる第2の電極1240と物理的に接触していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310a、第2の放射領域1310b、及び第3の放射領域1310cは、少なくとも1つの補助電極2150を形成するために使用される堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cのうちの少なくとも1つは、可視スペクトルの少なくとも一部において透過性及び/又は実質的に透明であり得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140b及び/又は第3の堆積層140c(及び/又は任意の付加的堆積層140)は、第1の堆積層140aの上部に配設されており、可視スペクトルの少なくとも一部において透過性及び/又は実質的に透明でもあり得る、マルチ被膜電極1220、1240、2150を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、第3の堆積層140c、任意の付加的堆積層140、及び/又はマルチ被膜電極1220、1240、2150のうちの少なくとも1つのうちのいずれかの透過率は、可視スペクトルの少なくとも一部において、約30%、約40%、約45%、約50%、約60%、約70%、約75%、又は約80%のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cの平均層厚は、比較的高い透過率を維持するために比較的薄くすることができる。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、約5~30nm、約8~25nm、又は約10~20nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bの平均層厚は、約1~25nm、約1~20nm、約1~15nm、約1~10nm、又は約3~6nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第3の堆積層140cの平均層厚は、約1~25nm、約1~20nm、約1~15nm、約1~10nm、又は約3~6nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、第3の堆積層140c、及び/又は任意の付加的堆積層140の組み合わせによって形成されたマルチ被膜電極の厚さは、約6~35nm、約10~30nm、約10~25nm、又は約12~18nmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の厚さは、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、第3の堆積層140c、及び/又は共通電極の平均層厚を上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の厚さは、約50nm、約80nm、約100nm、約150nm、約200nm、約300nm、約400nm、約500nm、約700nm、約800nm、約1μm、約1.2μm、約1.5μm、約2μm、約2.5μm、又は約3μmのうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150は、実質的に非透明及び/又は不透明であり得る。しかしながら、少なくとも1つの補助電極2150は、いくつかの非限定的な例では、デバイス3000の非放射領域1520内に提供され得るため、少なくとも1つの補助電極2150は、有意な光学干渉を引き起こさないか、又はそれに寄与しない場合がある。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の透過率は、可視スペクトルの少なくとも一部において、約50%以下、約70%以下、約80%以下、約85%以下、約90%以下、又は約95%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150は、可視スペクトルの少なくとも一部のEM放射線を吸収することができる。
いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310a、第2の放射領域1310b、及び/又は第3の放射領域1310cにそれぞれ配設された第1のパターニング被膜130a、第2のパターニング被膜130b、及び/又は第3のパターニング被膜130cの平均層厚は、各放射領域1310によって放射されるEM放射線の色及び/又は放射スペクトルに従って変化し得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜130aは、第1のパターニング被膜厚tn1を有してもよく、第2のパターニング被膜130bは、第2のパターニング被膜厚tn2を有してもよく、かつ/又は第3のパターニング被膜130cは、第3のパターニング被膜厚tn3を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜厚tn1、第2のパターニング被膜厚tn2、及び/又は第3のパターニング被膜厚tn3は、実質的に同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜厚tn1、第2のパターニング被膜厚tn2、及び/又は第3のパターニング被膜厚tn3は、互いに異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3000はまた、任意の数の放射領域1310a~1310c及び/又はその(サブ)ピクセル2810/134xを備えてもよい。いくつかの非限定的な例では、デバイスは、複数のピクセル2810を備えてもよく、各ピクセル2810は、2つ、3つ以上のサブピクセル134xを備え得る。
当業者であれば、(サブ)ピクセル2810/134xの特定の配置は、デバイス設計に応じて変化し得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、RGBサイドバイサイド、ダイヤモンド、及び/又はペンタイル(登録商標)を非限定的に含む、知られている配置方式に従って配置することができる。
電極を補助電極に電気的に結合するための導電性被膜
図31に目を向けると、デバイス1600の例示的なバージョン3100の断面図が示され得る。デバイス3100は、側方面において、放射領域1310及び隣接する非放射領域1520を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、デバイス3100のサブピクセル134xに対応し得る。放射領域1310は、基板10と、第1の電極1220と、第2の電極1240と、それらの間に配置された少なくとも1つの半導体層1230とを有し得る。
第1の電極1220は、基板10の露出層表面11上に配設され得る。基板10は、第1の電極1220と電気的に結合され得るTFT構造1201を含み得る。第1の電極1220の縁部及び/又は外周は、概して、少なくとも1つのPDL1210によって被覆され得る。
非放射領域1520は、補助電極2150を有してもよく、非放射領域1520の第1の部は、補助電極2150の側方面にわたって突出し、それに重なるように配置される突出構造3160を有してもよい。突出構造3160は、側方に延在して、遮蔽領域3165を提供することができる。非限定的な例として、突出構造3160は、遮蔽領域3165を提供するために、少なくとも1つの側部上の補助電極2150において、かつ/又はその近くで凹んでいてもよい。示されるように、遮蔽領域3165は、いくつかの非限定的な例では、突出構造3160の側方突出部と重なり得るPDL1210の表面上の領域に対応し得る。非放射領域1520は、遮蔽領域3165内に配設された堆積層140を更に含み得る。堆積層140は、補助電極2150を第2の電極1240と電気的に結合し得る。
パターニング被膜130aは、第2の電極1240の露出層表面11の上に、放射領域1310内に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、突出構造3160の露出層表面11は、第2の電極1240を形成するために、薄い導電性膜の堆積からの残存する薄い導電性膜で被膜され得る。いくつかの非限定的な例では、残存する薄い導電性膜の露出層表面11は、パターニング被膜130の堆積からの残存するパターニング被膜130bで被膜され得る。
しかしながら、遮蔽領域3165上の突出構造3160の側方突出部に起因して、遮蔽領域3165は、パターニング被膜130を実質的に欠き得る。したがって、パターニング被膜130の堆積後に、堆積層140がデバイス3100上に堆積され得るとき、堆積層140は、補助電極2150を第2の電極1240に結合するように、遮蔽領域3165上に堆積されており、及び/又はそこに移動することができる。
当業者は、非限定的な例が図31に示されており、様々な修正が明らかであり得ることを理解するであろう。非限定的な例として、突出構造3160は、その側部の少なくとも2つに沿って遮蔽領域3165を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、突出構造3160は省略されてもよく、補助電極2150は、遮蔽領域3165を画定し得る凹部を含み得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150及び堆積層140は、PDL1210の代わりに、基板10の表面上に直接配設することができる。
光学被膜の選択的堆積
いくつかの非限定的な例では、デバイス(図示せず)は、いくつかの非限定的な例では光電子デバイス1200であってもよく、基板10と、パターニング被膜130と、光学被膜とを含み得る。パターニング被膜130は、側方面では、基板10の第1の側方部分101を被覆し得る。光学被膜は、側方面では、基板10の第2の側方部分102を被覆し得る。パターニング被膜130の少なくとも一部は、光学被膜の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、限定ではないが、プラズモンモードを含む、デバイスによって伝送、放射、及び/又は吸収されるEM放射線の光学特性を変調するために使用されてもよい。非限定的な例として、光学被膜は、光学フィルタ、屈折率整合被膜、光取り出し被膜、散乱層、回折格子、及び/又はそれらの一部として使用されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、限定はしないが、総光路長及び/又はその屈折率を調整することによって、デバイス1200内の少なくとも1つの光マイクロキャビティ効果を変調するために使用されてもよい。デバイス1200の少なくとも1つの光学特性は、強度の角度依存性、及び/又は波長シフトを非限定的に含む、出力EM放射線を非限定的に含む、少なくとも1つの光マイクロキャビティ効果を変調することによって影響され得る。いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、非電気部品であってもよく、すなわち、光学被膜は、通常のデバイス動作中、電流を伝導及び/又は伝送するように構成されなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、任意の堆積材料531から形成されてもよく、かつ/又は本明細書に説明されるような堆積層140を堆積させる任意のメカニズムを採用してもよい。
隔壁及び凹部
図32に目を向けると、デバイス1600の例示的なバージョン3200の断面図が示され得る。デバイス3200は、露出層表面11を有する基板10を含み得る。基板10は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得る。非限定的な例として、少なくとも1つのTFT構造1201は、本明細書で説明するように、いくつかの非限定的な例では、基板10を作製するときに一連の薄膜を堆積させ、パターニングすることによって形成され得る。
デバイス3200は、側方面において、関連する側方面1720を有する放射領域1310と、各々が関連する側方面1710を有する少なくとも1つの隣接する非放射領域1520とを含み得る。放射領域1310内の基板10の露出層表面11には、少なくとも1つのTFT構造1201と電気的に結合することができる第1の電極1220を設けることができる。PDL1210は、PDL1210が露出層表面11並びに第1の電極1220の少なくとも1つの縁部及び/又は外周を被覆するように、露出層表面11上に設けることができる。PDL1210は、いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520の側方面1720中に設けることができる。PDL1210は、中を通して第1の電極1220の層表面が露出され得る、放射領域1310の側方面1710に略対応し得る、開口部を提供し得る、谷形状構成を画定することができる。いくつかの非限定的な例では、デバイス3200は、PDL1210によって画定された複数のかかる開口部を含み得、その各々は、デバイス3200の(サブ)ピクセル2810/134x領域に対応し得る。
示されるように、いくつかの非限定的な例では、隔壁3221が、非放射領域1520の側方面1720内の露出層表面11上に提供されてもよく、本明細書に説明されるように、凹部3222などの遮蔽領域3165を画定してもよい。いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、凹部3222に重なる、かつ/又はそれを越えて突出し得る隔壁3221の上側セクションの縁部に対して凹んでいる、互い違いに配置されている、かつ/又はオフセットされている隔壁3221の下側セクションの縁部によって形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の側方面1710は、第1の電極1220の上に配設された少なくとも1つの半導体層1230と、少なくとも1つの半導体層1230の上に配設された第2の電極1240と、第2の電極1240の上に配設されたパターニング被膜130と、を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230、第2の電極1240、及びパターニング被膜130は、少なくとも1つの隣接する非放射領域1520の一部の少なくとも側方面1720を被覆するように側方に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、示されるように、少なくとも1つの半導体層1230、第2の電極1240、及びパターニング被膜130は、少なくとも1つのPDL1210の少なくとも一部及び隔壁3221の少なくとも一部上に配設され得る。したがって、示されるように、放射領域1310の側方面1710、少なくとも1つの隣接する非放射領域1520の一部の側方面1720、少なくとも1つのPDL1210の一部、及び隔壁3221の少なくとも一部は、第2の電極1240がパターニング被膜130と少なくとも1つの半導体層1230との間にあり得る、第1の部分101を一緒に構成することができる。
補助電極2150は、凹部3222に近接して、かつ/又はその中に配設されてもよく、堆積層140は、補助電極2150を第2の電極1240と電気的に結合するように配置されてもよい。したがって、図示のように、いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、堆積層140が露出層表面11上に配設される、第2の部分102を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140を堆積させる際に、堆積材料531の蒸気フラックス532の少なくとも一部は、露出層表面11の側方平面に対して垂直でない角度で向けられ得る。非限定的な例として、蒸気フラックス532の少なくとも一部は、露出層表面11のかかる側方平面に対して、ゼロではない、すなわち約90°以下、約85°以下、約80°以下、約75°以下、約70°以下、約60°以下、又は約50°以下のうちの少なくとも1つの入射角でデバイス3200に入射し得る。垂直でない角度で入射するその少なくとも一部を含む、堆積材料531の蒸気フラックス532を向けることによって、凹部3222で、及び/又はその中の少なくとも1つの露出層表面11は、かかる蒸気フラックス532に曝露され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部が、垂直でない入射角で流れることができるので、かかる蒸気フラックス532が、隔壁3221の存在により、凹部3222の、かつ/又はその内の少なくとも1つの露出層表面11上に入射することを妨げられる可能性を低減することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部は、コリメートされなくてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部は、点源、線形源、及び/又は表面源である蒸発源によって発生し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3200は、堆積層140の堆積中に変位され得る。非限定的な例として、デバイス3200、及び/又はその基板10、及び/又はその上に堆積される任意の層は、側方面において、かつ/又は断面と実質的に平行な面において、角度である変位に供され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3200は、蒸気フラックス532に供されている間に、露出層表面11の側方平面に実質的に垂直な軸を中心に回転させることができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部は、露出層表面11の側方平面に対して実質的に垂直な方向に、デバイス3200の露出層表面11に向かって向けられ得る。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、それにもかかわらず、堆積材料531は、パターニング被膜130の露出層表面11上に吸着された吸着原子の側方移動及び/又は脱着に起因して、凹部3222内に堆積され得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11上に吸着された任意の吸着原子は、安定した核を形成するための露出層表面11の好ましくない熱力学的特性に起因して、かかる露出層表面11から移動及び/又は脱着する傾向があり得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる露出層表面11から移動及び/又は脱着する吸着原子の少なくともいくつかは、凹部3222内の表面上に再堆積して堆積層140を形成することができると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層140が補助電極2150と第2の電極1240の両方と電気的に結合され得るように形成され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、補助電極2150及び/又は第2の電極1240のうちの少なくとも1つと物理的に接触していてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層140と補助電極2150及び/又は第2の電極1240のうちの少なくとも1つとの間に中間層が存在してもよい。しかしながら、かかる例では、かかる中間層は、堆積層140が補助電極2150及び/又は第2の電極1240のうちの少なくとも1つと電気的に結合されることを実質的に妨げないことがある。いくつかの非限定的な例では、かかる中間層は、比較的薄く、それを通る電気的結合を可能にするようなものであり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のシート抵抗は、第2の電極1240のシート抵抗以下であり得る。
図32に示すように、凹部3222は、第2の電極1240を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の堆積中、第2の電極1240を形成するための堆積材料531の蒸気フラックス532が、凹部3222の、かつ/又はその中の少なくとも1つの露出層表面11上に入射するのを実質的に妨げることができるように、凹部3222を隔壁3221によってマスキングし得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240を形成するための堆積材料531の蒸気フラックス532の少なくとも一部は、第2の電極1240が凹部3222の少なくとも一部を被覆するように延在することができるように、凹部3222の、かつ/又はその内の少なくとも1つの露出層表面11上に入射することができる。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150、堆積層140、及び/又は隔壁3221は、ディスプレイパネル1340の特定の領域中に選択的に設けられ得る。いくつかの非限定的な例では、これらの特徴のうちのいずれかは、限定ではないが、第2の電極1240を含む、フロントプレーン1610の少なくとも1つの要素をバックプレーン1615の少なくとも1つの要素に電気的に結合するために、かかるディスプレイパネル1340の少なくとも1つの縁部に、かつ/又はそれに近接して提供されてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる特徴をかかる縁部に、かつ/又はそれに近接して提供することにより、電流をかかる縁部に、かつ/又はそれに近接して位置する補助電極2150から第2の電極1240に供給及び分配することが容易になり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる構成により、ディスプレイパネル1340のベゼルサイズを低減することが容易になり得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150、堆積層140、及び/又は隔壁3221は、かかるディスプレイパネル1340の特定の領域から省略され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる特徴は、限定ではないが、その少なくとも1つの縁部以外、及び/又はそれに近接して、比較的高いピクセル密度が提供され得る場合を含む、ディスプレイパネル1340の部分から省略することができる。
非放射領域の開口
ここで図33Aに目を向けると、デバイス1600の例示的なバージョン3300の断面図が示され得る。デバイス3300は、非放射領域1520内の一対の隔壁3221が、それらの間に開口3322などの遮蔽領域3165を画定するように対向配置で配設され得るという点で、デバイス3200とは異なり得る。示されるように、いくつかの非限定的な例では、隔壁3221のうちの少なくとも1つは、第1の電極1220の少なくとも縁部を被覆し、少なくとも1つの放射領域1310を画定する、PDL1210として機能することができる。いくつかの非限定的な例では、隔壁3221のうちの少なくとも1つは、PDL1210とは別々に設けることができる。
凹部3222などの遮蔽領域3165は、隔壁3221のうちの少なくとも1つによって画定することができる。いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、基板10に近接する開口3322の一部に設けることができる。いくつかの非限定的な例では、開口3322は、平面でみたときに実質的に楕円形であり得る。いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、平面でみたときに実質的に環状であり、開口3322を取り囲むことができる。
いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、デバイススタック3310の層及び/又は残存デバイススタック3311の層の各々を形成するための材料を実質的に欠き得る。
これらの図では、少なくとも1つの半導体層1230と、第2の電極1240と、隔壁3221の上側セクションに堆積されたパターニング被膜130と、を含むデバイススタック3310を示すことができる。
これらの図では、少なくとも1つの半導体層1230と、第2の電極1240と、隔壁3221及び凹部3222を越えて基板10上に堆積されたパターニング被膜130と、を含む残存デバイススタック3311を示すことができる。図32との比較から、残存デバイススタック3311は、いくつかの非限定的な例では、隔壁3221のリップにおける、かつ/又はそれに近接する凹部3222に近づくにつれて、半導体層1230、第2の電極1240、及びパターニング被膜130に対応し得ることが理解され得る。いくつかの非限定的な例では、残存デバイススタック3311は、デバイススタック3310の様々な材料を堆積させるためにオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスが使用されるときに形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、残存デバイススタック3311は、開口3322内に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイススタック3310の層の各々を形成するための蒸発した材料が、開口3322内に堆積されて、その中に残存デバイススタック3311を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、その少なくとも一部が凹部3222内に配設されるように配置することができる。示されるように、いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、残存デバイススタック3311が補助電極2150の表面上に堆積されるように、開口3322内に配置され得る。
第2の電極1240を補助電極2150と電気的に結合するために、堆積層140が開口3322内に配設され得る。非限定的な例として、堆積層140の少なくとも一部は、凹部3222内に配設され得る。
ここで図33Bに目を向けると、デバイス3300の更なる例の断面図が示され得る。図示のように、補助電極2150は、隔壁3221の側部の少なくとも一部を形成するように配置され得る。これにより、補助電極2150は、平面図でみたとき、実質的に環状であってもよく、開口3322を取り囲んでもよい。示されるように、いくつかの非限定的な例では、残存デバイススタック3311は、基板10の露出層表面11上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、隔壁3221は、NPC720を含んでもよく、かつ/又はそれによって形成されてもよい。非限定的な例として、補助電極2150は、NPC720として機能することができる。
いくつかの非限定的な例では、NPC720は、第2の電極1240、及び/又はその一部、層、及び/又は材料によって提供されてもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、側方に延在して、遮蔽領域3165内に配置された露出層表面11を被覆することができる。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、その下側層と、その第2の層とを含んでもよく、その第2の層は、その下側層上に堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の下側層は、酸化物、例えば、非限定的に、ITO、IZO、又はZnOを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の上側層は、金属、例えば、非限定的に、Ag、Mg、Mg:Ag、Yb/Ag、他のアルカリ金属、及び/又は他のアルカリ土類金属のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の下側層は、NPC720を形成するように、遮蔽領域3165の表面を被覆するように側方に延在し得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720を形成するために、遮蔽領域3165を画定する少なくとも1つの表面を処理され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるNPC720は、遮蔽領域3165の表面をプラズマ、UV、及び/又はUVオゾン処理に供することを非限定的に含む、化学的及び/又は物理的処理によって形成され得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、かかる処理は、かかる表面を化学的及び/又は物理的に変化させて、その少なくとも1つの特性を修正し得ると仮定することができる。非限定的な例として、表面のかかる処理は、かかる表面上のC-O及び/又はC-OH結合の濃度を増加させ得、かかる表面の粗さを増加させ得、かつ/若しくは、限定されないが、ハロゲン、N含有官能基、及び/又は酸素含有官能基を含む、特定の種及び/又は官能基の濃度を増加させて、その後NPC720として機能し得る。
ディスプレイパネル
ここで図34に目を向けると、ディスプレイパネル1340の断面図が示される。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、その面3401を形成する最外層で完結する、光電子デバイス1200を含むがこれに限定されない層状半導体デバイス100のバージョンであり得る。
ディスプレイパネル1340の面3401は、側方軸によって画定される平面に実質的に沿って、その側方面にわたって延在し得る。
ユーザデバイス
いくつかの非限定的な例では、面3401、実際にはディスプレイパネル全体1340は、少なくとも1つのEM信号3461が面3401の平面に対してゼロでない角度でそれを通して交換され得るユーザデバイス1300の面として機能し得る。いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300は、コンピューティングデバイス、例えば、非限定的に、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、及び/若しくは電子リーダ、並びに/又は何らかの他の電子デバイス、例えば、非限定的に、自動車ディスプレイ及び/若しくはフロントガラス、家庭用電気器具、及び/若しくは医療、商業、及び/若しくは産業用デバイスを含む、モニタ、テレビジョンセット、及び/若しくはスマートデバイスであり得る。
いくつかの非限定的な例では、面3401は、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360が収容され得る本体1350及び/又はその中の開口部3451に対応し、かつ/又はそれと嵌合し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、面3401の反対側のその表面上のディスプレイパネル1340と一体的に、又は組み立てられたモジュールとして形成され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、面3401の反対側のディスプレイパネル1340の基板10の露出層表面11上に形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの開口3441が、ディスプレイパネル1340内に形成されて、側方軸によって画定される平面、又は付随して、ディスプレイパネル1340の面3401を非限定的に含むディスプレイパネル1340の層に対してゼロでない角度で、ディスプレイパネル1340の面3401を通る少なくとも1つのEM信号3461の交換を可能にし得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの開口3441は、別様にはディスプレイパネル1340にわたって配設される実質的に不透明な被膜の厚さ及び/又は不透明度の欠如及び/又は減少を含むものと理解され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの開口3441は、本明細書で説明されるような信号透過領域1320として具現化され得る。
しかしながら、少なくとも1つの開口3441が具現化される場合、少なくとも1つのEM信号3461は、面3401を通って通過するようにそれを通過し得る。その結果、少なくとも1つのEM信号3461は、ディスプレイパネル1340にわたって側方に少なくとも1つの粒子構造160にわたって伝導され得る任意の電流を非限定的に含む、側方軸によって画定された平面に沿って延在し得る任意のEM放射を除外するとみなされ得る。
更に、当業者は、少なくとも1つのEM信号3461が、単独で、又は他のEM信号3461と併せて、少なくとも1つのEM信号3461を他のEM信号3461から区別され得る識別子を含むがこれに限定されない何らかの情報内容を伝達することができるという点で、少なくとも1つのEM信号3461を、電流及び/又はそれによって発生する電界を含むがこれに限定されないEM放射線自体と区別することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、情報コンテンツは、少なくとも1つのEM信号3461の波長、周波数、位相、タイミング、帯域幅、抵抗、キャパシタンス、インピーダンス、コンダクタンス、及び/又は他の特質のうちの少なくとも1つを指定すること、変更すること、及び/又は変調することによって伝達され得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、少なくとも1つの光子を含み得、いくつかの非限定的な例では、限定はしないが、可視スペクトル、IRスペクトル、及び/又はNIRスペクトルのうちの少なくとも1つの範囲内にある波長スペクトルを有し得る。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、限定はしないが、IR及び/又はNRスペクトル内にある波長を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、その上に入射する周辺光を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通して交換される少なくとも1つのEM信号3461は、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360によって伝送及び/又は受信され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、単一の信号透過領域1320よりも大きいサイズを有し得るが、複数だけでなく、それらの間に延在する少なくとも1つの放射領域1310の下にもあり得る。同様に、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、少なくとも1つの開口3441のうちの単一のものよりも大きいサイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、ユーザデバイス1300を越えてから少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つの受信EM信号3461を受信及び処理するように適合された受信器1360を含み得る。かかる受信器1360の非限定的な例として、アンダーディスプレイカメラ(under-display camera、UDC)、並びに/又はIRセンサ、NIRセンサ、LIDAR検知モジュール、指紋検知モジュール、光検知モジュール、IR(近接)検知モジュール、虹彩認識検知モジュール、及び/若しくは顔認識検知モジュールを非限定的に含むセンサが挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、ユーザデバイス1300を越えて少なくとも1つの開口3441を通過する少なくとも1つの透過EM信号3461を放射するように適合された送信器1360を含み得る。かかる送信器1360の非限定的な例として、内蔵フラッシュ、懐中電灯、IRエミッタ、及び/若しくはNIRエミッタ、並びに/又はLIDAR検知モジュール、指紋検知モジュール、光検知モジュール、IR(近接)検知モジュール、虹彩認識検知モジュール、及び/若しくは顔認識検知モジュール及び/又はそれらの部分を非限定的に含むEM放射線源が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの受信EM信号3461は、少なくとも1つの透過EM信号3461の少なくとも断片を含み、これは、ユーザデバイス1300の外面から反射されるか、又は他の方法で外面によって戻される。
いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300を越えてディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461には、送信器1360を含み得る少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360によって放射される透過EM信号3461が非限定的に含まれ、ディスプレイパネル1340から発して、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通して、放射EM信号3461として受信器1360を含み得る少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360に戻り得る。
いくつかの非限定的な例では、アンダーディスプレイ構成要素1360は、IRエミッタ及びIRセンサを含み得る。非限定的な例として、かかるアンダーディスプレイ構成要素1360は、その一部、構成要素又はモジュールとして、ドットマトリックスプロジェクタ、直接ToF及び/又は間接ToFセンサとして動作し得る飛行時間(time-of-flight、ToF)センサモジュール、垂直共振器面発光レーザ(vertical cavity surface-emitting laser、VCSEL)、投光照明器、NIR撮像器、折り返し光学系、又は回折格子を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300内に複数のアンダーディスプレイ構成要素1360があり得、そのうちの第1のものは、ユーザデバイス1300を越えて、少なくとも1つの開口3441を通って通過するために少なくとも1つの透過EM信号3461を放射するための送信器1360を含み得、そのうちの第2のものは、少なくとも1つの受信EM信号3461を受信するための受信器1360を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる送信器1360及び受信器1360は、単一の共通のアンダーディスプレイ構成要素1360において具現化され得る。
これは、図35Aにおける非限定的な例として分かり得、ユーザデバイス1300のバージョンは、その側方面(図では垂直に示されている)において、少なくとも1つの信号交換ディスプレイ部3516に隣接し、いくつかの非限定的な例では、それによって分離された少なくとも1つのディスプレイ部3515を含み得るディスプレイパネル1340を有するものとして示されている。ユーザデバイス1300は、いくつかの非限定的な例では、面3401を越えた第1の信号交換ディスプレイ部3516に実質的に対応する、少なくとも1つの透過EM信号3461を少なくとも1つの第1の信号透過領域1320を通して透過するための少なくとも1つの送信器1360、並びにいくつかの非限定的な例では第2の信号交換ディスプレイ部3516に実質的に対応する、少なくとも1つの第2の信号透過領域1320を通して、少なくとも1つの受信EM信号3461を受信する受信器1360を収容する。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第1及び第2の信号交換ディスプレイ部3516は同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの受信EM信号3461は、ユーザ1100を非限定的に含む外面から反射された、例えば、非限定的に、そのバイオメトリック認証のための、少なくとも1つの送信EM信号3461であり得る。
図35Bは、デバイス1300の面を画定するディスプレイパネル1340を含む、非限定的な例によるユーザデバイス1300のバージョンを平面で示す。デバイス1300は、面3401を越えて配置された少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360を収容する。図35Cは、デバイス1300の線35C-35Cに沿った断面図である。
ディスプレイパネル1340は、ディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516とを含む。ディスプレイ部3515は、複数の放射領域1310(図示せず)を含む。信号交換ディスプレイ部3516は、複数の放射領域1310(図示せず)と、複数の信号透過領域1320とを含む。ディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516における複数の放射領域1310は、ディスプレイパネル1340のサブピクセル134xに対応してもよい。信号交換ディスプレイ部3516内の複数の信号透過領域1320は、IRスペクトルに対応する波長(範囲)を有するEM信号がその断面の全体を通って通過することを可能にするように構成され得る。少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360は、IR信号がパネル1340の信号交換ディスプレイ部3516を通って通過することによってそれぞれ放射及び受信され得るように、対応する信号交換ディスプレイ部3516の背後に配置され得る。解説される非限定的な例では、少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360の各々は、信号透過の経路に配設された対応する信号交換ディスプレイ部3516を有するものとして示されている。
図35Dは、非限定的な例によるユーザデバイス1300のバージョンを平面で示し、少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360は両方とも、共通の信号交換ディスプレイ部3516の背後に配置される。非限定的な例として、信号交換ディスプレイ部3516は、送信器1360及び受信器1360の両方にわたって延在するように、平面図において少なくとも1つの構成軸に沿って細長くてもよい。図35Eは、図35Dの線35E-35Eに沿った断面図を示す。
図35Fは、非限定的な例によるユーザデバイス1300のバージョンを平面で示し、ディスプレイパネル1340は、非ディスプレイ部3551を更に含む。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360を含み得、それらの各々は、対応する信号交換ディスプレイ部3516の背後に配置され得る。非ディスプレイ部3551は、平面において、2つの信号交換ディスプレイ部3516に隣接して、かつそれらの間に配置され得る。非ディスプレイ部3551には、放射領域1310を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300は、非ディスプレイ部3551に配置されたカメラ1360を収容し得る。いくつかの非限定的な例では、非ディスプレイ部3551は、カメラ1360と重なるように配置され得るスルーホール部3552を含み得る。いくつかの非限定的な例では、スルーホール部3552内のパネル1340は、ディスプレイ部3515及び/又は信号交換ディスプレイ部3516内に存在し得る任意の層、被膜、及び/又は構成要素を実質的に欠き得る。非限定的な例として、スルーホール部3552内のパネル1340は、バックプレーン構成要素及び/又はフロントプレーン構成要素を実質的に欠き得、そうでなければ、バックプレーン構成要素及び/又はフロントプレーン構成要素の存在が、カメラ1360によって取り込まれた画像に干渉し得る。いくつかの非限定的な例では、パネル1340のカバーガラスは、ディスプレイ部3515、信号交換ディスプレイ部3516、及びスルーホール部3552にわたって実質的に延在し得、パネル1340の前述の部分の全てに存在し得る。いくつかの非限定的な例では、パネル1340は、偏光子(図示せず)を更に含むことができ、偏光子は、パネル1340の前述の部分の全てに存在し得るように、ディスプレイ部3515、信号交換ディスプレイ部3516、及びスルーホール部3552にわたって実質的に延在し得る。いくつかの非限定的な例では、スルーホール部3552は、パネル1340のかかる部分を通るEM放射線の透過を高めるために、偏光子を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、パネル1340の非ディスプレイ部3551は、非スルーホール部3553を更に含み得る。非限定的な例として、非スルーホール部3553は、側方面内でスルーホール部3552と信号交換ディスプレイ部3516との間に配置され得る。いくつかの非限定的な例では、非スルーホール部3553は、スルーホール部3552の周囲の少なくとも一部又は全部を囲み得る。具体的には示されていないが、ユーザデバイス1300は、ディスプレイパネル1340の非スルーホール部3553に対応するユーザデバイス1300の部分に追加のモジュール、構成要素、及び/又はセンサを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、信号交換ディスプレイ部3516は、そうでなければ信号交換ディスプレイ部3516を通るEM放射線の透過を妨げるか又は低減するバックプレーン構成要素の数を減らし得、又はバックプレーン構成要素を実質的に欠き得る。非限定的な例として、信号交換ディスプレイ部3516は、限定されないが、金属トレースライン、キャパシタ、及び/又は他の不透明又は光吸収要素を含むTFT構造1201を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、信号交換ディスプレイ部3516内の放射領域1310は、非ディスプレイ部3551の非スルーホール部3553内に位置する1つ以上のTFT構造1201と電気的に結合され得る。具体的には、信号交換ディスプレイ部3516内のサブピクセル134xを作動させるためのTFT構造1201は、信号交換ディスプレイ部3516内の非放射領域1520(図示せず)を通る、少なくともIRスペクトル及び/又はNIRスペクトル内のEM放射線の比較的高い透過率に到達し得るように、信号交換ディスプレイ部3516の外側であってパネル1340の非スルーホール部3553内に再配置され得る。非限定的な例として、非スルーホール部3553内のTFT構造1201は、導電性トレースを介して信号交換ディスプレイ部3516内のサブピクセル134xと電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、送信器1360及び受信器1360は、電流がTFT構造1201とサブピクセル134xとの間を進む距離が低減され得るように、側方面に非スルーホール部3553に隣接して、及び/又は近接して配置される。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、その開口率及びピクセル密度のうちの少なくとも1つが、ディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516の両方内で同じであり得るように構成され得る。いくつかの非限定的な例では、ピクセル密度は、少なくとも約300ppi、約350ppi、約400ppi、約450ppi、約500ppi、約550ppi、又は約600ppiのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、開口率値は、少なくとも約25%、約27%、約30%、約33%、約35%、又は約40%のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、パネル1340の放射領域1310又はピクセル134xは、実質的に同一に成形され、ディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516との間に配置されて、ユーザ1100がパネル1340のディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516との間の視覚的差異を検出する可能性を低減し得る。
図35Hは、非限定的な例による、平面でパネル1340の部分の部分的に切り取られた拡大図を示す。具体的には、ディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516内の、サブピクセル134xとして表される放射領域1310の構成及びレイアウトが示されている。各部において、複数の放射領域1310が提供され得、各々がサブピクセル134xに対応する。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343に対応し得る。信号交換ディスプレイ部3516内では、隣接するサブピクセル134xの間に複数の信号透過領域1320が設けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、ディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516との間に遷移領域(図示せず)を更に含み得、放射領域1310及び/又は信号透過領域1320の構成は、隣接するディスプレイ部3515及び/又は信号交換ディスプレイ部3516の構成と異なり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる遷移領域の存在は、放射領域1310がディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516にわたって実質的に連続した繰り返しパターンで設けられるように省略され得る。
被覆層
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、アウトカップリング層、CPL1215、TFEの層、偏光層、又は製造プロセスの一部としてディスプレイパネル1340上に堆積され得る他の物理層及び/又は被膜を非限定的に含む、ディスプレイパネル1340のアウトカップリング及び/又は封止被膜の少なくとも1つの層の形態で提供され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、LiFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの上層1330は、上層180として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、CPL1215は、デバイス100の露出層表面11全体にわたって堆積され得る。CPL1215の機能は、概して、デバイス100によって放射された光のアウトカップリングを高め、したがって外部量子効率(external quantum efficiency、EQE)を高めることであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、面3401の側方範囲にわたって少なくとも部分的に堆積され得、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160を少なくとも部分的に被覆し、その露出層表面11において粒子構造パターニング被膜130との界面を形成する。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330はまた、第2の部分102において第2の電極1240を少なくとも部分的に被覆し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、高い屈折率を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、粒子構造パターニング被膜130の屈折率を上回る屈折率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11との界面に、製造中、製造後、及び/又は動作中のいずれであっても、空気間隙及び/又は空気界面が設けられ得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、かかる空気間隙及び/又は空気界面は、少なくとも1つの被覆層1330とみなされ得る。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340には、CPL1215及び空気間隙の両方が設けられ得、少なくとも1つの粒子構造160は、CPL1215によって被覆され得、空気間隙は、CPL1215の上又はその上方に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160のうちの少なくとも1つは、少なくとも1つの被覆層1330と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、少なくとも1つの被覆層1330と物理的に接触し得る。
当業者は、図示されていない製造の様々な段階で導入される追加の層が存在し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、低い屈折率を有する粒子構造パターニング材料411を含むパターニング層323と、高い屈折率を有し得る材料を含むこれに限定されないがCPL1215を含む少なくとも1つの被覆層1330との間の界面における、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160は、その層に対してゼロではない角度でデバイス1300の信号透過領域1320を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461のアウトカップリングを高め得る。
回折の減少
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの信号透過領域1320を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、少なくとも1つの信号透過領域1320の形状によって課される回折パターンの回折特質によって影響され得ることが発見されている。
少なくともいくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのEM信号3461に、別個の不均一な回折パターンを呈するように成形された少なくとも1つの信号透過領域1320を通過させるディスプレイパネル1340は、それによって表される画像及び/又はEM放射線パターンの捕捉に干渉する場合がある。
非限定的な例として、かかる回折パターンは、かかる回折パターンによる干渉を軽減することを容易にする能力、すなわち、光学後処理技術の適用を伴っても、アンダーディスプレイ構成要素1360がかかる画像又はパターンを正確に受信及び処理することを可能にすること、又はかかるディスプレイパネル1340を通してかかる画像及び/又はパターンの視認者がその中に含有される情報を判別することを可能にすることに干渉する場合がある。
いくつかの非限定的な例では、別個の及び/又は不均一な回折パターンは、回折パターンにおいて別個の及び/又は角度的に分離された回折スパイクを引き起こし得る少なくとも1つの信号透過領域1320の形状からもたらし得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の回折スパイクは、完全な角回転に沿った回折スパイクの総数が計数され得るように、単純な観察によって第2の近接する回折スパイクから区別され得る。しかしながら、いくつかの非限定的な例では、特に、回折スパイクの数が多い場合、個々の回折スパイクを識別することがより困難な場合がある。かかる状況では、結果として生じる回折パターンの歪み効果は、実際には、それによって引き起こされる干渉の軽減を容易にすることができるが、これは、歪み効果は、ぼやける傾向があり、かつ/又はより均一に分散される傾向があるためである。かかるぼやけ及び/又は歪み効果のより一様な分布は、いくつかの非限定的な例では、元の画像及び/又はその中に含まれる情報を復元するために、例えば、非限定的に、光学後処理技術によって、より軽減しやすいことがある。
いくつかの非限定的な例では、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を容易にする能力は、回折スパイクの数が増加するにつれて増加し得る。
いくつかの非限定的な例では、別個の不均一な回折パターンは、回折パターンのパターン円周の関数として、高強度のEM放射線の領域と低強度のEM放射線の領域との間の回折パターン内のパターン境界の長さを増加させる、かつ/又はそのパターン境界の長さに対するパターン円周の比を減少させる、少なくとも1つの信号透過領域1320の形状からもたらし得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、多角形である信号透過領域1320の閉じた境界を有するディスプレイパネル1340は、非多角形である対応する信号透過領域1320によって画定された光透過領域1320の閉じた境界を有するディスプレイパネル1340に対して、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を容易にする能力に悪影響を及ぼし得る特有の不均一な回折パターンを示し得ると仮定され得る。
本開示では、「多角形」という用語は、概して、有限数の線形及び/又は直線セグメントによって形成された形状、図、閉じた境界、及び/又は外周を指すことができ、「非多角形」という用語は、概して、多角形ではない形状、図、閉じた境界、及び/又は外周を指すことができる。非限定的な例として、有限数の線形セグメント及び少なくとも1つの非線形又は湾曲セグメントによって形成された閉じた境界は、非多角形とみなすことができる。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、光透過領域1320の閉鎖境界が少なくとも1つの非線形及び/又は湾曲セグメントを含み得る場合、その上に入射し、それを通って透過されるEM信号は、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を容易にするあまり特徴的でない及び/又はより均一な回折パターンを呈することができると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、実質的に楕円形及び/又は円形である光透過領域1320の閉鎖境界を有するディスプレイパネル1340は、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を更に容易にすることができる。
いくつかの非限定的な例では、信号透過領域1320は、有限の複数の凸状の丸みを帯びたセグメントによって画定され得る。いくつかの非限定的な例では、これらのセグメントの少なくともいくつかは、凹状のノッチ又はピークで一致する。
選択的被膜の除去
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、堆積層140の堆積後に除去されてもよく、それにより、パターニング被膜130によって被覆された下地層の予め露出層表面11の少なくとも一部が再び露出されてもよい。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜130をエッチング及び/又は溶解することによって、かつ/又は堆積層140に実質的に影響を及ぼさない、若しくは腐食させないプラズマ及び/又は溶媒処理技術を採用することによって、選択的に除去され得る。
ここで図36Aに目を向けると、パターニング被膜130が下地層の露出層表面11の第1の部分101上に選択的に堆積され得る堆積段階3600aにおける、デバイス1600の例示的なバージョン3600の例示的な断面図が示され得る。図において、下地層は、基板10であり得る。
図36Bにおいて、デバイス3600は、堆積段階3600bで示され得、ここで、堆積層140は、下地層の露出層表面11上に、すなわち、段階3600a中にパターニング被膜130が堆積されている場合があるパターニング被膜130の露出層表面11、及び段階3600a中にパターニング被膜130が堆積されていない場合がある基板10の露出層表面11の両方の上に堆積させることができる。パターニング被膜130が配設され得る第1の部分101の核形成阻害特性に起因して、その上に配設された堆積層140は、残留しない傾向があり得、第2の部分102に対応し得る堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140を実質的に欠いている第1の部分101を残すことができる。
図36Cにおいて、デバイス3600は、堆積段階3600cで示され得、ここで、パターニング被膜130は、基板10の露出層表面11の第1の部分101から除去されている場合があり、それにより、段階3600b中に堆積された堆積層140は、基板10上に残留し得、パターニング被膜130が段階3600a中に堆積されている場合がある基板10の領域は、ここで、露出されるか又は被覆され得ない。
いくつかの非限定的な例では、段階3600cにおけるパターニング被膜130の除去は、堆積層140に実質的に影響を及ぼすことなく、パターニング被膜130と反応し、かつ/又はそれをエッチング除去する、溶媒及び/又はプラズマにデバイス3600を曝露することによって果たされ得る。
薄膜形成
下地層の露出層表面11上への堆積中の薄膜の形成は、核形成及び成長のプロセスを含み得る。
膜形成の初期段階中、十分な数の蒸気モノマー(いくつかの非限定的な例では、蒸気形態532の堆積材料531の分子及び/又は原子であり得る)は、典型的には、気相から凝縮して、下地層に存在する露出層表面11上に初期核を形成し得る。蒸気モノマーがそのような表面に衝突し得るので、これらの初期核の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度が増大して、小粒子構造160を形成し得る。かかる特徴的なサイズが指す寸法の非限定的な例には、かかる粒子構造160の高さ、幅、長さ、及び/又は直径が含まれ得る。
飽和アイランド密度に達した後、隣接する粒子構造160は、典型的には、合着し始め、かかる粒子構造160の平均特徴的なサイズを増加させる一方、その堆積密度を減少させることができる。
モノマーの堆積を継続すると、隣接する粒子構造160の合着は、実質的な閉鎖被膜150が下地層の露出層表面11上に最終的に堆積され得るまで継続することができる。かかる閉鎖被膜150の、それによって引き起こされる光学的効果を含む挙動は、概して、比較的均一であり、一貫しており、驚くべきことではない可能性がある。
閉鎖被膜150に至る薄膜の形成には、いくつかの非限定的な例では、1)アイランド成長(Volmer-Weber)、2)レイヤーバイレイヤー成長(Frank-van der Merwe)、及び3)Stranski-Krastanov成長という、少なくとも3つの基本的な成長モードが存在し得る。
アイランド成長は、典型的には、モノマーの古いクラスタが露出層表面11上で核形成し、成長して離散のアイランドを形成するときに生じ得る。この成長モードは、モノマー間の相互作用がモノマーと表面との間の相互作用よりも強い場合に生じ得る。
核形成速度は、所与のサイズの核(自由エネルギーがかかる核のクラスタを押して成長又は収縮させない場合)(「臨界核」)が単位時間当たりどれだけ表面上に形成され得るかを説明し得る。膜形成の初期段階中、核の堆積密度は低く、したがって核は表面の比較的小さい小部分を被覆することができる(例えば、隣接する核の間に大きい間隙/空間がある)ので、核が表面上のモノマーの直接衝突から成長する可能性は低い。したがって、臨界核が成長し得る速度は、典型的には、表面上の吸着原子(例えば、吸着モノマー)が移動し、近くの核に付着する速度に依存し得る。
下地層の露出層表面11上に吸着された吸着原子のエネルギープロファイルの一例を図37に解説する。具体的には、図37は、局所的な低エネルギーサイトから脱出する吸着原子(3710)、露出層表面11上への吸着原子の拡散(3720)、及び吸着原子の脱着(3730)に対応する例示的な定性的エネルギープロファイルを解説し得る。
3710において、局所的な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る、下地層の露出層表面11上の任意の部位であり得る。典型的には、核形成部位は、レッジ、ステップ状縁部、化学的不純物、結合部位、及び/又はキンク(「不均一性」)を非限定的に含む、露出層表面11上の欠陥及び/又は異常を含み得る。
基板不均一性の部位は、表面から吸着原子を脱着させるのに伴うエネルギーEdes3731を増加させることができ、かかる部位で観察される核のより高い堆積密度をもたらす。また、表面上の不純物又は汚染もまた、Edes3731を増加させ、核のより高い堆積密度をもたらし得る。高真空条件下で行われる堆積プロセスに関して、表面上の汚染物質のタイプ及び堆積密度は、真空圧及びその圧力を構成する残存ガスの組成によって影響を受ける場合がある。
吸着原子が局所的な低エネルギー部位で捕捉されると、典型的には、いくつかの非限定的な例では、表面拡散が起こる前にエネルギー障壁が存在し得る。かかるエネルギー障壁は、図37においてΔE3711として表すことができる。いくつかの非限定的な例では、局所的な低エネルギー部位を逃れるためのエネルギー障壁ΔE3711が十分に大きい場合、その部位は核形成部位として機能し得る。
3720において、吸着原子は、露出層表面11上に拡散することができる。非限定的な例として、局在化された吸収体の場合、吸着原子は、表面電位の最小値付近で振動し、吸着原子が脱着されるか、及び/又は吸着原子のクラスタによって形成される成長アイランド160及び/又は成長膜に組み込まれるまで、様々な隣接部位に移動する傾向があり得る。図37では、吸着原子の表面拡散と関連する活性化エネルギーは、E3711として表すことができる。
3730において、表面からの吸着原子の脱着と関連する活性化エネルギーは、Edes3731として表すことができる。当業者であれば、脱着されない吸着原子が露出層表面11上に残留し得ることを理解するであろう。非限定的な例として、かかる吸着原子は、露出層表面11上に拡散し、露出層表面11上にアイランド160を形成する吸着原子のクラスタの一部となり、及び/又は成長する膜及び/又は被膜の一部として組み込まれ得る。
吸着原子が表面に吸着した後、吸着原子は、表面から脱着することができ、あるいは表面をある距離だけ移動してから、脱着するか、他の吸着原子と相互機能して小さなクラスタを形成するか、又は成長する核に付着することができる。吸着原子が最初の吸着後に表面上に残留し得る時間の平均量は、以下の式で与えられる。
上記の式において、
νは、表面の吸着原子の振動周波数であり、
kはボッツマン定数であり、
Tは温度である。
式TF1から、Edes3831の値が低いほど、吸着原子が表面から脱着することが容易になり、したがって吸着原子が表面に残留し得る時間が短くなることに留意されたい。吸着原子が拡散することができる平均距離は、以下の式で与えられる。
式中、
αは格子定数である。
des3731の低い値、及び/又はE3721の高い値の場合、吸着原子は、脱着前により短い距離を拡散することができ、したがって、成長中の核に付着するか、又は別の吸着原子若しくは吸着原子のクラスタと相互作用する可能性が低くなり得る。
粒子構造160の堆積層の形成の初期段階中、吸着された吸着原子は、相互作用して粒子構造160を形成することができ、単位面積当たりの粒子構造160の臨界濃度は、以下の式で与えられる。
式中、
は、i吸着原子を含有する臨界クラスタを別々の吸着原子に解離するのに伴うエネルギーであり、
は吸着サイトの総堆積密度であり、
は、次式で与えられるモノマー堆積密度である。
式中、
は蒸気衝突率である。
典型的には、iは、堆積される材料の結晶構造に依存し得、安定した核を形成するための粒子構造160の臨界サイズを決定することができる。
粒子構造160を成長させるための臨界モノマー供給速度は、蒸気衝突の速度と、吸着原子が脱着する前に拡散することができる平均面積とによって与えられ得る。
したがって、臨界核形成速度は、上記の式の組み合わせによって与えられ得る。
上記の式から、吸着された吸着原子に対して低い脱着エネルギーを有し、吸着原子の拡散に対して高い活性化エネルギーを有し、高温であり、かつ/又は蒸気衝突速度に供される表面に対して、臨界核形成速度が抑制され得ることに留意されたい。
高真空条件下では、表面に衝突し得る分子のフラックス532(cm-秒当たり)は、以下の式で与えられる。
式中、
Pは圧力であり、
Mは分子量である。
したがって、HOなどの反応性ガスのより高い分圧は、堆積中の表面上の汚染物質のより高い堆積密度をもたらし、Edes3731の増加、したがって核のより高い堆積密度をもたらし得る。
本開示では、「核形成阻害」は、表面上の堆積材料531の堆積が阻害され得るように、約0.3未満を含むが、それに限定されない、0に近くてもよいその上への堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を呈する表面を有し得る、被膜、材料、及び/又はその層を指すことができる。
本開示では、「核形成促進」は、その上に堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を呈する表面を有する被膜、材料、及び/又はその層を指すことができ、初期付着確率は、1に近くてもよく、例えば、非限定的に、少なくとも約0.7であり、それにより、かかる表面上の堆積材料531の堆積が容易になり得る。
特定の理論に拘束されることを望むものではないが、かかる核の形状及びサイズ、並びにかかる核のアイランド160へのその後の成長、及びその後の薄膜への成長は、蒸気、表面、及び/又は凝縮された膜核の間の界面張力を非限定的に含む様々な要因に依存し得ると仮定され得る。
表面の核形成阻害及び/又は核形成促進特性の1つの尺度は、所与の堆積材料531の堆積に抗する表面の初期付着確率とすることができる。
いくつかの非限定的な例では、付着確率Sは、以下の式で与えられ得る。
式中、
adsは、露出層表面11に残留する(すなわち、膜中に組み込まれる)吸着原子の数であり、
totalは、表面に衝突するモノマーの総数である。
1に等しい付着確率Sは、表面に衝突する全てのモノマーが吸着され、続いて成長膜に組み込まれることを指し示し得る。0に等しい付着確率Sは、表面に衝突する全てのモノマーが脱着され、その後、表面上に膜が形成され得ないことを指し示し得る。
様々な表面上の堆積材料531の付着確率Sは、Walker et al.,J.Phys.Chem.C2007,111,765(2006)によって記載されているようなデュアル水晶振動子マイクロバランス(quartz crystal microbalance、QCM)技術を含むがこれに限定されない、付着確率Sを測定する様々な技術を使用して評価し得る。
堆積材料531の堆積密度が増加するにつれて(例えば、平均膜厚の増加)、付着確率Sは変化し得る。
したがって、初期付着確率Sは、相当数の臨界核が形成される前の表面の付着確率Sとして指定することができる。初期付着確率Sの1つの尺度は、その堆積の初期段階中の堆積材料531の堆積に抗する表面の付着確率Sを伴い得、表面にわたる堆積材料531の平均膜厚は、閾値以下である。いくつかの非限定的な例の説明において、初期付着確率の閾値は、非限定的な例として、1nmとして指定され得る。平均付着確率
は、以下の式で与えられ得る。
式中、
nucは、粒子構造160で被覆された領域の付着確率Sであり、
nucは、粒子構造160によって被覆された基板表面の面積のパーセンテージである。
非限定的な例として、低い初期付着確率は、平均膜厚の増加と共に増加し得る。これは、粒子構造160を有しない露出層表面11の領域、非限定的な例として、ベア基板10と、高い堆積密度を有する領域との間の付着確率の差に基づいて理解することができる。非限定的な例として、粒子構造160の表面に衝突し得るモノマーは、1に近づき得る付着確率を有し得る。
図37に示すエネルギープロファイル3710、3720、3730に基づいて、脱着のための比較的低い活性化エネルギー(Edes3731)、及び/又は表面拡散のための比較的高い活性化エネルギー(E3721)を呈する材料が、パターニング被膜130として堆積され得、様々な用途での使用に好適であり得ることが仮定され得る。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、核形成及び成長中に存在する様々な界面張力間の関係は、毛管現象理論におけるヤングの式に従って決定され得ると仮定することができる。
γsv=γfs+γvfcosθ (TF10)
式中、
γsv(図38)は、基板10と蒸気532との間の界面張力に対応し、
γfs(図38)は、堆積材料531と基板10との間の界面張力に対応し、
γvf(図38)は、蒸気532と膜との間の界面張力に対応し、
θは膜核接触角である。
図38は、この式で表される様々なパラメータ間の関係を解説し得る。
ヤングの式(式(TF10))に基づいて、アイランド成長の場合、膜核接触角は0を上回ってもよく、したがって、γsv<γfs+γvfとなることが導出され得る。
堆積材料531が基板10を「濡らす」層成長の場合、核接触角θは0に等しくてもよく、したがって、γsv=γfs+γvfとなる。
Stranski-Krastanov成長の場合、膜過成長の単位面積当たりの歪みエネルギーは、蒸気532と堆積材料531との間の界面張力に対して大きくなり得、γsv>γfs+γvfとなる。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、パターニング被膜130と基板10の露出層表面11との間の界面における堆積材料531の核形成及び成長モードは、θ>0であるアイランド成長モデルに従い得ると仮定することができる。
特に、パターニング被膜130が、堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率(いくつかの非限定的な例では、Walkerらによって説明される二重QCM技術において識別される条件下)を示し得る場合、堆積材料531の比較的高い薄膜接触角が存在し得る。
反対に、堆積材料531が、パターニング被膜130を使用せずに、非限定的な例として、シャドウマスク415を採用することによって、露出層表面11上に選択的に堆積され得るとき、かかる堆積材料531の核形成及び成長モードは異なり得る。具体的には、シャドウマスク415のパターニングプロセスを使用して形成された被膜は、少なくともいくつかの非限定的な例では、約10°未満の比較的低い薄膜接触角を呈し得ることが観察された。
ここで、少し驚くべきことに、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130(及び/又はそれを構成するパターニング材料411)は、比較的低い臨界表面張力を示し得ることが見出されている。
当業者は、被膜、層、並びに/又はかかる被膜及び/若しくは層を構成する材料の「表面エネルギー」が、概して、被膜、層、及び/又は材料の臨界表面張力に対応し得ることを理解するであろう。表面エネルギーのいくつかのモデルによれば、表面の臨界表面張力は、かかる表面の表面エネルギーに実質的に対応し得る。
概して、低い表面エネルギーを有する材料は、低い分子間力を呈し得る。概して、低い分子間力を有する材料は、高い分子間力を有する別の材料と比較して、より低い温度で容易に結晶化し得るか、又は他の相転移を受ける場合がある。少なくともいくつかの用途では、比較的低い温度で容易に結晶化し得るか、又は他の相転移を受け得る材料は、デバイスの長期性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に有害であり得る。
特定の理論に束縛されるものではないが、特定の低エネルギー表面は、比較的低い初期付着確率を呈し得るため、パターニング被膜130を形成するのに好適であり得ると仮定することができる。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、特に低表面エネルギー表面に関して、臨界表面張力は、表面エネルギーと正に相関し得ると仮定することができる。非限定的な例として、比較的低い臨界表面張力を示す表面はまた、比較的低い表面エネルギーを示してもよく、比較的高い臨界表面張力を示す表面はまた、比較的高い表面エネルギーを示してもよい。
ヤングの式(式(TF10))を参照すると、より低い表面エネルギーは、より大きい接触角をもたらし得る一方で、γsvも低下させるため、かかる表面が、堆積材料531に対して低い濡れ性及び低い初期付着確率を有する可能性を高める。
臨界表面張力値は、様々な非限定的な例では、本明細書では、ほぼ常温常圧(normal temperature and pressure、NTP)で測定されたかかる値に対応し得、いくつかの非限定的な例では、20℃の温度、及び1atmの絶対圧力に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、表面の臨界表面張力は、Zisman,W.A.,「Advances in Chemistry」43(1964),p.1-51に更に詳述されるように、Zisman法に従って決定され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、又は約11ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの臨界表面張力を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、少なくとも約6ダイン/cm、約7ダイン/cm、約8ダイン/cm、約9ダイン/cm、及び約10ダイン/cmのうちの少なくとも1つの臨界表面張力を呈し得る。
当業者は、固体の表面エネルギーを決定するための様々な方法及び理論が既知であり得ることを理解する。非限定的な例として、表面エネルギーは、液体-蒸気界面と表面との間の接触角を測定するために、様々な液体が固体の表面と接触する接触角の一連の測定に基づいて計算及び/又は導出され得る。いくつかの非限定的な例では、固体表面の表面エネルギーは、表面を完全に濡らす最も高い表面張力を有する液体の表面張力に等しくてもよい。非限定的な例として、Zismanプロットが、表面との0°の接触角をもたらす最高表面張力値を決定するために使用されてもよい。表面エネルギーのいくつかの理論によれば、固体表面と液体との間の様々なタイプの相互作用が、固体の表面エネルギーを決定する際に考慮され得る。非限定的な例として、Owens/Wendt理論及び/又はFowkes理論を含むがこれらに限定されないいくつかの理論によれば、表面エネルギーは、分散成分及び非分散成分又は「極性」成分を含み得る。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の被膜の接触角は、堆積材料531が堆積されるパターニング被膜130の特性(初期付着確率を非限定的に含む)に少なくとも部分的に基づいて決定され得ると仮定することができる。したがって、比較的高い接触角を呈する堆積材料531 1631の選択的堆積を可能にするパターニング材料411は、いくつかの利点を提供することができる。
当業者は、接触角θを測定するために、静的及び/又は動的な液滴法及びペンダントドロップ法を含むがこれらに限定されない様々な方法が使用され得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、脱着のための活性化エネルギー(Edes3831)(いくつかの非限定的な例では、約300Kの温度Tにおいて)は、熱エネルギーの約2倍以下、約1.5倍以下、約1.3倍以下、約1.2倍以下、約1.0倍以下、約0.8倍以下、又は約0.5倍以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、表面拡散のための活性化エネルギー(E3821)(いくつかの非限定的な例では、約300Kの温度で)は、熱エネルギーの約1.0倍、約1.5倍、約1.8倍、約2倍、約3倍、約5倍、約7倍、又は約10倍のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、下地層の露出層表面11とパターニング被膜130との間の界面における、かつ/又は界面近傍での堆積材料531の薄膜核形成及び成長中に、パターニング被膜130による堆積材料531の固体表面の核形成の阻害に起因して、堆積材料531の縁部と下地層との間に比較的高い接触角が観察され得ると仮定することができる。かかる核形成阻害特性は、下地層、薄膜蒸気とパターニング被膜130との間の表面エネルギーの最小化によって推進され得る。
表面の核形成阻害及び/又は核形成促進特性の1つの尺度は、基準表面上の同じ堆積材料531の初期堆積速度に対する、表面上の所与の(導電性)堆積材料531の初期堆積速度であり得、両方の表面は、堆積材料531の蒸気フラックスに供され、かつ/又は曝露される。
定義
いくつかの非限定的な例では、光電子デバイスは、エレクトロルミネセントデバイスであり得る。いくつかの非限定的な例では、エレクトロルミネセントデバイスは、有機発光ダイオード(OLED)デバイスであり得る。いくつかの非限定的な例では、エレクトロルミネセントデバイスは、電子デバイスの一部であり得る。非限定的な例として、エレクトロルミネセントデバイスは、OLED照明パネル若しくはモジュール、並びに/又は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、eリーダなどのコンピューティングデバイスの、並びに/又は、モニタ及び/若しくはテレビセットなどの何らかの他の電子デバイスのOLEDディスプレイ若しくはモジュールであり得る。
いくつかの非限定的な例では、光電子デバイスは、光子を電気に変換する有機光起電力(organic photo-voltaic、OPV)デバイスであり得る。いくつかの非限定的な例において、光電子デバイスは、エレクトロルミネセント量子ドット(quantum dot、QD)デバイスであり得る。
本開示では、反対のことが具体的に示されない限り、OLEDデバイスが参照されるが、かかる開示は、いくつかの例では、当業者に明らかな様式で、OPV及び/又はQDデバイスを非限定的に含む他の光電子デバイス1200に等しく適用可能にされ得ることを理解されたい。
かかるデバイスの構造は、2つの側面の各々から、すなわち、断面側面から、及び/又は側方(平面図)側面から説明され得る。
本開示では、基板がデバイスの「底部」であってもよく、層が基板の「上部」に配設されてもよい、上述の側方面に実質的に垂直に延在する方向の慣例に従ってもよい。かかる慣例に従って、第2の電極は、(少なくとも1つの層が堆積プロセスによって導入され得る製造プロセス中を含むがこれに限定されないいくつかの例の場合のように)基板が物理的に反転され得る場合であっても、示したデバイスの上部にあり得、それにより、層のうちの1つ(例えば、第1の電極であるがこれに限定されない)が配設され得る上面は、基板の物理的に下にあり得、堆積材料(図示せず)が上方に移動し、その上面上に薄膜として堆積されることを可能にする。
本明細書に断面側面を導入する文脈では、かかるデバイスの構成要素は、実質的に平面の側方層で示され得る。当業者であれば、かかる実質的に平面の表現は、解説のみを目的とするものであり得、かかるデバイスの側方範囲にわたって、異なる厚さ及び寸法の局所的な実質的に平面の層が存在してもよくいくつかの非限定的な例では、層が実質的に完全に存在しなくてもよく、かつ/又は非平面遷移領域(側方間隙及び更には不連続性を含む)によって分離された層を含むことを理解するであろう。したがって、解説目的のために、デバイスは、実質的に階層化された構造としてその断面側面で以下に示され得るが、以下で考察される平面図側面では、かかるデバイスは、特徴を画定するための多様なトポグラフィを解説し得、その各々は、断面側面で考察される階層化されたプロファイルを実質的に示し得る。
本開示では、「層(layer)」及び「層(strata)」という用語は、同様の概念を指すために互換的に使用され得る。
図に示される各層の厚さは、解説的なものにすぎず、必ずしも別の層に対する厚さを表すものではない。
説明を簡略にするために、本開示では、単一の層内の複数の要素の組み合わせをコロン「:」で表示する場合があり、一方、多層被膜内の複数の層を備える複数の要素(の組み合わせ)は、スラッシュ「/」によって2つのかかる層を分離することによって表示され得る。いくつかの非限定的な例では、スラッシュの後の層は、スラッシュに先行する層の後及び/又は上に堆積されてもよい。
解説の目的のために、被膜、層、及び/又は材料が堆積され得る、下地層の露出層表面は、堆積時に、その上に被膜、層、及び/又は材料を堆積するために提示され得る、かかる下地層の表面であると理解され得る。
当業者は、構成要素、層、領域、及び/又はその一部が「形成される」、「配設される」、及び/又は「堆積される」と言及されるとき、及び/又は別の下地層、構成要素、層、領域、及び/又は部分の上に、かかる形成、配設、及び/又は堆積は、かかる下地層、構成要素、層、領域、及び/又は部分の(かかる形成、配設、及び/又は堆積の時点で)露出層表面上に直接的及び/又は間接的であってもよく、それらの間に介在する材料、構成要素、層、領域、及び/又は部分の場合があることを理解するであろう。
本開示では、「重なる」及び/又は「重なっている」という用語は、概して、複数の層及び/又は構造が配置され得る表面から実質的に垂直に離れるように延在する断面軸と交差するように配設された複数の層及び/又は構造を指すことができる。
本開示は、気相堆積に関して、少なくとも1つの層又は被膜を参照して、薄膜形成について考察するが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、デバイスの様々な構成要素が、限定ではないが、蒸着(限定ではないが、熱蒸着、及び/又は電子ビーム蒸着を含む)、フォトリソグラフィ、印刷(限定ではないが、インクジェット、及び/又は蒸気ジェット印刷、リールツーリール印刷、及び/又はマイクロコンタクト転写印刷を含む)、PVD(限定ではないが、スパッタリングを含む)、化学気相堆積(chemical vapor deposition、CVD)(限定ではないが、プラズマ強化CVD(plasma-enhanced CVD、PECVD)、及び/又は有機気相堆積(organic vapor phase deposition、OVPD)を含む)、レーザアニーリング、レーザ誘起熱撮像(laser-induced thermal imaging、LITI)パターニング、原子層堆積(atomic-layer deposition、ALD)、被膜(限定ではないが、スピン被膜、ダイ被膜、ライン被膜、及び/又はスプレー被膜を含む)、及び/又はそれらの組み合わせ(集合的に「堆積プロセス」)を含む、多種多様な技術を使用して選択的に堆積され得ることを理解するであろう。
いくつかのプロセスは、シャドウマスクと組み合わせて使用されてもよく、シャドウマスクは、いくつかの非限定的な例では、様々な層及び/又は被膜のいずれかの堆積中に、オープンマスク及び/又はファインメタルマスク(FMM)であってもよく、それに対して露出された下地層の表面の特定の部分への堆積材料531の堆積をマスキング及び/又は妨げることによって様々なパターンを達成する。
本開示では、「蒸発」及び/又は「昇華」という用語は、概して、ソース材料が、例えば、非限定的に、加熱によって、蒸気に変換されて、非限定的に固体状態で、ターゲット表面上に堆積される、堆積プロセスを指すために互換的に使用され得る。理解されるように、蒸発堆積プロセスは、少なくとも1つのソース材料が低圧(真空を含むがこれに限定されない)環境下で蒸発及び/又は昇華されて蒸気モノマーを形成し、少なくとも1つの蒸発したソース材料の逆昇華によってターゲット表面上に堆積されるPVDプロセスの一種であり得る。ソース材料を加熱するために様々な異なる蒸発源を使用することができ、したがって、ソース材料を様々な方式で加熱することができることが、当業者によって理解されよう。非限定的な例として、ソース材料は、電気フィラメント、電子ビーム、誘導加熱、及び/又は抵抗加熱によって加熱されてもよい。いくつかの非限定的な例では、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(エフュージョン蒸発器源であり得る)、及び/又は任意の他のタイプの蒸発源に装填することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積ソース材料は混合物であり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積ソース材料の混合物の少なくとも1つの成分は、堆積プロセス中に堆積されなくてもよい(又は、いくつかの非限定的な例では、かかる混合物の他の成分と比較して比較的少量で堆積されてもよい)。
本開示では、材料の層厚、膜厚、及び/又は平均層、及び/又は膜厚への言及は、その堆積のメカニズムにかかわらず、ターゲット露出層表面上に堆積される材料の量を指すことができ、これは、言及される層厚を有する材料の均一な厚さの層でターゲット表面を被覆するための材料の量に対応する。非限定的な例として、10nmの材料の層厚を堆積させることは、表面上に堆積される材料の量が、10nmの厚さであり得る材料の均一な厚さの層を形成するための材料の量に対応し得ることを示し得る。非限定的な例として、上で考察された薄膜が形成されるメカニズムを考慮すると、モノマーの可能な積層又はクラスタ化に起因して、堆積材料の実際の厚さは不均一であり得ることが理解されよう。非限定的な例として、10nmの層厚を堆積させることは、10nmより大きい実際の厚さを有する堆積材料のいくつかの部分、又は10nm以下の実際の厚さを有する堆積材料の他の部分をもたらし得る。したがって、表面上に堆積された材料の特定の層厚は、いくつかの非限定的な例では、ターゲット表面にわたって堆積材料の平均厚さに対応し得る。
本開示では、基準層厚への言及は、高い初期付着確率又は初期付着係数を示す基準表面(すなわち、約1.0及び/又はそれに近い初期付着確率を有する表面)上に堆積され得る、堆積材料(Mgなど)の層厚を指すことができる。基準層厚は、ターゲット表面(限定ではないが、パターニング被膜の表面など)上に堆積された堆積材料の実際の厚さを示さなくてもよい。むしろ、基準層厚さは、ターゲット表面及び基準表面を同じ堆積期間にわたって堆積材料の同一の蒸気フラックスに供したときに、堆積速度及び基準層厚さを監視するために堆積チャンバ内に位置決めされた基準表面、一部の非限定的な例では、石英結晶の表面上に堆積される堆積材料の層厚さを指すことができる。当業者であれば、ターゲット表面及び基準表面が堆積中に同時に同一の蒸気フラックスに供されない場合には、適切なツーリングファクタを使用して、基準層の厚さを決定及び/又は監視することができることを理解するであろう。
本開示では、基準堆積速度は、堆積材料31の層が、堆積チャンバ内で試料表面と同一に位置決めされ、構成された場合に、基準表面上で成長するであろう速度を指し得る。
本開示では、ある数Xの材料の単層を堆積させることへの言及は、例えば、非限定的に、閉鎖被膜で、材料の構成モノマーのX単層で露出層表面の所与の面積を被覆する量の材料を堆積させることを指すことができる。
本開示では、材料の単層の一部を堆積させることへの言及は、露出層表面の所与の面積のかかる一部を材料の構成モノマーの単層で被覆する量の材料を堆積させることを指すことができる。当業者は、非限定的な例として、モノマーの可能なスタッキング及び/又はクラスタリングに起因して、表面の所与の領域にわたる堆積材料の実際の局所的な厚さが不均一であり得ることを理解するであろう。非限定的な例として、材料の1つの単分子層を堆積させることは、材料によって被覆されていない表面の所与のエリアのいくつかの局所領域をもたらし得るが、表面の所与のエリアの他の局所領域は、その上に堆積された複数の原子層及び/又は分子層を有し得る。
本開示では、ターゲット表面(及び/又はそのターゲット領域)は、任意の好適な決定メカニズムによって決定されるように、ターゲット表面上に材料が実質的に不在であり得る場合、材料を「実質的に欠いている」、「実質的に含まない」、及び/又は「実質的に被覆されていない」とみなされ得る。
本開示では、「付着確率」及び「付着係数」という用語は、互換的に使用され得る。
本開示では、「核形成」という用語は、気相中のモノマーが表面上に凝縮して核を形成する、薄膜形成プロセスの核形成段階を指し得る。
本開示では、いくつかの非限定的な例では、文脈が示すように、「パターニング被膜」及び「パターニング材料」という用語は、同様の概念を指すために交換可能に使用されてもよく、堆積層をパターニングするために選択的に堆積される文脈での本明細書のパターニング被膜への言及は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料及び/又は電極被膜材料をパターニングするためのその選択的堆積の文脈でのパターニング材料に適用可能であってもよい。
同様に、いくつかの非限定的な例では、文脈が示すように、「パターニング被膜」及び「パターニング材料」という用語は、同様の概念を指すために交換可能に使用されてもよく、堆積層をパターニングするために選択的に堆積される文脈での本明細書のNPCへの言及は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料及び/又は電極被膜をパターニングするためのその選択的堆積の文脈でのNPCに適用可能であってもよい。
パターニング材料は、核形成阻害又は核形成促進のいずれかであり得るが、本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、本明細書におけるパターニング材料への言及は、NICへの言及であることが意図される。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜への言及は、本明細書に記載される特定の組成物を有する被膜を意味し得る。
本開示では、「堆積層」、「導電性被膜」、及び「電極被膜」という用語は、パターニング被膜の選択的堆積によってパターニングされるという文脈において、本明細書の堆積層と同様の概念及び言及を指すために交換可能に使用され得、及び/又はNPCは、いくつかの非限定的な例では、パターニング材料の選択的堆積によってパターニングされるという文脈において、堆積層に適用可能であり得る。いくつかの非限定的な例では、電極被膜への言及は、本明細書に記載されるような特定の組成を有する被膜を意味し得る。同様に、本開示では、「堆積層材料」、「堆積材料」、「導電性被膜材料」、及び「電極被膜材料」という用語は、本明細書の堆積材料に対する同様の概念及び言及を指すために交換可能に使用され得る。
本開示では、有機材料は、限定されるものではないが、多種多様な有機分子及び/又は有機ポリマーを含み得ることが当業者に理解されよう。更に、元素及び/又は無機化合物を非限定的に含む様々な無機物質でドープされた有機材料が、依然として有機材料とみなされ得ることが、当業者によって理解されよう。なお更に、様々な有機材料が使用され得ること、及び本明細書中に記載されるプロセスは、概して、かかる有機材料の全範囲に適用可能であることが、当業者によって理解されよう。なお更に、金属及び/又は他の有機元素を含有する有機材料も有機材料とみなすことができることは、当業者によって理解されよう。なお更に、様々な有機材料が分子、オリゴマー、及び/又はポリマーであり得ることが、当業者によって理解されよう。
本明細書で使用されるように、有機-無機ハイブリッド材料は、概して、有機成分及び無機成分の両方を含み得る材料を指し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる有機-無機ハイブリッド材料は、有機部分及び無機部分を含み得る有機-無機ハイブリッド化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、有機-無機ハイブリッド材料は、複数の有機部分及び複数の無機部分を含む。いくつかの非限定的な例では、複数の無機部分が一緒に結合して骨格を形成してもよく、複数の有機部分が骨格に結合してもよい。かかる有機-無機ハイブリッド化合物の非限定的な例としては、無機足場が少なくとも1つの有機官能基で官能化されているものが挙げられる。そのような有機-無機ハイブリッド材料の非限定的な例としては、シロキサン基、シルセスキオキサン基、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(polyhedral oligomeric silsesquioxane、POSS)基、及びホスファゼン基のうちの少なくとも1つを含むものが挙げられる。
本開示では、半導体材料は、概してバンド間隙を示す材料として説明され得る。いくつかの非限定的な例では、バンド間隙は、半導体材料の最高被占分子軌道(highest occupied molecular orbital、HOMO)と最低空分子軌道(lowest unoccupied molecular orbital、LUMO)との間に形成され得る。したがって、半導体材料は、概して、導電性材料(金属を非限定的に含む)の導電率以下であるが、絶縁材料(ガラスを非限定的に含む)の導電率よりも大きい導電率を示す。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は、有機半導体材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は、無機半導体材料を含み得る。
本明細書で使用されるように、オリゴマーは、概して、少なくとも2つのモノマー単位又はモノマーを含む材料を指し得る。当業者によって理解されるように、オリゴマーは、限定されないが、(1)その中に含有されるモノマー単位の数、(2)分子量、及び(3)他の材料特性及び/又は特徴を含む少なくとも1つの態様において、ポリマーとは異なり得る。非限定的な例として、ポリマー及びオリゴマーの更なる説明は、Naka K.(2014)Monomers,Oligomers,Polymers,and Macromolecules(Overview),and in Kobayashi S.,Mullen K.(eds.)Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials,Springer,Berlin,Heidelbergにおいて見出され得る。本明細書で使用される場合、ポリマーは、概して、少なくとも20個の繰り返しモノマー単位が中に含まれる材料を指し得、オリゴマーは、概して、20個以下の繰り返しモノマー単位が中に含まれる材料を指し得る。いくつかの非限定的な例では、ポリマーは、モノマー単位の除去又は付加が、材料の少なくとも1つの特性に重大な影響を及ぼさない材料であると考えられ得るが、オリゴマーでは、モノマー単位の除去又は付加が、材料の少なくとも1つの特性に著しい影響を及ぼし得る。
オリゴマー又はポリマーは、概して、一緒に化学的に結合して分子を形成し得るモノマー単位を含み得る。かかるモノマー単位は、分子が繰り返しモノマー単位によって主に形成されるように、互いに実質的に同一であってもよく、又は分子は、複数の異なるモノマー単位を含み得る。追加的に、分子は、分子のモノマー単位とは異なり得る少なくとも1つの末端単位を含み得る。オリゴマー又はポリマーは、直鎖状、分岐状、環状、シクロ直鎖状、及び/又は架橋されていてもよい。オリゴマー又はポリマーは、繰り返しパターンで、かつ/又は異なるモノマー単位の交互ブロックで配置された複数の異なるモノマー単位を含み得る。
本開示では、OLEDデバイス中の層は、いくつかの非限定的な例では、有機半導体材料を含み得るので、「半導体層」という用語は、「有機層」と互換的に使用され得る。
本発明では、無機物は、無機材料を主成分とする物質を指し得る。本開示では、無機材料は、限定されないが、金属、ガラス、及び/又は鉱物を含む、有機材料であるとはみなされない任意の材料を含み得る。
本開示では、「EM放射線」、「光子」、及び「光」という用語は、同様の概念を指すために交換可能に使用され得る。本開示では、EM放射線は、可視スペクトル内、赤外線(infrared、IR)領域(IRスペクトル)では、近赤外領域(NIRスペクトル)、紫外(ultraviolet、UV)領域(UVスペクトル)、及び/又はそのUVA領域(UVAスペクトル)(約315~400nmの波長範囲に対応し得る)、及び/又はそのUVB領域(UVBスペクトル)(約280~315nmの波長に対応し得る)内にある波長を有し得る。
本開示では、本明細書で使用される「可視スペクトル」という用語は、概して、EMスペクトルの可視部における少なくとも1つの波長を指す。
当業者によって理解されるように、かかる可視部は、約380~740nmの任意の波長に対応し得る。概して、エレクトロルミネセントデバイスは、約425~725nmの範囲の波長を有するEM放射線、より具体的には、いくつかの非限定的な例では、それぞれ、B(青)、G(緑)、及びR(赤)サブピクセルに対応する、456nm、528nm、及び624nmのピーク放射波長を有するEM放射線を放射及び/又は透過するように構成され得る。したがって、かかるエレクトロルミネセントデバイスの文脈では、可視部は、約425~725nm、又は約456~624nmの任意の波長を指し得る。可視スペクトル内の波長を有するEM放射線は、いくつかの非限定的な例では、本明細書では「可視光」と称されることもある。
本開示において、本明細書で使用される「発光スペクトル」という用語は、概して、光電子デバイスによって放出される光のエレクトロルミネセンススペクトルを指す。非限定的な例として、発光スペクトルは、非限定的な例として、ある波長範囲にわたるEM放射線の強度を測定することができる分光光度計などの光学機器を使用して検出することができる。本開示では、本明細書で使用される「開始波長」という用語は、概して、発光スペクトル内で発光が検出される最も低い波長を指すことができる。
本開示では、「ピーク波長」という用語は、概して放射スペクトル内で最大光度が検出される波長を指し得る。
いくつかの非限定的な例では、開始波長は、ピーク波長未満であり得る。いくつかの非限定的な例では、開始波長λonsetは、光度が、ピーク波長における光度の約10%以下、約5%以下、約3%以下、約1%以下、約0.5%以下、約0.1%以下、又は約0.01%以下のうちの少なくとも1つである波長に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、可視スペクトルのR(赤)部分に存在する放射スペクトルは、約600~640nmの波長範囲に存在し得るピーク波長によって特徴付けられ得、いくつかの非限定的な例では、実質的に約620nmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、可視スペクトルのG(緑)部分に存在する放射スペクトルは、約510~540nmの波長範囲に存在し得るピーク波長によって特徴付けられ得、いくつかの非限定的な例では、実質的に約530nmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、可視スペクトルのB(青)部分にある放射スペクトルは、約450~460nmの波長範囲にあり得るピーク波長λmaxによって特徴付けられ得、いくつかの非限定的な例では、実質的に約455nmであり得る。
本開示では、本明細書で使用される「IR信号」という用語は、概して、EMスペクトルのIRサブセット(IRスペクトル)内の波長を有するEM放射線を指し得る。IR信号は、いくつかの非限定的な例では、その近赤外(near-infrared、NIR)サブセット(NIRスペクトル)に対応する波長を有し得る。非限定的な例として、NIR信号は、約750~1400nm、約750~1300nm、約800~1300nm、約800~1200nm、約850~1300nm、又は約900~1300nmのうちの少なくとも1つの波長を有することができる。
本開示では、「吸収スペクトル」という用語は、本明細書で使用される場合、概して、吸収が集中し得るEMスペクトルの波長(サブ)範囲を指し得る。
本開示では、本明細書で使用される「吸収端」、「吸収不連続性」、及び/又は「吸収限界」という用語は、概して、物質の吸収スペクトルにおける鋭い不連続性を指し得る。いくつかの非限定的な例では、吸収端は、吸収されたEM放射線のエネルギーが電子遷移及び/又はイオン化ポテンシャルに対応し得る波長で生じる傾向があり得る。
本開示では、本明細書で使用される「吸光係数」という用語は、概して、EM係数が材料を通って伝搬するときに減衰され得る程度を指し得る。いくつかの非限定的な例では、吸光係数は、複素屈折率の虚数成分kに対応すると理解され得る。いくつかの非限定的な例では、材料の吸光係数は、偏光解析法を非限定的に含む様々な方法によって測定することができる。
本開示では、媒体を説明するために本明細書で使用される「屈折率(refractive index)」及び/又は「屈折率(index)」という用語は、真空中の光の速度に対するかかる媒体中の光の速度の比から計算される値を指し得る。本開示では、特に、薄膜層及び/又は被膜を非限定的に含む実質的に透明な材料の特性を説明するために使用される場合、これらの用語は、式N=n+ikにおける実数部nに対応し得、式中、Nは、複素屈折率を表し得、kは、吸光係数を表し得る。
当業者によって理解されるように、限定ではないが、薄膜層及び/又は被膜を含む、実質的に透明な材料は、概して、可視スペクトル内で比較的低い吸光係数値を示し得るため、式の虚数成分は、複素屈折率にほとんど寄与しない場合がある。一方、例えば、金属薄膜によって形成された光透過性電極は、可視スペクトルにおいて比較的低い屈折率値及び比較的高い吸光係数値を示し得る。したがって、かかる薄膜の複素屈折率Nは、主にその虚数成分kによって決定され得る。
本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、屈折率への特定性を伴わない言及は、複素屈折率Nの実数部nへの言及であることが意図され得る。
いくつかの非限定的な例では、屈折率と透過率との間には概して正の相関があり得、又は換言すれば、屈折率と吸収との間には概して負の相関があり得る。いくつかの非限定的な例では、物質の吸収端は、吸光係数が0に近づく波長に対応し得る。
本明細書に記載される屈折率及び/又は吸光係数の値は、可視スペクトルの波長で測定されるかかる値に対応し得ることが理解されよう。いくつかの非限定的な例では、屈折率及び/又は吸光係数値は、B(青)サブピクセルのピーク放射波長に対応し得る約456nm、G(緑)サブピクセルのピーク放射波長に対応し得る約528nm、及び/又はR(赤)サブピクセルのピーク放射波長に対応し得る約624nmの波長で測定された値に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、本明細書に記載される屈折率及び/又は吸光係数値は、フラウンホーファーD線にほぼ対応し得る約589nmの波長で測定された値に対応し得る。
本開示では、ピクセルの概念は、その少なくとも1つのサブピクセルの概念と併せて考察され得る。単に説明を簡略にするために、かかる複合概念は、本明細書では「(サブ)ピクセル」と称されることがあり、かかる用語は、文脈上別段の指示がない限り、ピクセル及び/又はその少なくとも1つのサブピクセルのいずれか又は両方を示唆するものと理解され得る。
いくつかの非限定的な例では、表面上の材料の量の1つの尺度は、かかる材料による表面の被覆率であり得る。いくつかの非限定的な例では、表面被覆率は、TEM、AFM、及び/又はSEMを含むがこれらに限定されない様々な撮像技術を使用して評価することができる。
本開示では、「粒子」、「アイランド」、及び「クラスタ」という用語は、類似の概念を指すために交換可能に使用され得る。
本開示では、説明を簡略にするために、本明細書で使用される「被膜」、「閉鎖被膜」、及び/又は「閉鎖膜」という用語は、薄膜構造、及び/又は堆積層に使用される堆積材料の被膜を指すことができ、表面の関連する部分は、それによって実質的に被膜されてもよく、したがって、かかる表面は、その上に堆積された被膜によって、又はそれを通して実質的に露出されない場合がある。
本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、薄膜への特定性のない言及は、実質的な閉鎖被膜への言及であることが意図され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層及び/又は堆積材料の閉鎖被膜は、いくつかの非限定的な例では、下地層の一部を被覆するように配設されてもよく、かかる部分内で、その中の下地層の約40%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、約5%以下、約3%以下、又は約1%以下のうちの少なくとも1つが、閉鎖被膜によって、又は閉鎖被膜を通して露出されてもよい。
当業者であれば、限定されるものではないが、本明細書に記載されるものを含む様々な技術及びプロセスを使用して閉鎖被膜をパターニングして、閉鎖被膜の堆積後に露出されるべき下地層の露出層表面の一部を意図的に残すことができることを理解するであろう。本開示では、かかるパターニングされた膜は、それにもかかわらず、非限定的な例として、かかるパターニングの文脈内で、下地層の露出層表面のかかる故意に露出された部分の間に堆積される薄膜及び/又は被膜が、それ自体実質的な閉鎖被膜を含み得る場合、閉鎖被膜を構成するとみなすことができる。
当業者であれば、堆積プロセスにおける固有の変動性、及びいくつかの非限定的な例では、堆積材料、いくつかの非限定的な例では、堆積材料、及び下地層の露出層表面のいずれか又は両方における不純物の存在に起因して、本明細書に記載されるものを非限定的に含む様々な技術及びプロセスを使用した薄膜の堆積は、それにもかかわらず、ピンホール、開裂、及び/又はクラックを非限定的に含む小さな開口の形成をもたらし得ることを理解するであろう。本開示では、非限定的な例として、堆積される薄膜及び/又は被膜が、実質的な閉鎖被膜を含み、かかる開口の存在にもかかわらず、記載される任意の特定の被覆率基準を満たす場合、かかる薄膜は、それにもかかわらず、閉鎖被膜を構成するとみなすことができる。
本開示では、説明を簡略にするために、本明細書で使用される「不連続層」という用語は、堆積層に使用される材料の薄膜構造及び/又は被膜を指すことができ、それによって被膜された表面の関連部分は、かかる材料を実質的に欠いていてもよく、その閉鎖被膜を形成することもない。いくつかの非限定的な例では、堆積材料の不連続層は、かかる表面上に配設された複数の離散したアイランドとして現れ得る。
本開示では、説明を簡略にするために、閉鎖被膜が形成された段階に(まだ)達していない、下地層の露出層表面上への蒸気モノマーの堆積の結果は、「中間段階層」と称され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる中間段階層は、堆積プロセスが完了していないことを反映してもよく、かかる中間段階層は、閉鎖被膜の形成の中間段階とみなすことができる。いくつかの非限定的な例では、中間段階層は、完了した堆積プロセスの結果であってもよく、したがって、それ自体で形成の最終段階を構成してもよい。
いくつかの非限定的な例では、中間段階層は、不連続層よりも薄膜に酷似し得るが、少なくとも1つの樹枝状突起及び/又は少なくとも1つの樹枝状凹部を含むがこれらに限定されない開口及び/又は間隙を表面被覆において有し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる中間段階層は、閉鎖被膜を形成しないように、堆積材料の単一の単層の一部を備え得る。
本開示では、説明を簡略にするために、堆積層を非限定的に含む被膜に関して、「樹枝状(dendritic)」という用語は、側方面から見たときに分岐構造に似た特徴を指し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層は、樹枝状突起及び/又は樹枝状凹部を含み得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状突起は、物理的に接続され、実質的に外側に延在する複数の短い突起を含む分岐構造を示す堆積層の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状凹部は、物理的に接続され、実質的に外向きに延在する堆積層の間隙、開口部、及び/又は被覆されていない部分の分岐構造に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状凹部は、樹枝状突起のパターンに対する鏡像及び/又は逆パターンを含むがこれらに限定されないパターンに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状突起及び/又は樹枝状凹部は、フラクタルパターン、メッシュ、ウェブ、及び/又は交互嵌合構造を示す、かつ/又は模倣する構成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、シート抵抗は、かかる構成要素、層、及び/又は部品を通過する電流の特性を変更し得る、構成要素、層、及び/又は部品の特性であり得る。いくつかの非限定的な例では、被膜のシート抵抗は、概して、デバイスの他の構成要素、層、及び/又は部品から分離して測定及び/又は決定される、被膜の特徴的シート抵抗に対応し得る。
本開示では、堆積密度は、いくつかの非限定的な例では、その中の堆積材料の面積及び/又は体積を備え得る、領域内の分布を指し得る。当業者は、かかる堆積密度が、かかる堆積材料を含み得る粒子構造自体内の質量又は材料の密度と無関係であり得ることを理解するであろう。本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、堆積密度及び/又は密度への言及は、エリア内の少なくとも1つの粒子を非限定的に含む、かかる堆積材料の分布への言及であることが意図され得る。
いくつかの非限定的な例では、金属の結合解離エネルギーは、金属の2つの同一の原子によって形成される二原子分子の結合の破壊から298Kで測定される標準状態エンタルピー変化に対応し得る。結合解離エネルギーは、非限定的な例として、Luo,Yu-Ran,「Bond Dissociation Energies」(2010)を含むがこれらに限定されない既知の文献に基づいて決定され得る。
特定の理論に拘束されることを望むものではないが、NPCを提供することにより、特定の表面上への堆積層の堆積が容易になり得ると仮定される。
NPCを形成するのに好適な材料の非限定的な例は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、及び/又はポスト遷移金属、金属フッ化物、金属酸化物、及び/又はフラーレンを含むがこれらに限定されない少なくとも1つの金属を含み得るが、これらに限定されない。
かかる材料の非限定的な例は、Ca、Ag、Mg、Yb、ITO、IZO、ZnO、YbF、MgF、及び/又はCsFを含み得る。
本開示では、「フラーレン」という用語は、概して、炭素分子を含む材料を指し得る。フラーレン分子の非限定的な例としては、閉じたシェルを形成する複数の炭素原子を含み、かつ限定はしないが、球形及び/又は半球形の形状であり得る、三次元骨格を非限定的に含む炭素ケージ分子が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、フラーレン分子は、Cとして指定されてもよく、nは、フラーレン分子の炭素骨格に含まれる複数の炭素原子に対応する整数であり得る。フラーレン分子の非限定的な例としては、Cが挙げられ、式中、nは、50~250の範囲であり得、例えば、限定されないが、C60、C70、C72、C74、C76、C78、C80、C82、及びC84などである。フラーレン分子の更なる非限定的な例としては、単壁カーボンナノチューブ及び/又は多壁カーボンナノチューブを含むがこれらに限定されない、チューブ状及び/又は円筒形状の炭素分子が挙げられる。
発見及び実験的観察に基づいて、本明細書で更に考察されるように、フラーレン、Ag及び/若しくはYbを非限定的に含む金属、並びに/又はITO及び/若しくはIZOを非限定的に含む金属酸化物を非限定的に含む核形成促進材料が、堆積材料の堆積のための核形成部位として機能し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、NPCを形成するための使用に好適な材料として、少なくとも約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.75、約0.8、約0.9、約0.93、約0.95、約0.98、若しくは約0.99のうちの少なくとも1つの堆積層の材料の初期付着確率を示すか、又はそれを有するものとして特徴付けられるものが挙げられる。
非限定的な例として、限定されないが、フラーレン処理された表面上での蒸発プロセスを使用してMgが堆積されるシナリオでは、いくつかの非限定的な例では、フラーレン分子は、堆積材料のための安定した核の形成を促進し得る核形成部位として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、フラーレンを含むがこれに限定されないNPCの単分子層以下が、堆積材料の堆積のための核形成部位として機能するように、処理された表面上に提供され得る。
いくつかの非限定的な例では、その上にNPCの複数の単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。
当業者であれば、表面上に堆積されるフラーレンを含むがこれに限定されない材料の量は、1つの単層よりも多くても少なくてもよいことを理解するであろう。非限定的な例として、かかる表面は、核形成助長材料及び/又は核形成阻害材料の約0.1、1、10、又はそれを上回る単層のうちの少なくとも1つを堆積させることによって処理することができる。
いくつかの非限定的な例では、下地層の露出層表面上に堆積されたNPCの平均層厚は、約1~5nm、又は約1~3nmのうちの少なくとも1つであり得る。
本開示の特徴又は態様がマーカッシュグループに関して記載され得る場合、本開示はまた、それによって、かかるマーカッシュグループのメンバーのサブグループの任意の個々のメンバーに関して記載され得ることが、当業者によって理解されよう。
用語
単数形での言及は、別段の記載がない限り、複数形を含むことができ、逆もまた同様である。
本明細書で使用されるように、「第1の」及び「第2の」などの関係用語、並びに「a」、「b」などの番号付けデバイスは、かかるエンティティ又は要素間の任意の物理的又は論理的関係あるいは順序を必ずしも要求又は暗示することなく、1つのエンティティ又は要素を別のエンティティ又は要素から区別するためだけに使用され得る。
「含む(including)」及び「備える(comprising)」という用語は、拡張的かつ非限定的に使用されてもよく、したがって、「含むが、それに限定されない」を意味すると解釈されるべきである。「例(example)」及び「例示的(exemplary)」という用語は、単に、解説目的で事例を識別するために使用され得、本発明の範囲を述べられた事例に限定するものと解釈されるべきではない。具体的には、「例示的」という用語は、設計、性能、又はその他の点に関してであれ、それが使用される表現に対して、任意の寛大な、有益な、又は他の品質を表示するか、又は付与するものと解釈されるべきではない。
更に、「臨界」という用語は、特に「臨界核」、「臨界核形成速度」、「臨界濃度」、「臨界クラスタ」、「臨界モノマー」、「臨界粒子構造サイズ」、及び/又は「臨界表面張力」という表現で使用される場合、当業者に精通される用語であってもよく、ある品質、特性又は現象が明確な変化を受ける測定値若しくは点に関連するか、又はその状態にあることを含む。したがって、「臨界」という用語は、設計、性能、又はその他の点に関してであれ、それが使用される表現に対して何らかの重要性若しくは重要性を表示するか又は与えるものと解釈されるべきではない。
任意の形態の「結合する」及び「通信する」という用語は、光学的、電気的、機械的、化学的、又はその他にかかわらず、何らかのインターフェース、デバイス、中間構成要素、又は接続を介した直接接続若しくは間接接続のいずれかを意味することが意図され得る。
別の構成要素に対する第1の構成要素、及び/又は別の構成要素を「被覆する(covering)」若しくは「被覆する(covers)」に関して使用される場合の「上(on)」又は「上(over)」という用語は、第1の構成要素が他の構成要素の直接上にある(それと物理的に接触していることを非限定的に含む)状況、並びに少なくとも1つの介在構成要素が第1の構成要素と他の構成要素との間に位置決めされている場合を包含し得る。
「上方(upward)」、「下方(downward)」、「左(left)」及び「右(right)」などの方向を示す用語は、別段の記載がない限り、参照される図面における方向を指すために使用され得る。同様に、「内向き(inward)」及び「外向き(outward)」などの単語は、それぞれ、デバイス、面積、若しくは体積、又はそれらの指定された部分の幾何学的中心に向かう方向、及びそれから離れる方向を指すために使用され得る。更に、本明細書に記載される全ての寸法は、単に特定の例を解説する目的の一例であることが意図されてもよく、本開示の範囲を、指定され得るような寸法から逸脱し得る任意の例に限定することが意図されなくてもよい。
本明細書で使用されるように、「実質的に」、「実質的な」、「およそ」、及び/又は「約」という用語は、小さい変動を表示し、説明するために使用され得る。事象又は状況と併せて使用される場合、かかる用語は、事象又は状況が正確に発生する事例、並びに事象又は状況が非常に近似して発生する事例を指し得る。非限定的な例として、数値と併せて使用される場合、かかる用語は、約±5%以下、約±4%以下、約±3%以下、約±2%以下、約±1%以下、約±0.5%以下、約±0.1%以下、又は約±0.05%以下のうちの少なくとも1つなど、かかる数値の約±10%以下の変動の範囲を指し得る。
本明細書で使用される場合、「から実質的に構成される(consisting substantially of)」という語句は、具体的に列挙された要素、及び記載された技術の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない任意の追加の要素を含むと理解されてもよく、一方、いかなる修飾語も使用しない「から構成される(consisting of)」という語句は、具体的に列挙されていない任意の要素を除外してもよい。
当業者によって理解されるように、任意の及び全ての目的のために、特に書面による説明を提供することに関して、本明細書に開示される全ての範囲はまた、任意の及び全ての可能なサブ範囲、及び/又はそのサブ範囲の組み合わせを包含し得る。任意の列挙された範囲は、十分に説明するものとして、かつ/又は同じ範囲が、半分、3分の1、4分の1、5分の1、10分の1などを非限定的に含む、少なくともその等しい分数に分割されることを十分に説明及び/又は可能にするものとして容易に認識され得る。非限定的な例として、本明細書で考察される各範囲は、下3分の1、中央3分の1、及び/又は上3分の1などに容易に分割され得る。
当業者によって理解されるように、任意の及び全ての目的のために、特に書面による説明を提供することに関して、少なくとも1つの10進値に関して説明される、本明細書に開示される全ての値及び/又は範囲は、そのような10進値によって表される有効数字の数に基づいて決定される、当業者によって理解されるような丸め誤差を含む値及び/又は範囲を包含するものとして解釈されるべきである。念のため、任意の追加の10進値の存在及び/又は不在は、本開示、第1の10進値よりも大きい又は小さい数の有効数字を有し得る第1の10進値と同じ段落又は同じ文であっても、そのような第1の10進値によって包含される値及び/又は範囲を、それによって表される有効数字に基づく丸め誤差を含む1未満の値及び/又は範囲に限定する任意の方式で、そのような第1の10進値によって包含される値及び/又は範囲を限定するために使用されるべきではない。
また、当業者によって理解されるように、「最大」、「少なくとも」、「より大きい」、「以下」、「未満」などの全ての言語及び/又は用語は、列挙された範囲を含み、及び/又はそれらを指してもよく、本明細書で考察されるように、その後サブ範囲に分割され得る範囲を指してもよい。
当業者によって理解されるように、範囲は、列挙された範囲の各個々のメンバーを含み得る。
一般事項
要約の目的は、関連する特許庁又は一般公衆、具体的には、特許又は法律の用語又は語法に精通していない当業者が、大まかな調査から、技術的開示の性質を迅速に判断することを可能にすることである。要約は、本開示の範囲を定義することを意図するものではなく、また、本開示の範囲を限定することを意図するものでもない。
本開示の一例の構造、製造、及び使用は、上で考察されている。考察される特定の例は、本明細書で開示される概念を作成及び使用するための特定の方法の単なる解説にすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。むしろ、本明細書に記載された一般的な原理は、本開示の範囲の単なる解説にすぎない。
本明細書に具体的に開示されているか否かにかかわらず、特許請求の範囲によって説明され、提供される実装形態の詳細によって説明されず、変更、省略、追加若しくは置換によって、並びに/又は任意の要素及び/若しくは限定がない場合に代替形態及び/若しくは同等の機能要素を用いて修正され得る本開示は、当業者には明らかであり、本明細書に開示される例に対して行われ得、本開示から逸脱することなく、多種多様な特定の状況において具現化され得る多くの適用可能な発明概念を提供し得ることを理解されたい。
具体的には、上述の例のうちの少なくとも1つにおいて記載及び解説された特徴、技術、システム、サブシステム、及び方法は、個別又は別個として記載及び解説されているか否かにかかわらず、本開示の範囲から逸脱することなく別のシステムにおいて組み合わせるか又は統合して、明示的に上述されていない場合がある特徴の組み合わせ又は部分的組み合わせから構成される代替的な例を創出することができ、又は特定の特徴を省略するか又は実装しないことが可能である。かかる組み合わせ及び部分的組み合わせに好適な特徴は、本出願を全体として検討すれば、当業者には容易に明らかになるであろう。変更、置換、及び修正の他の例は、容易に確認可能であり、本明細書に開示される趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる。
本開示の原理、態様、及び例、並びにそれらの特定の例を列挙する本明細書の全ての記述は、それらの構造的均等物と機能的均等物の両方を包含し、技術における全ての好適な変更を網羅し、包含することが意図される。追加的に、かかる均等物は、現在知られている均等物、並びに将来開発される均等物、すなわち、構造にかかわらず同じ機能を実行する開発された任意の要素の両方を含むことが意図される。
付記
本開示は、限定されないが、以下の付記を含む。
パターニング被膜は、パターニング材料411を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率は、露出層表面の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率以下である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、堆積材料531の閉鎖被膜を実質的に欠いている、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003以下、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003以下、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、銀(Ag)及びマグネシウム(Mg)のうちの少なくとも一方の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約0.15~0.0001、約0.1~0.0003、約0.08~0.0005、約0.08~0.0008、約0.05~0.001、約0.03~0.0001、約0.03~0.0003、約0.03~0.0005、約0.03~0.0008、約0.03~0.001、約0.03~0.005、約0.03~0.008、約0.03~0.01、約0.02~0.0001、約0.02~0.0003、約0.02~0.0005、約0.02~0.0008、約0.02~0.001、約0.02~0.005、約0.02~0.008、約0.02~0.01、約0.01~0.0001、約0.01~0.0003、約0.01~0.0005、約0.01~0.0008、約0.01~0.001、約0.01~0.005、約0.01~0.008、約0.008~-0.0001、約0.008~0.0003、約0.008~0.0005、約0.008~0.0008、約0.008~0.001、約0.008~0.005、約0.005~0.0001、約0.005~0.0003、約0.005~0.0005、約0.005~0.0008、及び約0.005~0.001のうちの少なくとも1つの、堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約0.3、0.2、0.18、0.15、0.13、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、及び0.001のうちの少なくとも1つである閾値以下である、堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、Ag、Mg、イッテルビウム(Yb)、カドミウム(Cd)、及び亜鉛(Zn)のうちの少なくとも1つの堆積に抗する、閾値以下である初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
閾値は、第1の堆積材料531の堆積に抗する第1の閾値と、第2の堆積材料531の堆積に抗する第2の閾値とを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の堆積材料531はAgであり、第2の堆積材料531はMgである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の堆積材料531はAgであり、第2の堆積材料531はYbである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の堆積材料531はYbであり、第2の堆積材料531がMgである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の閾値は、第2の閾値を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、堆積材料531の蒸気フラックス1832に供された後に、少なくとも閾値透過率値のEM放射線に対する透過率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
閾値透過率値は、可視スペクトル内の波長で測定される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
閾値透過率値は、デバイスを透過する入射EMパワーの少なくとも約60%、65%、70%、75%、80%、85%、及び90%のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、及び約11ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、少なくとも約6ダイン/cm、7ダイン/cm、及び8ダイン/cmのうちの少なくとも1つである表面エネルギーを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約10~20ダイン/cm、及び13~19ダイン/cmのうちの少なくとも1つである表面エネルギーを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.43以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つである、550nmの波長のEM放射に対する屈折率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、約600nm、500nm、460nm、420nm、及び410nmのうちの少なくとも1つを上回る波長の光子に対して約0.01以下である吸光係数を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、少なくとも約400nm、約390nm、約380nm、及び約370nmのうちの少なくとも1つよりも短い波長のEM放射に対して、少なくとも約0.05、約0.1、約0.2、約0.5のうちの少なくとも1つである吸光係数を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、(i)少なくとも約300℃、約150℃、約130℃、約120℃、及び約100℃のうちの少なくとも1つ、並びに(ii)約30℃以下、約0℃以下、約-30℃以下、及び約-50℃以下のうちの少なくとも1つ、のうちの少なくとも1つであるガラス転移温度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング材料411は、約100~320℃、120~300℃、140~280℃、及び150~250℃のうちの少なくとも1つの昇華温度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、フッ素原子及びケイ素原子のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、フッ素及び炭素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
フッ素を炭素で除算した商の原子比は、約1、1.5、及び2のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、オリゴマーを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、主鎖と、主鎖に結合した少なくとも1つの官能基とを含有する分子構造を有する化合物を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
化合物は、シロキサン基、シルセスキオキサン基、アリール基、ヘテロアリール基、フルオロアルキル基、炭化水素基、ホスファゼン基、フルオロポリマー、及び金属錯体のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
化合物の分子量は、約5,000g/mol以下、約4,500g/mol以下、約4,000g/mol以下、約3,800g/mol以下、及び約3,500g/mol以下のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
分子量は、少なくとも約1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,200g/mol、及び2,500g/molである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
分子量は、約1,500~5,000g/mol、約1,500~4,500g/mol、約1,700~4,500g/mol、約2,000~4,000g/mol、約2,200~4,000g/mol、及び約2,500~3,800g/molのうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
フッ素原子の存在に起因する化合物のモル重量の割合は、約40~90%、約45~85%、約50~80%、約55~75%、及び約60~75%のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
フッ素原子は、化合物のモル重量の大部分を構成する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング材料411は、有機-無機ハイブリッド材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、堆積材料531のための少なくとも1つの核形成部位を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、堆積材料531のための核形成部位として機能するシード材料で補完される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
シード材料は、核形成促進被膜(NPC)材料、有機材料、多環式芳香族化合物、並びに酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)、及び炭素(C)のうちの少なくとも1つから選択される非金属元素を含む材料のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜が光学被膜として機能する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、デバイスによって放射されるEM放射の特性及び特徴のうちの少なくとも1つを修正する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、結晶性材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、非晶質材料として堆積されており、堆積後に結晶化される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積材料531を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、リチウム(Li)、バリウム(Ba)、セシウム(Cs)、イッテルビウム(Yb)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、及びイットリウム(Y)のうちの少なくとも1つから選択される元素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、純金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、純粋なAg及び実質的に純粋なAgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、及び約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、純粋なMg及び実質的に純粋なMgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、Ag含有合金、Mg含有合金、及びAgMg含有合金のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
AgMg含有合金は、体積で1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲である合金組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、Ag以外の少なくとも1つの金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、Agと少なくとも1つの金属との合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの金属は、Mg及びYbの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、約5~95体積%のAgの組成を有する二元合金である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、Ag:Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、少なくとも1つの追加の元素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの追加の元素は、非金属元素である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素は、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、O及びCの合計が約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下の少なくとも1つである組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素は、NIC上に堆積材料531の核形成部位として機能する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531及び下地層は、共通金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積材料531の複数の層を備える、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
複数の層のうちの第1のものの堆積材料531は、複数の層のうちの第2のものの堆積材料531とは異なる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、多層被膜を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
多層被膜は、Yb/Ag、Yb/Mg、Yb/Mg:Ag、Yb/Yb:Ag、Yb/Ag/Mg、及びYb/Mg/Agのうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、約300kJ/mol以下、約200kJ/mol以下、約165kJ/mol以下、約150kJ/mol以下、約100kJ/mol以下、約50kJ/mol以下、及び約20kJ/mol以下の少なくとも1つの結合解離エネルギーを有する金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料531は、約1.4以下、約1.3以下、及び約1.2以下の少なくとも1つの電気陰性度を有する金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層のシート抵抗は、約10Ω/□以下、5Ω/□以下、約1Ω/□以下、約0.5Ω/□以下、約0.2Ω/□以下、及び約0.1Ω/□以下の少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、その閉鎖被膜を実質的に欠いている少なくとも1つの領域によって画定されるパターンで配設される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの領域は、堆積層をその複数の個別の断片に分離する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも2つの個別の断片は、電気的に結合される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、パターニング被膜縁部によって画定される境界を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域と、パターニング被膜非遷移部とを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域は、最大厚さから減少した厚さに遷移する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域は、パターニング被膜非遷移部とパターニング被膜縁部との間を延在する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。パターニング被膜は、パターニング被膜非遷移部において、約1~100nm、約2~50nm、約3~30nm、約4~20nm、約5~15nm、約5~10nm、及び約1~10nmのうちの少なくとも1つの範囲内にある平均膜厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜非遷移部におけるパターニング被膜の厚さは、NICの平均膜厚の約95%及び約90%のうちの少なくとも1つ内である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約80nm以下、約60nm以下、約50nm以下、約40nm以下、約30nm以下、約20nm以下、約15nm以下、及び約10nmのうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約3nm、約5nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約10nm以下である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、パターニング被膜遷移領域内で最大から最小に減少するパターニング被膜厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、パターニング被膜遷移領域とパターニング被膜非遷移部との間の境界に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、約100%、約95%、及び約90%のうちの少なくとも1つである平均膜厚の割合である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、パターニング被膜の縁部に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、約0~0.1nmの範囲内である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜の厚さのプロファイルは、傾斜している、テーパ形状である、かつ勾配によって画定される、のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
テーパプロファイルは、線形、非線形、放物線、及び指数関数的に減衰するプロファイルのうちの少なくとも1つに従う、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜非遷移領域の側方軸に沿った非遷移幅は、パターニング被膜遷移領域の軸に沿った遷移幅を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非遷移幅を遷移幅で除算した商は、少なくとも約5、約10、約20、約50、約100、約500、約1,000、約1,500、約5,000、約10,000、約50,000、又は約100,000のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非遷移幅及び遷移幅のうちの少なくとも1つは、下地層の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非遷移幅及び遷移幅のうちの少なくとも1つは、パターニング被膜の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層の平均膜厚は、パターニング被膜の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積層縁部によって画定された境界を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、少なくとも1つの堆積層遷移領域と、堆積層非遷移部とを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの堆積層遷移領域は、最大厚さから減少した厚さに遷移する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの堆積層遷移領域は、堆積層非遷移部と堆積層縁部との間に延在する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、約1~500nm、約5~200nm、約5~40nm、約10~30nm、及び約10~100nmのうちの少なくとも1つの範囲内にある堆積層非遷移部の平均膜厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約10nm、約50nm、及び約100nmのうちの少なくとも1つを上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、その全体にわたって実質的に一定である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、下地層の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層の平均膜厚による堆積層の平均膜厚の商は、少なくとも約1.5、約2、約5、約10、約20、約50、及び約100のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
商は、約0.1~10、及び約0.2~40のうちの少なくとも1つの範囲内にある、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の平均膜厚は、パターニング被膜の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜の平均膜厚による堆積層の平均膜厚の商は、少なくとも約1.5、約2、約5、約10、約20、約50、及び約100のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
商は、約0.2~10、及び約0.5~40のうちの少なくとも1つの範囲内にある、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層非遷移部の側方軸に沿った堆積層非遷移幅は、パターニング被膜非遷移部の軸に沿ったパターニング被膜非遷移幅を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜非遷移幅を堆積層非遷移幅で除算した商は、約0.1~10、約0.2~5、約0.3~3、及び約0.4~2のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の非遷移幅をパターニング被膜の非遷移幅で除算した商は、少なくとも1、2、3、及び4のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層非遷移幅は、堆積層の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の非遷移幅を平均膜厚で除算した商は、少なくとも約10、約50、約100、及び約500のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
商は、約100,000以下である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。堆積層は、堆積層遷移領域内で最大から最小まで減少する堆積層厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、堆積層遷移領域と堆積層非遷移部との間の境界に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、平均膜厚である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、堆積層の縁部に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、約0~0.1nmの範囲内である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、平均膜厚である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の厚さのプロファイルは、傾斜している、テーパプロファイルである、かつ勾配によって画定される、のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
テーパプロファイルは、線形、非線形、放物線、及び指数関数的に減衰するプロファイルのうちの少なくとも1つに従う、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積層遷移領域の少なくとも一部に不連続層を備える、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、重なり部分においてパターニング被膜と重なる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、重なり部分において堆積層に重なる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層の露出層表面上に配設された少なくとも1つの粒子構造を更に含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層は、パターニング被膜である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、粒子材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、堆積材料531と同じである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料、堆積材料531、及び下地層を構成する材料のうちの少なくとも2つは、共通金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、リチウム(Li)、バリウム(Ba)、セシウム(Cs)、イッテルビウム(Yb)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、及びイットリウム(Y)のうちの少なくとも1つから選択される元素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、純金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、純粋なAg及び実質的に純粋なAgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、及び約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、純粋なMg及び実質的に純粋なMgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Ag含有合金、Mg含有合金、及びAgMg含有合金のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
AgMg含有合金は、体積で1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲である合金組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Ag以外の少なくとも1つの金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Agと少なくとも1つの金属との合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの金属は、Mg及びYbの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、約5~95体積%のAgの組成を有する二元合金である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Ag:Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、少なくとも1つの追加の要素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの追加の元素は、非金属元素である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素は、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、O及びCの合計量が約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下の少なくとも1つである組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子は、デバイス内のパターニング被膜と少なくとも1つの被覆層との間の界面に配設される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子は、パターニング被膜の露出層表面と物理的に接触している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、デバイスの少なくとも1つの光学特性に影響を及ぼす、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの光学特性は、特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び組成のうちの少なくとも1つから選択される少なくとも1つの粒子構造の少なくとも1つの特性の選択によって制御される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造の少なくとも1つの特性は、パターニング材料411の少なくとも1つの特性、パターニング被膜の平均膜厚、パターニング被膜における少なくとも1つの不均一性、並びに温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び堆積プロセスのうちの少なくとも1つから選択されるパターニング被膜の堆積環境のうちの少なくとも1つの選択によって制御される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造の少なくとも1つの特性は、粒子材料の少なくとも1つの特質、パターニング被膜が粒子材料の堆積のために曝露される程度、不連続層の厚さ、並びに温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び堆積プロセスのうちの少なくとも1つから選択される粒子材料の堆積環境のうちの少なくとも1つの選択によって制御される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、互いに分離されている、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、不連続層を形成する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
不連続層は、少なくとも1つの粒子構造を実質的に欠いているその中の少なくとも1つの領域によって画定されるパターンで配設される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
不連続層の特性は、特性サイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、構成、表面被覆率、堆積分布、分散度、凝集インスタンスの存在、及びかかる凝集インスタンスの程度のうちの少なくとも1つから選択される少なくとも1つの基準による評価によって決定される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、電子顕微鏡法、原子間力顕微鏡法、及び走査電子顕微鏡法のうちの少なくとも1つから選択される適用された撮像技術によって不連続層の少なくとも1つの属性を決定することによって行われる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、少なくとも1つの観察窓によって画定される範囲にわたって行われる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの観察窓は、側方面の外周、内部位置、及びグリッド座標のうちの少なくとも1つに位置する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
観察窓は、適用される撮像技術の視野に対応する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
観察窓は、2.00μm、1.00μm、500nm、及び200nmのうちの少なくとも1つから選択された倍率レベルに対応する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、手動計数、曲線フィッティング、多角形フィッティング、形状フィッティング、及び推定技術のうちの少なくとも1つを組み込む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、平均、中央値、モード、最大、最小、確率的、統計的、及びデータ計算のうちの少なくとも1つから選択される操作を組み込む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
特徴的なサイズは、少なくとも1つの粒子構造の質量、体積、直径、外周、長軸、及び短軸のうちの少なくとも1つから決定される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
分散度は、
式中、
nは、試料領域内の粒子の数であり、
は、i番目の粒子の(面積)サイズであり、
は粒子(面積)サイズの数平均であり、
は、粒子(面積)サイズの(面積)サイズ平均である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
したがって、本明細書に開示される明細書及び例は、単なる解説であるとみなされるべきであり、本開示の真の範囲は、以下の番号付けされた特許請求の範囲によって開示される。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2021年2月8日に出願された米国特許仮出願第63/146,970号、2021年3月8日に出願された米国特許仮出願第63/158,185号、及び2021年12月14日に出願された米国特許仮出願第63/289,599号の優先権の利益を主張し、これらの各々の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
(発明の分野)
本開示は、層状半導体デバイスに関し、具体的には、パターニング被膜であって、デバイス製造プロセス中に堆積され得るような少なくとも1つの導電性堆積材料をパターニングするための核形成抑制被膜(nucleation-inhibiting coating、NIC)として作用してもよく及び/又はNICであってもよく、具体的には、パターニング被膜を使用してパターニングされた光電子デバイス用の製造プロセスにおいて、核形成抑制被膜(NIC)及び/若しくはそのようなNICとして作用してもよく、並びに/又は核形成抑制被膜(NIC)及び/若しくはそのようなNICであってもよい、パターニング被膜に関する。
有機発光ダイオード(organic light emitting diode、OLED)などの光電子デバイスでは、少なくとも1つの半導体層が、アノード及びカソードなどの一対の電極間に配設されている。アノード及びカソードは、電源と電気的に結合され、それぞれ、少なくとも1つの半導体層を通って互いに向かって移動する正孔及び電子を生成する。一対の正孔と電子が結合すると、光子が放射され得る。
OLEDディスプレイパネルは、複数の(サブ)ピクセルを含むことができ、各(サブ)ピクセルは、関連する一対の電極と、それらの間の少なくとも1つの半導体層とを有する。いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセルは、導電性金属線によって電気的に結合された複数の薄膜トランジスタ(thin-film transistor、TFT)構造を含む駆動回路によって、いくつかの非限定的な例では、電極及び少なくとも1つの半導体層が堆積される基板内で、選択的に駆動され得る。かかるパネルの様々な層及び被膜は、典型的には、真空ベースの堆積技術によって形成される。
そのようなディスプレイパネルは、非限定的な例として、携帯電話などの電子デバイスにおいて使用され得る。
いくつかの用途では、OLED製造プロセス中に、導電性堆積材料を選択的に堆積させて、デバイス特徴、例えば、非限定的に、それに電気的に結合された電極及び/又は導電素子を形成することによって、パネルの各(サブ)ピクセルに対して、その側方面及び断面のいずれか又は両方にわたってパターンで導電性堆積層を提供することが目的であり得る。
そのための1つの方法は、いくつかの非限定的な用途において、電極材料及び/又はそれと電気的に結合される導電素子の堆積中にファインメタルマスク(fine metal mask、FMM)を介在させることを伴う。しかしながら、電極として使用される材料は、典型的には、比較的に高い蒸発温度を有し、これは、FMMを再使用する能力及び/又は達成され得るパターンの正確度に影響を及ぼし、付随して、コスト、労力、及び複雑性が増加する。
そのための1つの方法は、いくつかの非限定的な例では、電極材料を堆積することと、その後、パターンを形成するために、その不要な領域を除去する(レーザ穿孔プロセスによることを含む)こととを伴う。しかしながら、除去プロセスは、多くの場合、残骸の創出及び/又は存在を伴い、これは、製造プロセスの収率に影響を及ぼし得る。
更に、そのような方法は、いくつかの用途における適用性、及び/又はある特定のトポグラフィ的特徴を含むいくつかのデバイスへの適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な用途では、光学特性、性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に関してデバイスの性能に影響を及ぼし得る、光電子デバイス内の金属NPの薄い分散層を堆積させるためのメカニズムを提供することが目的であり得る。
そのような方法及びメカニズムは、パターニング被膜の選択的堆積によって、達成されてもよく、このパターニング被膜は、その閉鎖被膜として、又はその少なくとも1つの粒子構造の不連続層として、その上に堆積される導電性堆積材料の能力に影響を及ぼし得る材料特性の特定の組み合わせを、その露出表面上に提供するパターニング材料を含む。
材料特性の組み合わせは各々、様々な材料特性を含むことができる。
そのような材料特性は複雑な相互関係を有し、所与の組み合わせが、単一のパターニング材料では達成できない場合がある。
被膜の特性を調整するため、例えば、非限定的に、発光層及び/又は電荷輸送層としてのその性能を変更するために、被膜において複数の材料を組み合わせて使用することが知られている。
非限定的な例として、有機ホスト材料(Alq3)にドープされた有機蛍光色素(C545T)、有機ホスト材料(CBP)にドープされたリン光金属有機錯体(Ir(pph)3)、有機ホスト材料にドープされた有機熱活性化遅延蛍光(thermally activated delayed fluorescence、TADF)材料、又は有機ホスト材料にドープされたハイパー蛍光エミッタを含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中の放射層は、発光に関して相当な性能を呈することができる。
非限定的な例として、有機ホスト材料(それぞれ、MeO-TBD、Alq3)にドープされた有機p-n型ドーパント若しくはn型ドーパント(F4-TCNQ、LiQ)、又は有機ホスト材料(それぞれ、Alq3、NPB)中の無機p型ドーパント若しくはn型ドーパント(Li、MoO)を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中の正孔輸送層(hole transport layer、HTL)及び電子輸送層(electron transport layer、ETL)を含むがこれらに限定されない輸送層は、十分な導電率を呈し得る。
非限定的な例として、無機材料若しくは無機元素(NPB)と混合された有機材料(C60)、又は一緒に混合された2つの有機材料を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中のHTL又はETLを含むがこれらに限定されない輸送層は、十分な熱安定性を呈し得る。
非限定的な例として、正孔輸送有機材料及び電子輸送有機材料を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中のHTL若しくはETL又は発光ホスト層を含むがこれらに限定されない輸送層は、十分な荷電平衡を達成し得る。
非限定的な例として、2つの無機材料(LiF、Yb)、又は有機材料(Alq3)と混合された無機材料(LiF)を含むがこれらに限定されない複数の材料で構成されるOLEDデバイス中の正孔注入層(hole injection layer、HIL)又は電子注入層(electron injection layer、EIL)を含むがこれらに限定されない電荷注入層は、十分なデバイス性能を呈し得る。
非限定的な例として、ポリマーと混合されたジアリールエテン(diarylethene、DAE)分子は、使用されるDAE分子の量を低減しながら、Mgを選択的にパターニングするために使用され得る。
様々な材料特性の所与の組み合わせを含むがこれらに限定されない被膜の特性を調整するように選択された複数の材料を含むパターニング被膜を提供することが有益と考えられる。
ここで、本開示の例を以下の図を参照して説明するが、異なる図における同一の参照番号は、同一の、及び/又はいくつかの非限定的な例では、類同の、及び/又は対応する要素を示す。
本開示の一例による、配向層の堆積、側方面の第1の部分におけるその上へのパターニング被膜の選択的堆積、続いて、その第2の部分における堆積材料の閉鎖被膜の堆積によって形成される、側方面に複数の層を有する、例示的デバイスの断面からの簡略ブロック図である。 様々な実験例の波長の関数としてのフォトルミネセンス強度のプロットである。 様々な実験例の波長の関数としての透過率低下率のプロットである。 本開示の一例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける下地層の露出層表面上にパターンでパターニング被膜を堆積させるための例示的プロセスを示す概略図である。 パターニング被膜が核形成抑制被膜(NIC)である、図1のパターニング被膜の堆積パターンを含む露出層表面上の第2の部分に堆積材料531を堆積する例示的なプロセスを示す概略図である。 図1のデバイスの例示的なバージョンを断面図で解説する概略図である。 図6Aのデバイスを補足的な平面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの例示的なバージョンを断面図で解説する概略図である。 図6Cのデバイスを補足的な平面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの一例を断面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの一例を断面図で解説する概略図である。 図1のデバイスの一例を断面図で解説する概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 本開示の様々な例による、図1のデバイスの例示的バージョンにおける堆積層との堆積界面におけるパターニング被膜の様々な可能な挙動を示す概略図である。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 各々が、本開示の一例による例示的な試料の複数のSEM画像を、その中の様々な特徴的なサイズのいくつかの粒子の分布のプロットと共に示す。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例による、粒子構造パターニング被膜と粒子構造との間の可能な相互作用の様々な例を示す、図1のデバイスの例示的バージョンの断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの粒子構造の下にある粒子構造パターニング被膜と、その上に堆積された上層とを含む図1のデバイスを、部分切り取り平面図で解説する例示的な概略図である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図11A~図11Eの顕微鏡写真の分析に基づく、特徴的な粒径の関数として粒子構造のヒストグラム分布をプロットしたヒストグラムである。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図11G~図11Jの顕微鏡写真の分析に基づく、特徴的な粒径の関数として粒子構造のヒストグラム分布をプロットしたヒストグラムである。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図11L~図11Oの顕微鏡写真の分析に基づく、特徴的な粒径の関数として粒子構造のヒストグラム分布をプロットしたヒストグラムである。 本開示の一例による、構造を形成するための複数のシードの堆積に続くパターニング被膜の堆積によって形成された、図1のデバイスの放射領域に近接する図1の少なくとも1つの粒子構造を示す概略図である。 本開示の一例による、複数のシードの堆積前にパターニング被膜を堆積することによって形成された、図12Aの少なくとも1つの粒子構造のバージョンを示す概略図である。 本開示の一例による、本体を被覆するためのディスプレイパネル、及びそれを通してディスプレイパネルの層にゼロではない角度でEM信号を交換するためにその中に収容された少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素を有する、例示的なユーザデバイスの様々な例の、断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、本体を被覆するためのディスプレイパネル、及びそれを通してディスプレイパネルの層にゼロではない角度でEM信号を交換するためにその中に収容された少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素を有する、例示的なユーザデバイスの様々な例の、断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、本体を被覆するためのディスプレイパネル、及びそれを通してディスプレイパネルの層にゼロではない角度でEM信号を交換するためにその中に収容された少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素を有する、例示的なユーザデバイスの様々な例の、断面面からの簡略ブロック図である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 本開示の例で作製された試料のSEM顕微鏡写真である。 図14A~図14Bの顕微鏡写真の分析に基づく、平均直径のチャートである。 本開示の一例による例示的な光電子デバイスの断面からの簡略ブロック図である。 本開示の一例による、例示的なエレクトロルミネセントデバイスの断面からのブロック図である。 図16のデバイスの断面図である。 本開示の一例による、図16のデバイスのバージョンで使用するのに好適な例示的なパターニングされた電極を平面図で解説する概略図である。 線19-19に沿った図18のデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、図16のデバイスの例示的なバージョンでの使用に好適な電極の複数の例示的なパターンを平面図で解説する概略図である。 線20B-20Bに沿った図20Aのデバイスの中間段階における例示的な断面図を解説する概略図である。 線20C-20Cに沿った図20Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、例示的なパターニングされた補助電極を有する、図16のデバイスの例示的バージョンの断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの放射領域及び少なくとも1つの非放射領域に重なる補助電極の例示的なパターンを平面図で解説する概略図である。 本開示の一例による、ダイヤモンド構成の放射領域の複数のグループを有する図16のデバイスの例示的バージョンの例示的なパターンを平面図で解説する概略図である。 線23B-23Bに沿った図23Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 線23C-23Cに沿って取られた図23Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、追加の例示的な堆積ステップを有する図17のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの補助電極を有する、少なくとも1つの例示的なピクセル領域と少なくとも1つの例示的な光透過領域とを含む図16のデバイスの透明バージョンの一例を平面図で解説する概略図である。 線28B-28Bに沿った図28Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの例示的なピクセル領域と少なくとも1つの例示的な光透過領域とを含む図16のデバイスの透明バージョンの一例を平面図で解説する概略図である。 線29-29に沿った図29Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 線29-29に沿った図29Aのデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、異なる厚さの第2の電極を有するサブピクセル領域を有する図17のデバイスの例示的バージョンを製造するための例示的プロセスの例示的段階を示し得る概略図である。 本開示の一例による、第2の電極が補助電極と結合される、図16のデバイスの例示的バージョンの例示的断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、非放射領域に隔壁と凹部などの遮蔽領域とを有する図16のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の様々な例による、非放射領域に隔壁と開口などの遮蔽領域とを有する図16のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を示す概略図である。 本開示の様々な例による、非放射領域に隔壁と開口などの遮蔽領域とを有する図16のデバイスの例示的なバージョンの例示的な断面図を示す概略図である。 本開示の一例による、内部に少なくとも1つの開口を含む、複数の層を有するディスプレイパネルを有する例示的なユーザデバイスの例示的な断面図を解説する概略図である。 本開示の一例による、少なくとも1つの開口が少なくとも1つの信号透過領域によって具現化され、ユーザの生態認証の目的のために、IR及び/又はNIRスペクトルのEM放射線を交換する、図34のユーザデバイスの使用を解説する概略図である。 本開示の一例による、ディスプレイパネルを含む図34のユーザデバイスの平面図である。 図35Bに示されるデバイスの線35C-35Cに沿った断面図である。 本開示の一例による、ディスプレイパネルを含む図34のユーザデバイスの平面図である。 図35Dに示されるデバイスの線35E-35Eに沿った断面図である。 本開示の一例による、ディスプレイパネルを含む図34のユーザデバイスの平面図である。 図35Fに示されるデバイスの線35G-35Gに沿った断面図である。 本開示の一例による、パネルの一部の拡大平面図である。 本開示の一例による、選択的堆積及びその後の除去プロセスによって、図16のデバイスの例示的バージョンの露出層表面上に、あるパターンで堆積層を堆積するための例示的プロセスの例示的段階を示す概略図である。 本開示の一例による、表面上に吸収された吸着原子の相対エネルギー状態を解説する例示的なエネルギープロファイルである。 本開示の一例による、膜核の形成を解説する概略図である。
本開示では、少なくとも1つの数値(添え字を非限定的に含む)及び/又は小文字のアルファベット文字(小文字を非限定的に含む)が添付された参照番号は、その参照番号によって説明される要素又は特徴の特定のインスタンス及び/又はそのサブセットを指すとみなされ得る。添付の値及び/又は文字を参照せずに参照番号を参照することは、文脈が指示するように、概して、参照番号によって説明される要素又は特徴、及び/又はそれによって説明される全てのインスタンスのセットを指すことができる。同様に、参照番号は、数字の代わりに文字「x」を有していてもよい。かかる参照番号への言及は、文脈が指示するように、概して、文字「x」が数字で置き換えられた参照番号によって説明される要素又は特徴、及び/又はそれによって説明される全てのインスタンスのセットを指すことができる。
本開示では、限定ではなく説明のために、特定のアーキテクチャ、インターフェース、及び/又は技術を非限定的に含む特定の詳細が、本開示の完全な理解を与えるために記載される。いくつかの例では、周知のシステム、技術、構成要素、デバイス、回路、方法、及びアプリケーションの詳細な説明は、不必要な詳細で本開示の説明を不明瞭にしないように省略される。
更に、本明細書で再現されるブロック図は、本技術の原理を具現化する解説用の構成要素の概念図を表すことができることが理解されよう。
したがって、システム及び方法の構成要素は、本明細書の説明の利益を有する当業者に容易に明らかになる詳細によって本開示が不明瞭とならないように、図面において従来の記号によって必要に応じて表されており、本開示の例を理解することに関係するそれらの特定の詳細のみが示されている。
本明細書に提供される任意の図面は、一定の縮尺で描かれていない場合があり、決して本開示を限定するものとみなされない場合がある。
破線の輪郭で示される任意の特徴又は動作は、いくつかの例では、オプションとみなされ得る。
本開示の目的は、従来技術の少なくとも1つの欠点を除去又は軽減することである。
本開示は、側面の第1の部分において下地層の露出層表面上に堆積され、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜を含む層状半導体デバイスを開示し、パターニング被膜は、それぞれの第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性を呈する、第1の材料及び第2の材料を含む。パターニング被膜は、第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性のうちの少なくとも1つとはそれらの組み合わせ及び値のうちの少なくとも1つに関して異なる、第3の少なくとも1つの材料特性を呈する。第3の少なくとも1つの材料特性は、下地層の露出層表面を、パターニング被膜の露出層表面と区別する。
広い態様によれば、層状半導体デバイスであって、デバイスの側方面の第1の部分において下地層の露出層表面上に堆積され、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜であって、第1の材料及び第2の材料を含むパターニング被膜を含み、第1の材料は、第1の少なくとも1つの材料特性を呈し、第2の材料は、第2の少なくとも1つの材料特性を呈し、パターニング被膜は、第1の少なくとも1つの材料特性及び第2の少なくとも1つの材料特性のうちの少なくとも1つとはそれらの組み合わせ及び値のうちの少なくとも1つに関して異なる、第3の少なくとも1つの材料特性を呈し、第3の少なくとも1つの材料特性は、下地層の露出層表面を、パターニング被膜の露出層表面と区別する、デバイスを開示する。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性は、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転移温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成のうちの少なくとも1つから選択され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料は、金属及び金属合金のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、金属は、イッテルビウム(Yb)、銀(Ag)及びマグネシウム(Mg)のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、金属合金は、銀(Ag)含有物質及びマグネシウム銀(MgAg)のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、パターニング被膜の少なくとも約99%、約95%、約90%、約80%、約70%、及び約50%のうちの少なくとも1つの濃度でホストを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、核形成抑制被膜(NIC)として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、パターニング被膜の約1%以下、約5%以下、約10%以下、約20%以下、約30%以下、及び約50%以下のうちの少なくとも1つの濃度でドーパントを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、核形成抑制被膜(NIC)として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に核形成抑制被膜(NIC)以外のものとして機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、核形成促進被膜(nucleation-promoting coating、NPC)として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの表面エネルギーは、実質的に少なくともドーパントの表面エネルギーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約5~20ダイン/cmの表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点が、実質的に少なくともドーパントの融点であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、ドーパントとホストとでは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、パターニング被膜と、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方とでは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、値及び値の範囲のうちの少なくとも1つの範囲内で、同等性、類似性、及び近接性のうちの少なくとも1つに関して実質的に類似している少なくとも1つの材料特性によって特徴付けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、パターニング材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の特性表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約1ダイン/cm以下、約2ダイン/cm以下、約3ダイン/cm以下、約4ダイン/cm以下、約5ダイン/cm以下、約7ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの昇華温度とドーパントの昇華温度との間の差の絶対値が、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、実質的に同様の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約550nmの波長のEM放射線に対して、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、約1.41以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つである屈折率を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の分子量が、少なくとも約750g/mol以上、1,000g/mol、1,500g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol及び3,000g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストとドーパントとの間のTanimoto係数は、少なくとも約0.65、約0.7、約0.75、約0.8、約0.85、約0.9、及び約0.95のうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、パターニング材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、リン(P)及び窒素(N)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、ホスファゼン部分を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の分子構造の一部は、式(VI)によって表され得、
(NP-(L-R (VI)
式中、NPは、ホスファゼンモノマー骨格単位を表し、Lは、リンカー基を表し、Rは、官能基を表し、xは、1~4の整数であり、yは、1~3の整数であり、nは、少なくとも2の整数であり、
ホストのnの値は、ドーパントのnの値とは異なる。
いくつかの非限定的な例では、ホストのnの値とドーパントのnの値との間の差の絶対値が1であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方のnの値が3であってもよく、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方とは別の方のnの値が4であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の分子構造の一部は、式(VII)によって表され得、
(NP(OR (VII)
式中、Rは、フルオロアルキル基を表し、nは、3~7の整数であり、
ホストのnの値は、ドーパントのnの値とは異なる。
いくつかの非限定的な例では、ホストのnの値とドーパントのnの値との間の差の絶対値が1であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方のnの値が3であってもよく、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方とは別の方のnの値が4であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーは、フッ素(F)を含む少なくとも1つの官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、官能基のうちの少なくとも1つは、全フッ素置換されていなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、官能基のうちのどれも全フッ素置換されていなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、値及び値の範囲のうちの少なくとも1つの範囲による差に関して実質的に異なる、少なくとも1つの材料特性によって特徴付けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストの堆積コントラストと少なくとも同じ大きさの堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得、ホストの濃度は、ドーパントの濃度を実質的に上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、ドーパントの特性表面エネルギーを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~23ダイン/cm、及び約18~22ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約6~22ダイン/cm、約8~20ダイン/cm、約10~18ダイン/cm、及び約10~15ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約1~13.5ダイン/cm、約2~12ダイン/cm、約3~11ダイン/cm、及び約5~10ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、約16~22ダイン/cmであってもよく、ドーパントの特性表面エネルギーは、約10~15ダイン/cmであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、少なくとも3ダイン/cmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約3~8ダイン/cm、及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点は、ドーパントの融点を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約80℃、約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約130℃、約150℃、約200℃、及び約250℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約100~350℃、約130~320℃、約150~300℃、及び約180~280℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約150℃以下、約140℃以下、約130℃以下、約120℃以下、及び約110℃以下のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約50~150℃、約80~150℃、約65~130℃、及び約80~110℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約10~200℃、約20~200℃、約50~180℃、約80~150℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約150~300℃、約180~280℃、約200~260℃、及び約220~250℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得、ドーパントは、約100~150℃、約100~130℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約50~120℃、約70~100℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの蒸発温度とドーパントの蒸発温度との間の差の絶対値は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約100~350℃の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、実質的に同様の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約3.4eV、約3.5eV、約4.1eV、約5eV、及び約6.2eVのうちの少なくとも1つの光学間隙を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも可視スペクトル周辺、NIRスペクトル周辺、約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において実質的に吸収を呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子構造を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、フッ素(F)及びケイ素(Si)のうちの少なくとも一方を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(polyhedral oligomeric silsesquioxane、POSS)基を含み得、ドーパントは、シクロホスファゼン基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、35~50%、35~45%、及び35~40%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、50~70%、55~70%、及び60~70%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントの化合物の分子量の百分率によるFの割合は、ホストのものを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、化合物の分子量の百分率により約35~45%の割合でFを含み得、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により約60~70%の割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々が、6以下、4以下、3以下、2以下、及び1以下のうちの少なくとも1つである連続フッ素化炭素鎖を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストはSiを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、Siを含むモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)基及びPOSS誘導体化合物のうちの少なくとも一方を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、POSS誘導体化合物は、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、非ポリマー材料であり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、オリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ブロックオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、官能基末端単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位は、CF及びCHCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの各官能基は、単一フッ素化炭素部分だけを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基は、いずれのsp混成炭素(C)原子も実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントのモノマーは、フッ素(F)を含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホスファゼン、シクロホスファゼン及びシクロホスファゼン誘導基のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、シクロホスファゼンを含むモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、シクロホスファゼン誘導基は、フッ素(F)を含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、非ポリマー材料であり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、オリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ブロックオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜中のドーパントの濃度は、約50%以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、濃度は、約40%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、及び約5%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、濃度は、ホストとドーパントとの混合物の共融点に対応する濃度以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、濃度は、少なくとも約1%、約3%、約5%、約7%、及び約10%のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ素(F)と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちの少なくとも1つと、を含む金属フッ化物であり得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム及びフッ化イッテルビウムのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約16~20ダイン/cmの特性表面エネルギー及び約150~300℃の融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約8ダイン/cmであるが、ホストの特性表面エネルギーよりも低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、ホストの融点よりも低い融点と、の両方を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約8ダイン/cmであるが、ホストの特性表面エネルギーより少なくとも3ダイン/cmだけ低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、ホストの融点より、約50~120℃、約70~110℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つだけ低い融点と、の両方を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントの特性表面エネルギーは、約3~8ダイン/cm及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つだけホストの特性表面エネルギーよりも低い。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フォトルミネセンス応答を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、フォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、ドーパントの約5重量%以下、約3重量%以下、約2重量%以下、約1重量%以下、約0.5重量%以下、及び約0.1重量%以下のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも1つの不均一性を創出し、その上への少なくとも1つのナノ粒子構造の形成を容易にすることができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの不均一性は、金属元素を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの不均一性は、酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)、及び炭素(C)のうちの少なくとも1つから選択された非金属元素を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの不均一性は、核形成抑制被膜(NPC)である。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、第1の材料及び第2の材料を含む混合物を提供し、そのような混合物を、第1の部分における下地層の露出層表面上に堆積させることによって、堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、混合物は、第1の材料及び第2の材料の一方から選択された供給パターニング材料を供給し、それに処理を施して、第1の材料及び第2の材料の他方を含む生成パターニング材料を生成することによって、提供され得る。
いくつかの非限定的な例では、処理は、供給パターニング材料を加熱することを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、第1の材料及び第2の材料を共蒸着させることによって、堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び第2の材料は、共通の蒸発源から蒸発され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、第1の蒸発源から蒸発され得、第2の材料は、第2の蒸発源から蒸発され得る。
広い態様によれば、層状半導体デバイスであって、デバイスの側方面の第1の部分に設けられ、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜であって、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜と、デバイスの側方面の第2の部分に設けられた堆積層であって、堆積材料を含む堆積層と、を含む、デバイスを開示する。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~22ダイン/cmの特性表面エネルギーを有し得、ドーパントは、ホストの特性表面エネルギーより小さい特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、130~300℃の融点を有し得、ドーパントは、ホストの融点よりも低い融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、複数のモノマーを含むオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのオリゴマー及びドーパントのオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
広い態様によれば、層状半導体デバイスであって、第1の電極及び第2の電極と、デバイスの横方向面において第1の電極と第2の電極との間に延在し、第1の層表面を画定する半導体層であって、第1の層表面が、デバイスの側方面において第1の部分及び第2の部分にわたって延在する、半導体層と、デバイスの側方面の第1の部分における第1の層表面上に堆積されたパターニング被膜であって、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜と、デバイスの側方面の第2の部分における第1の層表面上に配設された第2の電極と、を含む、デバイスを開示する。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~22ダイン/cmの特性表面エネルギーを有し得、ドーパントは、ホストの特性表面エネルギーより小さい特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、130~300℃の融点を有し得、ドーパントは、ホストの融点よりも低い融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、複数のモノマーを含むオリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのオリゴマー及びドーパントのオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
説明
層状デバイス
本開示は、概して、層状半導体デバイス100に関し、より具体的には、光電子デバイス1200(図12A)に関する。光電子デバイス1200は、概して、電気信号を光子に、又はその逆に変換する任意のデバイスを包含し得る。いくつかの非限定的な例では、光電子デバイス1200を含むがこれに限定されない層状半導体デバイスは、ディスプレイパネル1340(図13A)を含むがこれに限定されない、ユーザデバイス1300(図13A)の面3401(図34)として役立ち得る。
当業者は、本開示が光電子デバイス1200を対象としているが、その原理は、薄膜を含む導電性堆積材料531(図5)の少なくとも1つの層を非限定的に含み、かついくつかの非限定的な例では、電磁(EM)信号が、層のうちの少なくとも1つの平面に対してゼロでない角度で、全体的又は部分的に中を通過し得る、複数の層を有する任意のパネルに適用可能であり得ることを理解するであろう。
ここで図1に目を向けると、例示的な層状半導体デバイス100の断面図が示され得る。いくつかの非限定的な例では、図16により詳細に示すように、デバイス100は、基板10上に堆積された複数の層を含み得る。
X軸として識別される側方軸は、Z軸として識別される長手方向軸と共に示され得る。Y軸として識別される第2の側方軸は、X軸及びZ軸の両方を実質的に横断するものとして示され得る。側方軸のうちの少なくとも1つは、デバイス100の側方面を画定することができる。長手方向軸は、デバイス100の横方向面を画定することができる。
デバイス100の層は、側方軸によって画定される平面に実質的に平行に、側方面に延在し得る。当業者は、図1に示される実質的に平面的な表現が、いくつかの非限定的な例では、解説のため抽象化されている場合があることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、デバイス100の側方範囲にわたって、異なる厚さ及び寸法の局所化された実質的に平面の層が存在してもよく、いくつかの非限定的な例では、層が実質的に完全に存在しなくてもよく、かつ/又は非平面遷移領域(側方間隙及び更に不連続性を含む)によって分離される層を含んでもよい。
したがって、解説目的のために、デバイス100は、実質的に平行な平面層の実質的に階層化された構造としてその断面面で示され得るが、かかるデバイスは、特徴を画定するための多様なトポグラフィを局所的に解説することができ、その各々は、断面面において考察された階層化されたプロファイルを実質的に呈し得る。
図1に示すように、デバイス100の層は、基板10と、その側方面の少なくとも一部分の露出層表面11上に配設されたパターニング被膜130と、を含む。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、その側方範囲が第1の部分101に限定されてもよく、堆積層140は、その側方面の第2の部分102においてデバイス100の露出層表面11上に閉鎖被膜150として配設され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102は、第1の部分101を越えて、デバイスの下地層の露出層表面11の部分を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、パターニング被膜130の露出層表面11上に不連続層170として配設され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10とパターニング被膜130との間に少なくとも1つの介在層110があり得る。いくつかの非限定的な例では、介在層110のうちの少なくとも1つは、配向層120及び有機支持層115(集合的に、「下地層」)のうちの少なくとも1つであってもよく、及び/又はそれらと連結していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130、堆積層140、及び/又は少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの上層180によって被覆され得る。
パターン二ング
パターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、デバイス100の下地層の露出層表面11上に閉鎖被膜150として配設され、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101を含むがこれに限定されないファインメタルマスク(FMM)などのシャドウマスク415(図4)を使用することを含むがこれに限定されない選択的堆積によって側方範囲が制限される。したがって、いくつかの非限定的な例では、デバイス100の第2の部分102において、デバイス100の下地層の露出層表面11は、パターニング被膜130の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
パターニング被膜
パターニング被膜130の属性に起因して、パターニング被膜130を含む第1の部分101は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
しかしながら、堆積材料531の蒸気フラックスへのデバイス100の曝露は、いくつかの非限定的な例では、第2の部分102における堆積材料531の堆積層130の閉鎖被膜150の形成をもたらし得、下地層の露出層表面11は、パターニング被膜130を実質的に欠いている(被膜されていない)。
したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、堆積材料531の後続の堆積に対して高い堆積(又はパターニング)コントラストを提供する核形成抑制被膜(NIC)であってもよく、その結果、堆積材料531は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130が堆積された閉鎖被膜150として堆積されない傾向がある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング材料411を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、NIC材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング材料411の閉鎖被膜150を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101におけるパターニング被膜130が、堆積材料531の蒸気フラックスに供されると、少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170の形成を引き起こすためのパターニング被膜130を提供することを必要とするシナリオが存在し得る。少なくともいくつかの用途では、パターニング被膜130の属性は、堆積材料531の閉鎖被膜150がパターニング被膜130を実質的に欠いていてもよい第2の部分102に形成され得る一方で、少なくとも1つの特質を有する少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170のみが、パターニング被膜130上の第1の部分101に形成され得るようなものであり得る。
考察を簡略にするために、本開示では、パターニング被膜130が堆積されて、その上に少なくとも1つの粒子構造160を堆積させるためのベースとして機能する限り、そのようなパターニング被膜130は、粒子構造パターニング被膜130と称され得る。対照的に、パターニング被膜130が第1の部分101に堆積されて、堆積層140の閉鎖被膜150のそのような第1の部分101における形成を実質的に妨げ、したがって、堆積層140の閉鎖被膜150の堆積を第2の部分102に制限する限り、そのようなパターニング被膜130は、非粒子構造パターニング被膜130として指定され得る。当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、粒子構造パターニング被膜130及び非粒子構造パターニング被膜130の両方として機能し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、例えば、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つの厚さを有する堆積材料531の閉鎖被膜150を堆積させながら、第2の部分102において、非限定的な例として、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属又は金属合金(金属/合金)であり得る堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170を形成することを必要とするシナリオが存在し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170として堆積された堆積材料531の相対量は、第2の部分102内の閉鎖被膜150として堆積された堆積材料531の量の約1~50%、約2~25%、約5~20%、及び約7~10%のうちの少なくとも1つに対応し得、非限定的な例として、約100nm以下、約75nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つの厚さに対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜130の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る、その中の少なくとも1つの領域によって画定され得るパターンで配設され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの領域により、パターニング被膜130をその複数の個別の断片に分離し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の複数の個別の断片は、その側方面において互いに物理的に離隔され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の複数の個別の断片は、限定ではないが、アレイ又はマトリックスを含む規則的構造で配置されてもよく、その結果、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の個別の断片は反復パターンで構成され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の複数の個別の断片のうちの少なくとも1つは、各々、放射領域1310に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の開口率は、約50%以下、約40%以下、約30%以下、及び約20%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、単一のモノリシック被膜として形成され得る。
パターニング被膜及び/又はパターニング材料の属性
初期付着確率
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、堆積材料531の堆積に対して比較的低い初期付着確率(いくつかの非限定的な例では、Walkerらによって記載されたデュアルQCM技術で特定された条件下で)を有する露出層表面11を提供することができ、この初期付着確率は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130が堆積されたデバイス100の下地層の露出層表面11の堆積材料531の堆積に対する初期付着確率よりも実質的に低くすることができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の初期付着確率は、下地層の表面上への堆積時に、下地層との分子間相互作用の程度に対する任意の影響を軽減又は低減するのに十分な厚さを有する、デバイス100内のパターニング被膜130の堆積と同様の環境下で、そのような材料を膜として堆積させること、及び/又は被膜することによって決定され得る。非限定的な例として、初期付着確率は、少なくとも約20nm、約25nm、約30nm、約50nm、約60nm、及び約100nmのうちの少なくとも1つの厚さを有する膜又は被膜上で測定され得る。
パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の低い初期付着確率に起因して、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は形態内の被膜として堆積されると、デバイス100内のパターニング被膜130の堆積と同様の状況下で、堆積材料531の堆積に抗する、例えば非限定的に第1の部分101内の、パターニング被膜130の露出層表面11は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の初期付着確率の間には、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、堆積材料531の堆積及びその上の堆積材料531の平均層厚に対して正の相関があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003以下、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、銀(Ag)及びマグネシウム(Mg)のうちの少なくとも1つの堆積に抗する初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、閾値以下である、Ag、Mg、イッテルビウム(Yb)、カドミウム(Cd)、及び亜鉛(Zn)を含むがこれらに限定されない、これらのうちの少なくとも1つから選択された、複数の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる閾値は、約0.9、約0.3、約0.2、約0.15、約0.1、約0.08、約0.05、約0.03、約0.02、約0.01、約0.008、約0.005、約0.003、約0.001、約0.0008、約0.0005、約0.0003、及び約0.0001のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの更なる非限定的な例では、パターニング被膜130は、Ag、Mg、及びYbのうちの少なくとも1つから選択される複数の堆積材料531の堆積に抗する、かかる閾値以下の初期付着確率を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約0.15~0.0001、約0.1~0.0003、約0.08~約0.0005、約0.08~0.0008、約0.05~0.001、約0.03~0.0001、約0.03~0.0003、約0.03~0.0005、約0.03~0.0008、約0.03~0.001、約0.03~0.005、約0.03~0.008、約0.03~0.01、約0.02~0.0001、約0.02~0.0003、約0.02~0.0005、約0.02~0.0008、約0.02~0.001、約0.02~0.005、約0.02~0.008、約0.02~0.01、約0.01~0.0001、約0.01~0.0003、約0.01~0.0005、約0.01~0.0008、約0.01~0.001、約0.01~0.005、約0.01~0.008、約0.008~0.0001、約0.008~0.0003、約0.008~0.0005、約0.008~0.0008、約0.008~0.001、約0.008~0.005、約0.005~0.0001、約0.005~0.0003、約0.005~0.0005、約0.005~0.0008、及び約0.005~0.001のうちの少なくとも1つの堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、第1の閾値以下の第1の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率と、第2の閾値以下の第2の堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率とを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積材料531はAgであり得、第2の堆積材料531はMgであり得る。いくつかの他の非限定的な例では、第1の堆積材料531はAgであり得、第2の堆積材料531はYbであり得る。いくつかの他の非限定的な例では、第1の堆積材料531はYbであり得、第2の堆積材料531はMgであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1の閾値は、第2の閾値を上回ってもよい。
透過率
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターン二ング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として堆積されたとき、またデバイス100内のパターニング被膜130の堆積と同様の状況下で、Agを含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスにさらされた後に、少なくとも閾値透過率値のEM放射線に対する透過率を有してもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる透過率は、非限定的な例として、有機発光ダイオード(OLED)デバイスのカソードであり得る、光電子デバイスの電極を堆積させるために使用され得る、典型的条件下で、薄膜として形成される、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の露出層表面11を、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに曝露した後に測定され得る。
いくつかの非限定的な例では、露出層表面11を、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供するための条件は、以下の通りであってもよい:(i)真空圧を、約10-4Torr又は10-5Torrを含むがこれに限定されない基準圧力に維持すること、(ii)Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスが、約1オングストローム(Å)/秒を含むがこれに限定されない基準堆積速度と実質的に一致しており、非限定的な例として、QCMを用いて監視及び/又は測定することができること、(iii)堆積材料531の蒸気フラックスが、露出層表面11の平面に対して実質的に直角に近い角度で、露出層表面11に向かって向けられていること、(iv)露出層表面11が、約15nmを含むがこれに限定されない基準平均層厚に達するまで、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供されること、及び(v)そのような基準平均層厚に到達すると、露出層表面11が、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに更に供されないこと。
いくつかの非限定的な例では、Agを含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供される露出層表面11は、実質的に室温(例えば、約25℃)であり得る。いくつかの非限定的な例では、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の蒸気フラックスに供されている露出層表面11は、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531が蒸発する蒸発源から、約65cm離れて位置決めされ得る。
いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、可視スペクトルの波長で測定され得る。非限定的な例として、閾値透過率値は、少なくとも約460nm、約500nm、約550nm、及び約600nmのうちの少なくとも1つであり得る可視スペクトル内の波長で測定され得る。いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、IRスペクトル及び/又はNIRスペクトルの波長で測定され得る。非限定的な例として、閾値透過率値は、約700nm、約900nm、及び約1000nmのうちの少なくとも1つの波長で測定され得る。いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、試料を透過し得る入射EMパワーの割合として表すことができる。いくつかの非限定的な例では、閾値透過率値は、少なくとも約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、及び約90%のうちの少なくとも1つであり得る。
実施例
例示的な材料の透過率を測定すると共に、堆積材料531の閉鎖被膜150が、Agの形態で、そのような例示的な材料の露出層表面11上に形成されたか否かを視覚的に観察するために、一連の試料を作製した。各試料は、ガラス基板10上に、例示的な材料の約50nm厚の被膜を堆積させ、次いで、被膜の露出層表面11を、約15nmの基準層厚に達するまで、Agの形態で、約1Å/秒の速度で堆積材料531の蒸気フラックスに供することによって作製した。
本明細書の試料に使用される例示的な材料の分子構造を表1に述べる。
次いで、各試料を視覚的に分析し、各試料を通る透過率を測定した。
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
堆積材料531の実質的な閉鎖被膜150が、Agの形態で形成された試料を視覚的に識別し、これらの試料中のかかる閉鎖被膜150の存在を、それらを通る透過率の測定によって更に確認したところ、約460nmの波長で約50%以下の透過率を示した。
加えて、Agの形態の堆積材料531の閉鎖被膜150の形成がないことが識別された試料について、これらの試料におけるそのような閉鎖被膜150の不在は、それを通るEM透過率の測定によって更に確認され、少なくとも約70%の(約460nmの波長でのEM放射線の)透過率を示した。
結果を以下の表2にまとめる。
上記に基づいて、表1及び表2の最初の7つの試料(HT211~EM-2)、並びに試料EM-9及びEM-15で使用される材料は、いくつかのシナリオでは、Yb、Ag、Mg、及び/又はMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、その上への堆積材料531の堆積を抑制するための適用性を低下させた場合があることが見出された。
一方、EM-9を除く試料EM-4~EM-14で使用される材料は、いくつかのシナリオでは、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、その上への堆積材料531の堆積を抑制するためのパターニング被膜130として機能する適用性を有し得ることが見出された。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、基板10が核形成促進被膜(NPC)720として機能する傾向があり、その一部分が、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の堆積に対してNICとして機能する傾向があり得るパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料で被膜される場合、被膜された部分(第1の部分101)及び被膜されていない部分(第2の部分102)は、その上に堆積された堆積材料531が異なる平均膜厚を有する傾向があり得るように、異なる初期付着確率及び/又は核形成速度を有する傾向があり得る。
本明細書で使用される場合、そのようなシナリオでは、第2の部分102に堆積された堆積材料531の平均膜厚を第1の部分101における堆積材料の平均膜厚で割った商は、概して、堆積(又はパターニング)コントラストと称され得る。したがって、堆積コントラストが実質的に高い場合、第2の部分102における堆積材料531の平均膜厚は、第1の部分101における堆積材料531の平均膜厚よりも実質的に大きくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、所与の堆積材料531用のNICとして機能し得るパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、基板10上に堆積されたときに、実質的に高い堆積コントラストを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411の初期付着確率の間には、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、堆積材料531の堆積及びその堆積コントラストに対して負の相関があり得、換言すれば、低い初期付着確率は高い堆積コントラストと高度に相関し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積コントラストが実質的に高い場合、第2の部分102において堆積材料531の閉鎖被膜150を形成するのに十分な堆積材料531の堆積があるとき、第1の部分101において堆積される堆積材料531はほとんどないか全くない可能性がある。
いくつかの非限定的な例では、堆積コントラストが実質的に低い場合、第2の部分102において閉鎖被膜150を形成するのに十分な堆積材料531の堆積があるとき、第1の部分101に堆積された堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170があり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対して実質的に高い堆積コントラストを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、低減された堆積コントラストを必要とするいくつかのシナリオでは、第1の部分101における堆積材料531の平均層厚が実質的に小さく、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されないいくつかの非限定的な例では、第2の部分102における堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続被膜170の堆積を必要とするいくつかのシナリオを含むがこれらに限定されないシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に小さく、ナノ粒子(nanoparticle、NP)によるEM放射線の吸収が、約460nm以下の波長を有するEM放射線から下地層を保護することを含むがこれに限定されないために必要とされる、第2の部分102におけるそのようなNPの形成を含むがこれに限定されない、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれに限定されない場合に、第2の部分102において、堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170の形成を必要とするシナリオが存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、そのようなシナリオでは、約2~100、約4~50、5~20、及び約10~15のうちの少なくとも1つの堆積コントラストに対する適用性があり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対して実質的に低い堆積コントラストを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、第1の部分101における堆積材料531の平均層厚が大きく、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、実質的に高い堆積コントラストを必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対して実質的に低い堆積コントラストを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、第1の部分101における堆積材料531の平均層厚が大きく、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における粒子構造160の閉鎖被膜150の実質的な不在、又は高密度を必要とするシナリオを含むがこれに限定されない実質的に高い堆積コントラストを必要とするいくつかのシナリオでは、少なくとも約460nmである波長を有するEM放射線に対する増加した透明性を必要とするシナリオを含むがこれに限定されない、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおけるEM放射線の吸収の実質的な不在を必要とするいくつかのシナリオを含むがこれらに限定されないシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積に対するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に高く、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における堆積材料531の粒子構造160の不連続層170又は低密度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。非限定的な例として、約2~100、約4~50、約5~20、及び約10~15のうちの少なくとも1つの堆積コントラストは、第2の部分102内の堆積材料531の平均層厚が実質的に高く、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合のいくつかのシナリオでは適用性を有し得る。
表面エネルギー
特性表面エネルギーは、特に材料に関して本明細書で使用される場合、概して、かかる材料から決定される表面エネルギーを指し得る。
非限定的な例として、特徴的な表面エネルギーは、薄膜形態で堆積及び/又は被膜された材料によって形成された表面から測定され得る。
いくつかの非限定的な例では、Mg、Ag、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531用のNICとして機能する傾向があり得るパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、露出層表面11上に薄膜又は被膜として堆積されたときに実質的に低い表面エネルギーを呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約23ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、約10~22ダイン/cmを含むがこれに限定されない過度に低くない実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を必要とするシナリオが存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有する、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有材料のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない堆積材料531用のNICとして機能し得るパターニング材料411を含むがこれらに限定されない材料は、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に高く、少なくとも約95nm、約45nm、約20nm、約10nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における堆積材料531の粒子構造160の不連続層170又は低密度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用可能性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低いが過度に低くない表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可撓性基板10上に製造されたデバイスを含むがこれに限定されない、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つの下で十分な信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用可能性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくとも約6ダイン/cm、約7ダイン/cm、約8ダイン/cm、約9ダイン/cm、約10ダイン/cm、約12ダイン/cm、及び約13ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約10~22ダイン/cm、約13~22ダイン/cm、約15~20ダイン/cm、及び約17~20ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い表面エネルギーを有する、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない堆積材料531のためのNICとして機能し得るパターニング材料411を含むがこれらに限定されない材料は、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚が実質的に低く、約100nm以下、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない場合、第1の部分101における堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170又は低密度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、実質的に高い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料が、実質的に高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオに対して適用性を有し得ることが仮定され得る。
固体の表面エネルギーを決定するための様々な方法及び理論が知られている。
非限定的な例として、表面エネルギーは、液体-蒸気界面と表面との間の接触角を測定するために、様々な液体が固体の表面と接触し得るようになる接触角の一連の測定に基づいて計算及び/又は導出され得る。いくつかの非限定的な例では、固体表面の表面エネルギーは、表面を完全に濡らす最も高い表面張力を有する液体の表面張力に等しくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜におけるパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の特性表面エネルギーは、基板10上に実質的に単一の分子成分の被膜として材料を堆積させ、その接触角を好適な一連のプローブ液体で測定することによって決定され得る。
非限定的な例として、Zismanプロットが、表面との完全な湿潤(すなわち、0°の接触角θ)をもたらす表面張力の値を決定するために使用され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、テトラデカンを含むがこれに限定されない無極性溶媒に対して、少なくとも約40°、約45°、約50°、約55°、約60°、約65°、及び約70°のうちの少なくとも1つである接触角を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、水を含むがこれに限定されない極性溶媒に対して、約15°以下、約10°以下、約8°以下、及び約5°以下のうちの少なくとも1つの接触角を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、表面の臨界表面張力は、Zisman法に従って決定され得る。
実施例
非限定的な例として、様々な材料によって形成された表面の臨界表面張力を測定するために、一連の試料を作製した。測定結果を表3にまとめる。
表3における臨界表面張力の上述の測定及びAgの形態の堆積材料531の実質的な閉鎖被膜150の存在又は不在に関する以前の観察に基づいて、パターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜として堆積されたときに実質的に低い表面エネルギー表面を形成する材料は、非限定的な例として、約12~22ダイン/cmの臨界表面張力を有する材料であり得、パターニング被膜130を形成して、その上への、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない堆積材料531の堆積を阻害するのに好適であり得ることが見出された。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、ここで、薄膜として堆積されたときに比較的高い表面エネルギーを呈するパターニング材料411を含有するパターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、限定することなく含まれるが、閉鎖被膜150の厚さが、非限定的な例として、約100nm以下、約75nm、約50nm以下、約25nm以下、及び約15nm以下のうちの少なくとも1つである場合、第1の部分101における堆積材料531の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170と、第2の部分102における堆積材料531の閉鎖被膜150と、を形成し得ることが見出されている。
熱特性
ガラス転移温度
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、(i)少なくとも約300℃、約200℃、約170℃、約150℃、約130℃、約120℃、約110℃、及び約100℃のうちの少なくとも1つ、並びに(ii)約20℃以下、約0℃以下、約-20℃以下、約-30℃以下、及び約-50℃以下のうちの少なくとも1つ、のうちの1つであるガラス転移温度を有し得る。
非限定的な例として、消費者向け電子デバイスについて約25℃~80℃であり得る典型的な動作温度範囲でのガラス転移を受けないパターニング材料411は、そのようなデバイスの安定性の向上に寄与し得るような用途での使用に望ましい場合があると仮定される。
融点
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い分子間力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い融点を呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、少なくとも約100℃、約120℃、約140℃、約160℃、約180℃、及び約200℃のうちの少なくとも1つの、大気圧での融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い融点を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、いくつかの非限定的な例では、融点に近づく動作温度におけるそのような材料の物理的特性の変化に起因して、約60℃以下、約80℃以下、及び約100℃以下のうちの少なくとも1つの温度に対する十分な温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、約120℃の融点を有する材料は、少なくとも約100℃を含むがこれに限定されない実質的に高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い融点を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
実施例
非限定的な例として、選択された実施例の材料の融点は、示差走査熱量測定を使用して測定された。具体的には、10℃/分の加熱速度での第2の加熱サイクル中に、各試料に対する融点を決定した。測定結果を表4にまとめる。
昇華温度
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い分子間力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い昇華温度を呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、低い昇華温度を有する材料は、材料の堆積膜の層厚に対する実質的に高い度合の制御を必要とする製造プロセスに対する適用性を低下させた場合がある。非限定的な例として、約140℃以下、約120℃以下、約110℃以下、約100℃以下、及び約90℃以下のうちの少なくとも1つの昇華温度を有する材料については、真空熱蒸着を含むがこれに限定されない蒸着法を使用して堆積される膜の堆積速度及び層厚を制御する際に制約が課され得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に高い昇華温度を有する材料は、堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚に対する実質的に高い度合の制御を必要とするいくつかのシナリオでは、用途を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、堆積材料531の閉鎖被膜150の平均層厚の実質的に正確な制御を必要とし得る製造プロセスに対する適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、約140℃以下、約120℃以下、約110℃以下、約100℃以下、及び約90℃以下のうちの少なくとも1つである昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、真空熱蒸着を含むがこれに限定されない既知の蒸着法を使用して堆積され得るそのような材料を含む膜の堆積速度及び平均層厚のうちの少なくとも1つへの制約に遭遇する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、そのような材料を含む膜の平均層厚の制御において実質的に高い精度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、約350℃以下、約400℃以下、及び約500℃以下のうちの少なくとも1つである昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に高い昇華温度に起因する、非限定的な例として、特定のツール構成において真空熱蒸着を使用して薄膜として堆積させるためにそのような材料を処理する能力への制約に遭遇する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、約100~320℃、約120~300℃、約140~280℃、又は約150~250℃のうちの少なくとも1つの、高真空下での昇華温度を有し得る。いくつかの非限定的な例では、そのような昇華温度は、パターニング材料411がPVDを使用して被膜として実質的に容易に堆積されることを可能にし得る。
パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の昇華温度は、当業者に明らかな様々な方法を使用して決定され得、これらの方法としては、非限定的な例として、約10-4Torrの実質的に高真空下蒸発源において、るつぼを含むがこれに限定されない中で材料を加熱すること、並びに、
・るつぼから一定の距離に取り付けられたQCM上の露出層表面11上への材料の堆積の始まりを観察すること、
・るつぼから一定の距離に取り付けられたQCM上の露出層表面11上への特定の堆積速度、非限定的な例として、0.1Å/秒、を観察すること、及び/又は
・非限定的な例として、約10-4又は10-5Torrの材料の閾値蒸気圧に達すること、を行うために達成され得る温度を決定することを含むが、これらに限定されない。
いくつかの非限定的な例では、QCMは、昇華温度を決定する目的で、るつぼから約65cm離して取り付けることができる。
凝集エネルギー
ヤングの式によれば、材料の凝集エネルギー(又は、破壊靭性若しくは凝集強度)は、その表面エネルギーに比例する傾向があり得る(Young,Thomas(1805)「An essay on the cohesion of fluids」Philosophical Transactions of the Royal Society of London,95:65-87を参照)。
リンデマンの基準によれば、材料の凝集エネルギーは、その溶融温度に比例する傾向があり得る(Nanda,K.K.,Sahu,S.N,and Behera,S.N(2002)「Liquid-drop model for the size-dependent melting of low-dimensional systems」Phys.Rev.A.66(1):013208を参照)。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い分子間力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い凝集エネルギーを呈する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、製造及び使用のうちの少なくとも1つの間に、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つを受ける傾向があり得るデバイスを含むがこれに限定されないものにおいて、十分な破壊靱性を必要とするいくつかのシナリオでは適用性を低下させた場合があり、したがって、そのようなシナリオでは、材料が亀裂又は破壊する傾向があり得る。非限定的な例として、約30ダイン/cm以下の凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可撓性基板10上に製造されたデバイスにおけるいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可撓性基板10上に製造されたデバイスを含むがこれに限定されない、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つの下で実質的に高い信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
実施例
非限定的な例として、一連の試料を作製して、その剥離又は層間剥離時の破損点を決定した。具体的には、各試料は、ガラス基板10上に、パターニング被膜130として機能する例示的な各材料の約50nm厚の層、続いてキャッピング層(capping layer、CPL)として一般的に使用される有機材料の約50nm厚の層を堆積させることによって作製された。次いで、各試料のCPLの露出層表面11に接着テープを適用した。接着テープを剥がして各試料の層間剥離(凝集破壊)を生じさせ、剥がした接着テープ及び層間剥離した試料を分析して、どの層(又は、その隣接層との界面)で破壊が生じたかを決定した。パターニング被膜130内で、又はパターニング被膜130と隣接層との間の界面で破壊が生じた試料は、層間剥離試験に不合格であると識別され、CPL内で破壊(すなわち、CPL内の凝集破壊)が生じた試料は、層間剥離試験に合格したと識別された。表5は、そのような分析の結果をまとめる。
層間剥離試験の上述の分析、並びに例示的な材料の融点及び臨界表面張力に関する以前の観察に基づいて、(EM-10及びEM-11の両方よりも大きい融点及び臨界表面張力の両方を呈した)パターニング材料411としてEM-8を含むパターニング被膜130を用いて作製された試料は、CPLが分離して新しい表面を形成するという点でCPL内で発生する破壊を示したが、一方、パターニング材料411としてそれぞれEM-10及びEM-11を含むパターニング被膜130を用いて作製された試料は、パターニング被膜130が分離して新しい表面を形成するという点でパターニング被膜130内で発生する破壊を示したことが見出された。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、これは、パターニング材料411がEM-8を含む場合、パターニング被膜130の凝集エネルギーと、パターニング被膜130とCPLとの間の界面における接着エネルギーと、の両方よりも低いCPLの凝集エネルギーによるものであると仮定され得る。逆に、EM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14のうちの1つを含むパターニング材料411によって形成された各パターニング被膜130は、そのような試料について、CPLの凝集エネルギーと、パターニング被膜130とCPLとの間の界面における接着エネルギーと、の両方よりも低い凝集エネルギーを呈し、その結果、凝集破壊による層間剥離が、両方の試料のパターニング被膜130内で生じた。
光学間隙又はバンド間隙
本開示では、半導体材料は、概してバンド間隙を呈する材料として説明され得る。いくつかの非限定的な例では、バンド間隙は、半導体材料の最高被占分子軌道(highest occupied molecular orbital、HOMO)と最低空分子軌道(lowest unoccupied molecular orbital、LUMO)との間に形成され得る。したがって、半導体材料は、実質的に(金属/合金を含むがこれに限定されない)導電性材料の導電率以下であるが、実質的に(ガラスを含むがこれに限定されない)絶縁材料と少なくとも同じ大きさの導電率を呈する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は有機半導体材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は、無機半導体材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の光学間隙は、材料のHOMO-LUMO間隙に対応する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に大きい又は広い光学間隙(及び/又は、HOMO-LUMO間隙)を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、可視スペクトルの深いB(青)領域、近UVスペクトル、可視スペクトル、及び/又はNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて、実質的に弱いフォトルミネセンスを呈するか、又は実質的にフォトルミネセンスを呈しない傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に小さいHOMO-LUMO間隙を有する材料は、光学技術を使用して材料の膜を検出するシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の光学間隙は、パターニング材料411が、そのようなEM放射線に供されたときに光励起を受けないように、源によって放射されるEM放射線の光子エネルギーよりも広くあり得る。
フォトルミネセンス
非限定的な例として、被膜及び/又は材料のフォトルミネセンスは、光励起プロセスを通して観察され得る。光励起プロセスでは、被膜及び/又は材料は、UVランプなどのEM源によって放出される放射線に供され得る。
EM源によって放出された放射線が被膜及び/又は材料によって吸収されると、被膜及び/又は材料内の電子が一時的に励起され得る。励起に続いて、蛍光及びリン光を含むがこれらに限定されない1つ以上の緩和プロセスが生じ得、これにより、被膜及び/又は材料によってEM放射線が放出される。かかるプロセス中に被膜及び/又は材料によって放射されるEM放射線は、被膜及び/又は材料のフォトルミネセンス特性を特徴付けるために、例えば光検出器によって検出され得る。
本明細書で使用される場合、被膜及び/又は材料に関するフォトルミネセンスの波長は、概して、励起状態からの電子の緩和の結果としてかかる被膜及び/又は材料によって放射されるEM放射線の波長を指すことができる。当業者は、光励起プロセスの結果として被膜及び/又は材料によって放出されるEM放射線の波長は、概して、光励起を開始するために使用されるEM放射線の波長よりも長くてもよいことを理解するであろう。フォトルミネセンスは、蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない光学検出技法を含むがこれに限定されない、当技術分野で既知の様々な技法を使用して検出及び/又は特徴付けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、様々な被膜及び/又は材料の光学間隙は、光励起プロセス中にEM放射線が吸収又は放射される被膜及び/又は材料のエネルギー間隙に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、非限定的な例として、UVA又はUVBなどのUVスペクトルに対応する波長を有するEM放射線に被膜及び/又は材料を供することによって、検出及び/又は特徴付けられ得る。いくつかの非限定的な例では、光励起を引き起こすためのEM放射線は、約365nmの波長を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において実質的に弱いフォトルミネセンス又は吸収を有するか、又は実質的に有しないパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料から構成されたパターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜は、フォトルミネセンス被膜又は吸収被膜のいずれとしても機能しない傾向があり得、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
蛍光顕微鏡法で使用される放射線源の一般的な波長は、約365nmである。したがって、特に非限定的な例として薄膜として堆積されたときに、少なくとも約365nmの波長において実質的に弱いフォトルミネセンス又は吸収を有するか、又は実質的に有しないパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料の存在は、蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない典型的な光学検出技術を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。これは、材料の堆積に続いて、かかる材料が存在する部分を決定するいくつかのシナリオがあり得るため、基板10の部分の上に、例えばFMMを通して、材料が選択的に堆積されるいくつかのシナリオにおいて制約を課し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、可視スペクトルに対応する任意の波長でフォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、少なくとも約300nm、約320nm、約350nm、及び約365以上のうちの少なくとも1つの波長を有するEM放射線に供されたときにフォトルミネセンスを呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、そのようなEM放射線に供されたときにわずかな、及び/又は検出可能な吸収を呈しない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つである波長において実質的に低いフォトルミネセンスを呈するか、又は実質的にフォトルミネセンスを呈しない材料は、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、
フォトルミネセンスを呈する材料を含むことを含むがこれに限定されないことにより、UVスペクトル及び/又は可視スペクトルに対応する波長でフォトルミネセンスを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、約315~400nmの波長に対応し得るUVA、及び/又は約280~315nmの波長に対応し得るUVBを含むがこれらに限定されない、UVスペクトルに対応する波長であり得る。いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、約380~740nmの波長に対応し得る可視スペクトルに対応する波長であり得る。いくつかの非限定的な例では、フォトルミネセンスは、深いB(青)に対応する波長であり得る。
いくつかの非限定的な例では、そのようなパターニング被膜130の存在は、パターニング被膜130の堆積時に蛍光顕微鏡法などの日常的な特徴付け技法を使用して検出及び/又は観察され得る。
屈折率
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、低い屈折率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の屈折率は、少なくとも約1.35、約1.32、約1.3、及び約1.25のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.43以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つであり得る、550nmの波長におけるEM放射線に対する屈折率を有し得る。
実施例
非限定的な例として、様々な例示的な材料のうちの一部によって形成された被膜の550nmの波長における屈折率を測定するために、一連の試料を作製した。測定結果を表6にまとめる。
表6における屈折率の前述の測定、及び表2におけるAgの形態の堆積材料531の実質的な閉鎖被膜150の存在又は不在に関する以前の観察に基づいて、実質的に低い屈折率の被膜を形成する材料は、非限定的な例として、約1.4以下又は約1.38以下のうちの少なくとも1つ以下の屈折率を有する材料であり得、パターニング被膜130を形成し、その上への、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない堆積材料531の堆積を実質的に阻害することを必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得ることが見出された。
吸光係数
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくとも約600nm、約500nm、約460nm、約420nm、及び約410nmのうちの少なくとも1つである波長におけるEM放射線に対して、約0.01以下であり得る吸光係数を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、約400nm以下、約390nm以下、約380nm以下、及び約370nm以下のうちの少なくとも1つである波長におけるEM放射線に対して、少なくとも約0.05、約0.1、約0.2、及び約0.5のうちの少なくとも1つであり得る吸光係数を有し得る。このようにして、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、デバイス100上に入射するUVAスペクトル内のEM放射線を吸収し、それによって、UVAスペクトル内のEM放射線が、デバイス性能、デバイス安定性、デバイス信頼性、及び/又はデバイス寿命に関して制約を付与し得る可能性を低減させ得る。
吸収及び他の光学効果
いくつかの非限定的な例では、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つである波長において実質的に低い吸収を有するか、又は実質的に吸収を有さない材料は、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又はある形態の被膜として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくとも可視スペクトルにおいて、それを通過するEM放射線を実質的に減衰させない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、少なくともIRスペクトル及び/又はNIRスペクトルにおいて、それを通過するEM放射線を実質的に減衰させない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、光学被膜として機能することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、デバイス100によって放射されるEM放射線の少なくとも1つの特性及び/又は特質を修正することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ある度合のヘイズを呈し、放射されたEM放射線を散乱させることができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、それを透過したEM放射線を散乱させるための結晶性材料を含み得る。EM放射線のかかる散乱は、いくつかの非限定的な例では、デバイス100からのEM放射線のアウトカップリングの強化を容易にすることができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、最初に、限定ではないが、実質的に非晶質を含む、実質的に非結晶性の被膜として堆積されてもよく、その上で、その堆積後、パターニング被膜130は、結晶化され、その後、光学結合として役立ち得る。
平均層厚
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚は、約10nm以下、約8nm以下、約7nm以下、約6nm以下、及び約5nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
重量
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、約6,000g/mol以下、約5,500g/mol以下、約5,000g/mol以下、約4,500g/mol以下、約4,300g/mol以下、及び約4,000g/mol以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の化合物の分子量は、少なくとも約1,000g/mol、約1,200g/mol、約1,300g/mol、約1,500g/mol、約1,700g/mol、約2,000g/mol、約2,200g/mol、及び約2,500g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
組成
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の化合物は、有機-無機ハイブリッド材料であり得るか、又は有機-無機ハイブリッド材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、複数のモノマーを含むオリゴマー及びポリマーのうちの少なくとも1つであり得るか、又はそれらを含み得る。
フッ素及びケイ素
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411は、フッ素(F)原子及び/又はケイ素(Si)原子のうちの少なくとも1つを含んでもよい。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するためのパターニング材料411は、F及びSiのうちの少なくとも1つを含み得る化合物であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、Fを含む化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、F及び炭素(C)原子を含み得る化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、少なくとも約0.6、約0.8、約0.9、約1、約1.3、約1.5、約1.7、及び約2のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含み得る化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、F対Cの原子比は、化合物構造中に存在するF原子の全てを計数し、C原子については、化合物構造中に存在するsp混成C原子のみを計数することによって決定することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、その分子部分構造の一部として、約0.6以上、約0.8以上、約0.9以上、約1以上、約1.3以上、約1.5以上、約1.7以上、及び約2以上のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含む部分を含み得る化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、その分子部分構造の一部として、約3以下、約2.8以下、約2.5以下、及び約2.3以下のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含む部分を含み得る化合物を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物はフルオロポリマーであり得る。いくつかの非限定的な例では、化合物はFを含むブロックコポリマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物はオリゴマーであり得る。いくつかの非限定的な例では、オリゴマーはフルオロオリゴマーであり得る。いくつかの非限定的な例では、化合物は、Fを含むブロックオリゴマーであり得る。フルオロポリマーの非限定的な例は、EM-3、EM-5、EM-6、EM-7、及び/又はEM-9の分子構造を有するものである。
部分
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、複数の部分を含む分子構造を有する化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子構造の第1の部分は、パターニング材料411の分子構造の少なくとも1つの第2の部分に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子の第1の部分は、パターニング材料411の分子の少なくとも1つの第2の部分に直接結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分及び第2の部分は、第3の部分によって互いに結合及び/又は接合され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子構造の少なくとも一部は、式(I)によって表され得、
(Mon) (I)
式中、
Monは、モノマーを表し、
nは、少なくとも2の整数である。
いくつかの非限定的な例では、nは、約2~100、約2~50、約3~20、約3~15、約3~10、約3~7、及び約3~4のうちの少なくとも1つの整数であり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、式(I)のオリゴマーであってもよく、式中、nは、約2~20、約2~15、約2~10、約3~8、及び約3~6のうちの少なくとも1つの整数である。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、モノマー骨格及び少なくとも1つの官能基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、官能基は、直接又はリンカー基を介してモノマー骨格に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、リンカー基を含んでいてもよく、リンカー基は、モノマー骨格及び官能基に結合し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、複数の官能基を含んでいてもよく、これらは互いに同じであっても異なっていてもよい。かかる例では、各官能基は、直接又はリンカー基を介してモノマー骨格に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、複数の官能基が存在する場合、複数のリンカー基も存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、モノマー骨格を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格は無機部分であってもよく、少なくとも1つの官能基は有機部分であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子構造は、複数の異なるモノマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる分子構造は、異なる分子組成及び/又は分子構造を有するモノマー種を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、骨格と骨格に結合された少なくとも1つの官能基とを含有する分子構造を有する化合物であってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は無機部分であってもよく、少なくとも1つの官能基は有機部分であり得る。
いくつかの非限定的な例では、そのような化合物は、シロキサン基を含む分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、シロキサン基は、直鎖、分岐、又は環状シロキサン基であり得る。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シロキサン基であってもよく、又はシロキサン基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シロキサン基及びFを含有する少なくとも1つの官能基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。かかる化合物の非限定的な例としては、フルオロシロキサンが挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、シルセスキオキサン基を含む分子構造を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、シルセスキオキサン基は、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)であってもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シルセスキオキサン基であってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、シルセスキオキサン基及びFを含む少なくとも1つの官能基であってもよく、又はこれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。かかる化合物の非限定的な例としては、フルオロ-シルセスキオキサン及び/又はフルオロ-POSSが挙げられる。かかる化合物の非限定的な例は、EM-8である。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、置換若しくは非置換アリール基、及び/又は置換若しくは非置換ヘテロアリール基を含む分子構造を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、アリール基は、フェニル又はナフチルであり得る。いくつかの非限定的な例では、アリール基の少なくとも1つのC原子は、ヘテロ原子(非限定的な例として、O、N、及びSのうちの少なくとも1つであり得る)によって置換されて、ヘテロアリール基を誘導し得る。いくつかの非限定的な例では、骨格は、置換若しくは非置換アリール基、及び/又は置換若しくは非置換ヘテロアリール基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、置換若しくは非置換アリール基、及び/又は置換若しくは非置換ヘテロアリール基、並びにFを含む少なくとも1つの官能基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、置換又は非置換の、直鎖状、分岐状、又は環状の炭化水素基を含む分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、炭化水素基の1以上のC原子は、ヘテロ原子によって置換されていてもよく、ヘテロ原子は、非限定的な例として、O、N、及びSのうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、化合物は、ホスファゼン基を含む分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホスファゼン基は、直鎖、分岐、又は環状ホスファゼン基であり得る。いくつかの非限定的な例では、骨格は、ホスファゼン基であってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、骨格は、ホスファゼン基及びFを含む少なくとも1つの官能基であってもよく、又はそれらを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの官能基は、フルオロアルキル基であり得る。かかる化合物の非限定的な例としては、フルオロホスファゼンが挙げられる。そのような化合物の非限定的な例は、EM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14である。
いくつかの非限定的な例では、化合物は金属錯体であり得る。いくつかの非限定的な例では、金属錯体は、有機金属錯体であり得る。いくつかの非限定的な例では、有機金属錯体は、Fを含み得る。いくつかの非限定的な例では、有機金属錯体は、Fを含む少なくとも1つの配位子を含み得る。いくつかの非限定的な例では、Fを含む少なくとも1つの配位子は、フルオロアルキル基であるか、又はフルオロアルキル基を含み得る。
当業者によって理解されるように、F、sp炭素、sp炭素、芳香族炭化水素部分、及び/又は他の官能基若しくは部分のうちの少なくとも1つを含み得る被膜中の材料の存在は、非限定的な例として、X線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy、XPS)を含む、当技術分野で既知の様々な方法を使用して検出され得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF及びCFH部分のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF及びCF部分のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CHCF部分を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、C及びOのうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、フルオロカーボンモノマーを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、フッ化ビニル部分、フッ化ビニリデン部分、テトラフルオロエチレン部分、クロロトリフルオロエチレン部分、ヘキサフルオロプロピレン部分、又はフッ素化1,3-ジオキソール部分のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、アリール基、ヘテロアリール基、共役結合、及びホスファゼン基のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、環状構造、環状芳香族構造、芳香族構造、かご型構造、多面体構造、及び架橋構造のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、剛性構造を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、ベンゼン部分、ナフタレン部分、ピレン部分、及びアントラセン部分のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、シクロトリホスファゼン部分及びシクロテトラホスファゼン部分のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、親水性部分であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、F及びSiのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、置換フルオロアルキル基及び非置換フルオロアルキル基のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、C~C12直鎖フッ素化アルキル、C~C12直鎖フッ素化アルコキシ、C~C12分岐フッ素化環状アルキル、C~C12フッ素化環状アルキル、及びC~C12フッ素化環状アルコキシのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、飽和炭化水素基を含み、任意の不飽和炭化水素基の存在を実質的に省略してもよい。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、第2の部分における少なくとも1つの飽和炭化水素基の存在は、飽和炭化水素基の低い剛性度に起因して、その少なくとも1つの第2の部分の末端基がパターニング被膜130の露出層表面11に近接するように第2の部分が配向されることを容易にし得ると仮定され得る。いくつかの非限定的な例では、不飽和炭化水素基の存在が、分子がそのような配向をとることを阻害し得ると仮定され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、全てのF原子がsp炭素原子に結合している化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、F対Cの原子比は、化合物構造中に存在するF原子の全てを計数し、C原子については、化合物構造中に存在するsp混成C原子のみを計数することによって決定することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、第2の部分又はその一部として、少なくとも約1.5、約1.7、約2、約2.1、約2.3、及び2.5の商F/Cに対応する原子比でF及びCを含む部分を含み得る化合物を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分は、シロキサン基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、複数の第2の部分の各部分は、第1の部分及び第3の部分のうちの少なくとも1つに結合された近位基と、近位基の遠位に配置された末端基とを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、末端基は、CFH基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、末端基は、CFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、末端基は、CHCF基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、複数の第2の部分の各々は、直鎖フルオロアルキル基及び直鎖フルオロアルコキシ基のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第2の部分は、疎水性部分を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第3の部分は、リンカー基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第3の部分は、単結合、O、N、NH、C、CH、CH、及びSのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、式(C-2)及び(C-3)のうちの少なくとも1つによって表されるシクロホスファゼン誘導体を含み得、
式中、
Rは、それぞれ独立して、第2の部分を表す、及び/又は含む。
いくつかの非限定的な例では、Rは、フルオロアルキル基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、C~C18フルオロアルキルであり得る。いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、式(II)によって表され得、
式中、
tは、1~3の整数を表し、
uは、5~12の整数を表し、
Zは、H、重陽子(D)、及びFのうちの少なくとも1つを表す。
いくつかの非限定的な例では、Rは、末端基を含んでいてもよく、末端基は、Rが結合している対応するP原子に対して遠位に配置されている。
いくつかの非限定的な例では、Rは、第2の部分に結合した第3の部分を含み得る。いくつかの非限定的な例では、各Rの第3の部分は、式(C-2)及び(C-3)のうちの少なくとも1つにおける対応するP原子に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第3の部分は、酸素原子である。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分は、第2の部分から離隔され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造は、複数の異なるモノマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる分子構造は、異なる分子組成及び/又は分子構造を有するモノマー種を含み得る。かかる分子構造の非限定的な例としては、式(III)及び式(IV)によって表されるものが挙げられ、
(Mon(Mon (III)
(Mon(Mon(Mon (IV)
式中、
Mon、Mon、及びMonは、各々モノマー種を表し、
k、m、及びoは、各々少なくとも2の整数を表す。
いくつかの非限定的な例ではk、m、及びoは、各々約2~100、約2~50、約3~20、約3~15、約3~10、又は約3~7のうちの少なくとも1つの整数を表す。当業者は、モノマーMonに関する様々な非限定的な例及び説明がMon、Mon、及びMonの各々に関して適用可能であり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、式(V)によって表され得、
M-(L-R (V)
式中、
Mは、モノマー骨格単位を表し、
Lは、リンカー基を表し、
Rは、官能基を表し、
xは、1~4の整数であり、
yは、1~3の整数である。
いくつかの非限定的な例では、リンカー基は、単結合、O、N、NH、C、CH、CH、及びSのうちの少なくとも1つによって表され得る。いくつかの非限定的な例では、リンカー基は、官能基がモノマー骨格に直接結合されるように省略され得る。
本明細書に記載されている官能基の様々な非限定的な例は、式(V)のRに関して適用することができる。いくつかの非限定的な例では、官能基Rはオリゴマー単位を含んでもよく、オリゴマー単位は、複数の官能基モノマー単位を更に含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、官能基モノマー単位は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、官能基は、CHCF部分を含み得る。非限定的な例として、かかる官能基モノマー単位は、一緒に結合して、アルキル又はフルオロアルキルオリゴマー単位のうちの少なくとも1つを形成することができる。いくつかの非限定的な例では、オリゴマー単位は、官能基末端単位を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位は、オリゴマー単位の末端に配置され、官能基モノマー単位に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位が配置され得る末端は、モノマー骨格単位に対して遠位であり得る官能基の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、官能基末端単位は、CFH及びCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位Mは、高い表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、それに結合している官能基Rのうちの少なくとも1つと実質的に少なくとも同じ表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、それに結合している任意の官能基Rと実質的に少なくとも同じ表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、これに限定されないがホスファゼンを含むリン(P)及び窒素(N)を含んでいてもよく、PとNとの間に二重結合が存在し、「NP」又は「N=P」と表され得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、非限定的な例として、SiO3/2として表され得るシルセスキオキサンの一部を形成し得るシロキサン(Si-O-Si)部分を含むがこれに限定されないSi及びOを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VI)によって表され得、
(NP-(L-R (VI)
式中、
NPは、ホスファゼンモノマー骨格単位を表し、
Lは、リンカー基を表し、
Rは、官能基を表し、
xは、1~4の整数であり、
yは、1~3の整数であり、
nは、少なくとも2の整数である。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び/又は第2の材料の分子構造は、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び第2の材料の少なくとも1つは、シクロホスファゼンであり得る。いくつかの非限定的な例において、シクロホスファゼンの分子構造は、式(VI)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例ではLは、酸素を表してもよく、xは、1であってもよく、及びRは、フルオロアルキル基を表してもよい。いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の少なくとも1つの材料の分子構造の少なくとも一部は、式(VII)によって表され得、
(NP(OR (VII)
式中、
は、フルオロアルキル基を表し、
nは、3~7の整数である。
いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、CF基、CFH基、CHCF基、及びCF基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、フルオロアルキル基は、式(VIII)によって表され得、
式中、
pは、1~5の整数であり、
qは、3~20の整数であり、
Zは、水素又はFを表す。
いくつかの非限定的な例ではpは、1であってもよく、qは、6~20の整数であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、式(VII)中のフルオロアルキル基Rは、式(VIII)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(IX)によって表され得、
(SiO3/2-(L-R)) (IX)
式中、
Lは、リンカー基を表し、
Rは、官能基を表し、
nは、6~12の整数である。
いくつかの非限定的な実施形態では、Lは、単結合、O、置換アルキル、又は非置換アルキルのうちの少なくとも1つの存在を表し得る。いくつかの非限定的な例ではnは、8、10、又は12であってもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、低い表面張力を有する官能基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、F含有基及びSi含有基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例ではRは、フルオロカーボン基及びシロキサン含有基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例ではRは、CF基及びCFH基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、CF及びCF基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、CHCF基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、式(IX)によって表される材料は、POSSであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(X)によって表され得、
(SiO3/2-R (X)
式中、
nは、6~12の整数であり、
は、フルオロアルキル基を表す。
いくつかの非限定的な例ではnは、8、10、又は12であってもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、低い表面張力を有する官能基を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、Rは、CF部分及びCFH部分のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、Rは、CF部分及びCF部分のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、Rは、CHCF部分を含み得る。いくつかの非限定的な例では、式(X)によって表される材料は、POSSであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、式(X)中のフルオロアルキル基Rは、式(VIII)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、例えば第1の材料及び/又は第2の材料であり得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(XI)によって表され得、
(SiO3/2-(CH(CF)) (XI)
式中、
xは、1~5の整数であり、
nは、6~12の整数である。
いくつかの非限定的な例ではnは、8、10、又は12であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、式(XI)によって表される化合物は、POSSであってもよい。
いくつかの非限定的な例において、官能基R及び/又はフルオロアルキル基Rは、前述の式のいずれかにおけるかかる基の各出現時に独立して選択されてもよい。前述の式のいずれかが化合物の下位構造を表してもよく、上記の式に明示的に示されていない追加の基又は部分が存在してもよいことも理解されるであろう。本出願において提供される様々な式は、直鎖状、分岐状、環状、環状-直鎖状、及び/又は架橋構造を表し得ることも理解されるであろう。
パターニング被膜属性間の相互関係
初期付着確率及び透過率
Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531に対して低い初期付着確率を呈する露出層表面11は、高い透過率を呈し得ることが仮定され得る。一方、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531に対して高い付着確率を呈する露出層表面11は、低い透過率を呈し得る。
初期付着確率及び堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料531の堆積に対するそのような材料の初期付着確率が実質的に高い場合、実質的に低い堆積コントラストを有する傾向があり得る。
初期付着確率及び表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、材料が実質的に高い表面エネルギーを有する場合、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない堆積材料の堆積に対して実質的に高い初期付着確率を有する傾向があり得る。
透過率及び屈折率
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、実質的に低い屈折率を有するパターニング被膜130を提供することは、少なくともいくつかのデバイス100において、その第2の部分102を通る外部EM放射線の透過率を高め得ることが観察されている。非限定的な例として、パターニング被膜130の近傍又は隣接して配置され得る、その中に空気間隙を含むデバイス100は、パターニング被膜130が実質的に低い屈折率を有するとき、かかる低い屈折率パターニング被膜130が提供されなかった同様に構成されたデバイス100と比較して実質的に高い透過率を呈し得る。
表面エネルギー及び融点
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い融点を有するパターニング被膜130は、高い温度信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。いくつかの非限定的な例では、低い表面エネルギーを有する単一の材料が低い融点を呈する傾向があり得ることを考慮すると、いくつかの非限定的な例では、そのような組み合わせを単一の材料から達成する際に課題が存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、過度に低くない実質的に低い表面張力を有するパターニング材料411は、約15~22ダイン/cmを含むがこれに限定されない実質的に高い融点を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、いくつかの非限定的な例では、約13ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、及び約15ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有する露出層表面11を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して実質的に低い接着性を呈し得、実質的に低い融点を呈し得、及び/又は実質的に低い昇華温度を呈するため、特定のいくつかのシナリオではパターニング材料411としての適用性を低下させた場合があると仮定され得る。
表面エネルギー及び昇華温度
いくつかの非限定的な例では、実質的に低いが過度に低くない表面張力を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、約15~22ダイン/cmを含むがこれに限定されない実質的に高い昇華温度を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い昇華温度を有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料から構成されたパターニング被膜130を含むがこれに限定されない被膜は、そのような材料を含む膜の平均層厚の制御において実質的に高い精度を必要とするいくつかのシナリオでは、用途を有し得る。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、いくつかの非限定的な例では、約13ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、及び約15ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有する露出層表面11を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して実質的に低い接着性を呈し得、実質的に低い融点を呈し得、及び/又は実質的に低い昇華温度を呈するため、特定のいくつかのシナリオではパターニング材料411としての適用性を低下させた場合があると仮定され得る。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、非限定的な例として、約13ダイン/cm、約15ダイン/cm、及び約17ダイン/cmのうちの少なくとも1つよりも低い表面エネルギーを有する表面を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して比較的低い接着性を呈し得、比較的低い凝集強度を呈し得、低い融点を呈し得、及び/又は低い昇華温度を呈し得るため、特定の非限定的な例におけるパターニング材料411として好適に低下された場合があると仮定され得る。
表面エネルギー及び凝集エネルギー
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い凝集エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、せん断応力及び曲げ応力のうちの少なくとも1つの下で実質的に高い信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有する単一の材料から実質的に形成された薄膜が、実質的に低い凝集エネルギーを呈する傾向があり得ることを考慮すると、いくつかの非限定的な例では、そのような組み合わせを単一の材料から達成する際に課題が存在し得る。
表面エネルギー、融点、及び凝集エネルギー
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギー、実質的に高い融点、及び実質的に高い凝集エネルギーを有するパターニング被膜130を含むがこれらに限定されない被膜は、様々な条件下で実質的に高い信頼性を必要とするいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有する単一の材料から実質的に形成された薄膜が、実質的に低い凝集エネルギー、及び実質的に低い融点を呈する傾向があり得ることを考慮すると、いくつかの非限定的な例では、そのような組み合わせを単一の材料から達成する際に課題が存在し得る。
表面エネルギー、融点、昇華温度、及び凝集エネルギー
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、非限定的な例として、約13ダイン/cm、約15ダイン/cm、及び約17ダイン/cmのうちの少なくとも1つよりも低い表面エネルギーを有する表面を形成する材料は、かかる材料が、かかる材料を取り囲む層に対して比較的低い接着性を呈し得、比較的低い凝集強度を呈し得、低い融点を呈し得、及び/又は低い昇華温度を呈し得るため、特定の非限定的な例におけるパターニング材料411として好適に低下された場合があると仮定され得る。
表面エネルギー及び光学間隙
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に大きい又は広い光学間隙を呈する傾向があり得る。
表面エネルギー及びフォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つである波長範囲において、弱いフォトルミネセンス又は吸収を必要とするか、又は実質的にフォトルミネセンス又は吸収を必要としないいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
表面エネルギー、融点、昇華温度、及び分子量
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、実質的に低い表面エネルギーを有し、約1,000g/mol以下の分子量も有する化合物は、以下の特性:(i)約100℃以下を含むがこれに限定されない低い昇華温度、並びに(ii)約100℃以下、及び約80℃以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない実質的に低い融点、のうちの少なくとも1つを呈し得ることが観察されており、その結果、そのような化合物は、特定のシナリオでは適用性を低下させた場合がある。
表面エネルギー、融点、及び凝集エネルギー
いくつかの非限定的な例では、実質的に低い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、実質的に低い分子間力を呈する傾向があり得、これは、パターニング材料411が、それに隣接する層に対して実質的に低い融点、凝集強度、及び接着強度のうちの少なくとも1つを有する可能性を増加させ得る。
表面エネルギー及び分子量(及び融点)
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、実質的に低い表面エネルギーを有する表面を形成するように適合された化合物では、少なくともいくつかの用途において、かかる化合物の分子量が、約1,200~6,000g/mol、約1,500~5,500g/mol、約1,500~5,000g/mol、約2,000~4,500g/mol、約2,300~4,300g/mol、約2,500~4,000g/mol、約1,500~4,500g/mol、約1,700~4,500g/mol、約2,000~4,000g/mol、約2,200~4,000g/mol、及び約2,500~3,800g/molのうちの少なくとも1つであることを必要とするシナリオが存在し得ると仮定することができる。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、かかる化合物は、(i)非限定的な例として、少なくとも100℃の実質的に高い融点、(ii)実質的に低い表面エネルギー、及び(iii)非限定的な例として、真空ベースの熱蒸着プロセスを使用して堆積させたときに実質的に非晶質の構造のうちの少なくとも1つを有する被膜及び/又は層を形成するためのいくつかのシナリオでは適用性を有し得る少なくとも1つの特性を呈し得ると仮定することができる。
表面エネルギー及び組成
第1の部分、第2の部分、モノマー、モノマー骨格単位、リンカー基、又は官能基を含むがこれに限定されない分子構造の一部に起因する表面張力は、当技術分野で既知の様々な方法を使用して決定され得る。かかる方法の非限定的な例は、非限定的な例として、「Conception and Significance of the Parachor」、Nature196:890-891に更に記載され得るような、Parachorの使用を含む。いくつかの非限定的な例では、そのような方法は、式(1)に従って部分の臨界表面張力を決定することを含み得る:
式中、
γは、部分の臨界表面張力を表し、
Pは、部分のパラコールを表し、
は、部分のモル体積を表す。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格は、それに結合している官能基のうちの少なくとも1つよりも高い表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、それに結合しているいずれの官能基よりも高い表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、少なくとも約25ダイン/cm、約30ダイン/cm、約40ダイン/cm、約50ダイン/cm、約75ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、約500ダイン/cm、約1,000ダイン/cm、約1,500ダイン/cm、及び約2,000ダイン/cmのうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマーの少なくとも1つの官能基は、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の分子の第1の部分は、第1の部分が(より)高い臨界表面張力成分を含み、第2の部分が(より)低い臨界表面張力成分を含み得るように、第2の部分の臨界表面張力を上回る臨界表面張力を有し、第2の部分に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分の臨界表面張力を第2の部分の臨界表面張力で除算した商が、少なくとも約5、約7、約8、約9、約10、約12、約15、約18、約20、約30、約50、約60、約80、及び約100のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分の臨界表面張力は、少なくとも1つの第2の部分の臨界表面張力より、少なくとも約50ダイン/cm、約70ダイン/cm、約80ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、約300ダイン/cm、約350ダイン/cm、及び約500ダイン/cmだけ上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分の臨界表面張力は、少なくとも約50ダイン/cm、約70ダイン/cm、約80ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約180ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、及び約300ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分の臨界表面張力は、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、13ダイン/cm以下、12ダイン/cm以下、11ダイン/cm以下、及び10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
光学間隙及びフォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、比較的大きなHOMO-LUMO間隙を有する材料は、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において、弱いフォトルミネセンス又は吸収を必要とするか、又は実質的にフォトルミネセンス又は吸収を必要としないいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
分子量及び組成
いくつかの非限定的な例では、F原子の存在に起因し得るかかる化合物のモル重量の割合は、約40~90%、約45~85%、約50~80%、約55~75%、及び約60~75%のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、F原子は、かかる化合物のモル重量の大部分を構成し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分に起因する分子量は、少なくとも約50g/mol、約60g/mol、約70g/mol、約80g/mol、約100g/mol、約120g/mol、約150g/mol、及び約200g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分に起因する分子量は、約500g/mol以下、約400g/mol以下、約350g/mol以下、約300g/mol以下、約250g/mol以下、約200g/mol以下、約180g/mol以下、及び約150g/mol以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、化合物構造中の少なくとも1つの第2の部分の各々の分子量の合計は、少なくとも約1,200g/mol、約1,500g/mol、約1,700g/mol、約2,000g/mol、約2,500g/mol、及び約3,000g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
複数のパターニング材料
いくつかの非限定的な例では、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転移温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成のうちの少なくとも1つから選択された少なくとも1つの材料特性の制約を満たす、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない所与の金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の堆積に対して単一のパターニング材料411のパターニング被膜130を形成することは、所与のシナリオについて、様々な材料特性間の比較的複雑な相互関係を考慮すると、課題を課すことがある。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、複数のパターニング材料411を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、複数のパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、薄膜として堆積されたときにNICとして役立ち得る。いくつかの非限定的な例では、複数のパターニング材料411のうちの2つ以上は、薄膜として堆積されたときにNICとして機能し得る。いくつかの非限定的な例では、複数のパターニング材料411のうちの少なくとも1つは、NICとして機能しなくてもよい。いくつかの非限定的な例では、NICとして機能しない複数のパターニング材料411のうちのそのような少なくとも1つは、薄膜として堆積されたときにNPC720を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第1の材料及び第2の材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料及び第2の材料のうちの少なくとも1つは、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、完全に凝縮されたオリゴマーを含み得る。換言すれば、ホストの分子構造は、凝縮されていない部分又は部分的に凝縮された部分を全く含まない。
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、薄膜として堆積されたときにNPC720を形成し得、第2の材料は、薄膜として堆積されたときにNICを形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の制約の異なる組み合わせを各々が満たす複数のパターニング材料411を採用することにより、以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、パターニング被膜130の特性の所望の組み合わせの達成を容易にすることができる:
・高いパターニングコントラスト、
・薄膜形態に結晶化する傾向の低さ、
・薄膜形態での凝集破壊及び/又は層間剥離のリスクの低さ、
・フォトルミネセンス応答を呈するパターニング被膜130、及び
・パターニング被膜130の露出層表面11上への少なくとも1つの粒子構造160の形成。
ホスト及びドーパント
いくつかの非限定的な例では、第1の材料は、ホスト材料(ホスト)であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、ドーパント材料(ドーパント)であり得る。
本明細書で使用される場合、パターニング被膜130に関連して使用される場合を含むがこれに限定されないホストは、概して、パターニング被膜130全体の大部分を構成し得る材料成分を指すことができる。いくつかの非限定的な例では、ホストは、重量及び体積のうちの少なくとも1つで測定した場合を含むがこれに限定されない場合に、パターニング被膜130の全体の少なくとも約99%、約95%、約90%、約80%、約70%、及び約50%のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、互いに異なる少なくとも3つの材料を含み得る。そのような非限定的な例では、重量及び体積のうちの少なくとも1つで、パターニング被膜の最大部分を構成する材料は、ホストであると考えられ得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、2つ以上のホストを含有することができる。
本明細書で使用される場合、パターニング被膜130に関連して使用される場合を含むがこれに限定されないドーパントは、概して、材料全体の大部分未満を構成し得る材料成分を指すことができる。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、重量及び体積のうちの少なくとも1つで測定した場合を含むがこれに限定されない場合に、材料の全体の約1%以下、約5%以下、約10%以下、約20%以下、約30%以下、及び約50%以下のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、実質的に少なくともドーパントの特性表面エネルギーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、約5~25ダイン/cmの間の特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、薄膜として堆積されたときに低い表面エネルギーを有する表面を形成するように適合され得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点が、実質的に少なくともドーパントの融点であってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、ドーパントとホストとでは異なり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、パターニング被膜130と、ホスト及びドーパントのいずれか又は両方とでは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜130は、以下を含むがこれらに限定されない複数のカテゴリーのうちの1つに分類することができる。
・カテゴリー1では、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転移温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成を含むがこれらに限定されない、少なくとも1つの実質的に同様の材料特性によってホスト及びドーパントが特徴付けられ、
・カテゴリー2では、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転位温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成を含むがこれらに限定されない、少なくとも1つの実質的に異なる材料特性によってホスト及びドーパントが特徴付けられ、
・カテゴリー3では、ドーパントがフォトルミネセンス応答を呈し、
・カテゴリー4では、ドーパントを導入して少なくとも1つの不均一性を創出し、その上への少なくとも1つの粒子構造160の形成を容易にする。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、複数のそのようなカテゴリーに含まれ得るホスト及びドーパントの特定の組み合わせが存在し得ることを理解するであろう。
当業者は、ホストとドーパントとの間の少なくとも1つの材料特性の類似性は、値及び/若しくは値の範囲内の同等性、又は類似性及び/若しくは近接性を含み得るが、これらに限定されないことを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方の材料特性が類似性を呈する値の範囲は、範囲が適用される材料特性、値及び/又は範囲が適用される材料特性以外の少なくとも1つの材料特性のタイプ、数、並びに/又は類似性及び/若しくは非類似性、並びにパターニング被膜130が適用される用途を含むがこれらに限定されないその文脈に応じて変化し得る。
当業者は、ホストとドーパントとの間の少なくとも1つの材料特性の非類似性は、ある値及び/又は少なくともある範囲の値による差を含み得るが、これらに限定されないことを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの材料特性が異なり非類似性を呈する値の範囲は、範囲が適用される材料特性、値及び/又は範囲が適用される材料特性以外の少なくとも1つの材料特性の種類、数、並びに/又は類似性及び/若しくは非類似性、並びにパターニング被膜130が適用される用途を含むがこれらに限定されないその文脈に応じて変化し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、非ポリマー材料であり得る。いくつかの非限定的な例では、ホストとしてポリマーを用いることで、少なくとも特定のシナリオにおいて適用性を低下させた場合があることが見出されている。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、ポリマーは、オリゴマー及び小分子と比較する場合を含むがこれに限定されない場合に比較的低い自由体積を有するので、少なくともいくつかのシナリオにおいて、パターニング被膜130におけるホストとしての適用性が一般的に低い可能性があると仮定することができる。ポリマーの低い自由体積は、実質的に低い表面エネルギー及び実質的に高い凝集エネルギーのうちの少なくとも1つを呈するパターニング被膜130を提供する構成をとるパターニング被膜130の材料に制約を導入し得る。ポリマーはまた、ポリマーが、典型的には、一般的な溶媒中で実質的に低い溶解度を呈し、かつ、典型的には、OLEDを含むがこれに限定されない半導体デバイス用の真空ベースの堆積プロセスを含むがこれに限定されない製造プロセスにおいて使用される典型的な条件下で昇華しない傾向があるという点で、少なくともいくつかのシナリオでは適用性も低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、ホストは親水性材料である。いくつかの非限定的な例では、ホストは、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜の形態として、かつデバイス100内のパターニング被膜130の堆積に同様の状況下で堆積されると、水を含むがこれに限定されない極性溶媒に対して、約15°以下、約10°以下、約8°以下、及び約5°以下のうちの少なくとも1つの接触角を有し得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、親水性ホストは、少なくともいくつかの用途での使用に望ましい場合があると仮定される。
パターニング被膜の堆積
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、複数の材料を含む混合物を提供し、そのような混合物をその上に堆積させてパターニング被膜130をその上に形成することによって、下地層の露出層表面11の第1の部分101に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、混合物は、ホスト及びドーパントを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、下地層の露出層表面11の第1の部分101に堆積されて、その上にパターニング被膜130を形成してもよい。
いくつかの非限定的な例では、混合物は、PVDプロセスによって下地層の露出層表面11の第1の部分101に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜は、共通の蒸発源から混合物を蒸発させ、下地層の露出層表面11の第1の部分101に混合物を堆積させることによって形成されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されない混合物は、その蒸発温度に達するか又はそれを超えるまで真空下で加熱される共通のるつぼ若しくは蒸発源に配置されてもよく、その上で、そこから生成された蒸気フラックスが、第1の部分101内の下地層の露出層表面11に向けられて、その上及びその中にパターニング被膜130の堆積を引き起こしてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ホスト及びドーパントの共蒸着によって堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、混合物が気相で形成され、第1の部分101内の下地層の露出層表面11上に共堆積されて、その上にパターニング被膜130を提供するように、ホストを第1のるつぼ又は蒸発源から蒸発させることができ、ドーパントを第2のるつぼ又は蒸発源から蒸発させることができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、その堆積の前に、下地表面の露出層表面11上に、ホスト及びドーパントのうちの一方を含むがこれに限定されない単一のパターニング材料411(供給パターニング材料)を提供することによって堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、供給パターニング材料を提供した後、ホスト及びドーパントのうちの他方を含むがこれに限定されない生成パターニング材料が、供給パターニング材料の処理によって生成されてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積パターニング材料411から生成されたパターニング材料を生成した後、供給パターニング材料及び生成パターニング材料は、パターニング被膜130を形成するために、下地表面の露出層表面11上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、第1の材料を加熱することによって、第1の材料から生成されてもよい。いくつかの非限定的な例では、真空及び/又は他の環境を含むがこれらに限定されない環境下で第1の材料を加熱することにより、第1の材料の一部が化学反応を受け、第2の材料の形成がもたらされ得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の材料は、真空中で第1の材料を加熱し、その後、PVDプロセスによってホスト及びドーパントを堆積させて、下地表面の露出層表面11上にパターニング被膜130を形成することによって、その場で生成することができる。
いくつかの非限定的な例では、そのような真空は、第2の材料の生成とパターニング被膜130の堆積との間で中断されなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第3の材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、そのような第3の材料は、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を処理することによって生成され得る。
カテゴリー1:ホスト及びドーパントが類似している
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、類似の材料特性を有するホスト及びドーパントからパターニング被膜130を創出することは、いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントが相互に混和性である可能性が高く、異なる相に分離する可能性が低いので、いくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、これは、ドーパントの材料特性が、ホストにおける結晶構造の形成を乱す傾向があり得るという点で、パターニング被膜130が結晶化に抵抗することを必要とするシナリオでは、適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパント両方の類似の材料特性は、表面エネルギー、融点、昇華温度、屈折率、分子量、並びにホスト及びドーパントの分子構造の一部の組成を含むがこれらに限定されない組成のうちの少なくとも1つであってもよい。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。
表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方の特性表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々の特性表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方の特性表面エネルギーは、少なくとも約6ダイン/cm、約7ダイン/cm、約8ダイン/cm、約9ダイン/cm、約10ダイン/cm、約12ダイン/cm、及び約13ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方の特性表面エネルギーは、少なくとも約10~22ダイン/cm、約13~22ダイン/cm、約15~20ダイン/cm、及び約17~20ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの差の絶対値は、約1ダイン/cm以下、約2ダイン/cm以下、約3ダイン/cm以下、約4ダイン/cm以下、約5ダイン/cm以下、約7ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、特性表面エネルギー間の差が実質的に小さい複数のパターニング材料411を選択することは、そのようなパターニング材料が相互に混和性である可能性が高く、異なる相に分離する可能性が低いので、いくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。
ガラス転移温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、(i)少なくとも約300℃、約150℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つ、並びに(ii)約20℃以下、約0℃以下、約-30℃以下、及び約-50℃以下のうちの少なくとも1つ、のうちの少なくとも1つであるガラス転移温度を有し得る。
融点
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との差の絶対値は、約50℃以下、約40℃以下、約35℃以下、約30℃以下、約20℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
昇華温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、約100~300℃、約120~300℃、約140~280℃、及び約150~250℃のうちの少なくとも1つである昇華温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの昇華温度とドーパントの昇華温度との間の差の絶対値が、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
蒸発温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、実質的に同様であり得る蒸発温度を有し得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、そのような類似性は、ホスト及びドーパントを共堆積することが企図され得るシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。
フォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されないパターニング材料411は、少なくとも約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において、実質的に弱いフォトルミネセンス又は吸収を呈するか、又は実質的にフォトルミネセンス又は吸収を呈しない場合があり、したがって、フォトルミネセンス被膜又は吸収被膜のいずれとしても機能しない傾向があり得、可視スペクトル及びNIRスペクトルのうちの少なくとも1つにおいて実質的に高い透明性を必要とするいくつかのシナリオでは適用性を有し得る。
屈折率
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、約550nmの波長のEM放射線に対して、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、約1.41以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つであり得る屈折率を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、約550nmの波長のEM放射線に対して、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、約1.41以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つであり得る屈折率を呈し得る。
吸光係数
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、少なくとも約600nm、約500nm、約460nm、約420nm、及び約410nmのうちの少なくとも1つである波長のEM放射線に対して約0.01以下であり得る吸光係数を呈し得る。
重量
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の各々の分子量は、少なくとも約750g/mol、1,000g/mol、1,500g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol、及び3,000g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されない少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、約5,000g/mol以下、約4,500g/mol以下、約4,000g/mol以下、約3,800g/mol以下、及び約3,500g/mol以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されない少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、少なくとも約1,000g/mol、約1,200g/mol、約1,500g/mol、約1,700g/mol、約2,000g/mol、約2,200g/mol、及び約2,500g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方を含むがこれらに限定されない少なくとも1つのパターニング材料411の化合物の分子量は、約1,500~5,000g/mol、約1,500~4,500g/mol、約1,700~4,500g/mol、約2,000~4,000g/mol、約2,200~4,000g/mol、及び約2,500~3,800g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
Tanimoto係数
いくつかの非限定的な例では、ホストとドーパントとの間のTanimoto係数は、少なくとも約0.65、約0.7、約0.75、約0.8、約0.85、約0.9、及び約0.95のうちの少なくとも1つであってもよい。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、非限定的な例として、Tanimoto係数によって決定され得る比較的高い度合の類似性を有するホスト及びドーパントの組み合わせは、ホスト及びドーパントのそのような組み合わせを含むパターニング被膜130を形成するために材料を処理する改善された能力に起因するいくつかのシナリオでは、適用性を有し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、ホストとドーパントとの間のTanimoto係数は1であってもよい。非限定的な例として、同一のモノマーから構成されるが、異なる数のモノマー単位を有する特定のオリゴマーは、それらが含まれるモノマー単位の数の違いにもかかわらず、1のTanimoto係数を有し得る。
組成
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、パターニング材料411であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130のホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは第2のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの各々は、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、少なくとも1つの共通の官能基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのモノマー骨格単位は、少なくとも1つの共通元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、ホスファゼン誘導体化合物であるホスト及びドーパントについて、P及びNのうちの少なくとも1つであってもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、シルセスキオキサン誘導体化合物であるホスト及びドーパントについて、Si及びOのうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例ではて、ホスト及びドーパントの官能基は、少なくとも1つの共通元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、F、C、及びOのうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの官能基は、少なくとも1つの共通部分を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通部分は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの官能基は、実質的に同一であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの官能基は、フルオロアルキル部分を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストのフルオロアルキル部分は、約6個の炭素単位、約5個の炭素単位、約3個の炭素単位、約2個の炭素単位、及び約1個の炭素単位のうちの少なくとも1つ以下だけ、ドーパントのフルオロアルキル部分と異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、金属元素を実質的に欠いている分子構造を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、そのような化合物の分子構造は、任意の金属配位錯体及び有機金属構造を実質的に欠いていてもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、その中に金属元素を実質的に欠いている分子構造を有してもよい。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、非限定的な例としてEM-15などの金属含有化合物は、比較的低い堆積コントラストを呈し得、したがって、少なくとも特定のシナリオでは適用性を低下させた場合があると仮定することができる。
そのようなパターニング被膜130のホスト-ドーパントの組み合わせの非限定的な例としては、(i)EM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14の任意の組み合わせ、並びに(ii)EM-8、及び他のPOSS誘導体化合物の任意の組み合わせが挙げられ、他のPOSS誘導体化合物は、EM-8と同一のモノマーを有し、EM-8とは異なる数(例えば、非限定的な例として8又は10)のモノマーを有するものを含むがこれに限定されない。
P及びNを含むモノマー骨格
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、ホスファゼン部分を含むがこれに限定されないP及びNを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、シクロホスファゼンであり得る。いくつかの非限定的な例において、シクロホスファゼンの分子構造は、式(VI)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(VI)におけるnの値は、第2のオリゴマーの式(VI)におけるnの値と異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(VI)におけるnの値と第2のオリゴマーの式(VI)におけるnの値との間の差の絶対値は1であり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの一方の分子構造は、式(VI)によって表され得、式中、nは4であり、四量体である。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの他方の分子構造は、式(VI)によって表され得、式中、nは3であり、三量体である。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VII)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(VII)におけるnの値は、第2のオリゴマーの式(VII)におけるnの値と異なり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの一方の分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは4であり、四量体である。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの他方の分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは3であり、三量体である。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、式(VIII)によって表されるフルオロアルキル基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーの分子構造は、それぞれ独立して、式(VIII)によって表されるフルオロアルキル基を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのフルオロアルキル基は、第2のオリゴマーのフルオロアルキル基と同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのフルオロアルキル基は、第2のオリゴマーのフルオロアルキル基と異なり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのフルオロアルキル基は、第2のオリゴマーのフルオロアルキル基とは異なるp及びqのうちの少なくとも1つの値を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーは、式(VIII)のフルオロアルキル基を含み得、式中、フルオロアルキル基がCFHの末端基を有するように、ZはHである。いくつかの非限定的な例では、第2のオリゴマーは、式(VIII)のフルオロアルキル基を含み得、式中、ZはHである。いくつかの非限定的な例では、第2のオリゴマーは、式(VIII)のフルオロアルキル基を含み得、式中、ZはFである。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、CFH末端基を有するホスファゼン誘導体化合物を含むホストは、CF末端基を含む類似のホスファゼン誘導体化合物と比較して、いくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、少し驚くべきことに、そのようなホストを用いることで、以下のうちの少なくとも1つを提供し得ることが見出されている:実質的に高い堆積コントラスト、パターニング被膜130が結晶化を受ける傾向が実質的に低いこと、及びパターニング被膜130が凝集破壊又は層間剥離を受ける傾向が実質的に低いこと。いくつかの非限定的な例では、ホストは、CF基を実質的に欠いているホスファゼン誘導体化合物であってもよい。いくつかの非限定的な例では、ドーパントはまた、CF基を実質的に欠いているホスファゼン誘導体化合物であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーは、Fを含む官能基を含んでいてもよく、全フッ素置換されていない少なくとも1つを含むがこれに限定されず、そのいずれも全フッ素置換されていないものを含むがこれに限定されない。
Si及びOを含むモノマー骨格
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、いくつかの非限定的な例ではシルセスキオキサンの一部を形成し得るシロキサン部分を含むがこれに限定されないSi及びOを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、シルセスキオキサン誘導体であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つにおけるnの値は、第2のオリゴマーの式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つにおけるnの値と異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーのnの値と第2のオリゴマーのnの値との間の差の絶対値は、2、4、及び6のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの一方の分子構造は、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表され得、式中、nは12である。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの他方の分子構造は、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによって表され得、式中、nは10又は8である。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、式(IX)、式(X)、及び式(XI)のうちの少なくとも1つによれば、シルセスキオキサン誘導体であり得、CHCFである官能基末端単位を含み得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、CHCF末端基を含むシルセスキオキサン誘導化合物であるホストは、CHCFH末端基、CFCF末端基、CFCFH末端基、及びCFCF末端基のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない他のフルオロアルキル末端基を含む類似のシルセスキオキサン誘導化合物と比較して、少なくともいくつかのシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、少し驚くべきことに、CHCF--末端基を含むシルセスキオキサン誘導化合物であるホストを使用することで、以下のうちの少なくとも1つを必要とするシナリオでは適用性を有し得ることが見出されている:実質的に高い堆積コントラスト、パターニング層が結晶化を受ける傾向が実質的に低いこと、及びパターニング層が凝集破壊又は層間剥離を受ける傾向が実質的に低いこと。
ホストとドーパントの違い
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、オリゴマー単位を含むがこれらに限定されない、一方及び/又は他方における、繰り返しモノマーの数、又は存在を含むがこれらに限定されない組成を含むがこれに限定されない少なくとも1つの他の材料特性が異なり得る。
実施例
実質的に高い度合の類似性を有するホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されない複数の材料を含むパターニング被膜130の性能を、単一のパターニング材料411を含むパターニング被膜130の性能と比較するために、以下の実験を行った。
様々な組成を有するパターニング被膜130を真空中で堆積させることによって、一連の試料を作製した。次いで、各試料について、それによって形成されたパターニング被膜130の露出層表面11を、約30nmの基準厚さが達成されるまで、約1Å/sの平均堆積速度で、Agを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供した。試料が作製されると、EM透過率の測定を行って、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの相対量を決定した。
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
各試料をAgの蒸気フラックスに供した後の460nmの波長での透過率の低下を測定し、表7にまとめた。
表7の各試料の透過率低下(%)は、Agの蒸気フラックスへの曝露の前後に試料を通るEM透過率を測定し、透過率の低下をパーセンテージとして表すことによって決定した。
EM-11及びEM-12を様々な割合で含んだ試料は、EM-11及びEM-12のうちの少なくとも1つのみを実質的に含む両方の試料に対する、増加した堆積コントラストに対応する、より低い透過率低下(%)を呈したことが理解され得る。当業者は、より低い透過率低下(%)を呈する試料が、少なくともいくつかのシナリオでは、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを有するNIC材料としての適用性を有し得ることを理解するであろう。
Yb、Mg、Cu、及びMgAg(体積比1:9~9:1)を含むがこれらに限定されない堆積材料531としてAg以外の金属材料を使用して同様の実験を行ったところ、これらの各々は、同様に、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈した。
カテゴリー2:ホスト及びドーパントが異なる
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの所与の材料特性を有するドーパントを、そのような所与の材料特性を呈しないホストに混合することにより、ドーパントの所与の材料特性を呈することができる一方で、ホストの他の材料特性を呈し続けるパターニング被膜130をもたらし得ると仮定することができる。この能力は、ホストが、層間剥離を引き起こす傾向の減少、凝集破壊の傾向の減少、及び結晶化の傾向の減少のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない特定の材料特性を呈する一方で、ドーパントが、低表面エネルギー及び低融点のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない改善された堆積コントラストを提供するのにつながる材料特性を含むがこれらに限定されない特定の他の材料特性を呈する、いくつかのシナリオでは適用性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの異なる材料特性は、いくつかの非限定的な例ではある範囲内の表面エネルギー、融点、並びにホスト及びドーパントの分子構造の一部の組成を含むがこれらに限定されない組成のうちの少なくとも1つであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、昇華温度、フォトルミネセンス、又はそれらの実質的な不在、及び分子量を含むがこれらに限定されない少なくとも1つの他の材料特性において類似性を呈し得る。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストよりも高い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、ドーパントよりも高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストの堆積コントラストと少なくとも同じ大きさの堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントが実質的に低い堆積コントラストを呈する場合、パターニング被膜130中のホストの濃度は、その中のドーパントの濃度を実質的に上回ってもよい。
表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、ドーパントの特性表面エネルギーを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約15~23ダイン/cm、及び約18~22ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約6~22ダイン/cm、約8~20ダイン/cm、約10~18ダイン/cm、及び約10~15ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約1~13.5ダイン/cm、約2~12ダイン/cm、約3~11ダイン/cm、及び約5~10ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーは、約16~22ダイン/cmであってもよく、一方、ドーパントの特性表面エネルギーは、約10~15ダイン/cmであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、少なくとも3ダイン/cmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの特性表面エネルギーとドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値は、約3~8ダイン/cm、及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つであり得る。
融点
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点は、ドーパントの融点を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、少なくとも約80℃、約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約130℃、約150℃、約200℃、及び約250℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約100~350℃、約130~320℃、約150~300℃、及び約180~280℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約150℃以下、約140℃以下、約130℃以下、約120℃以下、及び約110℃以下のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、約50~150℃、約80~150℃、約65~130℃、及び約80~110℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約10~200℃、約20~200℃、約50~180℃、約80~150℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約150~300℃、約180~280℃、約200~260℃、及び約220~250℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得、ドーパントは、約100~150℃、約100~130℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つの融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの融点とドーパントの融点との間の差の絶対値は、約50~120℃、約70~100℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つであってもよい。
蒸発温度
いくつかの非限定的な例では、ホストの蒸発温度とドーパントの蒸発温度との間の差の絶対値は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方は、約100~350℃の蒸発温度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、別々の蒸発源及び単一の蒸発源のうちの少なくとも1つからホスト及びドーパントを共蒸発させることが可能であり得るように、実質的に類似している蒸発温度を有し得る。
光学間隙又はバンド間隙
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に大きな光学間隙を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約3.4eV、約3.5eV、約4.1eV、約5eV、及び約6.2eVのうちの少なくとも1つの光学間隙を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、光学間隙は、HOMO-LUMO間隙に対応してもよい。
吸収及び他の光学効果
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも可視スペクトル周辺、NIRスペクトル周辺、約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において実質的に吸収を呈しなくてもよい。
重量
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約1,200~6,000g/mol、約1,500~5,500g/mol、約1,500~5,000g/mol、約2,000~4,500g/mol、約2,300~4,300g/mol、及び約2,500~4,000g/molのうちの少なくとも1つの分子量を有する化合物であってもよい。
組成
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子を含み得る。そのような化合物の非限定的な例としては、POSS誘導体及びシクロホスファゼン誘導体が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子構造を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得、ドーパントは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がSiを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストはPOSSであってもよく、ドーパントはシクロホスファゼンであってもよい。
いくつかの非限定的な例では、フッ素化度は、中に含まれるF原子に起因する化合物の分子量の割合によって測定され得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、35~50%、35~45%、及び35~40%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、50~70%、55~70%、及び60~70%のうちの少なくとも1つの割合でFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ドーパントの化合物の分子量の百分率によるFの割合がホストのものを上回り得るように選択され得る。非限定的な例として、ホストは、化合物の分子量の百分率により約35~45%の割合でFを含み得、ドーパントは、化合物の分子量の百分率により約60~70%の割合でFを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの分子構造は、約0.7~2.5、約0.7~2、約0.8~1.85、約0.7~1.3、及び約0.75~1.1のうちの少なくとも1つの商F/Cに対応する原子比でF及びCを含み得る。いくつかの非限定的な例では、F対Cの原子比は、化合物構造中に存在するF原子の全てを計数し、C原子については、化合物構造中に存在するsp混成C原子のみを計数することによって決定することができる。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に少数のsp混成C原子を含有し得る。非限定的な例として、ホストは、sp混成C原子を、化合物の分子量の百分率により、約10%以下、約8%以下、約5%以下、約3%以下、約2%以下、及び約1%以下のうちの少なくとも1つの割合で含有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、sp混成C原子を、化合物に含まれるC原子の総数の百分率により、約15%以下、約13%以下、約10%以下、約8%以下、約5%以下、約3%以下、約2%以下、及び約1%以下のうちの少なくとも1つの割合で含有し得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、sp混成C原子の割合が実質的に低いホストは、以下のうちの少なくとも1つに起因して、sp混成C原子の割合が実質的に高い類似の化合物と比較して、少なくともいくつかのシナリオでは用途を有し得ると仮定することができる:実質的に高い堆積コントラスト、パターニング層が結晶化を受ける傾向が実質的に低いこと、及びパターニング層が凝集破壊又は層間剥離を受ける傾向が実質的に低いこと。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方が、6以下、4以下、3以下、2以下、及び1以下のうちの少なくとも1つである連続フッ素化炭素鎖を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、オリゴマーであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストはSiを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、Si及びOを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストのSi原子の実質的に全ては、ホストのシロキサン部分及びシルセスキオキサン部分のうちの少なくとも1つの一部を形成してもよい。いかなる特定の理論によっても限定されることを望むものではないが、反応性ケイ素部位を実質的に欠いているホストは、実質的に高い融点及び実質的に高い堆積コントラストのうちの少なくとも1つを必要とするシナリオでは適用性を有し得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、反応性Si部位を含有する材料は、いくつかの非限定的な例では、シラン部分、トリクロロシラン部分、及びアルコキシシラン部分のうちの少なくとも1つの形態であってもよく、そのような反応性Si部位の存在に起因して、実質的に低い融点、実質的に低い堆積コントラスト、及び堆積材料531に対する実質的に高い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈する傾向があり得ることが見出されている。反応性Si部位の他の非限定的な例としては、SiがH、Cl、Br、及びIのうちの少なくとも1つに結合しているものが挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、完全に凝縮されたシルセスキオキサン部分を含んでもよく、すなわち、ホストの分子構造は、任意の凝縮されていない又は部分的に凝縮されたシロキサン及び/又はSi-O部分を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストはモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーは、POSS及びPOSS誘導体化合物の少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、Siを含むモノマー骨格単位を含み得る。いくつかの非限定的な例では、POSS誘導体化合物は、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは第2のオリゴマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、ブロックオリゴマーを含むがこれに限定されないオリゴマーを含むがこれに限定されない非ポリマー材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基モノマー単位は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基は、CHCF部分を含み得る。非限定的な例として、かかる官能基モノマー単位は、一緒に結合して、アルキル又はフルオロアルキルオリゴマー単位のうちの少なくとも1つを形成することができる。いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマー単位は、官能基末端単位を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基末端単位は、モノマー単位の末端に配置され、その官能基モノマー単位に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基末端単位が配置され得る末端は、モノマー骨格単位に対して遠位であり得る官能基の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基末端単位は、CF及びCHCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの各官能基は、式(XI)によって表される化合物を含むがこれに限定されない、単一フッ素化炭素部分だけを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基の単一フッ素化炭素部分は、CF部分を含むがこれに限定されない末端部分に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基は、いずれのsp混成C原子も実質的に欠き得、すなわち、ホストの官能基は、sp混成C原子が必要とする二重結合及び/又は芳香族炭化水素部分を実質的に欠いていてもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストの官能基に含まれるいずれのC原子も、sp混成C原子であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、中に任意の芳香族構造を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントはモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントのモノマーは、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基モノマー単位は、CH及びCFのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基は、CFCF、及びCFCF部分のうちの少なくとも1つを含み得る。非限定的な例として、かかる官能基モノマー単位は、一緒に結合して、アルキル又はフルオロアルキルオリゴマー単位のうちの少なくとも1つを形成することができる。いくつかの非限定的な例では、ドーパントのモノマー単位は、官能基末端単位を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基末端単位は、モノマー単位の末端に配置され、その官能基モノマー単位に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基末端単位が配置され得る末端は、モノマー骨格単位に対して遠位であり得る官能基の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントの官能基末端単位は、CFCF及びCFCFのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、リン(P)及び窒素(N)を含み得、シクロホスファゼン(そのモノマー骨格単位の一部として含むがこれに限定されない)、及びシクロホスファゼン誘導体化合物のうちの少なくとも1つを含むがこれに限定されない、PとNとの間に二重結合が存在し、「NP」又は「N=P」として表され得るホスファゼンを含むがこれに限定されない。いくつかの非限定的な例では、シクロホスファゼン誘導体化合物は、Fを含む官能基を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、Fを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストよりも高いフッ素化度を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ブロックオリゴマーを含むがこれに限定されないオリゴマーを含むがこれに限定されない非ポリマー材料であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの濃度は、約40%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、及び約5%以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない約50%以下であり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの濃度は、パターニング被膜130がホストとドーパントとの亜共晶混合物であり得るように、混合物の共融点に対応する濃度以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの濃度は、少なくとも約1%、約3%、約5%、約7%、及び約10%のうちの少なくとも1つであり得る。いかなる特定の理論によっても限定されることを望むものではないが、約5~30%、約5~20%、及び約5~15%のうちの少なくとも1つのドーパント濃度は、ホストとドーパントとの混合物によって形成されたパターニング被膜130の少なくとも1つの特性を向上させることを必要とする少なくともいくつかのシナリオでは、適用性を有し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、金属配位錯体及び有機金属構造のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、金属元素を実質的に欠いている分子構造を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、その中に金属元素を実質的に欠いている分子構造を有してもよい。
そのようなパターニング被膜130のホスト-ドーパントの組み合わせの非限定的な例としては、EM-8であるホスト、及びEM-4、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14のうちの少なくとも1つから選択されるドーパントが挙げられる。
金属フッ化物ドーパント
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、Fと、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類金属のうちの少なくとも1つとを含む、フッ化セシウム、フッ化リチウム、フッ化カリウム、フッ化ルビジウム、フッ化ナトリウム、フッ化ベリリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、フッ化スカンジウム、フッ化ネオジム、フッ化イッテルビウム、フッ化イットリウム、フッ化エルビウム、フッ化ランタン、フッ化サマリウム、フッ化テルビウム、及びフッ化ツリウムを含むがこれらに限定されない金属フッ化物であってもよい。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム及びフッ化イッテルビウムのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、フッ化リチウム(lithium fluoride、LiF)を含み得る。
そのようなパターニング被膜130のホストの非限定的な例としては、EM-4、EM-8、EM-10、EM-11、EM-12、EM-13、及びEM-14が挙げられる。
表面エネルギー及び融点
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約16~20ダイン/cmの特性表面エネルギー及び約150~300℃の融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約8ダイン/cmであるが、約3~8ダイン/cm、及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない少なくとも3ダイン/cmだけ、ホストの特性表面エネルギーより低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、約50~120℃、約70~110℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つだけ、ホストの融点より低い融点と、を有し得る。
堆積コントラスト、表面エネルギー及び凝集エネルギー
ここで、いくつかの非限定的な例では、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない比較的低い特性表面エネルギーを有する特定のパターニング材料411によって形成されたパターニング被膜130は、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る、隣接層に対して実質的に低い凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーも呈し得ることが見出されている。そのようなパターニング材料411によって達成され得る実質的に高い堆積コントラストは、いくつかのシナリオでは適用性を有し得る、一方、実質的に低い凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーは、デバイスの故障を引き起こし、信頼性の問題を導入する可能性を有するので、いくつかのシナリオでは、適用性を低下させた場合がある。
いくつかの非限定的な例では、約15~25ダイン/cm、約16~22ダイン/cm、及び約17~20ダイン/cmのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない特性表面エネルギーを有する特定のパターニング材料411によって形成されたパターニング被膜130は、いくつかのシナリオでは適用性を有し得る堆積コントラストを呈し得、一方、CPLなどの隣接層に対して実質的に高い凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーも呈し得ることも見出されている。これらの層間の実質的に高い凝集エネルギー及び/又は接着は、いくつかのシナリオでは適用性を有し得、一方、そのようなパターニング材料411によって達成可能なパターニングコントラストは、実質的に低い特性表面エネルギーを有するパターニング材料411によって達成可能なパターニングコントラストと比較して実質的に低くなり得、したがって、そのような材料が使用され得るいくつかのシナリオでは、それらの適用性を低下させる可能性がある。
ここで、少し驚くべきことに、いくつかの非限定的な例では、実質的に低い堆積コントラストを有するホストを、実質的に高い堆積コントラストを有するドーパントと混合又はドープすることによって形成されたパターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、第2の材料自体と実質的に少なくとも同じ大きさの堆積コントラストを呈し得、一方、第1の材料自体によって呈されるものと実質的に同様の程度の凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーを隣接層に対して呈することが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に少なくともドーパントと同じ大きさである特性表面エネルギーを呈し得る。
実施例
実質的に低い度合の類似性を有するホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されない複数の材料を含むパターニング被膜130の性能を、単一のパターニング材料411を含むパターニング被膜130の性能と比較するために、以下の実験を行った。
いくつかの非限定的な例ではHTL材料であり得る有機材料の約20nm厚の層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、一連の試料を作製した。
次いで、各試料について、それによって形成されたパターニング被膜130の露出層表面11を、約15nmの基準厚さが達成されるまで、約1Å/sの平均堆積速度で、Agを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供した。試料が作製されると、EM透過率の測定を行って、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの相対量を決定した。
上述したように、EM透過率の低下は、概して、パターニング被膜130上に凝縮された堆積材料の量と正に相関する。
各試料をAgの蒸気フラックスに供した後の460nmの波長での透過率の低下を測定し、表面をAg蒸気フラックスに曝露する前に各パターニング被膜から測定した臨界表面張力と共に表8にまとめた。
表8の各試料の透過率低下(%)は、Agの蒸気フラックスへの曝露の前後に試料を通るEM透過率を測定し、透過率の低下をパーセンテージとして表すことによって決定した。
実質的にEM-8のみを含む試料は9.7%の透過率低下を呈したが、一方、EM-8と比較してより高い堆積コントラストを呈するドーパントでEM-8をドープすることによってパターニング被膜130が形成された他の試料は、実質的により低い透過率低下を呈するそのようなパターニング層をもたらしたことが理解され得る。例えば、EM-11:EM-8(体積比1:9)、EM-12:EM-8(体積比1:19)、EM-13:EM-8(体積比1:19)、EM-13:EM-8(体積比1:9)、及びEM-4:EM-8(体積比1:9)によって形成されたパターニング層は、各々、EM-8のみを含むパターニング被膜130と比較して実質的に低い透過率低下を呈し、これらのドーパントが比較的少量であっても、堆積コントラストを実質的に改善し得ることを示唆した。
対照的に、EM-14は、パターニング被膜130として単独で堆積された場合、又は様々な濃度のEM-11でドープされた場合、実質的に低い堆積コントラストを呈することが見出された。上記に基づいて、少なくともいくつかのシナリオでは、ホストとしてEM-14を使用するための適用性が低減され得ることが観察され得る。
Yb、Mg、Cu、及びMgAg(体積比1:9~9:1)を含むがこれらに限定されない堆積材料531としてAg以外の金属材料を使用して同様の実験を行ったところ、これらの各々は、同様に、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈した。
結晶化/凝集の制約を満たしながらパターニングコントラストを向上させる
ここで、少し驚くべきことに、実質的に低い堆積コントラストを有するホストを、実質的に高い堆積コントラストを有するドーパントと混合及び/又はドープすることによって形成されたパターニング被膜130は、いくつかの非限定的な例では、単独で使用された場合のドーパントの堆積コントラストに匹敵し得る堆積コントラストを呈し得、一方、単独で使用された場合のホストのものと実質的に同様の程度の凝集エネルギー及び/又は接着エネルギーも隣接層に対して呈することが見出されている。
パターニング被膜が結晶化を受ける傾向を評価するために、厚さ約20nmのLiq層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、一連の試料を作製した。同じ構造を有する追加の試料を作製し、有機材料及びLiFの追加の層をパターニング被膜130の露出層表面11上に堆積させて、CPLとして機能させた。次いで、試料を100℃で240時間焼成し、視覚的に、及びEM透過率測定を使用することによって分析し、パターニング被膜130が焼成中に結晶化したかどうかを判定した。結晶化の徴候をほとんど又は全く示さない試料を、結晶化試験に合格したと識別し、結晶化の徴候を示す試料を、結晶化試験に不合格であったと識別した。
パターニング被膜130が層間剥離又は凝集破壊を受ける傾向を評価するために、一連の試料を作製して、その剥離及び/又は層間剥離時の破損点を決定した。具体的には、各試料は、ガラス基板10上に、パターニング被膜130として機能する例示的な各材料の約50nm厚の層、続いてCPLを堆積させる際に一般的に使用される有機材料の約50nm厚の層を堆積させることによって作製された。次いで、各試料のCPLの露出層表面11に接着テープを適用した。接着テープを剥がして各試料の層間剥離を生じさせ、剥がした接着テープ及び層間剥離した試料を分析して、どの層(又は、その下地層との界面)で破壊が生じたかを決定した。パターニング層内で、又はパターニング層と隣接層との間の界面で破壊が生じた試料は、層間剥離試験に不合格であると識別され、CPL内で破壊(すなわち、CPL内の凝集破壊)が生じた試料は、層間剥離試験に合格したと識別された。
表9は、結晶化試験及び層間剥離試験の結果をまとめる。
表8及び9の結果から分かるように、EM-8を含むホストにドーパントを混合することによって形成されたパターニング被膜130は、ホストの結晶化特性及び剥離特性を保持しながら、その堆積コントラストを向上させたことが観察された。具体的には、パターニング層がEM-8によって形成された試料、並びにEM-11:EM-8(体積比1:9)、EM-12:EM-8(体積比1:19)、EM-12:EM-8(体積比1:9)、EM-13:EM-8(体積比1:19)、及びEM-13:EM-8(体積比1:9)のうちの少なくとも1つによって形成された試料は、結晶化試験及び層間剥離試験の両方に合格したことが分かった。
対照的に、EM-14によって形成されたパターニング被膜130は、結晶化試験に合格したが、パターニング被膜130における凝集破壊が原因で、層間剥離試験に不合格であったことが分かった。EM-11をEM-14内にドープすることによって形成されたパターニング被膜130もまた、結晶化試験に合格したが、層間剥離試験に不合格であったことが分かった。表8及び表9の結果に基づいて、EM-14は、実質的に高い堆積コントラスト及び高い凝集強度を必要とする少なくともいくつかのシナリオについて、ホスト材料としての適用性を低下させ得たことが観察された。
いくつかの非限定的な例ではHTL材料であり得る有機材料の約20nm厚の層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、一連の試料を作製した。次いで、各試料について、それによって形成されたパターニング被膜130の露出層表面11を、約15nmの基準厚さが達成されるまで、約1Å/sの平均堆積速度で、Agを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供した。試料が作製されると、EM透過率の測定を行って、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの相対量を決定した。上述したように、透過率の低下は、概して、パターニング被膜130上に凝縮された堆積材料531の量と正に相関する。
パターニング被膜130が結晶化を受ける傾向を評価するために、同じパターニング被膜130組成物を有する別の一連の試料を作製した。厚さ約20nmのLiq層を真空中で堆積させ、続いてその上に、様々な組成を有するパターニング被膜130を堆積させることによって、これらの試料を作製した。同じ構造を有する追加の試料を作製し、有機材料及びLiFの追加の層をパターニング被膜表面上に堆積させて、CPLとして機能させた。次いで、試料を100℃で240時間焼成し、視覚的に、及びEM透過率測定を使用することによって分析し、パターニング被膜130が焼成中に結晶化したかどうかを判定した。結晶化の徴候をほとんど又は全く示さない試料を、結晶化試験に合格したと識別し、結晶化の徴候を示す試料を、結晶化試験に不合格であったと識別した。
各試料をAgの蒸気フラックスに供した後の460nmの波長での透過率の低下を測定し、結晶化試験の結果と共に表10にまとめた。
実質的にEM-11のみを含む試料は、1.4%の透過率低下を呈したが、結晶化試験にも不合格であり、したがって、そのような材料自体は、パターニング被膜130が結晶化する傾向の低下を必要とするシナリオでは、適用性を低下させた場合があることが理解され得る。EM-11を含むホスト内へのLiFのドーピングは、より高い透過率低下をもたらしたが、そのようなパターニング被膜130が結晶化を受ける傾向も実質的に低減した。非限定的な例として、EM-11中の約5%のLiFという実質的に低いドーパント濃度であっても、パターニング被膜130の結晶化特性は、透過率低下のわずかな増加で改善されることが見出された。
Yb、Mg、Cu、及びMgAg(体積比1:9~9:1)を含むがこれらに限定されない堆積材料531としてAg以外の金属材料を使用して同様の実験を行ったところ、これらの各々は、同様に、高い堆積コントラスト及び低い初期付着確率のうちの少なくとも1つを呈した。
上記の表には示されていないが、ホストとしてEM-11の代わりにEM-3を使用したことを除いて、表8、表9、及び表10の結果を得るために使用したものと同様の構造を有する試料も作製し、試験した。ドーパントについては、EM-11をドーパントとして様々な濃度で使用した。結果に基づくと、ホスト単独よりも高い堆積コントラストを呈するドーパントの混合は、ホストとしてEM-3、及びドーパントとしてEM-11を含有する、結果として生じるパターニング層の堆積コントラストを有意に向上させるようには見えなかった。
カテゴリー3:ドーパントがフォトルミネセンス応答を呈する
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントは、少なくとも1つの実質的に同様の材料特性、及び/又は少なくとも1つの実質的に異なる材料特性のうちの少なくとも1つによって特徴付けられ得、材料特性は、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、融点、昇華温度、凝集エネルギー、光学間隙、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成を含んでもよいがこれらに限定されない。
堆積コントラスト
いくつかの非限定的な例では、ホストは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に高い堆積コントラストを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、実質的に低い堆積コントラストを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、NPCとして機能し得る。
表面エネルギー
いくつかの非限定的な例では、ホストの表面エネルギーは、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、及び13ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマー骨格単位は、少なくとも約25ダイン/cm、約30ダイン/cm、約40ダイン/cm、約50ダイン/cm、約75ダイン/cm、約100ダイン/cm、約150ダイン/cm、約200ダイン/cm、約250ダイン/cm、約500ダイン/cm、約1,000ダイン/cm、約1,500ダイン/cm、及び約2,000ダイン/cmのうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストのモノマーの少なくとも1つの官能基は、低い表面張力を有し得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーの少なくとも1つの官能基は、約25ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面張力を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストよりも高い特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、ホストの特性表面エネルギーよりも、少なくとも約5ダイン/cm、約10ダイン/cm、約15ダイン/cm、約20ダイン/cm、約30ダイン/cm、及び約50ダイン/cmのうちの少なくとも1つだけ大きい特性表面エネルギーを呈し得る。いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、少なくとも約25ダイン/cm、約30ダイン/cm、約35ダイン/cm、約40ダイン/cm、及び約50ダイン/cmのうちの少なくとも1つである特性表面エネルギーを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に高い表面エネルギーを有するパターニング材料411を含むがこれに限定されない材料は、光学技術を使用してそのような材料の膜を検出するためのいくつかのシナリオでは、適用性を有し得る。
熱特性
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、同様の熱特性を呈する複数の材料を含んでもよく、材料のうちの少なくとも1つは、フォトルミネセンスを呈する。
融点
いくつかの非限定的な例では、ホストは、少なくとも約130℃、約150℃、約200℃、及び約250℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。いくつかの非限定的な例では、ホストは、約100~350℃、約130~320℃、約150~300℃、及び約180~280℃のうちの少なくとも1つである融点を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの融点の差の絶対値を含むがこれに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の融点の差は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであってもよい。
昇華温度
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの昇華温度の差の絶対値を含むがこれに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の昇華温度の差は、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つであってもよい。
光学間隙又はバンド間隙
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは第1の光学間隙を有してもよく、ホストは第2の光学間隙を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の光学間隙は、少なくとも第1の光学間隙であってもよい。いくつかの非限定的な例では、第1の光学間隙と第2の光学間隙との間の差の絶対値は、少なくとも約0.3eV、約0.5eV、約0.7eV、約1eV、約1.3eV、約1.5eV、約1.7eV、約2eV、約2.5eV、及び約3eVうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の光学間隙は、約4.1eV以下、約3.5eV以下、及び約3.4eV以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の光学間隙は、少なくとも約3.4eV、約3.5eV、約4.1eV、約5eV、及び約6.2eVのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の光学間隙及び第2の光学間隙のうちの少なくとも一方は、HOMO-LUMO間隙に対応してもよい。
フォトルミネセンス
いくつかの非限定的な例では、ドーパントは、UVスペクトル及び可視スペクトルのうちの少なくとも1つに対応する波長でフォトルミネセンスを呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、可視スペクトルに対応する任意の波長を含むがこれに限定されない波長でフォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、ホストは、約300nm、約320nm、約350nm、及び約365nmのうちの少なくとも1つの波長、又はそれらよりも長い波長を有するEM放射線に供されたときに、フォトルミネセンスを実質的に呈しなくてもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、そのようなEM放射線に供されたときにわずかな、及び/又は実質的に検出可能な吸収を呈しない場合がある。
いくつかの非限定的な例では、ホストの光学間隙は、ホストが、そのような放射線に供されたときに光励起を受けないように、EM源によって放射されるEM放射線の光子エネルギーを上回り得る。しかしながら、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜130は、それにもかかわらず、そのような放射線に供されると、発光を呈するドーパントに起因して、フォトルミネセンスを呈し得る。このようにして、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の存在は、パターニング被膜130の堆積時の、並びに/又はその側方及び長手方向の範囲を確認するための蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない日常的な特徴付け技術を使用して、容易に検出及び/若しくは観察することができる。
屈折率
いくつかの非限定的な例では、約460nm及び約500nmのうちの少なくとも1つの波長におけるホストの屈折率は、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、及び約1.41以下のうちの少なくとも1つであり得る。
重量
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されないパターニング被膜130の複数の材料の各々の分子量は、少なくとも約750g/mol、約1,000g/mol、約1,500g/mol、約2,000g/mol、約2,500g/mol、及び約3,000g/molのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントを含むがこれらに限定されないパターニング被膜の複数の材料の各々の分子量は、約5,000g/mol以下であってもよい。
組成
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130中のドーパントの、非限定的な例として、重量による濃度は、ホストのものよりも低くてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ドーパントの少なくとも約0.1重量%、約0.2重量%、約0.5重量%、約0.8重量%、約1重量%、約3重量%、約5重量%、約8重量%、約10重量%、約15重量%、及び約20重量%のうちの少なくとも1つを含有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ドーパントの約50重量%以下、約40重量%以下、約30重量%以下、約25重量%以下、約20重量%以下、約15重量%以下、約10重量%以下、約8重量%以下、約5重量%以下、約3重量%以下、又は約1重量%以下のうちの少なくとも1つを含有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の残りは、実質的にホストを含み得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、フォトルミネセンス応答を呈するドーパントは、そのようなドーパントをホストに混合することによって形成されたパターニング被膜130によって呈される堆積コントラストを低減する傾向があり得る高表面エネルギー部分を含む傾向があり得ると仮定することができる。したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ドーパントの約5重量%以下、約3重量%以下、約2重量%以下、約1重量%以下、約0.5重量%以下、及び約0.1重量%以下のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホスト及び/又はドーパントを含み得るパターニング被膜130の材料のうちの少なくとも1つは、F原子及びSi原子のうちの少なくとも一方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの両方がSiを含み得る。いくつかの非限定的な例では、ホスト及びドーパントの各々は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130のホスト及びドーパントのうちの少なくとも一方は、オリゴマーであってもよい。いくつかの非限定的な例では、ホストは第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは第2のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの各々は、複数のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ホストは実質的に第1のオリゴマーを含み得、ドーパントは実質的に第2のオリゴマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ホスト及びドーパントの両方とは異なる第3の材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第3の材料は、第3のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第3の材料は、実質的に第3のオリゴマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー、第2のオリゴマー、及び第3のオリゴマーの各々は、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマーを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーは、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの分子構造のうちの少なくとも1つの少なくとも一部は、式(I)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーの各々は、独立して式(I)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、官能基を含み得る。いくつかの非限定的な例において、モノマーの少なくとも1つの官能基は、F及びSiのうちの少なくとも1つを含み得る。そのような官能基の非限定的な例としては、フルオロカーボン基及びシロキサン基が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF基及びCFH基のうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、CF基及びCF基のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、モノマーは、C及びOのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造は、複数の異なるモノマーを含んでもよく、すなわち、そのような分子構造は、式(III)及び式(IV)のうちの少なくとも1つによって表されるものを含むがこれらに限定されない、異なる分子組成及び分子構造のうちの少なくとも1つを有するモノマー種を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、モノマーは、式(V)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、モノマー骨格単位は、P及びNのうちの少なくとも1つを含み得る。そのようなモノマー骨格単位の非限定的な例は、ホスファゼンである。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VI)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つは、シクロホスファゼンである。いくつかの非限定的な例において、シクロホスファゼンの分子構造は、式(VI)によって表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び/又は第2のオリゴマーのうちの少なくとも1つの分子構造の少なくとも一部は、式(VII)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマーの分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは4であり、四量体である。いくつかの非限定的な例では、第2のオリゴマーの分子構造は、式(VII)によって表され得、式中、nは3であり、三量体である。いくつかの非限定的な例では、式(VII)による分子構造は、シクロホスファゼンである。
いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーのフルオロアルキル基Rは同じである。いくつかの非限定的な例では、式(VII)中のフルオロアルキル基Rは、式(VIII)によって表すことができる。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーを表す分子式は、同じqの値、及び異なるnの値を有する。いくつかの非限定的な例では、第1のオリゴマー及び第2のオリゴマーを表す分子式は、同じnの値、及び異なるqの値を有する。
ホスト及びドーパントに関していくつかの非限定的な例が本明細書に記載されているが、パターニング被膜130は、少なくとも1つの追加の材料を更に含み得ることが理解されよう。いくつかの非限定的な例では、ホスト、ドーパント、第1のオリゴマー、及び第2のオリゴマーの分子構造及び任意の他の特性のうちの少なくとも1つの説明は、パターニング被膜130の少なくとも1つのそのような追加の材料に適用可能であり得る。
熱特性、フォトルミネセンス及び/又は組成
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、同様の熱特性を呈する複数の材料を含んでもよく、材料のうちの少なくとも1つは、フォトルミネセンスを呈する。いくつかの非限定的な例では、そのような材料のうちの少なくとも1つは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、同様の熱特性を呈する複数の材料を含み得、材料の少なくとも1つは、約365nmの励起波長を有するEM放射線によって励起されたときに少なくとも約365nmである波長でフォトルミネセンスを呈し、材料の少なくとも1つは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの共通元素及び少なくとも1つの共通の部分構造のうちの少なくとも1つを有する複数の材料を含むことができ、材料のうちの少なくとも1つは、約365nmの励起波長を有するEM放射線によって呈されるとき、少なくとも約365nmである波長でフォトルミネセンスを呈する。いくつかの非限定的な例では、そのような材料のうちの少なくとも1つは、F及びSiのうちの少なくとも一方を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通元素は、F及びSiのうちの少なくとも一方を含み得るがこれに限定されない。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの共通の部分構造は、フルオロカーボン及び/又はシロキシルのうちの少なくとも1つを含んでもよい。
実施例
特定の例示的なパターニング被膜130の特性を評価するために、HTL材料として使用され得る有機材料の約20nm厚の層を真空中で堆積させ、続いて、表11に要約されるような様々な組成を有するパターニング被膜130を有機材料層の上に堆積させることによって、一連の試料を作製した。
本実施例では、EM-10は、薄膜として堆積されたとき、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない堆積材料531の堆積に対して低い初期付着確率を呈し得るように選択された。
本実施例では、PL材料1及びPL材料2は、薄膜として堆積されたときに、それらの各々が、蛍光顕微鏡法を含むがこれに限定されない標準的な光学測定技術によって検出可能なフォトルミネセンスを明示し得るように選択された。
表11では、試料11は、EM-10のみを含む比較試料であり、試料14及び試料15は、それぞれPL材料1及びPL材料2のみを含む比較試料であり、試料16は、パターニング被膜130が有機材料の層の上に堆積されなかった比較試料である。試料12及び試料13は、パターニング被膜130が、ホストとしてのEM-10をそれぞれPL材料1及びPL材料2と共堆積させて、PL材料がドーパントとして0.5体積%の濃度で存在する被膜を形成することによって形成された例示的な試料である。
試料11、試料12、試料13、及び試料16の各々のフォトルミネセンス応答を測定し、図2に示すようにプロットした。試料11のフォトルミネセンス強度は、試料16のそれと同一であることが観察され、EM-10は、検出された波長範囲においてフォトルミネセンスを呈しないことを示唆した。解説を簡略にするために、かつ、この結果を考慮して、試料16のフォトルミネセンス強度は図2に示されていない。試料12及び試料13の各々について、フォトルミネセンスは、約500~600nmの波長において検出された。
次いで、試料11~試料16の各々を、表13に記載の対応する材料から形成されたこれらの試料のパターニング被膜130の表面を、約1nmの基準厚さに達するまでYbの蒸気フラックスに表面を曝露することによりYbのオープンマスク堆積に供することによって、Yb、続いてAgを含む堆積材料531のオープンマスク堆積に供し、続いて、約12nmの基準厚さに達するまでAgの蒸気フラックスに表面を曝露することによって、Agのオープンマスク堆積に供した。
試料が作製されると、光透過率測定を行って、パターニング被膜130の表面上に堆積されたYb及びAgのうちの少なくとも1つの形態の堆積材料531の相対量を決定した。
当業者であれば、Yb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれらに限定されない、堆積材料531が比較的少ない及び/又は存在しない試料は、実質的に透明であり得るが、一方、閉鎖被膜150を含むがこれに限定されない実質的な量の金属/合金が堆積された試料は、いくつかの非限定的な例では、実質的に低減された透過率を呈し得ることを理解するであろう。したがって、パターニング被膜130としての様々な例示的な被膜の相対的な性能は、試料を通る透過率を測定することによって評価することができ、この透過率は、閉鎖被膜150として形成された場合を含むがこれに限定されない金属薄膜がEM放射線の高い吸収度を呈し得るので、その上に堆積されているYb、Ag、Mg、及びMgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質のうちの少なくとも1つの形態を含むがこれらに限定されない金属/合金を含むがこれに限定されない、堆積材料531の量及び/又は平均層厚に正に相関し得る。
上記で開示したように各試料を調製した後、約460nmの波長における透過率低下(%)を測定し、表12にまとめた。
表12に記載の各試料の透過率低下(%)は、Yb、続いてAgの形態の堆積材料531の蒸気フラックスに曝露する前後に試料を通る透過率を測定し、透過率の低下を百分率として表すことによって決定された。
試料11(310)、試料12(320)、試料13(330)、試料14(340)、試料15(350)、及び試料16(360)の各々の波長の関数としての透過率低下(%)を測定し、図3に示すようにプロットした。
試料11、試料12、及び試料13は各々、比較的低い透過率低下を呈した。したがって、これらの試料に適用されたパターニング被膜130は、実質的に高い堆積コントラストを呈する傾向があると推測され得る。
これに対して、試料14、試料15、及び試料16は各々、50%に近い実質的な透過率低下を呈した。したがって、これらの試料に適用されたパターニング被膜130は、NICとして機能しない傾向があると推測され得る。いくつかの非限定的な例では、これらの試料に適用されたパターニング被膜130は、NPCとして機能することを含むがこれに限定されない、実質的に低い堆積コントラストを呈する傾向があったことが推測され得る。
追加的に、試料11、試料12、及び試料13の各々を、Yb、続いてAgの形態の堆積材料531の蒸気フラックスに曝露した後のフォトルミネセンス応答について評価した。パターニング被膜130が実質的にEM-10のみを含む試料11は、実質的なフォトルミネセンス応答を呈しないことが発見された。しかしながら、試料12及び試料13の両方が、実質的なフォトルミネセンス応答を呈することが分かった。
したがって、いくつかの非限定的な例では、NICとして機能する傾向があるが、いかなる実質的なフォトルミネセンス応答も呈しないホストと、NICとして機能する傾向がないが、実質的なフォトルミネセンス応答を呈するドーパントとを含むパターニング被膜130を提供することで、実質的なフォトルミネセンス応答と同時にNICとして機能する傾向を、両方提供し得ると結論することができる。
カテゴリー4:ドーパントが不均一性を形成してNPを創出する
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、使用されるパターニング材料411及び/又は堆積環境に起因して、堆積材料531がその上に少なくとも1つのNPを形成するための少なくとも1つの核形成部位を含むがこれに限定されないものを有する及び/又は提供するために、シード又は不均一性として機能し得る別の材料でドープされ、被覆され及び/又は補完されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる他の材料は、非限定的な例として、金属元素、又は非金属元素、例えば、非限定的に、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つを含む材料を含んでもよく、それらの存在は、別様には、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境内の微量の汚染物質となり得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、元素材料を含むがこれに限定されないそのような他の材料は、ドーパントであると考えられ得、それがドーピングされたパターニング被膜130は、ホストであると考えられ得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる他の材料は、その閉鎖被膜150を形成することを回避するために、単層の小部分である層厚で堆積され得る。むしろ、そのような他の材料の堆積は、堆積材料531のための別個の核形成部位を形成するように、側面に離隔される傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる他の材料又はドーパントはNPC720を含み得る。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料531上に少なくとも1つのNPを形成するための少なくとも1つの核形成部位の形成を容易にするためのシード又は不均一性として機能し得る材料として本カテゴリーに入るドーパントは、前述のカテゴリーのうちの1つに等しく入り得ることを理解するであろう。
堆積層
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の側方範囲が第1の部分101に制限される場合、デバイス100の側方面の第2の部分102において、堆積材料531を含む堆積層140は、下地層の露出層表面11上に閉鎖被膜150として配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140の平均層厚は、少なくとも約2nm、約5nm、約8nm、約10nm、約15nm、約20nm、約30nm、約40nm、約50nm、約60nm、約70nm、約80nm、約90nm、及び約100nmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積材料531を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、下地層と同じであってもよく、及び/又は下地層と少なくとも1つの共通金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、Mg、Zn、Cd、Sn、及びYのうちの少なくとも1つから選択される元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、及びMgのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Cu、Ag、及びAuのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はCuであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAlであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Zn、Cd、及びYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、Al、Yb、及びLiのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、及びYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg及びAgのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAgであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、純金属であってもよく、及び/又は純金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、純Ag及び実質的に純Agのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%、及び99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、純Mg及び実質的に純Mgのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、99%、99.9%、99.99%、99.999%、及び99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、合金は、Ag含有合金、Mg含有合金、及びAgMg含有合金のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、AgMg含有合金は、体積で約1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲であり得る合金組成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Agの代わりに、及び/又はAgと組み合わせて、他の金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Agと少なくとも1つの他の金属との合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Agと、Mg及びYbのうちの少なくとも1つとの合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる合金は、約5~95体積%のAgの組成を有し、残りが他の金属である二元合金であり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Ag及びMgを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、体積で約1:10~10:1の組成を有するAg:Mg合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Ag及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Mg及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Mg:Yb合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、Ag、Mg、及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140はAg:Mg:Yb合金を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、少なくとも1つの追加の元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は非金属元素であり得る。いくつかの非限定的な例では、非金属元素は、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境におけるかかる追加の元素の存在に起因して、汚染物質として堆積層140に組み込まれ得ることが、当業者によって理解されよう。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素の濃度は、閾値濃度未満であるように制限され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、堆積層140の他の元素と共に化合物を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531中の非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、その中のO及びCの合計量が、約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つであり得る組成を有することができる。
ここで、特に堆積層140が実質的に金属及び/又は金属合金から構成され得る場合に、堆積層140中の特定の非金属元素の濃度を低減することにより、堆積層140の選択的堆積が容易となり得ることが、少し驚くべきことに見出されている。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、非限定的な例として、O及びCのうちの少なくとも1つなどの特定の非金属元素は、堆積層140の蒸気フラックス532中、及び/又は堆積チャンバ中、及び/又は環境中に存在するとき、パターニング被膜130の表面上に堆積されて、堆積層140の金属元素のための核形成部位として機能し得ると仮定され得る。核形成部位として機能し得るかかる非金属元素の濃度を低減することは、パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積される堆積材料531の量を低減することを容易にし得ると仮定され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の露出層表面11上に堆積される堆積材料531は、いくつかの非限定的な例では、概して少なくとも1つの粒子構造160による、又はいくつかの非限定的な例では、可視スペクトル、及び/又は特定の色に対応するが、これに限定されないものを含む、そのサブ範囲及び/又は波長を含むがこれに限定されない、EMスペクトルの波長(サブ)範囲における、EM放射線の吸収を促進及び/又は増加させるために選択された誘電率特性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積材料531の複数の層を含み得る。いくつかの非限定的な例では、複数の層のうちの第1の層の堆積材料531は、複数の層のうちの第2の層の堆積材料531とは異なり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、多層被膜を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる多層被膜は、Yb/Ag、Yb/Mg、Yb/Mg:Ag、Yb/Yb:Ag、Yb/Ag/Mg、及びYb/Mg/Agのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、約300kJ/mol以下、約200kJ/mol以下、約165kJ/mol以下、約150kJ/mol以下、約100kJ/mol以下、約50kJ/mol以下、及び約20kJ/mol以下のうちの少なくとも1つの結合解離エネルギーを有する金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、約1.4以下、約1.3以下、及び約1.2以下のうちの少なくとも1つである電気陰性度を有する金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140のシート抵抗は、概して、デバイス100の他の構成要素、層、及び/又は部分から分離して測定又は決定された堆積層140のシート抵抗に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、薄膜として形成され得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、堆積層140の特徴的なシート抵抗は、かかる薄膜の組成、厚さ、かつ/若しくは形態に基づいて決定及び/又は計算され得る。いくつかの非限定的な例では、シート抵抗は、約10Ω/□以下、約5Ω/□以下、約1Ω/□以下、約0.5Ω/□以下、約0.2Ω/□以下、及び約0.1Ω/□以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いている少なくとも1つの領域によって画定され得るパターンで配設され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの領域は、堆積層140をその複数の個別の断片に分離し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140の各個別の断片は、別個の第2の部分102であり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140の複数の個別の断片は、その側方面において互いに物理的に離隔され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のかかる複数の個別の断片のうちの少なくとも2つは、電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のかかる複数の個別の断片のうちの少なくとも2つは、それらの間の電流の流れを可能にするために、下地層を非限定的に含む共通の導電層又は被膜と各電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のかかる複数の個別の断片のうちの少なくとも2つは、互いに電気的に絶縁され得る。
パターニング被膜を用いた選択的堆積
図4は、下地層の露出層表面11の第1の部分101上にパターニング被膜130を選択的に堆積させるための、チャンバ410内の、概して400で示される蒸着堆積プロセスの非限定的な例を解説する例示的な概略図である。
プロセス400では、ある量のパターニング材料411を真空下で加熱して、パターニング材料411を蒸発及び/又は昇華させることができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、全体的に、かつ/又は実質的に、パターニング被膜130を形成するために使用される材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる材料は有機材料を含み得る。
パターニング材料411の蒸気フラックス412は、矢印41によって指し示される方向を含めて、露出層表面11に向かってチャンバ410を通して流れ得る。蒸気フラックス412が下地表面の露出層表面11に入射すると、その上にパターニング被膜130が形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、プロセス400の図に示すように、パターニング被膜130は、蒸気フラックス412と下地表面の露出層表面11との間に、いくつかの非限定的な例ではFMMであり得るシャドウマスク415を介在させることによって、露出層表面11の一部、解説される例では下地表面の第1の部分101、のみに選択的に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるシャドウマスク415は、いくつかの非限定的な例では、約数十ミクロン以下の形状サイズを有する比較的小さい形状を形成するために使用され得る。
シャドウマスク415は、蒸気フラックス412の一部が開口416を通過し、露出層表面11に入射してパターニング被膜130を形成し得るように、中を通して延在する少なくとも1つの開口416を有してもよい。蒸気フラックス412が開口416を通過せずにシャドウマスク415の表面417に入射する場合、露出層表面11上に配設されてパターニング被膜130を形成することが妨げられる。いくつかの非限定的な例では、シャドウマスク415は、開口416を通って通過する蒸気フラックス412が第1の部分101に入射し得るが、第2の部分102には入射し得ないように構成され得る。したがって、下地層の露出層表面11の第2の部分102は、パターニング被膜130を実質的に欠く場合がある。いくつかの非限定的な例(図示せず)では、シャドウマスク415上に入射するパターニング材料411は、その表面417上に堆積され得る。
したがって、パターニング被膜130の堆積が完了すると、パターニングされた表面が生成され得る。
図5は、図4の蒸発プロセス400によるものを含むがこれに限定されない、第1の部分101上に選択的に堆積されたパターニング被膜130を実質的に欠いている下地層の露出層表面11の第2の部分102上に堆積層140の閉鎖被膜150を選択的に堆積するための、チャンバ410内の500で概して示される蒸発プロセスの結果の非限定的な例を解説する例示的な概略図である。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、いくつかの非限定的な例では少なくとも1つの金属を含む堆積材料531を含み得る。典型的には、有機材料の気化温度は、堆積材料531として採用され得るような金属の気化温度に比べて低いことが、当業者によって理解されよう。
したがって、いくつかの非限定的な例では、かかるシャドウマスク415を使用して堆積層140を直接パターニングすることと比較して、パターニング被膜130をあるパターンで選択的に堆積させるためにシャドウマスク415を用いる際、より少ない制約が存在し得る。
パターニング被膜130が下地表面の露出層表面11の第1の部分101上に堆積されると、堆積材料531の閉鎖被膜150が、パターニング被膜130を実質的に欠く下地層の露出層表面11の第2の部分102上に堆積層140として堆積され得る。
プロセス500では、ある量の堆積材料531を真空下で加熱して、堆積材料531を蒸発及び/又は昇華させることができる。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、堆積層140を形成するために使用される材料を完全に、かつ/又は実質的に含み得る。
堆積材料531の蒸気フラックス532は、第1の部分101及び第2の部分102の露出層表面11に向かって、矢印51によって指し示される方向を含む、チャンバ410の内側に向けられ得る。蒸気フラックス532が露出層表面11の第2の部分102に入射すると、その上に堆積材料531の閉鎖被膜150が堆積層140として形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の堆積は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して実行されてもよい。
シャドウマスク415とは対照的に、オープンマスクの形状サイズは、製造されるデバイス100のサイズにほぼ匹敵し得ることが、当業者によって理解されよう。
いくつかの非限定的な例では、オープンマスクの使用が省略され得ることが、当業者によって理解されよう。いくつかの非限定的な例では、本明細書で説明されるオープンマスク堆積プロセスは、代替的に、ターゲット露出層表面11全体が露出され得るように、オープンマスクを使用せずに行われてもよい。
実際、図5に示されるように、蒸気フラックス532は、第1の部分101にわたるパターニング被膜130の露出層表面11と、パターニング被膜130を実質的に欠く第2の部分102にわたる下地層の露出層表面11との両方に入射し得る。
第1の部分101におけるパターニング被膜130の露出層表面11は、第2の部分102における下地層の露出層表面11に対して、堆積材料531の堆積に対して比較的低い初期付着確率を呈し得るので、堆積層140は、実質的にパターニング被膜130を欠く第2の部分102における下地層の露出層表面11上にのみ実質的に選択的に堆積され得る。対照的に、第1の部分101にわたってパターニング被膜130の露出層表面11に入射する蒸気フラックス532は、(533に示すように)堆積されない傾向があり得、第1の部分101にわたってパターニング被膜130の露出層表面11は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102における下地層の露出層表面11上の蒸気フラックス532の初期堆積速度は、第1の部分101におけるパターニング被膜130の露出層表面11上の蒸気フラックス532の初期堆積速度の約200倍、約550倍、約900倍、約1,000倍、約1,500倍、約1,900倍、及び約2,000倍のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
したがって、シャドウマスク415及びオープンマスクを使用する図4におけるパターン二ング被膜130の選択的堆積及び/又は堆積材料531のマスクフリー堆積の組み合わせは、図5に示されるデバイス100のバージョン500をもたらし得る。
第1の部分101にわたるパターニング被膜130の選択的堆積の後、堆積材料531の閉鎖被膜150は、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、堆積層140としてデバイス100の上に堆積され得るが、パターニング被膜130が実質的にない第2の部分102内にのみ実質的に残り得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内で、第2の部分102内のデバイス100の下地層の露出層表面11の、堆積材料531の堆積に対する、実質的に初期付着確率以下である、堆積材料531の堆積に対する、比較的低い初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
したがって、第1の部分101は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
本開示は、シャドウマスク415を伴う堆積プロセスによるパターニング被膜130のパターニングされた堆積を企図しているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、これが、限定ではないが、マイクロコンタクト印刷プロセスを含む、任意の好適な堆積プロセスによって達成され得ることを理解するであろう。
本開示は、パターニング被膜130がNICであることを企図しているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130がNPC720であり得ることを理解するであろう。かかる例では、NPC720が堆積された部分(例えば、非限定的に、第1の部分101)は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の閉鎖被膜150を有してもよく、一方、他の部分(例えば、非限定的に、第2の部分102)は、堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130及びその後に堆積される堆積層140の平均層厚は、限定されないが、所与の用途及び所与の性能特質を含む、様々なパラメータに従って変化し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚は、その後に堆積される堆積層140の平均層厚と同等であってもよく、かつ/又は実質的にそれ以下であり得る。堆積層140の選択的パターニングを達成するために比較的薄いパターニング被膜130を使用することは、可撓性のデバイス100を提供するために好適であり得る。いくつかの非限定的な例では、比較的薄いパターニング被膜130は、バリア被膜又は他の薄膜封止(thin film encapsulation、TFE)層2350(図23B)が堆積され得る比較的平坦な表面を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、かかるバリア被膜2050の適用のためにかかる比較的平坦な表面を提供することにより、かかる表面へのその接着を増加させることができる。
縁部効果
パターニング被膜遷移領域
図6Aに目を向けると、図1のデバイス100のバージョン600を示すことができ、第1の部分101のパターニング被膜130と第2の部分102の堆積層140との間の界面を誇張した形態で示すことができる。図6Bは、デバイス600を平面で示し得る。
図6Bでより分かり得るように、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内のパターニング被膜130は、第2の部分102内の堆積層140によって全ての側部で取り囲まれてもよく、それにより、第1の部分101は、各側方軸に沿った側方面におけるパターニング被膜130の更なる程度又は縁部615によって画定される境界を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、側方面におけるパターニング被膜縁部615は、かかる面における第1の部分101の外周によって画定されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101は、側方面では、少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域101を含んでもよく、パターニング被膜130の厚さは、最大厚さから減少した厚さに遷移してもよい。かかる遷移を呈しない第1の部分101の程度は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101として識別され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101において実質的な閉鎖被膜150を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101は、側方面において、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101とパターニング被膜縁部615との間に延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、平面で、パターニング被膜遷移領域101は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101を取り囲み、かつ/又はその外周に沿って延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの側方軸に沿って、パターニング被膜非遷移部101は、第1の部分101の全体を占有してもよく、それにより、パターニング被膜遷移領域101は、それと第2の部分102との間に存在しない。
図6Aに解説するように、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、約1~100nm、約2~50nm、約3~30nm、約4~20nm、約5~15nm、約5~10nm、又は約1~10nmのうちの少なくとも1つの範囲内であり得る、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dを有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101におけるパターニング被膜130の平均膜厚dは、それにわたって実質的に同じ又は一定であり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚dは、パターニング被膜非遷移部101内で、パターニング被膜130の平均膜厚dの約95%又は約90%のうちの少なくとも1つ内に残留し得る。
いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dは、約1~100nmであり得る。いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dは、約80nm以下、約60nm以下、約50nm以下、約40nm以下、約30nm以下、約20nm以下、約15nm以下、又は約10nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均膜厚dは、約3nm、約5nm、又は約8nmのうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101におけるパターニング被膜130の平均膜厚dは、約10nm以下であり得る。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、少し驚くべきことに、ゼロではなく、約10nm以下であるパターニング被膜130の平均膜厚dは、少なくともいくつかの非限定的な例では、10nmより大きい第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dを有するパターニング被膜130に対して、非限定的な例として、堆積層140の高められたパターニングコントラストを達成するための特定の利点を提供し得ることが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101内で最大から最小まで減少するパターニング被膜厚を有し得る。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第1の部分101のパターニング被膜遷移領域101とパターニング被膜非遷移部101との間の境界にあり、かつ/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最小値は、パターニング被膜縁部615にあり、及び/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dであり得る。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101における平均膜厚dの約95%以下又は約90%以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、最小値は、約0~0.1nmの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101におけるパターニング被膜厚のプロファイルは、傾斜してもよく、及び/又は勾配に従ってもよい。いくつかの非限定的な例では、かかるプロファイルはテーパ状であり得る。いくつかの非限定的な例では、テーパは、線形、非線形、放物線形、及び/又は指数関数的減衰プロファイルに従ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101内の下地層を完全に被覆し得る。いくつかの非限定的な例では、下地層の少なくとも一部は、パターニング被膜遷移領域101内のパターニング被膜130によって被覆されていないままであり得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部及び/又はパターニング被膜非遷移領域101の少なくとも一部に実質的な閉鎖被膜150を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部及び/又はパターニング被膜非遷移部101の少なくとも一部に不連続層170を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内のパターニング被膜130の少なくとも一部は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分101の露出層表面11の少なくとも一部は、堆積層140又は堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、限定されないがX軸を含む少なくとも1つの側方軸に沿って、パターニング被膜非遷移部101は、wの幅を有してもよく、パターニング被膜遷移領域101は、wの幅を有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜非遷移部101は、いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dに幅wを乗算することによって近似され得る断面積を有し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101は、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101にわたる平均膜厚に幅wを乗算することによって近似され得る断面積を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、wは、wを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、商w/wは、少なくとも約5、約10、約20、約50、約100、約500、約1,000、約1,500、約5,000、約10,000、約50,000、又は約100,000のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、w1及びw2のうちの少なくとも1つは、下地表面の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、w及びwのうちの少なくとも1つは、dを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、w及びwの両方が、dを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、w及びwは両方ともdを上回ってもよく、dはdを上回ってもよい。
堆積層遷移領域
図6Bでより良く見られるように、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内のパターニング被膜130は、第2の部分102が、各側方軸に沿った側方面における堆積層140の更なる範囲又は縁部635によって画定される境界を有するように、第2の部分102内の堆積層140によって取り囲まれ得る。いくつかの非限定的な例では、側方面における堆積層縁部635は、かかる面における第2の部分102の外周によって画定され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102は、側方面において、少なくとも1つの堆積層遷移領域102を含むことができ、堆積層140の厚さは、最大厚さから減少した厚さに遷移し得る。かかる遷移を示さない第2の部分102の範囲は、第2の部分102の堆積層非遷移部102として識別され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、第2の部分102の堆積層非遷移部102に実質的な閉鎖被膜150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、平面で、堆積層遷移領域102は、側方面において、第2の部分102の堆積層非遷移部102と堆積層縁部635との間に延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、平面で、堆積層遷移領域102は、第2の部分102の堆積層非遷移部102を取り囲み、及び/又はその外周に沿って延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの側方軸に沿って、第2の部分102の堆積層非遷移部102は、それと第1の部分101との間に堆積層遷移領域102が存在しないように、第2の部分102の全体を占有し得る。
図6Aに解説するように、いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、約1~500nm、約5~200nm、約5~40nm、約10~30nm、又は約10~100nmのうちの少なくとも1つの範囲内であり得る、第2の部分102の堆積層非遷移部102における平均膜厚dを有し得る。いくつかの非限定的な例では、dは、約10nm、50nm、又は100nmのうちの少なくとも1つを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102の堆積層非遷移部102における堆積層140の平均膜厚dは、全体にわたって実質的に同じであるか又は一定であり得る。
いくつかの非限定的な例では、dは、下地表面の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商d/dは、少なくとも約1.5、約2、5、10約、約20、約50、又は約100のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、商d/dは、約0.1~10又は約0.2~40のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、dは、パターニング被膜130の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商d/dは、少なくとも約1.5、約2、5、10約、約20、約50、又は約100のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、商d/dは、約0.2~10又は約0.5~40のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、dはdを上回ってもよく、dはdを上回ってもよい。いくつかの他の非限定的な例では、dはdを上回ってもよく、dはdを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商d/dは、約0.2~3、又は約0.1~5のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、X軸を含むがこれに限定されない少なくとも1つの側方軸に沿って、第2の部分102の堆積層非遷移部102は、wの幅を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102の堆積層非遷移部102は、いくつかの非限定的な例では、平均膜厚dに幅wを乗算することによって近似されてもよい断面積を有してもよい。
いくつかの非限定的な例では、wは、パターニング被膜非遷移部101の幅wを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、wは、wを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商w/wは、約0.1~10、約0.2~5、0.3~3、又は約0.4~2のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。いくつかの非限定的な例では、商w/wは、少なくとも約1、約2、約3、又は約4のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、wは、堆積層140の平均膜厚dを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、商w/dは、少なくとも約10、約50、約100、又は約500のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、商w/dは、約100,000以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層遷移領域102内で最大から最小まで減少する厚さを有し得る。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第2の部分102の堆積層遷移領域102と堆積層非遷移部102との間の境界にあり、かつ/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最小値は、堆積層縁部635にあり、かつ/又はそれに近接してもよい。いくつかの非限定的な例では、最大値は、第2の部分102の堆積層非遷移部102における平均膜厚dであり得る。いくつかの非限定的な例では、最小値は、約0~0.1nmの範囲内であり得る。いくつかの非限定的な例では、最小値は、第2の部分102の堆積層非遷移部102における平均膜厚dであり得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層遷移領域102内の厚さのプロファイルは、傾斜してもよく、かつ/又は勾配に従ってもよい。いくつかの非限定的な例では、かかるプロファイルはテーパ状であり得る。いくつかの非限定的な例では、テーパは、線形、非線形、放物線形、及び/又は指数関数的減衰プロファイルに従ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の図6Eの例示的バージョン600における非限定的な例として示されるように、堆積層140は、堆積層遷移領域102において下地層を完全に被覆し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部に実質的な閉鎖被膜150を含み得る。いくつかの非限定的な例では、下地層の少なくとも一部は、堆積層遷移領域102において堆積層140によって被覆されていなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部に不連続層170を含み得る。
当業者は、明示的に解説されていないが、パターニング材料411が、堆積層140と下地層との間の界面にある程度まで存在し得ることを理解するであろう。かかる材料は、堆積されたパターンがマスクのパターンと同一ではないシャドウイング効果の結果として堆積されることがあり、いくつかの非限定的な例では、ターゲット露出層表面11のマスクされた部上に堆積されているいくつかの蒸発したパターニング材料411をもたらし得る。非限定的な例として、かかる材料は、粒子構造160として、かつ/又は実質的にパターニング被膜130の平均厚さ以下であり得る厚さを有するは薄膜として形成され得る。
重なり
いくつかの非限定的な例では、堆積層縁部635は、側方面において、第1の部分101と第2の部分102との間で重なりが生じないように、側方面において、第1の部分101のパターニング被膜遷移領域101から離隔させることができる。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101の少なくとも一部及び第2の部分102の少なくとも一部は、側方面において重なってもよい。かかる重なりは、非限定的な例として図6Aに示し得るような重なり部分603によって識別することができ、この場合、第2の部分102の少なくとも一部が第1の部分101の少なくとも一部と重なる。
いくつかの非限定的な例では、図6Fに非限定的な例として示されるように、堆積層遷移領域102の少なくとも一部は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部の上に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部は、堆積層140及び/又は堆積材料531を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部の露出層表面11上に不連続層170を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、図6Gに非限定的な例として示されるように、堆積層遷移領域102の少なくとも一部は、第1の部分101のパターニング被膜非遷移部101の少なくとも一部の上に配設され得る。
示されていないが、いくつかの非限定的な例では、重なり部分603は、第1の部分101の少なくとも一部が第2の部分102の少なくとも一部に重なるシナリオを反映し得ることを、当業者は理解されよう。
したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部の上に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層遷移領域102の少なくとも一部は、パターニング被膜130及び/又はパターニング材料411を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411は、堆積層遷移領域102の少なくとも一部の露出層表面上に不連続層170を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜遷移領域101の少なくとも一部は、第2の部分102の堆積層非遷移部102の少なくとも一部の上に配設されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜縁部615は、側方面において、第2の部分102の堆積層非遷移部102から離隔されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、第2の部分102の堆積層非遷移部102及び堆積層遷移領域102の両方にわたる単一のモノリシック被膜として形成されてもよい。
パターニング被膜及び堆積層の縁部効果
図7A~図7Iは、堆積層140との堆積界面におけるパターニング被膜130の様々な可能な挙動を説明する。
図7Aに目を向けると、パターニング被膜堆積境界におけるデバイス100の例示的バージョン700の一部の第1の例が示され得る。デバイス700は、露出層表面11を有する基板10を含み得る。パターニング被膜130は、下地表面の露出層表面11の第1の部分101の上に堆積され得る。堆積層140は、下地層の露出層表面11の第2の部分102の上に堆積され得る。図示のように、非限定的な例として、第1の部分101及び第2の部分102は、露出層表面11の別個の重ならない部分であり得る。
堆積層140は、第1の部分140及び第2の部分140を含み得る。図示のように、非限定的な例として、堆積層140の第1の部分140は、第2の部分102を実質的に被覆し得、堆積層140の第2の部分140は、パターニング被膜130の第1の部分の上に部分的に突出し、かつ/又は重なり得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、その露出層表面11が堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を呈するように形成され得るので、堆積層140の突出した及び/又は重なる第2の部分140とパターニング被膜130の露出層表面11との間に間隙729が形成され得る。その結果、第2の部分140は、パターニング被膜130と物理的に接触していなくてもよいが、断面において間隙729によってそこから離隔されていてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層140の第1の部分140は、第1の部分101と第2の部分102との間の界面及び/又は境界においてパターニング被膜130と物理的に接触していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140の突出した及び/又は重なる第2の部分140は、堆積層140の第1の部分140の平均層厚dと同等の程度だけパターニング被膜130の上に側方に延在することができる。非限定的な例として、図示のように、第2の部分140の幅wは、第1の部分140の平均層厚dと同等であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分140の幅wと第1の部分140の平均層厚dとの比は、約1:1~1:3、約1:1~1:1.5、又は約1:1~1:2のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。平均層厚dは、いくつかの非限定的な例では、第1の部分140にわたって比較的均一であり得るが、いくつかの非限定的な例では、第2の部分140が突出し得る、かつ/又はパターニング被膜130と重なり得る程度(すなわち、w)は、露出層表面11の異なる部分にわたってある程度まで変動し得る。
ここで図7Bに目を向けると、堆積層140は、第2の部分140とパターニング被膜130との間に配設された第3の部分140を含むように示され得る。図示のように、堆積層140の第2の部分140は、堆積層140の第3の部分140の上に側方に延在しており、そこから長手軸方向に離隔されてもよく、第3の部分140は、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触してもよい。堆積層140の第3の部分140の平均層厚dは、その第1の部分140の平均層厚d以下であってもよく、いくつかの非限定的な例では、実質的にそれより小さくてもよい。いくつかの非限定的な例では、第3の部分140の幅wは、第2の部分140の幅wを上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、第3の部分140は、第2の部分140よりも大きい程度までパターニング被膜130に重なるように側方に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、第3の部分140の幅wと第1の部分140の平均層厚dとの比は、約1:2~3:1、又は約1:1.2~2.5:1のうちの少なくとも1つの範囲内であり得る。平均層厚daは、いくつかの非限定的な例では、第1の部分140にわたって比較的均一であり得るが、いくつかの非限定的な例では、第3の部分140が突出し得る、かつ/又はパターニング被膜130と重なり得る程度(すなわち、w)は、露出層表面11の異なる部分にわたってある程度まで変動し得る。
いくつかの非限定的な例では、第3の部分140の平均層厚dは、第1の部分140の平均層厚dの約5%を上回らなくてもよい。非限定的な例として、dは、dの約4%以下、約3%以下、約2%以下、約1%以下、又は約0.5%以下のうちの少なくとも1つであり得る。示されるように、第3の部分140が薄膜として形成される代わりに、かつ/又はそれに加えて、堆積層140の堆積材料531は、パターニング被膜130の一部の上に粒子構造160(図示せず)として形成され得る。非限定的な例として、かかる粒子構造160は、それらが連続層を形成しないように、互いに物理的に分離された特徴を含み得る。
ここで図7Cに目を向けると、NPC720が、基板10と堆積層140との間に配設され得る。NPC720は、堆積層140の第1の部分140と下地層の露出層表面11の第2の部分102との間に配置され得る。NPC720は、パターニング被膜130が堆積された第1の部分101上ではなく、第2の部分102上に配設されているように解説されている。NPC720は、NPC720と堆積層140との間の界面及び/又は境界において、NPC720の表面が堆積材料531の堆積に抗する比較的高い初期付着確率を呈し得るように形成されてもよい。したがって、NPC720が存在することにより、堆積中に堆積層140の形成及び/又は成長を促進することができる。
ここで図7Dに目を向けると、NPC720は、基板10の第1の部分101及び第2の部分102の両方の上に配設され得、下地層は、第1の部分101上に配設されたNPC720の一部を被覆し得る。NPC720の別の部分は、下地層及びパターニング被膜130を実質的に欠いていてもよく、堆積層140は、NPC720のかかる部分を被覆していてもよい。
ここで図7Eに目を向けると、堆積層140は、基板10の第3の部分703においてパターニング被膜130の一部と部分的に重なるように示され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の部分140及び第2の部分140に加えて、堆積層140は、第4の部分140を更に含み得る。図示のように、堆積層140の第4の部分140は、堆積層140の第1の部分140と第2の部分140との間に配設することができ、第4の部分140は、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触することができる。いくつかの非限定的な例では、第3の部分703における重なりは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセス中の堆積層140の側方成長の結果として形成され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を呈することができ、したがって、露出層表面11上で材料が核形成する確率は低くなり得るが、堆積層140の厚さが成長するにつれて、堆積層140は側方にも成長することができ、図示のようにパターニング被膜130のサブセットを被覆することができる。
ここで図7Fに目を向けると、基板10の第1の部分101はパターニング被膜130で被膜されてもよく、それに隣接する第2の部分102は堆積層140で被膜されてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のオープンマスク堆積及び/又はマスクフリー堆積を行うことにより、堆積層140が、堆積層140とパターニング被膜130との間の界面及び/又はその付近でテーパ状の断面プロファイルを呈し得ることが観察されている。
いくつかの非限定的な例では、界面における、かつ/又はその付近の堆積層140の平均層厚は、堆積層140の平均層厚d未満であり得る。かかるテーパ状プロファイルは、いくつかの非限定的な例では、湾曲及び/又はアーチ状として示され得るが、プロファイルは、いくつかの非限定的な例では、実質的に線形及び/又は非線形であってもよい。非限定的な例として、堆積層140の平均層厚dは、限定はしないが、界面に近接した領域において実質的に線形、指数関数的、及び/又は二次関数的に減少し得る。
堆積層140とパターニング被膜130との間の界面における、かつ/又はその付近の堆積層140の接触角θは、相対的な初期付着確率などのパターニング被膜130の特性に応じて変動し得ることが観察されている。核の接触角θは、いくつかの非限定的な例では、堆積によって形成された堆積層140の薄膜接触角を決定し得ることを更に仮定することができる。非限定的な例として図7Fを参照すると、接触角θは、堆積層140とパターニング被膜130との間の界面及び/又はその付近における堆積層140の接線の傾斜を測定することによって決定され得る。堆積層140の断面テーパプロファイルが実質的に線形であり得るいくつかの非限定的な例では、接触角θは、界面における、かつ/又はその付近の堆積層140の傾斜を測定することによって決定され得る。当業者によって理解されるように、接触角θは、概して、下地層のゼロではない角度に対して測定され得る。本開示では、解説を簡略にするために、パターニング被膜130及び堆積層140は、平坦な表面上に堆積されて示され得る。しかしながら、当業者は、パターニング被膜130及び堆積層140が非平面表面上に堆積され得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140の接触角θは、約90°を上回ってもよい。ここで図7Gを参照すると、非限定的な例として、堆積層140は、パターニング被膜130と堆積層140との間の界面を越えて延在する部分を含むものとして示されてもよく、間隙729によってパターニング被膜130から離隔され得る。かかる非限定的なシナリオでは、接触角θは、いくつかの非限定的な例では、90°を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、比較的高い接触角θを呈する堆積層140を形成することが有利であり得る。非限定的な例として、接触角θは、約10°、約15°、約20°、約25°、約30°、約35°、約40°、約50°、約70°、約75°、又は約80°のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。非限定的な例として、比較的高い接触角θを有する堆積層140は、比較的高いアスペクト比を維持しながら、微細にパターニングされた特徴の創出を可能にし得る。非限定的な例として、約90°より大きい接触角θを示す堆積層140を形成する目的が存在し得る。非限定的な例として、接触角θは、約90°、約95°、約100°、約105°、約110°、約120°、約130°、約135°、約140°、約145°、約150°、又は約170°のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
ここで図7H~図7Iに目を向けると、堆積層140は、基板10の第1の部分101と第2の部分102との間に配設することができる、基板10の第3の部分703内のパターニング被膜130の一部に部分的に重なり得る。図示のように、パターニング被膜130のサブセットに部分的に重なる堆積層140のサブセットは、その露出層表面11と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、第3の部分703における重なりは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセス中の堆積層140の側方成長に起因して形成され得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を呈することができ、したがって、露出層表面11上で材料が核形成する確率は低いが、堆積層140の厚さが成長するにつれて、堆積層140は側方にも成長することができ、パターニング被膜130のサブセットを被覆することができる。
図7H~図7Iの場合、堆積層140の接触角θは、図示のように、それとパターニング被膜130との間の界面付近のその縁部で測定され得る。図7Iにおいて、接触角θは、約90°を上回ってもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、堆積層140のサブセットが間隙729によってパターニング被膜130から離隔されることをもたらし得る。
粒子構造
NPは、その主な特徴的なサイズはナノメートル(nm)スケールであり、概して約1~300nmであると理解される物質の粒子である。nmスケールでは、所与の材料のNPは、バルク形態の同じ材料に対して、異なる波長(範囲)でそのようなNPによって示されるEM放射線の吸収量を含むがこれに限定されない固有の特性(光学的、化学的、物理的、及び/又は電気的特性を含むがこれに限定されない)を有し得る。
これらの特性は、複数のNPが、層状半導体デバイス100の層に形成されたときに、その性能を改善するために利用され得る。
しかしながら、NPのかかる層をデバイスに導入するための現在のメカニズムには、いくつかの欠点がある。
第一に、典型的には、かかるNPは、かかるデバイスの最密充填層に形成され、かつ/又はマトリックス材料内に分散される。その結果、かかるNP層の厚さは、典型的には、NP自体の特徴的なサイズよりもはるかに厚くなる。かかるNP層の厚さは、デバイス性能、デバイス安定性、デバイス信頼性、及び/又はデバイス寿命に関して望ましくない特性を付与する場合があり、それにより、NPの固有の特性によって提供される任意の認識される利点が低減され、又は更には取り除かれる場合がある。
第二に、かかるデバイスにおいて、かつかかるデバイスで使用するためにNPを合成する技術により、様々なメカニズムによって大量の炭素(C)、酸素(O)、及び/又はSが導入される場合がある。
非限定的な例として、湿式化学法は、典型的には、精密に制御された特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成を有するNPを光電子デバイス1200に導入するために使用される。しかしながら、かかる方法は、典型的には、NPを安定化させるために有機キャッピング基(クエン酸塩でキャッピングされたAg NPの合成など)を用いるが、かかる有機キャッピング基は、合成されたNPにC、O、及び/又はSを導入する。
なお更に、溶液から堆積されたNP層は、典型的には、堆積中に使用される溶媒に起因して、C、O、及び/又はSを含む。
追加的に、これらの元素は、湿式化学プロセス及び/又はNP層の堆積中に汚染物質として導入される場合がある。
ただし、導入されると、かかるデバイスのNP層中の大量のC、O、及び/又はSの存在により、かかるデバイスの性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命が低下する場合がある。
第三に、溶液からNP層を堆積させたときに、使用される溶媒が乾燥するにつれて、NP層は、NP層にわたって、及び/又はかかる層の異なるパターニングされた領域間で、不均一な特性を有する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、所与の層の縁部は、かかる層の内部領域よりも非常に厚いか、又は薄くなることがあり、その不均衡により、デバイス性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に悪影響を及ぼす場合がある。
第四に、湿式化学合成及び溶液堆積プロセスに加えて、NPを合成及び/又は堆積させる他の方法及び/又はプロセス(限定されないが、真空ベースのプロセス(例えば、限定されないが、PVD)が挙げられる)が存在しているが、かかる方法では、それによって堆積されるNPの特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成が十分に制御されない傾向がある。非限定的な例として、PVDプロセスでは、NPは、そのサイズが増加するにつれて、最密充填膜を形成する傾向がある。結果として、PVDなどの方法は、概して、表面被覆率が低い大きな分散NPの層を形成するのにあまり適していない。むしろ、かかる方法によって付与される、特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度の、分散度、及び/又は組成の不十分な制御は、不十分なデバイス性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命をもたらす場合がある。
いくつかの非限定的な例では、OLEDディスプレイパネル1340は、複数の側方に分散された(サブ)ピクセル134x(図23A)を備えてもよく、その各々は、アノード及びカソードとして機能する関連付けられた電極対1220、1240(図12A)と、それらの間の少なくとも1つの半導体層1230(図12A)とを有する。アノード及びカソードは、電源1605(図16)と電気的に結合され、それぞれ、少なくとも1つの半導体層1230を通して互いに向かって移動する正孔及び電子を発生させる。一対の正孔と電子が結合すると、光子が放射され得る。いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル134xは、導電性金属線によって電気的に結合された複数の薄膜トランジスタ(TFT)構造1201(図12A)を含む駆動回路によって、いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240及び少なくとも1つの半導体層1230が堆積される基板内で、選択的に駆動され得る。かかるパネル1340の様々な層及び被膜は、典型的には、真空ベースの堆積プロセスによって形成される。
いくつかの非限定的な例では、各々が異なる波長(範囲)のEM放射線に対応し、それを放出する複数のサブピクセル134xは、集合的にピクセル2810を形成し得る(図28A)。ピクセル2810の第1のサブピクセル134xによって放出される第1の波長(範囲)のEM放射線は、含まれる異なる波長(範囲)に起因して、その第2のサブピクセル134xによって放出される第2の波長(範囲)のEM放射線とは異なって機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の波長範囲にわたる第1の所与の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成の金属NPの層によって示される吸収スペクトルは、第1の波長範囲にわたる第2の所与の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成の金属NPの層によって示される吸収スペクトル、及び/又は第2の波長範囲にわたる第1の所与の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成の金属NPの層によって示される吸収スペクトルとは異なり得る。
限定されないが、不連続層170としての粒子構造160は、プラズモニクスを利用するものであり、プラズモニクスとは、EM放射と金属との共鳴相互作用を研究するナノフォトニクスの一分野である。
当業者であれば、特定の金属NPは、表面プラズモン(surface plasmon、SP)励起及び/又は自由電子のコヒーレント振動を呈することができ、それにより、かかるNPは、可視スペクトル及び/又はそのサブ範囲を含むがこれに限定されないEMスペクトルの波長(サブ)範囲の光を吸収及び/又は散乱することができることを理解するであろう。かかる局所的なSP(localized SP、LSP)励起及び/又はコヒーレント振動の、吸収が集中し得るEMスペクトルの(サブ)範囲(吸収スペクトル)、屈折率及び/又は吸光係数を含むがこれらに限定されない光学応答は、ナノ構造及び/又はそれに近接する媒体の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、並びに/又は材料及び/若しくは凝集度合を含むがこれらに限定されない特性のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、かかるNPの特性を変動させることによって調整することができる。
かかる光学応答は、粒子構造160に関して、その上に入射するEM放射線の吸収を含み得、それによって、その反射を低減し、及び/又は、可視スペクトル及び/又はそのサブ範囲を非限定的に含むEMスペクトルのより低い又はより高い波長((サブ)範囲)へ偏移する。
したがって、図1に示すように、いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100は、いくつかの非限定的な例では不連続層170であり得る層として、デバイス100の下地層の露出層表面11上及び/又はその上方に制御可能に配設された、ナノ粒子(NP)、アイランド、プレート、分離クラスタ、及び/又はネットワークを含むがこれらに限定されない少なくとも1つの粒子(集合的に粒子構造160)を含み得る。
当業者は、必ずしも不連続層170を形成することなく、層内に少なくとも1つの粒子構造160が存在し得ることを理解するであろう。しかしながら、層内の少なくとも1つの粒子構造160の形成が、典型的には不連続層170の形成をもたらし得ることを考慮すると、単に説明を簡略にする目的で、本明細書における少なくとも1つの粒子構造160の形成への言及は、たとえ述べられていなくても、いくつかの非限定的な例では、そのような粒子構造160が不連続層170を含み得ることを意味する。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の少なくともいくつかは、互いに切断され得る。換言すれば、いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、少なくとも1つの粒子構造160が閉鎖被膜150を形成しないように、互いに物理的に分離され得る粒子構造160を含む特徴を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の複数の層のうちの少なくとも1つの上層180は、粒子構造160の露出層表面11上、及びそれらの間の下地層の露出層表面11上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの上層180は、CPLであり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100は、EM放射線が、複数の側方軸によって画定される下地層の平面に対してゼロではない角度で、矢印OCによって指し示される第1の方向の光路に実質的に平行なデバイス100の露出層表面11に係合することを実質的に可能にするように構成され得る。
本開示では、矢印OCによって示されるようなものを含むがこれに限定されない所与の方向への一時的なEM放射線の伝搬は、第1の層が光路(におけるEM放射線の伝搬の方向)において第2の層の「前方(anterior)」、「前方(ahead of)」、及び/又は「前(before)」にあると言われ得る方向規則を生じさせる。
光路は、デバイス100によって放射されたEM放射線がそこから抽出され得る方向(図中の矢印OCの向きによって示されるような)、及びEM放射線がデバイス100の露出層表面11に入射し、それを通して少なくとも部分的に伝播する方向のうちの少なくとも1つであり得る方向に一致し得、EM放射線は、様々な層及び/又は被膜が堆積された表面とは反対の基板10の露出層表面11に入射し、基板10及び様々な層及び/又は被膜(図示せず)を少なくとも部分的に透過し得る。
当業者であれば、EM放射線がデバイス100によって放射され、同時に、EM放射線がデバイス100の露出層表面11に入射し、それを通って少なくとも部分的に透過するシナリオが存在し得ることを理解するであろう。そのようなシナリオでは、光路の方向は、文脈が反対のことを示さない限り、デバイス100によって放射されるEM放射線が抽出され得る方向によって決定される。いくつかの非限定的な例では、デバイス100を完全に透過したEM放射線は、同じ又は同様の方向に伝搬され得る。それにもかかわらず、本開示におけるいずれも、デバイス100を完全に通るEM放射線の伝搬を、デバイス100によって放射されるEM放射線の伝搬の方向と同じ又は類似の方向に限定するものとして解釈されるべきではない。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100は、EM放射線(光及び/又は光子の形態を含むが、これらに限定されない)がデバイス100によって少なくとも第1の方向に放射される上部放射型光電子デバイス2100であり得る。
示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス100は、様々な層及び/又は被膜が堆積された基板10の露出層表面11に入射するEM放射線が、基板10及び様々な層及び/又は被膜を、このようなシナリオでは、図の矢印OCで示される方向と反対である少なくとも第1の方向に透過し得る少なくとも1つの光透過領域1320(図28A)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の様々な層内の少なくとも1つの粒子構造160の位置(すなわち、デバイス100の様々な層のうちのどれが、粒子構造160が堆積され得る下地層として機能するかの選択的識別)は、そのような位置に配置されたときに粒子構造160によって示される光学応答に関連する効果を達成するように制御可能に選択され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、粒子構造160によって示される光学応答に関連する効果の達成をデバイス100の側方面のそのような部分101、102に選択的に制限するために、デバイス100の側方面の部分101、102(デバイス100の放射領域1310(図22)に対応することを含むが、これに限定されない)に限定されるように制御可能に選択され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、粒子構造160によって呈される光学応答に関連する効果を達成するために、特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成を有するように制御可能に選択され得る。
当業者は、材料が堆積されるメカニズムを考慮すると、モノマー及び/又は原子の可能なスタッキング及び/又はクラスタリングにより、少なくとも1つの粒子構造160の実際のサイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔は、いくつかの非限定的な例では、実質的に不均一であり得ることを理解するであろう。追加的に、少なくとも1つの粒子構造160は、所与のプロファイルを有するものとして解説されているが、これは、解説のみを意図しており、そのサイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔を決定するものではない。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、約200nm以下の特徴的な寸法を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、約1~200nm、約1~160nm、約1~100nm、約1~50nm、又は約1~30nmのうちの少なくとも1つであり得る特徴的な直径を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、離散金属プラズモニックアイランド又はクラスタであり得る、及び/又は離散金属プラズモニックアイランド又はクラスタを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、堆積材料531と同じであり得る、及び/又は少なくとも1つの共通金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、下地層の金属材料と同じであってもよく、及び/又は少なくとも1つの共通金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、下地層と同じであってもよく、及び/又は下地層と少なくとも1つの共通金属を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる粒子構造160は、いくつかの非限定的な例では、下地層の露出層表面11上の、数オングストロームの数分の1ほどの粒子材料であり得る層の平均層厚を有する、わずかな量を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、露出層表面11は、NPC720であり得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Ag、Yb、及び/又はMgのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、Mg、Zn、Cd、Sn、又はYのうちの少なくとも1つから選択される元素を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、元素は、K、Na、Li、Ba、Cs、Yb、Ag、Au、Cu、Al、又はMgのうちの少なくとも1つを含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、元素は、Cu、Ag、又はAuのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はCuであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAlであり得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Zn、Cd、又はYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、Al、Yb、又はLiのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg、Ag、又はYbのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素は、Mg又はAgのうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの非限定的な例では、元素はAgであり得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、純金属を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、純金属であり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、純粋なAg又は実質的に純粋なAgのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、純Mg又は実質的に純Mgのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、合金は、Ag含有合金、Mg含有合金、又はAgMg含有合金のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、AgMg含有合金は、体積で約1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲であり得る合金組成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Agの代わりに、又はAgと組み合わせて他の金属を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Agと少なくとも1つの他の金属との合金を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Agと、Mg又はYbのうちの少なくとも1つとの合金を含んでもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる合金は、約5~95体積%のAgと、残りが他の金属である組成を有する二元合金であり得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Ag及びMgを含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、体積で約1:10~10:1の組成を有するAg:Mg合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Ag及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Mg及びYbを含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料は、Mg:Yb合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、粒子材料はAg:Mg:Yb合金を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの追加の元素を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は非金属元素であり得る。いくつかの非限定的な例では、非金属材料は、O、S、N、又はCのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境におけるかかる追加の元素の存在に起因して、汚染物質として少なくとも1つの粒子構造160に組み込まれ得ることが、当業者によって理解されよう。いくつかの非限定的な例では、かかる追加の元素は、少なくとも1つの粒子構造160の他の要素と共に化合物を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、粒子材料中の非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、又は約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、その中のO及びCの合計が、約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、又は約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つである組成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の特性は、いくつかの非限定的な例では、下地層の露出層表面11の一部の上に形成された粒子材料の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、構成、表面被覆率、堆積分布、分散度、及び/又は凝集インスタンスの存在及び/又は程度を含むがこれらに限定されない複数の基準のうちの少なくとも1つに従って評価することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの基準による少なくとも1つの粒子構造160の評価は、透過電子顕微鏡法(transmission electron microscopy、TEM)、原子間力顕微鏡法(atomic force microscopy、AFM)、及び/又は走査電子顕微鏡法(scanning electron microscopy、SEM)のうちの少なくとも1つを非限定的に含む様々な撮像技術を使用して、少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの属性を測定及び/又は計算することを非限定的に含むことによって行われ得る。
当業者であれば、少なくとも1つの粒子構造160のかかる評価は、いくつかの非限定的な例ではその面積及び/又は領域を含み得る、検討中の露出層表面11の範囲によって、多かれ少なかれ程度に依存し得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、下地層の露出層表面11の第1の側方面及び/又はそれを実質的に横断する第2の側方面において、全範囲にわたって評価され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの粒子構造160(の一部)に対して適用される少なくとも1つの観察窓を含み得る範囲にわたって評価され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの観察窓は、露出層表面11の側方面の外周、内部位置、及び/又はグリッド座標のうちの少なくとも1つに位置してもよい。いくつかの非限定的な例では、複数の少なくとも1つの観測窓が、少なくとも1つの粒子構造160を評価する際に使用され得る。
いくつかの非限定的な例では、観察窓は、TEM、AFM、及び/又はSEMのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、少なくとも1つの粒子構造160を評価するために適用される撮像技術の視野に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、観察窓は、限定ではないが、2.00μm、1.00μm、500nm、又は200nmのうちの少なくとも1つを含む、所与のレベルの倍率に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、その露出層表面11の、使用される少なくとも1つの観察窓を含むがこれに限定されない少なくとも1つの粒子構造160の評価は、手動計数、及び/又は既知の推定技術を非限定的に含む任意の数のメカニズムによって、計算及び/又は測定することを伴い得、いくつかの非限定的な例では、曲線、多角形、及び/又は形状適合技術を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、使用される少なくとも1つの観察窓を含むがこれに限定されない露出層表面11の少なくとも1つの粒子構造160の評価は、計算及び/又は測定の値の平均、中央値、モード、最大、最小、及び/又は他の確率的、統計的、及び/又はデータ操作を計算及び/又は測定することを伴い得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160が評価され得る少なくとも1つの基準のうちの1つは、かかる少なくとも1つの粒子構造160(の一部)上の粒子材料の表面被覆率であり得る。いくつかの非限定的な例では、表面被覆率は、少なくとも1つの粒子構造160のかかる(一部)のかかる粒子材料による(ゼロではない)被覆率によって表され得る。いくつかの非限定的な例では、被覆率は、最大閾値被覆率と比較され得る。
当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、表面被覆率は、粒径及び堆積密度の一方又は両方を包含すると理解され得ることを理解するであろう。したがって、いくつかの非限定的な例では、複数のこれらの3つの基準は、正に相関され得る。実際に、いくつかの非限定的な例では、低い表面被覆率の基準は、低い堆積密度の基準と低い粒径の基準との何らかの組み合わせを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160が評価され得る少なくとも1つの基準のうちの1つは、その特徴的なサイズであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、最大閾値サイズ以下である特徴的なサイズを有し得る。特徴的なサイズの非限定的な例は、高さ、幅、長さ、及び/又は直径のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、指定された範囲内にある特徴的なサイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる特徴的なサイズは、いくつかの非限定的な例では、特徴的なサイズの最大値とみなされ得る特徴的な長さによって特徴付けられ得る。いくつかの非限定的な例では、かかる最大値は、粒子構造160の長軸に沿って延在し得る。いくつかの非限定的な例では、長軸は、複数の側方軸によって画定される平面内に延在する第1の次元であると理解され得る。いくつかの非限定的な例では、特徴的な幅は、粒子構造160の短軸に沿って延在し得る粒子構造160の特徴的なサイズの値として識別され得る。いくつかの非限定的な例では、短軸は、同じ平面内に延在するが、長軸を実質的に横断する第2の次元であると理解され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の次元に沿った少なくとも1つの粒子構造160の特徴的な長さは、最大閾値サイズ以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の次元に沿った少なくとも1つの粒子構造160の特徴的な幅は、最大閾値サイズ以下であり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160のサイズは、質量、体積、直径の長さ、外周、長軸、及び/又は短軸を含むがこれらに限定されない、特徴的なサイズを計算及び/又は測定することによって評価され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160が評価され得る少なくとも1つの基準のうちの1つは、その堆積密度であり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズは、最大閾値サイズと比較され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度は、最大閾値堆積密度と比較され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる基準のうちの少なくとも1つは、数値指標によって定量化され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる指標は、粒子構造160の粒子(面積)サイズの分布を記述する分散度Dの計算であり得る。
nは、試料領域内の粒子構造160の数であり、
は、i番目の粒子構造160の(面積)サイズであり、
は、粒子(面積)サイズの数平均であり、
は、粒子(面積)サイズの(面積)サイズ平均である。
当業者であれば、分散度は、多分散指数(polydispersity index、PDI)にほぼ類同しており、これらの平均は、有機化学においてよく知られている数平均分子量及び重量平均分子量の概念にほぼ類同しているが、試料粒子構造160の分子量とは対照的に、(面積)サイズに適用されることを理解するであろう。
当業者はまた、分散度の概念は、いくつかの非限定的な例では、三次元体積概念とみなされ得るが、いくつかの非限定的な例では、分散度は、二次元概念であるとみなされ得ることを理解するであろう。したがって、分散度の概念は、TEM、AFM、及び/又はSEMのうちの少なくとも1つを含むが、それらに限定されない、様々な撮像技術を使用することによって取得され得るような、少なくとも1つの粒子構造160の二次元画像を視認及び分析することに関連して使用されてもよい。上記の式が定義されるのは、かかる二次元の状況においてである。
いくつかの非限定的な例では、分散度及び/又は粒子(面積)サイズの数平均及び粒子(面積)サイズの(面積)サイズ平均は、粒子直径の数平均及び粒子直径の(面積)サイズ平均のうちの少なくとも1つの計算を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、マスクフリー及び/又はオープンマスク堆積プロセスによって堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、実質的に丸い形状を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、実質的に球形の形状を有し得る。
簡略にするために、いくつかの非限定的な例では、各粒子構造160の(面積)サイズが一対の側方軸に沿った二次元の面積被覆率として表され得るように、かかる粒子構造160の長手方向の範囲が実質的に同じであり得る(かつ、いずれにしても、SEM画像から直接測定され得ない)と仮定され得る。本開示では、(面積)サイズへの言及は、かかる二次元概念を指すと理解され、線形次元などの一次元概念を指すと理解され得る(プレフィックス「面積」なしの)サイズとは区別され得る。
実際に、いくつかの初期の研究では、いくつかの非限定的な例では、かかる粒子構造160の長手方向軸に沿った長手方向範囲は、その長手方向範囲の体積寄与がかかる側方範囲の体積寄与よりもはるかに小さくなり得るように、(側方軸の少なくとも1つに沿った)側方範囲に対して小さい傾向があり得ると思われる。いくつかの非限定的な例では、これは、1以下であり得るアスペクト比(側方範囲に対する長手方向方向の範囲の比)によって表され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるアスペクト比は、約0.1:10以下、約1:20以下、約1:50以下、約1:75以下、又は約1:300のうちの少なくとも1つであり得る。
この点に関して、少なくとも1つの粒子構造160を二次元の面積被覆率として表すための上記の仮定(長手方向範囲は実質的に同じであり、無視することができる)が適切であり得る。
当業者であれば、特に下地層の露出層表面11上の欠陥及び/又は異常、例えば、非限定的に、その上のステップ状縁部、化学的不純物、結合部位、キンク、及び/又は汚染物質、及びその結果としてのその上の粒子構造160の形成のうちの少なくとも1つ、堆積プロセスが続くにつれたその合着の不均一性の存在下での堆積プロセスの非決定的性質に関して、また観察窓のサイズ及び/又は位置の不確実性、並びにそれらの特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、組成、凝集の度合などの計算及び/又は測定において固有である複雑さ及び変動性を考慮すると、観察窓内の特徴及び/又はトポロジーに関して相当の変動があり得ることを理解するであろう。
本開示では、解説を簡略にするために、層の厚さプロファイル及び/又は縁部プロファイルを含むがこれに限定されない粒子材料の特定の詳細が省略されている。
いくつかの非限定的な例では、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズは、統計的分布を反映し得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収スペクトル強度が、その特徴的なサイズの特定の分布について、少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度に比例する傾向があり得る。
いくつかの非限定的な例では、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズは、単一の値の周りに、及び/又は比較的狭い範囲内に集中し得る。
いくつかの非限定的な例では、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズは、複数の値の周りに、及び/又は複数の比較的狭い範囲内に集中し得る。非限定的な例として、少なくとも1つの粒子構造160は、(使用される観察窓内の)粒子構造160の特徴的なサイズが周りに集中し得る複数の異なる値及び/又は範囲が存在するようなマルチモーダル挙動を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、特徴的なサイズの第1の範囲を有する第1の少なくとも1つの粒子構造160と、特徴的なサイズの第2の範囲を有する第2の少なくとも1つの粒子構造160と、を含み得る。いくつかの非限定的な例では、特徴的なサイズの第1の範囲は、約50nm以下のサイズに対応し得、特徴的なサイズの第2の範囲は、少なくとも50nmのサイズに対応し得る。非限定的な例として、特徴的なサイズの第1の範囲は、約1~49nmのサイズに対応し得、特徴的なサイズの第2の範囲は、約50~300nmのサイズに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の粒子構造160の大部分は、約10~40nm、約5~30nm、約10~30nm、約15~35nm、約20~35nm、又は約25~35nmのうちの少なくとも1つの範囲の特徴的なサイズを有し得る。いくつかの非限定的な例では、第2の粒子構造160の大部分は、約50~250nm、約50~200nm、約60~150nm、約60~100nm、又は約60~90nmのうちの少なくとも1つの範囲の特徴的なサイズを有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の粒子構造160及び第2の粒子構造160は、互いに散在し得る。
かかるマルチモーダル粒子構造160の形成を研究するために、一連の5つの試料が作製された。各試料は、ガラス基板上に、厚さ約20nmの有機半導体層1230、続いて厚さ約34nmのAg層、続いて厚さ約30nmのパターニング被膜130を堆積させ、次いでパターニング被膜130の表面をAgの蒸気フラックス532に供することによって調製された。各試料のSEM画像を様々な倍率で撮影した。
図8Aは、第1の試料のSEM画像800と、拡大された更なるSEM画像805とを示している。画像800から分かり得るように、第1の小さい特徴的なサイズの付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160と、第2のより大きい特徴的なサイズの付近に集中する傾向があり得るより少数の第2の粒子構造160とがある。特徴的粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット810は、第1の粒子構造160の大部分が約30nm付近に集中し得ることを示し得る。分析は、約50nm以下である特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像800の観察窓の表面被覆率が約38%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像800の観察窓の表面被覆率が約1%であったことを示す。
図8Bは、第2の試料のSEM画像820と、拡大された更なるSEM画像825とを示している。画像820から分かり得るように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が存在し続ける一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160はより多くなり得る。更に、かかる第2の粒子構造160は、より目立つ傾向があり得る。特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット830は、2つの識別可能なピーク、すなわち、約30nm付近に集中した第1の粒子構造160の大きいピークと、約75nm付近に集中した第2の粒子構造160の小さいピークと、を示し得る。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像820の観察窓の表面被覆率が約23%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像820の観察窓の表面被覆率が約10%であったことを示す。
図8Cは、第3の試料のSEM画像840と、拡大された更なるSEM画像845とを示している。画像840から分かるように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が引き続き存在する一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160は更に多い可能性があり、第2の試料Aプロット850において、特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数は、約30nm付近に集中する第1の粒子構造160の大きなピークと、約75nm付近に集中する第2の粒子構造160のより小さい(しかし、プロット830に示されるよりも大きい)ピークの2つの識別可能なピークを示し得る。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像840の観察窓の表面被覆率が約19%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像840の観察窓の表面被覆率が約21%であったことを示す。
図8Dは、第4の試料のSEM画像860と、拡大された更なるSEM画像865とを示している。画像860から分かり得るように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が存在し続ける一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160はより多くなり得る。特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット870は、2つの識別可能なピーク、すなわち、約20nm付近に集中した第1の粒子構造160の大きいピークと、約85nm付近に集中した第2の粒子構造160の小さいピークと、を示し得る。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像860の観察窓の表面被覆率が約14%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像860の観察窓の表面被覆率が約34%であったことを示す。
図8Eは、第5の試料のSEM画像880と、拡大された更なるSEM画像885とを示している。画像880から分かり得るように、第1の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第1の粒子構造160が存在し続ける一方で、第2の特徴的なサイズ付近に集中する傾向があり得る多数の第2の粒子構造160はより多くなり得る。実際に、第2の粒子構造160が優勢になる傾向があり得る。特徴的な粒径の関数としての粒子構造160の計数のプロット890は、2つの識別可能なピークを示し、第1の粒子構造160の大きなピークは約15nm付近に集中し、第2の粒子構造160の小さなピークは約85nm付近に集中している。分析は、約50nm以下の特徴的なサイズを有する第1の粒子構造160の画像880の観察窓の表面被覆率が約3%であったのに対して、少なくとも約50nmである特徴的なサイズを有する第2の粒子構造160の画像880の観察窓の表面被覆率が約55%であったことを示す。
いかなる特定の理論にも限定されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160のかかるマルチモーダル挙動は、かかる核形成部位として機能し得るシード又は不均一性として機能し得る別の材料でパターニング材料411をドープ、被覆、及び/又は補足することによることを非限定的に含む、粒子構造のための複数の核形成部位を導入することによって生成され得ると仮定され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の特徴的なサイズの第1の粒子構造160は、かかる核形成部位が実質的に存在しない可能性がある粒子構造パターニング被膜130上に形成される傾向がある可能性があり、第2の特徴的なサイズの第2の粒子構造160は、かかる核形成部位の位置に形成される傾向がある可能性があると仮定され得る。
当業者は、かかるマルチモーダル挙動が生成され得ることによる他のメカニズムが存在し得ることを理解するであろう。
当業者であれば、特に下地層の露出層表面11上の欠陥及び/又は異常、例えば、非限定的に、その上のステップ状縁部、化学的不純物、結合部位、キンク、及び/又は汚染物質、及びその結果としてのその上の粒子構造160の形成のうちの少なくとも1つ、堆積プロセスが続くにつれたその合着の不均一性の存在下での堆積プロセスの非決定的性質に関して、また観察窓のサイズ及び/又は位置の不確実性、並びにそれらの特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、組成、凝集の度合などの計算及び/又は測定において固有である複雑さ及び変動性を考慮すると、観察窓内の特徴及び/又はトポロジーに関して相当の変動があり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の層内の層(又はレベル)、デバイス100の側方面の部分101、102、及び/又はその中又は上に堆積された粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成は、少なくとも部分的に、粒子材料を、その特性が粒子構造160の形成に影響を及ぼし得る接触材料と接触させることによって、制御可能に選択され得る。そのような接触材料は、シード材料、パターニング材料411、及び共堆積された誘電体材料を含むが、これらに限定されない。
いくつかの非限定的な例では、使用される接触材料は、粒子材料が接触材料とどのように接触し得るか、及びそれによって粒子構造160の形成に与えられる影響を決定し得る。いくつかの非限定的な例では、複数の異なる接触材料及び付随する様々なメカニズムが採用され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、少なくとも1つの粒子構造160を実質的に欠いているその中の少なくとも1つの領域によって画定され得るパターンで配設することができる。
本開示では、解説を簡略にするために、層の厚さプロファイル及び/又は縁部プロファイルを含むがこれに限定されない粒子材料の特定の詳細は省略されている。
シード
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の位置、サイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔は、多かれ少なかれ、シード材料をテンプレート層内の適切な位置及び/又は適切な密度及び/又は堆積段階で堆積することによって指定され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるシード材料は、シード161又は不均一部として機能し、粒子材料が各シード161の周りに合着して粒子構造160を形成する傾向があり得るように、核形成部位として機能し得る。
したがって、図1において破線の輪郭で示される挿入領域に示されるように、粒子材料は、シード材料と物理的に接触していてもよく、実際に、それを完全に取り囲み、かつ/又は封入してもよい。
いくつかの非限定的な例では、シード材料は、限定されないが、Yb又はAgを含む金属を含み得る。いくつかの非限定的な例では、シード材料は、その上に堆積されて合着する粒子材料に対して高い湿潤特性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、シード161は、いくつかの非限定的な例では、シード材料のオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス100の下地層の露出層表面11にわたってテンプレート層に堆積され得る。
誘電体材料との共堆積
示されていないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、例えば、限定することなく、粒子材料を共堆積誘電体材料と共堆積させることによって、シード161を使用せずに形成され得る。
したがって、粒子材料は、共堆積された誘電体材料と物理的に接触していてもよく、実際には、それと混ざり合っていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料と共堆積誘電体材料との比は、約50:1~5:1、約30:1~5:1、又は約20:1~10:1のうちの少なくとも1つの範囲であり得る。いくつかの非限定的な例では、比率は、約50:1、約45:1、約40:1、約35:1、約30:1、約25:1、約20:1、約19:1、約15:1、約12.5:1、約10:1、約7.5:1、又は約5:1のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、共堆積され得る粒子材料の堆積に抗する、1未満であり得る初期付着確率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料に対する粒子材料の比は、粒子材料の堆積に抗する共堆積誘電体材料の初期付着確率に応じて変動し得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、有機材料であり得る。いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、半導体であり得る。いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料は、有機半導体であり得る。
いくつかの非限定的な例では、共堆積誘電体材料と共に粒子材料を共堆積することにより、シード161を含むテンプレート層がない場合に、少なくとも1つの粒子構造160の形成を容易にし得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料を共堆積された誘電体材料と共堆積することは、少なくとも1つの粒子構造160による、概して、又はいくつかの非限定的な例では、特定の色に対応するが、可視スペクトル及び/又はそのサブ範囲及び/又は波長を含むがこれに限定されない、EMスペクトルの波長(サブ)範囲における、EM放射線の吸収を促進及び/又は増加させることができる。
粒子構造パターニング被膜
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、マスクフリー及び/又はオープンマスク堆積プロセスを使用することを含むがこれに限定されない少なくとも1つの粒子構造160を堆積させる目的のために、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積された少なくとも1つの粒子構造160を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160のうちの少なくとも1つは、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の側方範囲にわたるパターンで堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上の不連続層170に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、粒子構造パターニング被膜130の実質的に側方範囲全体にわたって延在する。
いくつかの非限定的な例では、不連続層170の少なくとも中央部における粒子構造160は、サイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、材料、凝集度、又は他の特性のうちの少なくとも1つから選択される少なくとも1つの共通の特性を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、不連続層170のそのような中央部を越える粒子構造160は、堆積層140の近接性、そのような中央部を越えるピンホール、裂け目、及び/又は亀裂を含むがそれらに限定されない小さな開口の存在の増加、又はそのような中央部を越える粒子構造パターニング被膜130の厚さの減少を含むがそれらに限定されない、エッジ効果に関する少なくとも1つの共通の特性とは異なり得る特性を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130の堆積は、下地層の露出層表面11と粒子構造パターニング被膜130が含まれ得るパターニング材料411との間にシャドウマスク415を介在させることによって、デバイス100の側方面の第1の部分101に限定され得る。
第1の部分101における粒子構造パターニング被膜130の選択的堆積の後、粒子材料は、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101、及び粒子構造パターニング被膜130を実質的に欠いている第2の部分102の両方にわたって、第1の部分101における粒子構造160として、及び/又はそれを形成するために、いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130によって覆われていない、もしあれば、それぞれのシード161の周りに合着することを含むが、これに限定されない、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス100の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の部分102は、任意の粒子構造160を実質的に欠いていてもよい。
当業者であれば、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されるため、粒子構造パターニング被膜130自体が下地層であると考えることができることを理解するであろう。しかしながら、説明を簡略にするために、下地層上への粒子構造パターニング被膜130の事前の堆積が、本明細書に記載されるように、その上への少なくとも1つの粒子構造160の制御可能な堆積を容易にし得ることを考慮すると、本開示では、そのような粒子構造パターニング被膜130は、下地層ではなく、少なくとも1つの粒子構造160の形成の補助物とみなされる。
粒子構造パターニング被膜130は、粒子材料の堆積に抗する、デバイス100の下地層の露出層表面11の粒子材料の堆積に抗する初期付着確率よりも実質的に小さい可能性がある比較的低い初期付着確率を有する表面を提供し得る。
したがって、下地層の露出層表面11は、第1の部分101又は第2の部分102のいずれかにおいて、粒子材料の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよく、一方で、粒子構造パターニング被膜130によって覆われていないシード161の周りで合着することを含むがこれに限定されず、第1の部分101における下地層の露出層表面11上に少なくとも1つの粒子構造160を形成する。
このように、粒子構造パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用することを含むがこれに限定されない、選択的に堆積されて、限定することなく含まれるが、それぞれのシード161の周りに合着することにより、粒子構造160として形成するために、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、粒子材料が堆積されることを可能にし得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130は、シード材料及び/又は粒子材料に対して比較的低い初期付着確率を呈するパターニング材料411を含み得、その結果、かかる粒子構造パターニング被膜130の表面が、粒子材料(及び/又はシード材料)を、いくつかの例では、非粒子構造パターニング被膜130及び/又はそれらが構成され得るパターニング材料411に対して、少なくとも1つの粒子構造160の形成以外に、本明細書で考察される用途が含まれる粒子材料の閉鎖被膜150の堆積を抑制する目的で使用される、粒子構造160として堆積させる傾向の増加を呈し得る。
いかなる特定の理論にも限定されることを望むものではないが、粒子材料のその上の閉鎖被膜150の形成は、粒子構造パターニング被膜130によって、かつ/又はその上で、実質的に阻害され得るが、一方、いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130がその上の粒子材料の堆積に曝露されるとき、粒子材料のいくつかの蒸気モノマーは、最終的に、その上に粒子材料の少なくとも1つの粒子構造160を形成し得ると仮定され得る。
したがって、そのような少なくとも1つの粒子構造160は、いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130と上層180との間の界面に、及びその界面の側方範囲に実質的にわたって挿入された粒子材料の薄い分散層を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、いくつかの非限定的な例では、膜として堆積されたとき及び/又はある形態で被膜されたとき、及びデバイス100内の粒子構造パターニング被膜130の堆積と同様の状況下で、粒子構造パターニング被膜130、及び/又はパターニング材料411は、いくつかの非限定的な例では、膜及び/又は被膜として堆積されたとき、及びデバイス100内の少なくとも1つの粒子構造160の堆積と同様の状況下で、粒子材料の第2の表面エネルギー以下の第1の表面エネルギーを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の表面エネルギー/第1の表面エネルギーの商は、少なくとも約1、約5、約10、約又は約20のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、その上に堆積された少なくとも1つの粒子構造160による粒子構造パターニング被膜130の領域の表面被覆率は、最大閾値被覆率以下であり得る。
図9A~図9Hは、粒子構造パターニング被膜130と、それに接触する少なくとも1つの粒子構造160との間の可能な相互作用の非限定的な例を解説する。
したがって、図9A~図9Hに示すように、粒子材料は、パターニング材料411と物理的に接触してもよく、様々な図に示すように、その上に堆積される、及び/又はそれによって実質的に取り囲まれることを含むが、これらに限定されない。
図9Aでは、粒子材料は、粒子構造パターニング被膜130がその上に堆積されるという点で、粒子構造パターニング被膜と物理的に接触し得る。
図9Bでは、粒子材料は、粒子構造パターニング被膜130によって実質的に取り囲まれ得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の側方及び長手方向の範囲のうちの少なくとも1つにわたって分布し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130全体にわたる少なくとも1つの粒子構造160の分布は、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130内に浸透及び/又は定着する傾向があり得るように、粒子構造パターニング被膜130をその上への粒子材料の堆積時に堆積させ、及び/又は比較的粘性状態のままにすることによって達成され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130の粘性状態は、パターニング材料411の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されないパターニング材料411の堆積中の条件、パターニング材料411の組成、融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されないパターニング材料411の特性、粒子材料の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されない粒子材料の堆積中の条件、粒子材料の組成、又は融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されない粒子材料の特性を含むがこれらに限定されないいくつかの様式で達成され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130全体にわたる少なくとも1つの粒子構造160の分布は、その中のピンホール、裂け目、及び/又は亀裂を含むがこれらに限定されない小さな開口の存在によって達成され得る。当業者であれば、堆積プロセスにおける固有の変動性に起因して、またいくつかの非限定的な例では、粒子材料及びパターニング被膜130の露出層表面11のうちの少なくとも1つにおける不純物の存在に起因して、本明細書に記載されているものを含むがこれらに限定されない様々な技術及びプロセスを使用して、パターニング材料411の薄膜の堆積中にそのような開口を形成することができることを理解するであろう。
図9Cでは、少なくとも1つの粒子構造160を構成することができる粒子材料は、粒子構造パターニング被膜130の底部に沈降し、その結果、下地層11の露出層表面11上に効果的に配置され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130の底部における少なくとも1つの粒子構造160の分布は、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の底部に定着する傾向があり得るように、粒子構造パターニング被膜130を堆積させ、及び/又は粒子材料の堆積時に比較的粘性のある状態のままにすることによって達成され得る。いくつかの非限定的な例では、図9Cで使用されるパターニング材料411の粘度は、図9Bで使用されるパターニング材料411の粘度よりも低くてもよく、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130内で更に沈降し、最終的にその底部に下降することを可能にする。
図9D~図9Fにおいて、少なくとも1つの粒子構造160の形状は、図9Bの少なくとも1つの粒子構造160の形状に対して長手方向に細長いものとして示されている。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の長手方向に細長い形状は、パターニング材料411の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されないパターニング材料411の堆積中の条件、パターニング材料411の組成、融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されないパターニング材料411の特性、粒子材料の堆積環境の時間、温度、及び/又は圧力を含むがこれらに限定されない粒子材料の堆積中の条件、粒子材料の組成、又はそのような長手方向に細長い粒子構造160の堆積を容易にする傾向があり得る融点、凍結温度、昇華温度、粘度、又は表面エネルギーを含むがこれらに限定されない粒子材料の特性を含むがこれらに限定されないいくつかの様式で達成され得る。
図9Dにおいて、長手方向に細長い粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130内に実質的に完全に残っているように示されている。対照的に、図9Eでは、長手方向に細長い粒子構造160のうちの少なくとも1つは、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11を少なくとも部分的に越えて突出するように示され得る。更に、図9Fにおいて、長手方向に細長い粒子構造160の少なくとも1つは、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11を実質的に越えて突出するように示されてもよく、そのような突出する粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に実質的に堆積され始めると考えられ得る。
したがって、図9Gに示されるように、少なくとも1つの粒子構造160が、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積され得、少なくとも1つの粒子構造160が、粒子構造パターニング被膜130内に浸透及び/又は定着し得るシナリオが存在し得る。粒子構造パターニング被膜130内に示される少なくとも1つの粒子構造160は、図9Bに示されるような形状を有するものとして示されているが、当業者であれば、図示されていないが、そのような粒子構造160は、図9D~図9Fに示されるような長手方向に細長い形状を有し得ることを理解するであろう。
更に、図9Hは、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積され得、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130内に浸透及び/又は定着し得、少なくとも1つの粒子構造160が粒子構造パターニング被膜130の底部に定着し得るシナリオを示す。
図10は、デバイス100の第1の部分101の平面における簡略部分切り取り図である。デバイス100のいくつかの部分は、解説を簡略にするために図10から省略されているが、それに関して説明される様々な特徴は、その中に提供される非限定的な例の特徴と組み合わせられ得ることが理解されよう。
図では、いくつかの非限定的な例では、互いに対して実質的に横断し得る、それぞれX軸及びY軸として識別される一対の側方軸が示され得る。これらの側方軸のうちの少なくとも1つは、デバイス100の側方面を画定することができる。
図10において、上層180は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160にわたって実質的に延在し得る。少なくとも1つの粒子構造160が配置される粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11の任意の部分が、非限定的な例として、少なくとも1つの粒子構造160間の間隙を含む粒子材料を実質的に欠いている限り、上層180は、そのような粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11にわたって実質的に延在し、その上に配置され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造パターニング被膜130は、複数の材料を含み得、その少なくとも1つの材料が、上で考察されたように粒子材料及び/又はシード材料に対してかかる比較的低い初期付着確率を呈するパターニング材料411を含むがこれに限定されないパターニング材料411である。
いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第1の材料は、粒子材料及び/又はシード材料の堆積に対して第1の初期付着確率を有するパターニング材料411であってもよく、複数の材料のうちの第2の材料は、粒子材料及び/又はシード材料の堆積に対して第2の初期付着確率を有するパターニング材料411であってもよく、第2の初期付着確率は、第1の初期付着確率を上回る。
いくつかの非限定的な例では、第1の初期付着確率及び第2の初期付着確率は、実質的に同一の条件及びパラメータを使用して測定することができる。
いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第1のものは、複数の材料のうちの第2の材料でドープされ、被覆され、及び/又は補完されてもよく、それにより、第2のものは、シード又は不均一性として機能し、粒子材料及び/又はシード材料のための核形成部位として機能してもよい。
いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第2のものは、NPC720を含み得る。いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第2のものは、多環式芳香族化合物を非限定的に含む有機材料、及び/又はO、S、N、若しくはCを非限定的に含む非金属元素を含む材料を含んでもよく、これらの存在は、別様には、ソース材料、堆積に使用される機器、及び/又は真空チャンバ環境内の汚染物質であるとみなされ得る。いくつかの非限定的な例では、複数の材料のうちの第2のものは、その閉鎖被膜150を形成することを回避するために、単層の小部分である層厚で堆積され得る。むしろ、かかる材料のモノマーは、粒子材料及び/又はシード材料のための個別の核形成部位を形成するように、側方面において離隔される傾向があり得る。
第1のパターニング材料411と第2のパターニング材料411との混合物を含む粒子構造パターニング被膜130によって形成された少なくとも1つの粒子構造160の適合性を評価するために、一連の試料を作製した。全ての試料において、第1のパターニング材料411は、粒子材料としてのAgの堆積に抗する実質的に低い初期付着確率を有するNICであった。3つの例示的な材料が、第2のパターニング材料411、すなわち、材料としてのAgの堆積に抗する比較的高い初期付着確率を有する傾向があり、いくつかの非限定的な例ではNPC720として好適であり得る、ETL1637材料、Liq、及びLiFとして評価された。
ETL1637材料については、第1のパターニング材料411及びETL1637材料を様々な比率でITO基板10上に20nmの平均層厚まで共堆積させ、その後、その露出層表面11を15nmの基準層厚までAgの蒸気フラックス532に曝露することによって、いくつかの試料を調製した。
ETL1637材料と第1のパターニング材料411との体積%比がそれぞれ1:99(ETL試料A)、2:98(ETL試料B)、5:95(ETL試料C)、10:90(ETL試料D)、20:80(ETL試料E)、及び40:60(ETL試料F)である6つの試料を調製した。追加的に、ETL1637材料と第1のパターニング材料411との体積%比がそれぞれ0:100(比較試料1)及び100:0(比較試料2)である2つの比較試料を調製した。
ETL試料Bは、15.156%の全表面被覆率、13.6292nmの平均特徴的なサイズ、2.0462の分散度、14.5399nmの粒子直径の数平均、及び20.7989nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
ETL試料Cは、22.083%の全表面被覆率、16.6985nmの平均特徴的サイズ、1.6813の分散度、17.8372nmの粒子直径の数平均、及び23.1283nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
ETL試料Dは、27.0626%の全表面被覆率、19.4518nmの平均特徴的サイズ、1.5521の分散度、20.7487nmの粒子直径の数平均、及び25.8493nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
ETL試料Eは、35.5376%の全表面被覆率、24.2092nmの平均特徴的サイズ、1.6311の分散度、25.858nmの粒子直径の数平均、及び32.9858nmの粒子直径のサイズ平均を明示した。
図11A~図11Eはそれぞれ、比較試料1、ETL試料B、ETL試料C、ETL試料D、及びETL試料EのSEM顕微鏡写真である。
図11Fは、ETL試料B1105、ETL試料C1110、ETL試料D1115、及びETL試料E1120について、特徴的な粒径の関数として粒子構造160のヒストグラム分布をプロットしたヒストグラムであり、それぞれの曲線は、ヒストグラム1106、1111、1116、1121に適合する。
本開示では、層状試料の透過率低減率への言及は、任意の基板10を含む試料中の金属(Agを含むが、これに限定されない)をその上に堆積させる前の層の透過率を差し引いたときに得られる値を指す。当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、ある程度の計算の厳密さを犠牲にして、簡略化された仮定が便宜上行われ得ることを理解するであろう。非限定的な例として、1つの簡略化された仮定は、広範囲の波長にわたるガラスの透過率が実質的に0.92であるということであり得る。非限定的な例として、1つの簡略化された仮定は、基板10と金属との間の層の透過率が無視できるということであり得る。非限定的な例として、1つの簡略化された仮定は、基板10がガラスであるということであり得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、任意の基板10を含む試料中の金属(Agを含むが、これに限定されない)をその上に堆積する前の層の透過率の減算は、測定された透過率値を0.92で割ることによって計算することができる。
表13は、様々な波長での様々な試料について測定された透過率低下率の低減値を示す。
分かり得るように、第2のパターニング材料411としてのETL材料の濃度が比較的低い場合、ほとんどの波長にわたって透過率の低下は最小限であった。しかしながら、ETL材料濃度が約5体積%を上回ると、IRスペクトルの700nm及びNIRスペクトルの850nmの波長における透過率の有意な低下なしに、可視スペクトルの450nm及び550nmの波長において実質的な低下(>10%)が観察された。
Liqに関しては、第1のパターニング材料411とLiqとを様々な比率で、20nmの平均層厚までITO基板10上に共堆積させ、その後、その露出層表面11を15nmの基準層厚までAgの蒸気フラックス532に曝露することによって、いくつかの試料を調製した。
Liqと第1のパターニング材料411との体積%比が、それぞれ2:98(Liq試料A)、5:95(Liq試料B)、10:90(Liq試料C)、20:80(Liq試料D)である4つの試料を調製した。
Liq試料Aは、11.1117%の全表面被覆率、13.2735nmの平均特徴的サイズ、1.651の分散度、13.9619nmの粒径の数平均、及び17.9398nmの粒径のサイズ平均を明示した。
Liq試料Bは、17.2616%の全表面被覆率、15.2667nmの平均特徴的サイズ、1.7914の分散度、16.3933nmの粒径の数平均、及び21.941nmの粒径のサイズ平均を明示した。
液体試料Cは、32.2093%の全表面被覆率、23.6209nmの平均特徴的サイズ、1.6428の分散度、25.3038nmの粒径の数平均、及び32.4322nmの粒径のサイズ平均を明示した。
図11G~図11Jは、それぞれ、Liq試料A、Liq試料B、Liq試料C、及びLiq試料DのSEM顕微鏡写真である。
図11Kは、Liq試料B1125、Liq試料A1130、及びLiq試料C1135について、特徴的な粒径の関数として粒子構造160のヒストグラム分布をプロットするヒストグラムであり、それぞれの曲線は、ヒストグラム1126、1131、1136に適合する。
表14は、様々な波長での様々な試料について測定された透過率低下率の低減値を示す。
分かり得るように、第2のパターニング材料411としてのLiqの濃度が比較的低い場合、ほとんどの波長にわたって透過率の低下は最小限であった。しかしながら、Liq濃度が約5体積%を上回ると、可視スペクトルの450nm及び550nmの波長で実質的な減少(>10%)が観察され、IRスペクトルの700nm並びにNIRスペクトルの850nm及び1,000nmの波長での透過率の有意な減少はなかった。
LiFについては、最初にETL材料をITO基板10上に20nmの平均層厚まで堆積させ、次に第1のパターニング材料411及びLiFを様々な比でETL材料の露出層表面11上に20nmの平均層厚まで共堆積させ、その後、その露出層表面11を15nmの基準層厚までAgの蒸気フラックス532に曝露することによって、いくつかの試料を調製した。
LiFと第1のパターニング材料411との体積%比が、それぞれ2:98(LiF試料A)、5:95(LiF試料B)、10:90(LiF試料C)、20:80(LiF試料D)である4つの試料を調製した。
図11L~図11Oはそれぞれ、LiF試料A、LiF試料B、LiF試料C、及びLiF試料DのSEM顕微鏡写真である。
図11Pは、LiF試料A1140、LiF試料B1145、及びLiF試料D1150について、特徴的な粒径の関数として粒子構造160のヒストグラム分布をプロットしたヒストグラムであり、それぞれの曲線はヒストグラム1141、1146、1151にする。
表15は、様々な波長での様々な試料について測定された透過率低下率の低減値を示す。
分かり得るように、第2のパターニング材料411として比較的低濃度のLiFの場合、ほとんどの波長にわたって透過率の低下が最小限であった。しかしながら、LiF濃度が約10体積%を上回ると、可視スペクトルの450nmの波長で顕著な減少(8%)が観察され、IRスペクトルの700nm並びにNIRスペクトルの850nm及び1,000nmの波長での透過率は有意に減少しなかった。
追加的に、20体積%までのLiFの濃度に対して、700nm以上の波長で透過率の低下が実質的にないことが観察された。
表16は、様々な波長での上記の試料で使用された材料の測定された屈折率を示す。
2つ以上の材料を共堆積させることによって形成される層又は被膜について、そのような層又は被膜の屈折率は、非限定的な例として、そのような層又は被膜を構成する各材料について、材料の濃度と材料の屈折率との積が計算され、そのような層又は被膜を構成する材料について計算された積の全ての和が計算されるレバーの法則を使用して推定され得ることが理解されるであろう。
粒子構造の層の光学的効果
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、幾分驚くべきことに、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上の、限定されないが少なくとも1つの金属粒子構造160を含む少なくとも1つの粒子構造160の薄い分散層の存在は、本明細書で考察されるように、デバイス100の光学的効果及び特性を含むがこれらに限定されない、1つ以上の変化した特徴及び付随して変化した挙動を示し得ることが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を非限定的に含む、粒子材料のかかる不連続層170の存在は、高められたデバイスのEM放射線の抽出、性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に寄与することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる効果及び特性は、粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、及び/又は分散度のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって、ある程度まで制御され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成のうちの少なくとも1つの形成は、いくつかの非限定的な例では、パターニング材料411の少なくとも1つの特性、粒子構造パターニング被膜130の平均膜厚、粒子構造パターニング被膜130における不均一性の導入、及び/又は粒子構造パターニング被膜130のパターニング材料411の温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び/又は堆積プロセスを限定することなく含む堆積環境のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって制御され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成のうちの少なくとも1つの形成は、いくつかの非限定的な例では、粒子材料の少なくとも1つの特性、粒子構造パターニング被膜130が粒子材料の堆積に曝露され得る程度(これは、いくつかの非限定的な例では、対応する不連続層170の厚さに関して指定され得る)、及び/又は粒子材料の堆積の温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び/又は方法を限定することなく含む堆積環境のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって制御され得る。
いくつかの非限定的な例では、実質的に最大閾値被覆率以下の表面被覆率を有する少なくとも1つの粒子構造160(の一部)は、実質的に最大閾値被覆率を上回る表面被覆率を有する少なくとも1つの粒子構造160の一部を通過するEM放射線と比較して、デバイス100を完全に透過するか、及び/又はそれによって放射されるかにかかわらず、少なくとも1つの粒子構造160のかかる一部によって、そこを通過するEM放射線に付与され得る異なる光学特質の発現をもたらし得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の特徴的な寸法を含む少なくとも1つの寸法は、少なくとも1つの粒子構造160の吸収スペクトルがデバイス100によって放射される、及び/又はそれを通して少なくとも部分的に透過されるEM放射線のEMスペクトルの波長範囲と実質的に重ならない波長範囲に対応し得る。
少なくとも1つの粒子構造160は、層状半導体デバイス100を越えてそこに入射するEM放射線を吸収し、したがって反射を低減することができるが、当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160が、デバイス100によって放射され、そこに入射するEM放射線を吸収し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、層状デバイス100において、パターニング被膜130の露出層表面11上の、及び/又はそれに近接する、及び/又は、いくつかの非限定的な例では、上層180を有するかかるパターニング被膜130の界面に近接する、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、デバイスによって放射される、及び/又はそれを通して伝送される光子を含むが、それらに限定されないEM放射線に光学効果を付与し得る。
いくつかの非限定的な例では、光学効果は、波長範囲及び/又はそのピーク強度を含む、透過及び/又は吸収波長スペクトルに対するその影響に関して説明され得る。
追加的に、提示されるモデルは、かかる少なくとも1つの粒子構造160を通って通過するEM放射線の透過及び/又は吸収に対して付与される特定の効果を示唆し得るが、いくつかの非限定的な例では、かかる効果は、広範かつ観察可能な基準では反映され得ない局所効果を反映し得る。
上記はまた、簡略化された仮定として、各粒子構造160をモデル化するNPが完全な球形を有し得ることを仮定する。典型的には、少なくとも1つの粒子構造160の(使用される観察窓内の)粒子構造160の形状は、堆積プロセスに大きく依存し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の形状は、それによって呈されるSP励起に対して、例えば、非限定的に、共鳴帯域の幅、波長範囲、及び/又は強度、並びに付随して、その吸収帯域に対して、有意な影響を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、(粒子構造160がその露出層表面11上に堆積され得るように)その下にあるか、又はその後、少なくとも1つの粒子構造160の露出層表面11上に配設されるかにかかわらず、少なくとも1つの粒子構造160を囲む材料は、EM放射線及び/又はEM信号3461の放射及び/又は少なくとも1つの粒子構造160を通る透過によって発生する光学効果に影響を与え得る。
粒子構造160を含有する少なくとも1つの粒子構造160を、低い屈折率を有する材料を含み得る粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に、及び/又は物理的に接触して、及び/又は近接して配設することは、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の吸収スペクトルを偏移し得ると仮定され得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収内の変化及び/又は偏移は、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を非限定的に含む、EMスペクトルの(サブ)範囲である吸収スペクトルに集中され得る。
少なくとも1つの粒子構造160は、粒子構造パターニング被膜130上に、及び/又は物理的に接触し、及び/又は近接するように配置され得るので、デバイス100は、かかる吸収スペクトルが、可視スペクトル、UVスペクトル、及び/又はIRスペクトルが含まれるが、これらに限定されないEMスペクトルの少なくとも波長(サブ)範囲と実質的に重なり得る及び/又は重なり得ないようにすることを限定することなく含む、粒子構造パターニング被膜130の存在により、少なくとも1つの粒子構造160の吸収スペクトルが調整及び/又は修正され得るように構成され得る。
いくつかの非限定的な例では、表面上のある量の導電性材料の表面被覆率の1つの尺度は、(EM放射線)透過率であり得るが、これは、いくつかの非限定的な例では、Ag、Mg、又はYbを含むがこれらに限定されない金属を含むがこれらに限定されない導電性材料は、EM放射線を減衰及び/又は吸収するためである。
いくつかの非限定的な例では、デバイス100の層に対してゼロではない角度でのEM信号3461の透過を高めるための少なくとも1つの粒子構造160によって与えられた共鳴は、粒子構造160の特徴的なサイズ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、分散度、及び/又は材料のうちの少なくとも1つの賢明な選択によって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、粒子材料の堆積厚さを変動させることによって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、粒子構造パターニング被膜130の平均膜厚を変化させることによって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、上層180の堆積厚さを変動させることによって調整され得る。いくつかの非限定的な例では、上層180の厚さは、0nm(上層180が存在しないことに対応する)から堆積された粒子構造160の特徴的なサイズを上回る値までの範囲内であり得る。
いくつかの非限定的な例では、特定の屈折率及び/又は特定の吸光係数を有するように、上層180として堆積される材料を選択及び/又は修正することによって共鳴を調整し得る。非限定的な例として、典型的な有機CPL材料は、約1.7~2.0の範囲の屈折率を有し得るが、TFE材料として典型的に使用される材料であるSiONは、約2.4を上回り得る屈折率を有し得る。付随して、SiONは、所望の共鳴特性に影響を与え得る高い吸光係数を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子材料中の金属の組成を変更して、堆積粒子構造160の誘電率を変更することによって、共鳴が調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、異なる組成を有する有機材料でパターニング材料411をドープすることによって調整され得る。
いくつかの非限定的な例では、共鳴は、特定の屈折率及び/又は特定の抽出係数を有するようにパターニング材料411を選択及び/又は修正することによって調整され得る。
当業者は、デバイス100の層に対してゼロではない角度でのEM信号3461の透過を可能にする、及び/又は非限定的な例として、デバイス100に入射する可視光であり得るEM放射線の吸収を高めるために、追加のパラメータ及び/又は値、及び/又はその範囲は、少なくとも1つの粒子構造160によって与えられる共鳴を調整するのに好適であると明らかになり得ることを理解するであろう。
当業者は、これらのパラメータの特定の値及び/又は範囲は、デバイス100の層に対してゼロではない角度で通過するEM信号3461の透過を高めるために、少なくとも1つの粒子構造160によって与えられる共鳴を調整するのに好適であり得る一方、かかるパラメータの他の値及び/又は範囲は、EM信号3461の透過の強化を超えて、デバイス100の性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命の向上、を含む他の目的に適し得、及びいくつかの非限定的な例では、好適な第2の電極1240(図12A)をデバイス100の光電子バージョンの放射領域1310における第2の部分102に堆積させ、それによってEM放射線の放射を促進することを理解するであろう。
追加的に、当業者は、かかる他の目的に好適であり得る追加のパラメータ及び/又は値及び/又は範囲が存在し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100の一部として少なくとも1つの粒子構造160を採用することにより、その中の偏光子への依存を低減し得る。
当業者は、光学効果の簡略化されたモデルが本明細書に提示されるが、他のモデル及び/又は説明が適用可能であり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、パターニング被膜130及び/又は上層180を含むがこれに限定されない、長手方向の面において隣接して配設された薄膜層及び/又は被膜の結晶化を低減及び/又は軽減し、それによって、それに隣接して配設された薄膜の特性を安定させ、いくつかの非限定的な例では、散乱を低減することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる薄膜は、限定されないが、キャッピング層(capping layer、CPL)を含む、デバイス100の外部結合及び/又は封止被膜2350(図23C)の少なくとも1つの層であり得、及び/又はそれを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、UVスペクトルの少なくとも一部の高められた吸収を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、粒子材料、及び屈折率のうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない、かかる粒子構造160の特性を制御することにより、UVスペクトルを含む吸収スペクトルの吸収度合、波長範囲、及びピーク波長の制御を容易にし得る。UVスペクトルの少なくとも一部におけるEM放射線の高められた吸収は、例えば、デバイス性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命を改善するために有利であり得る。
いくつかの非限定的な例では、光学効果は、波長範囲及び/又はそのピーク強度を含む、透過及び/又は吸収波長スペクトルに対するその影響に関して説明され得る。
追加的に、提示されるモデルは、かかる少なくとも1つの粒子構造160を通って通過するEM放射線の透過及び/又は吸収に対して付与される特定の効果を示唆し得るが、いくつかの非限定的な例では、かかる効果は、広範かつ観察可能な基準では反映され得ない局所効果を反映し得る。
比較的低い屈折率を有する媒体の近くに特定の金属NPを配置することは、かかるNPの吸収スペクトルをより低い波長(部分)範囲に偏移させ得る(青色偏移)ことも報告されている。
したがって、いくつかの非限定的な例では、粒子材料を、少なくとも1つの粒子構造160が下地層と物理的に接触するように、下地層の露出層表面11上の少なくとも1つの粒子構造160の不連続層170として配設することは、いくつかの非限定的な例では、デバイス100によって放射される、及び/又はそれを通して少なくとも部分的に透過されるEM放射線のEMスペクトルの波長範囲と実質的に重ならないように、青方偏移を非限定的に含む、粒子材料の吸収スペクトルを有利に偏移し得ると更に仮定し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160のピーク吸収波長は、デバイス100を通して放射されている、及び/又はそれを通して少なくとも部分的に透過されるEM放射線のピーク波長未満であり得る。非限定的な例として、粒子材料は、約470nm以下、約460nm、約455nm以下、約450nm以下、約445nm以下、約440nm以下、約430nm以下、約420nm以下、又は約400nm以下のうちの少なくとも1つである波長でピーク吸収を呈し得る。
ここで、少し驚くべきことに、限定されないが、金属から構成されるものを含む、少なくとも1つの粒子構造160の形態を含むが、これらに限定されない形態での粒子材料を提供することが、デバイス100を通じて、少なくとも1つの粒子構造160から、及び/又はそれらを通して第1の方向に通過し、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を含むが、これらに限定されない、EMスペクトルの少なくとも1つの波長(サブ)範囲の、限定することなく含む、第1の方向に通過するEM放射線の吸収及び/又は透過に更に影響を与え得ることが見出されている。
いくつかの非限定的な例では、吸収は、低減され得、及び/又は透過は、限定されないが可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を含む、少なくともEMスペクトルの波長(サブ)範囲に集中され得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収は、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲を非限定的に含む、EMスペクトルの波長(サブ)範囲である吸収スペクトルに集中され得る。
いくつかの非限定的な例では、吸収スペクトルは、青方偏移及び/又は可視スペクトル、及び/又は限定されないがそのサブ範囲を含む、限定されないがEMスペクトルの波長(サブ)範囲を含むより高い波長(サブ)範囲に、及び/又は少なくとも部分的に可視スペクトルを超えたEMスペクトルの波長(サブ)範囲に、偏移(赤方偏移)され得る。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、複数の粒子構造160が、デバイス100の追加の層によって分離されているか否かにかかわらず、様々な側方面を有し、異なる吸収スペクトルを有して、互いの上に配設することができることを理解するであろう。このようにして、デバイス100の特定の層及び/又は部分101、102の光学応答は、1つ以上の基準に従って調整され得る。
放射領域の周囲の吸収
いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100は、少なくとも1つの放射領域1310(図13A)を含むOLEDなどの光電子デバイス1200(図12A)であり得る。いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、いくつかの非限定的な例では、アノードであり得る第1の電極1220(図12A)と、いくつかの非限定的な例では、カソードであり得る第2の電極1240との間に配置される、少なくとも1つの半導体層1230(図12A)に対応してもよい。アノード及びカソードは、電源1605(図16)と電気的に結合され、それぞれ、少なくとも1つの半導体層1230を通して互いに向かって移動する正孔及び電子を発生させることができる。一対の正孔と電子が結合すると、光子の形態でEM放射線が放射され得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の少なくとも一部において、少なくとも1つの半導体層1230は、いくつかの非限定的な例では第1の電極1220を含むデバイス1200の露出層表面11の上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230を含み得るデバイス100の露出層表面11は、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101にパターニング被膜130を形成するために、限定するものではないが、シャドウマスク415を使用して、パターニング材料411の蒸発したフラックス412に曝露され得る。シャドウマスク415が採用されるか否かにかかわらず、パターニング被膜130は、その側方面において、実質的に信号透過領域1320に限定され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1200の露出層表面11は、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露されてもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを含むがこれに限定されない粒子材料と同様の材料であってもよく、及び/又は同様の材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの信号透過領域1320の側方面内の面3401の露出層表面11は、パターニング被膜130を含み得る。したがって、少なくとも1つの信号透過領域1320の側方面内で、いくつかの非限定的な例では粒子材料と同様の材料であってもよく、及び/又は粒子材料と同様の材料を含み得る堆積材料531の蒸気フラックス532は、露出層表面11に入射して、パターニング被膜130の露出層表面11上に少なくとも1つの粒子構造160を形成し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160中の表面被覆率は、約70%以下、約60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、又は10%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
同時に、パターニング被膜130は、その側方面において、実質的に非放射領域1520に制限されているので、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の側方面1710内の面3401の露出層表面11は、少なくとも1つの半導体層1230を含み得る。したがって、少なくとも1つの放射領域1310の側方面1710の第2の部分102内で、露出層表面11に入射する堆積材料531の蒸気フラックス532は、第2の電極1240として堆積材料531の閉鎖被膜150を形成し得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、二重の目的、すなわち、第1の部分101における少なくとも1つの粒子構造160の堆積のためのベースを提供するための粒子構造パターニング被膜130として、及び堆積材料531の堆積中にシャドウマスク415を採用することなく、第2の部分102への第2の電極1240としての堆積材料531の堆積の側方範囲を制限するための非粒子構造パターニング被膜130として役立ち得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の閉鎖被膜150の平均膜厚は、少なくとも約5nm、約6nm、又は約8nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、MgAgを含むがこれに限定されないAg含有物質を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、第2の電極1240の露出層表面11上に、及び/又はその上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1200の露出層表面11の側方面は、第1の部分101及び第2の部分102を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、省略されてもよく、又は第1の部分101の上に延在しなくてもよく、むしろ第2の部分102の上にのみ延在し得る。いくつかの非限定的な例では、図12Aに非限定的な例として示されるように、第2の部分102は、多かれ少なかれ、デバイス100のバージョン1200の少なくとも1つの非放射領域1520(図15)の側方面1720(図22)に対応し得、シード161は、非粒子構造パターニング被膜130の堆積前に堆積され得る。
かかる非限定的な構成は、デバイス100の露出層表面11に入射する外部EM放射線の反射を低減しながら、少なくとも1つの放射領域1310から放射されるEM放射線の透過率を可能にし、かつ/又は最大化するのに適切であり得る。
したがって、図12Aに示すように、かかるシナリオでは、非粒子構造パターニング被膜130が、少なくとも1つの粒子構造160を堆積する目的ではなく、その側方範囲を制限するために堆積され得る場合、かかる非粒子構造パターニング被膜130を構成し得るパターニング材料411は、上で考察されたように粒子材料及び/又はシード材料に対してかかる比較的低い初期付着確率を呈しなくてもよい。
当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160は、デバイス1200の放射領域1310以外の、かつ/又はそれに加えて、デバイス1200の領域から省略されてもよく、第2の部分102は、いくつかの例では、かかる他の領域に対応し、かつ/又はそれを含み得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、図12Aに示されるように、非粒子構造パターニング被膜130は、存在する場合、テンプレート層にシード161を堆積させた後、露出層表面11上に堆積させ得、その結果、シード161は、第1の部分101と第2の部分102の両方にわたって堆積され得、かつ非粒子構造パターニング被膜130は、第1の部分101にわたって堆積されたシード161を覆い得る。
いくつかの非限定的な例では、非粒子構造パターニング被膜130は、粒子材料だけでなくシード材料の堆積にも抗する比較的小さい初期付着確率を有する表面を提供し得る。図12Bのデバイス100の例示的バージョン1200に示すかかる例では、非粒子構造パターニング被膜130は、シード材料の任意の堆積の後ではなく前に堆積され得る。
第1の部分101にわたる非粒子構造パターニング被膜130の選択的堆積の後、導電性粒子材料は、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス1200上に堆積され得るが、非粒子構造パターニング被膜130によって被覆されていないそれぞれのシード161、存在する場合、の周りに、限定することなく含まれるが、合着することにより粒子構造160として、及び/又はそれを形成するために、パターニング被膜130を実質的に欠き得る実質的に第2の部分102内のみに残留し得る。
第1の部分101にわたる非粒子構造パターニング被膜130の選択的堆積の後、シード材料は、堆積される場合、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス1200の露出層表面11をわたってテンプレート層に堆積され得るが、シード161は、非粒子構造パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の部分102内にのみ実質的に残留し得る。
更に、粒子材料は、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、デバイス1200の露出層表面11にわたって堆積され得るが、粒子材料は、非粒子構造パターニング被膜130を実質的に欠き得る粒子構造160として、及び/又はその中にそれを形成するために、それぞれのシード161の周りに合着することを含むが、これらに限定されない第2の部分102内にのみ実質的に残留し得る。
非粒子構造パターニング被膜130は、第1の部分101内に、第2の部分102内のデバイス1200の下地層の露出層表面11の粒子材料及び/又は、存在する場合、シード材料の堆積に抗する初期付着確率よりも実質的に小さい可能性がある粒子材料及び/又はシード材料(存在する場合)の堆積に抗する初期付着確率が比較的低い表面を提供し得る。
したがって、第1の部分101は、シード161の閉鎖被膜150及び/又は粒子構造160を、限定することなく含むが、シード161の周りに合着することにより形成するために第2の部分102内に堆積され得る粒子材料を実質的に欠き得る。
当業者であれば、粒子材料の一部及び/又はシード材料の一部が第1の部分101内に残留していても、第1の部分101内の任意のかかる粒子材料及び/又はシード材料から形成されたシード161の量は、第2の部分102内よりも実質的に少ない場合があり、第1の部分101内の任意のかかる粒子材料は、粒子構造160を実質的に欠き得る不連続層170を形成する傾向があり得ることを理解するであろう。第1の部分101内のかかる粒子材料の一部がシード材料から形成されたシード161の周りを含むが、これに限定されない粒子構造160を形成したとしても、それにもかかわらず、かかる粒子構造160のサイズ、高さ、重量、厚さ、形状、プロファイル、及び/又は間隔は、第1の部分101での特定の色に対応するが、これに限定されないものを含む、可視スペクトル、及び/又はそのサブ範囲及び/又は波長を含むがこれに限定されない、EMスペクトルの波長(サブ)範囲における、EM放射線の吸収が、第2の部分102での吸収より実質的に少なくあり得る第2の部分102の粒子構造160のものとは十分に異なり得る。
このように、粒子構造パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用することを含むがこれに限定されない、選択的に堆積されて、限定することなく含まれるが、それぞれのシード161の周りに合着することにより、粒子構造160として形成するために、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、粒子材料が堆積されることを可能にし得る。
当業者は、比較的低い反射率を示す構造が、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を提供するために好適であり得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11上の、例えば非限定的に不連続層170内の、NPを非限定的に含む、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、デバイス1200のいくつかの光学特性に影響を及ぼし得る。
いかなる特定の理論にも限定されることを望むものではないが、粒子材料の閉鎖被膜150の形成は、パターニング被膜130によって、及び/又はその上で、実質的に阻害され得るが、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130がその上の粒子材料の堆積に曝露されるとき、粒子材料のいくつかの蒸気モノマーは、最終的に、その上に粒子材料の少なくとも1つの粒子構造160を形成し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の少なくともいくつかは、互いに切断され得る。換言すれば、いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、粒子構造160が閉鎖被膜150を形成しないように、互いに物理的に分離され得る粒子構造160を含む特徴を含み得る。したがって、かかる不連続層170は、いくつかの非限定的な例では、したがって、デバイス1200内のパターニング被膜130と上層180との間の界面に、及び/又は実質的にその側方範囲にわたって挿入される、粒子構造160として形成される粒子材料の薄い分散層を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160のうちの少なくとも1つは、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、パターニング被膜130の露出層表面11と物理的に接触し得る。
ここで、ユーザデバイス1300の例示的なバージョン1300の簡略ブロック図である図13Aに目を向けると、図示されていないが、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの信号透過領域1320内の、いくつかの非限定的な例では、少なくとも隣り合う放射領域1310から側方に離隔された領域内の、及びいくつかの非限定的な例では、TFT絶縁層1209のピクセル定義層(pixel definition layer、PDL)1210の厚さは、いくつかの非限定的な例では、層状半導体デバイス100であり得るユーザデバイス1300のディスプレイパネル1340の層に対する及びそれを通る透過率及び/又は透過率角度を高めるために低減され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの放射領域1310の側方面1710(図17)は、データ線及び/又は走査線(図示せず)に沿って放射領域1310を駆動するために、それと関連付けられた少なくとも1つのTFT構造1201にわたって延在し得、かつそれを含み得、いくつかの非限定的な例では、Cu及び/又はTCOから形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、デバイス1310の側方範囲にわたって少なくとも部分的に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を被覆し、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を少なくとも部分的に被覆し、第1の部分101内のその露出層表面11においてパターニング被膜130との界面を形成する。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の面3401の露出層表面11に入射する粒子材料の蒸気フラックス532は、(すなわち、面3401の露出層表面11が粒子構造パターニング被膜130である第1の部分101の側方面を越えて)、粒子構造パターニング被膜130がない場合でも、粒子材料の閉鎖被膜150を形成しない可能性がある場合、ある比率で及び/又は期間の間であり得る。かかるシナリオでは、第2の部分102の側方面内の露出層表面11上の粒子材料の蒸気フラックス532はまた、図13Bに示されるように、限定することなく含まれるが、不連続層170として、少なくとも1つの粒子構造160をその上に形成し得る。
図13Bは、ユーザデバイス1300の例示的バージョン1300の簡略ブロック図である。そのディスプレイパネル1340で、粒子材料の蒸気フラックス532が露出層表面11に入射するとき、第2の部分102の第2の電極1240として閉鎖被膜150を形成するのではなく、面3401のように、少なくとも1つの粒子構造160を含む、第2の部分102に不連続層170が形成され得る。少なくとも1つの粒子構造160が電気的に結合される場合、不連続層170は、第2の電極1240として役立ち得る。
いくつかの非限定的な例では、特徴的なサイズ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、及び/又は第1の部分101の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の分散度は、第2の部分102で第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160のそれとは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズは、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率は、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の部分101の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度は、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び/又は組成は、それらが電気的に結合されることを可能にするようなものであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズは、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の特徴的なサイズを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率は、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の表面被覆率を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102における第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度は、第1の部分101における少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160の堆積密度を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、遷移領域1315においてパターニング被膜130の上に部分的に延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240を形成する不連続層170の少なくとも1つの粒子構造160は、遷移領域1315内の粒子構造パターニング被膜130の上に部分的に延在し得る。
図13Cは、ユーザデバイス1300の例示的バージョン1300の簡略ブロック図である。図13Bのディスプレイパネル1340は、ディスプレイパネル1340の側方面の第2の部分102内の放射領域1310を駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201は、ディスプレイパネル1340の側方面の第2の部分102内の放射領域1310と同じ場所に設置されてもよく、第1の電極1220は、TFT絶縁層1209を通して延在して、かかる少なくとも1つのTFT構造1201を組み込む少なくとも1つの駆動回路を通して電源1605の端子及び/又は接地に電気的に結合されてもよい。
対照的に、図13Cのディスプレイパネル1340では、面3401の側方面の第2の部分102内に、それが駆動する放射領域1310と同じ場所に設置されたTFT構造1201はない。したがって、ディスプレイパネル1340の第1の電極1220は、TFT絶縁層1209を通して延在していない。
むしろ、ディスプレイパネル1340の側方面の第2の部分102における放射領域1310を駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201は、その側方面内の他の場所に位置し(図示せず)、導電性チャネル1325は、ディスプレイパネル1340の側方面内で、その第2の部分102を越えて、ディスプレイパネル1340の露出層表面11上に延在してもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、TFT絶縁層1209であり得る。いくつかの非限定的な例では、導電性チャネル1325は、ディスプレイパネル1340の側方面の第1の部分101の少なくとも一部にわたって延在してもよい。いくつかの非限定的な例では、導電性チャネル1325は、それを通して面3401の層に対してゼロでない角度で通過するEM信号3461の透過率を最大化するような平均膜厚を有し得る。いくつかの非限定的な例では、導電性チャネル1325は、Cu及び/又はTCOから形成され得る。
粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に形成された少なくとも1つの粒子構造160の特徴を分析するために、かかる露出層表面11をAgの蒸気フラックス532に曝露した後に、一連の試料を作製した。
試料は、有機材料を堆積させて、ケイ素(Si)基板10上に粒子構造パターニング被膜130を設けることによって作製された。次いで、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11は、8nmの基準厚さに達するまでAgの蒸気フラックス532に供された。粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11の蒸気フラックス532への曝露に続いて、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上のAgの離散粒子構造160の形態の不連続層170の形成が観察された。
かかる不連続層170の特徴は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上に堆積されたAgの離散粒子構造160のサイズを測定するためにSEMによって特徴付けられた。具体的には、各離散粒子構造160の平均直径は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11を平面で視認されたときにそれによって占有される表面積を測定し、各粒子構造160によって占有される面積を等価面積を有する円に当てはめて平均直径を計算することによって計算した。試料のSEM写真を図14Aに示し、図14Cは、この分析によって得られた平均直径1410の分布を示す。比較のために、8nmのAgをSi基板10上に直接堆積させた基準試料を調製した。かかる基準試料のSEM顕微鏡写真を図14Bに示し、この顕微鏡写真の分析1420も図14Cに反映されている。
分かり得るように、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11上の離散Ag粒子構造160の中央値サイズは、約13nmであることが見出された一方で、基準試料においてSi基板10上に堆積されたAg膜の中央値粒径は、約28nmであることが見出された。試料の分析された部分における不連続層170の離散Ag粒子構造160によって被覆された粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11の面積パーセンテージは、約22.5%であることが見出され、一方、基準試料におけるAg粒子によって被覆されたSi基板10の露出層表面11のパーセンテージは、約48.5%であることが見出された。
追加的に、粒子構造パターニング被膜130及びAg粒子構造160の不連続層170をガラス基板10上に堆積させることによって、実質的に同一のプロセスを使用してガラス試料を調製し、試料を通る透過率に対する不連続層170の影響を決定するために、この試料(試料B)を分析した。比較ガラス試料は、ガラス基板10上に粒子構造パターニング被膜130を堆積させることによって(比較試料A)、及びガラス基板10上に厚さ8nmのAg被膜を直接堆積させることによって(比較試料C)作製された。EM放射線が各試料を通って通過する際に検出されるEM放射線の強度のパーセンテージとして表されるEM放射線の透過率を、各試料について様々な波長で測定し、表17にまとめた。
分かり得るように、試料Bは、NIRスペクトルにおける850nmの波長で約88%の比較的高いEM放射線透過率を呈しながら、少なくとも1つの粒子構造160の存在によって引き起こされるEM放射線吸収に起因して、可視スペクトルにおける450nmの波長で約54%の比較的低いEM放射線透過率を呈した。比較試料Aは、850nmの波長で約90%の透過率を呈したので、少なくとも1つの粒子構造160の存在は、かかる波長でのEM信号3461を含むがこれに限定されないEM放射線の透過を実質的に減衰させなかったことが理解されるであろう。比較試料Cは、試料Bと比較して、可視スペクトルにおいて30~40%の比較的低い透過率を示し、NIRスペクトルにおいて850nmの波長でより低い透過率を明示した。
上述の分析の目的で、500nmスケールで約10nm以下、及び200nmスケールで約2.5nm以下の閾値領域を下回る小さい粒子構造160は、これらが画像の解像度に近づいたため無視された。
放射領域内の粒子
いくつかの非限定的な例では、ピクセル2810は、複数の隣接するサブピクセル134xを含むことができ、各サブピクセル134xは、異なる波長範囲に対応する放出スペクトルを有するEM放射線を放出する。隣接するサブピクセル134x間の波長スペクトルの差に起因して、それらに対応する放射領域1310の物理的構造が同一である場合、それらの光学性能は異なり得る。いくつかの非限定的な例では、1つの波長範囲のサブピクセル134xの物理的構造は、サブピクセル134x、134xの光学性能をそれらの関連する波長範囲に調整するように、別の波長範囲のサブピクセル134xの物理的構造から変更されてもよい。いくつかの非限定的な例では、そのような調整は、異なる波長範囲のサブピクセル134x間で比較的一貫した光学性能を提供することであり得る。いくつかの非限定的な例では、そのような調整は、所与の波長範囲のサブピクセルの光学性能を強調することであり得る。
所与の波長範囲のサブピクセル134xの光学性能を調整する1つのメカニズムは、粒子構造160を含むがこれに限定されない粒子材料の薄い分散層の形成及び/又は属性を制御する能力を利用し得、いくつかの非限定的な例では、そのようなサブピクセル134xと関連付けられたEMスペクトルの波長範囲におけるEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを強化することを含むがこれに限定されない。
ここで図15に目を向けると、光電子デバイス1200の例示的なバージョン1510が示されている。デバイス1510において、共通ピクセル2810に対応する複数のサブピクセル134x、134xが示されている。当業者であれば、2つのサブピクセル134x、134xが示されているが、いくつかの非限定的な例では、ピクセル2810は、それと関連付けられた3つ以上のサブピクセル134xを有し得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134x、134xの一方は、R(赤)、G(緑)、B(青)、又はW(白)波長範囲に対応し、サブピクセル134x、134xの他方は、異なる波長範囲に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134x及び134xは、対応する放射領域1310、1310を有する。いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、少なくとも1つの非放射領域1520、1520によって囲まれてもよく、放射領域1310は、少なくとも1つの非放射領域1520、1520によって囲まれてもよい。
いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xに対応する第1の電極1220及びサブピクセル134xに対応する第1の電極1220は、デバイス1510の露出層表面11の上に配置されてもよく、いくつかの非限定的な例では、対応する放射領域1310、1310の側方面の少なくとも一部の中に配置されてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも放射領域1310、1310の側方面内で、露出層表面11は、対応する放射領域1310、1310の駆動回路を構成する様々なTFT構造1201、1201のTFT絶縁層1209を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220、1220は、対応する少なくとも1つのTFT構造1201、1201を組み込むそれぞれの少なくとも1つの駆動回路を介して電源1605の端子及び/又は接地に電気的に結合されるように、TFT絶縁層1209を通って延在し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる放射領域1310、1310の側方面の少なくとも一部において、少なくとも1つの半導体層1230は、いくつかの非限定的な例ではそれぞれの第1の電極1220、1220を含むデバイス1510の露出層表面の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、放射領域1310、1310の側方面を越えて、周囲の非放射領域1520、1520、1520のうちの少なくとも1つの側方面内に少なくとも部分的に延在し得る。いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520の側方面におけるデバイス1510の露出層表面11は、それに対応するPDL1210を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1510の露出層表面11の側方面は、第1の部分101及び第2の部分102を含むことができ、第1の部分101は、放射領域1310の側方面に実質的にわたって延在し、第2の部分102は、少なくとも放射領域1310及び非放射領域1520の側方面に実質的にわたって延在する。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の露出層表面11は、実質的に放射領域1310の側方面、すなわち、第1の部分101のみにわたってパターニング被膜130をパターニング被膜130として形成するために、シャドウマスク415の使用を含むがこれに限定されないパターニング材料411の蒸気フラックス412に曝露され得る。しかしながら、第2の部分102では、デバイス1510の露出層表面11は、パターニング被膜130を実質的に欠いていてもよい。
第1の部分101にわたるパターニング被膜130の選択的堆積の後、デバイス1510の露出層表面11は、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露されてもよく、これは、いくつかの非限定的な例では、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを含むがこれらに限定されない、粒子材料と同様の材料であってもよく、及び/又は同様の材料を含み得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を含む不連続層170は、実質的に放射領域1310の側方面のみにわたって、第1の部分101内のパターニング被膜130の露出層表面11上に形成され、それに限定され得る。
いくつかの非限定的な例では、不連続層170は、第2の電極1240を含み得る。
デバイス1510の露出層表面11がパターニング被膜130を実質的に欠いていてもよい場合、堆積材料531は、非限定的な例として、放射領域1310内の対応するサブピクセル134xの第2の電極1240として機能し得る、閉鎖被膜150である堆積層140として、第2の部分102に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の部分102内の第2の電極1240の平均膜厚は、第1の部分101内の粒子構造160の特徴的なサイズよりも大きくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160を形成するための堆積材料531は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、Ag、Au、Cu、又はAlのうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを増強する文脈において、約1~500nm、約10~500nm、約50~300nm、約50~500nm、約100~300nm、約1~250nm、約1~200nm、約1~180nm、約1~150nm、約1~100nm、約5~150nm、約5~130nm、約5~100nm、又は約5~80nmのうちの少なくとも1つの範囲にある特徴的なサイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを増強するという状況において、約10~500nm、約50~300nm、約50~500nm、約100~300nm、約5~130nm、約10~100nm、約10~90nm、約15~90nm、約20~80nm、約20~70nm、又は約20~60nmのうちの少なくとも1つの平均及び/又は中央特徴サイズを有し得る。非限定的な例として、そのような平均及び/又は中央寸法は、粒子構造160の平均直径及び/又は中央直径に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の大部分は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、約500nm、約300nm、約200nm、約130nm、約100nm、約90nm、約80nm、約60nm、又は約50nmのうちの少なくとも1つの最大特徴サイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、そのような最大特徴サイズを有する粒子構造160の割合は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、約50%、約60%、約75%、約80%、約90%、又は約95%のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、最大閾値被覆率は、デバイス1510の層に対してゼロでない角度でその非放射領域1520を通過するEM放射線の放出及び/又はアウトカップリングを向上させるという状況において、不連続層170の面積の約75%、約60%、約50%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、又は約10%のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、デバイス1310の側方範囲にわたって少なくとも部分的に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの粒子構造160を少なくとも部分的に被覆し、放射領域1310内のその露出層表面11においてパターニング被膜130との界面を形成し、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310内の第2の電極1240及び非放射領域1520を被覆する。
更に、少なくとも1つの粒子構造160は、低屈折率パターニング材料411を含むパターニング被膜130と、高屈折率材料を含む少なくとも1つの被覆層1330との間の界面において、少なくとも1つの被覆層1330を通じて放射領域1310によって放出されるEM放射線のアウトカップリングを強化し得る。
光電子デバイス
図16は、本開示による例示的なエレクトロルミネセントデバイス1600の断面からの簡略ブロック図である。いくつかの非限定的な例では、デバイス1600はOLEDである。
デバイス1600は、基板10を含むことができ、それぞれ、その上に、複数の層を含むフロントプレーン1610、第1の電極1220、少なくとも1つの半導体層1230、及び第2の電極1240が配設される。いくつかの非限定的な例では、フロントプレーン1610は、光子放射、及び/又は放射された光子の操作のためのメカニズムを提供することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140及び下地層は、デバイス1600の第1の電極1220及び第2の電極1240のうちの少なくとも1つの少なくとも一部を一緒に形成することができる。いくつかの非限定的な例では、堆積層140及びその下の下地層は、デバイス1600のカソードの少なくとも一部を一緒に形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、電源1605と電気的に結合され得る。そのように結合されると、デバイス1600は、本明細書に説明されるように光子を放射することができる。
基板
いくつかの例では、基板10は、ベース基板1212を含み得る。いくつかの例では、ベース基板1212は、Si、ガラス、金属(金属箔を非限定的に含む)、サファイア、及び/若しくは他の無機材料を非限定的に含む無機材料、並びに/又はポリイミド、及び/若しくはSiベースのポリマーを非限定的に含むポリマーを非限定的に含む有機材料を含む、その使用に好適な材料から形成され得る。いくつかの例では、ベース基板1212は、剛性又は可撓性であり得る。いくつかの例では、基板10は、少なくとも1つの平面によって画定され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10は、第1の電極1220、少なくとも1つの半導体層1230、及び/又は第2の電極1240を非限定的に含む、デバイス1600の残りのフロントプレーン1610の構成要素を支持する少なくとも1つの表面を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる表面は、有機表面及び/又は無機表面であり得る。
いくつかの例では、基板10は、ベース基板1212に加えて、ベース基板1212の露出層表面11上に支持された少なくとも1つの追加の有機及び/又は無機層(図示せず、又は本明細書に具体的に記載されていない)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる追加の層は、少なくとも1つの半導体層1230のうちの少なくとも1つを含み、置換し、かつ/又は補足することができる少なくとも1つの有機層を含み、かつ/又は形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる追加の層は、少なくとも1つの電極を含み、かつ/又は形成し得る、少なくとも1つの無機層を含んでもよく、いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220及び/又は第2の電極1240を含み、置換し、かつ/又は補完してもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる追加の層は、バックプレーン1615を含み、かつ/又はそれから形成され、かつ/又はそれとして形成され得る。いくつかの非限定的な例では、バックプレーン1615は、低圧(真空を含むが、これに限定されない)環境下で提供されなくてもよく、及び/又はその導入前に提供されてもよいフォトリソグラフィプロセスによって形成され得る、限定されないが電子TFT構造1201及び/又はその構成要素を含むデバイス1600を駆動するための電源回路及び/又はスイッチング素子を収容することができる。
バックプレーン及びその中に具現化されたTFT構造
いくつかの非限定的な例では、基板10のバックプレーン1615は、アクティブマトリックスデバイス及び/又はパッシブマトリックスデバイスとして機能するデバイス1600をサポートし得るような、トランジスタ、抵抗器、及び/又はキャパシタを非限定的に含む、少なくとも1つの電子部品及び/又は光電子部品を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる構造は、薄膜トランジスタ(TFT)構造1201であり得る。
TFT構造1201の非限定的な例として、トップゲート、ボトムゲート、n型及び/又はp型TFT構造1201が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、TFT構造1201は、非晶質Si(amorphous Si、a-Si)、インジウムガリウム亜鉛酸化物(indium gallium zinc oxide、IGZO)、及び/又は低温多結晶Si(low-temperature polycrystalline Si、LTPS)のうちの任意の少なくとも1つを組み込み得る。
第1の電極
第1の電極1220は、基板10上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、電源1605の端子及び/又は接地に電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、いくつかの非限定的な例では、基板10のバックプレーン1615内に少なくとも1つのTFT構造1201を組み込み得る、少なくとも1つの駆動回路を通してそのように結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、アノード及び/又はカソードを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220はアノードであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、基板10(の一部)の上に少なくとも1つの薄い導電性膜を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10の側方面上に空間的配置で配設された複数の第1の電極1220が存在し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの第1の電極1220のうちの少なくとも1つは、空間的配置において側方面で配設されたTFT絶縁層1209(の一部)の上に堆積され得る。その場合、いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの第1の電極1220のうちの少なくとも1つは、対応するTFT絶縁層1209の開口部を通して延在しており、バックプレーン1615内のTFT構造1201の電極と電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第1の電極1220及び/又はその少なくとも1つの薄膜は、Mg、Al、カルシウム(Ca)、Zn、Ag、Cd、Ba、若しくはYb、又はかかる材料のいずれかを含有する合金を非限定的に含む、それらの任意の複数の組み合わせを非限定的に含む、少なくとも1つの金属材料、非限定的にFTO、IZO、又はITOなどの三元組成物を非限定的に含む、TCOを非限定的に含む、少なくとも1つの金属酸化物、又はそれらのうちの任意の複数の、又は様々な割合での組み合わせ、又は少なくとも1つの層(そのうちの少なくとも1つの層は、非限定的に薄膜であってもよい)におけるそれらの任意の複数の組み合わせを含み得る。
第2の電極
第2の電極1240は、少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、電源1605の端子及び/又は接地と電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、いくつかの非限定的な例では、基板10のバックプレーン1615内に少なくとも1つのTFT構造1201を組み込み得る、少なくとも1つの駆動回路を通してそのように結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、アノード及び/又はカソードを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240はカソードであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、堆積層140を、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの薄膜として、少なくとも1つの半導体層1230(の一部)の上に堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の側方面上に空間的配置で配設された複数の第2の電極1240が存在し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第2の電極1240は、限定ではないが、Mg、Al、Ca、Zn、Ag、Cd、Ba、若しくはYb、又は限定ではないが、かかる材料のいずれかを含有する合金を含む、任意の複数のそれらの組み合わせを含む、限定ではないが、少なくとも1つの金属材料、限定ではないが、FTO、IZO、若しくはITO、又は限定ではないが、任意の複数のそれらの組み合わせなどの三元組成物を含む、限定ではないが、TCOを含む、少なくとも1つの金属酸化物、それらの任意の複数の、又は様々な割合の組み合わせ、又は酸化亜鉛(ZnO)、又はInを含む他の酸化物、又はZn、又は少なくとも1つの層におけるそれらの任意の複数の組み合わせ、及び/又は限定ではないが薄い導電性膜であり得る少なくとも1つの任意の少なくとも1つの非金属材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、Mg:Ag合金について、かかる合金組成は、体積で約1:9~9:1の範囲であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の堆積は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して実行され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、複数のかかる層及び/又は被膜を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる層及び/又は被膜は、互いの上に配設された別個の層及び/又は被膜であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、Yb/Ag二重層被膜を含み得る。非限定的な例として、かかる二層被膜は、Yb被膜、続いてAg被膜を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるAg被膜の厚さは、Yb被膜の厚さを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、少なくとも1つの金属層及び/又は少なくとも1つの酸化物層を含む多層電極1240であり得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、フラーレン及びMgを含み得る。
非限定的な例として、かかる被膜は、フラーレン被膜、続いてMg被膜を堆積させることによって形成することができる。いくつかの非限定的な例では、フラーレンをMg被膜内に分散させて、フラーレン含有Mg合金被膜を形成することができる。このようなコーティングの非限定的な例は、2015年10月8日に公開された米国特許出願公開第2015/0287846号、及び/又は2017年8月15日に出願され、2018年2月22日に国際公開第2018/033860号として公開された国際出願第IB2017/054970号に記載されている。
半導体層
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、複数の層1631、1633、1635、1637、1639を含んでもよく、そのうちのいずれかは、積層構成で配設されてもよく、いくつかの非限定的な例では、薄膜内に、限定ではないが、正孔注入層(hole injection layer、HIL)1631、HTL1633、放射層(emissive layer、EML)1635、ETL1637、及び/又は電子注入層(electron injection layer、EIL)1639のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、複数のEML1635を含む「タンデム」構造を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、かかるタンデム構造はまた、少なくとも1つの電荷発生層(charge generation layer、CGL)を含み得る。
当業者は、デバイス1600の構造が、半導体層1631、1633、1635、1637、1639のうちの少なくとも1つを省略すること、及び/又は組み合わせることによって変更され得ることを容易に理解するであろう。
更に、少なくとも1つの半導体層1230の層1631、1633、1635、1637、1639のいずれも、任意の数の部分層を含み得る。なお更に、かかる層1631、1633、1635、1637、1639、及び/又はそれらのサブ層のいずれかは、様々な混合物、及び/又は組成勾配を含み得る。加えて、当業者は、デバイス1600が、無機及び/又は有機金属材料を含む少なくとも1つの層を含んでもよく、必ずしも、有機材料のみから構成されるデバイスに限定されなくてもよいことを理解するであろう。非限定的な例として、デバイス1600は、少なくとも1つのQDを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、HIL1631は、アノードから正孔の注入を容易にし得る正孔注入材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、HTL1633は、いくつかの非限定的な例では、高い正孔移動度を呈し得る正孔輸送材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、ETL1637は、いくつかの非限定的な例では、高い電子移動度を呈し得る電子輸送材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、EIL1639は、陰極からの電子注入を容易にし得る電子注入材料を使用して形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、EML1635は、非限定的な例として、ホスト材料を少なくとも1つのエミッタ材料でドープすることによって形成されてもよい。いくつかの非限定的な例では、エミッタ材料は、蛍光エミッタ、リン光エミッタ、熱活性化遅延蛍光(thermally activated delayed fluorescence、TADF)エミッタ、及び/又はこれらの複数の任意の組み合わせであり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、少なくとも1つの半導体層1230が、導電性薄膜電極1220、1240の間に挿入された少なくとも1つのEML1635を含み得、それによって、電位差がそれらにわたって印加されると、正孔がアノードを通して少なくとも1つの半導体層1230に注入され得、電子がカソードを通して少なくとも1つの半導体層1230に注入され得、EML1635に向かって移動し、結合して光子の形態でEM放射線を放出する、OLEDであり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、少なくとも1つの半導体層1230が少なくとも1つのQDを含む活性層を含み得るエレクトロルミネセントQDデバイスであり得る。電源1605によって第1の電極1220及び第2の電極1240に電流が供給され得るとき、限定することなく、光子の形態を含むEM放射線が、間に少なくとも1つの半導体層1230を含む活性層から放射され得る。
当業者であれば、デバイス1600の構造は、少なくとも1つの半導体層1230スタック内の適切な位置に、これらに限定されないが正孔阻止層(hole blocking layer、HBL)(図示せず)、電子阻止層(electron blocking layer、EBL)(図示せず)、追加の電荷輸送層(charge transport layer、CTL)(図示せず)、及び/又は追加の電荷注入層(charge injection layer、CIL)(図示せず)を含む、少なくとも1つの追加の層(図示せず)を導入することによって変化させ得ることを容易に理解するであろう。
OLEDデバイス1600が照明パネルを含む場合を含み得るいくつかの非限定的な例では、デバイス1600の側方面全体が単一の放射素子に対応し得る。したがって、図16に示される実質的に平坦な断面プロファイルは、EM放射線がデバイス1600から実質的にその側方範囲の全体に沿って放射されるように、デバイス1600の側方面の全体に実質的に沿って延在することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる単一の放射素子は、デバイス1600の単一の駆動回路によって駆動され得る。
OLEDデバイス1600がディスプレイモジュールを含み得る場合を含む、いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の側方面は、デバイス1600の複数の放射領域1310に細分されてもよく、放射領域1310の各々内のデバイス構造1600の断面は、通電されると、そこからEM放射線を放射させてもよい。
放射領域
非限定的な例として図17に示され得るようないくつかの非限定的な例では、放射領域1310の活性領域1730は、横方向面では、第1の電極1220及び第2の電極1240によって境界を定められ、側方面では、第1の電極1220及び第2の電極1240によって画定された放射領域1310に限定されるように画定され得る。当業者は、放射領域1310の側方面1710、したがって、活性領域1730の側方境界が、第1の電極1220及び第2の電極1240のいずれか又は両方の側方面全体に対応しないことがあることを理解されよう。むしろ、放射領域1310の側方面1710は、実質的に、第1の電極1220及び第2の電極1240のいずれかの側方範囲以下であり得る。非限定的な例として、第1の電極1220の一部は、PDL1210によって被覆されてもよく、かつ/又は第2の電極1240の一部は、少なくとも1つの半導体層1230上に配設されなくてもよく、いずれか又は両方のシナリオにおいて、放射領域1310が側方に制約され得るという結果をもたらす。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の個々の放射領域1310は、側方パターンでレイアウトされ得る。いくつかの非限定的な例では、パターンは、第1の側方方向に沿って延在することができる。いくつかの非限定的な例では、パターンはまた、第2の側方方向に沿って延在してもよく、いくつかの非限定的な例では、第1の側方方向に実質的に垂直であってもよい。いくつかの非限定的な例では、パターンは、かかるパターン内に複数の要素を有してもよく、各要素は、その放射領域1310によって放射されるEM放射線の波長、かかる放射領域1310の形状、(第1及び/又は第2の側方方向のいずれか又は両方に沿った)寸法、(第1及び/又は第2の側方方向のいずれか及び/又は両方に対する)配向、及び/又はパターン内の前の要素からの(第1及び/又は第2の側方方向のいずれか又は両方に対する)間隔を含むが、それらに限定されない、その少なくとも1つの特徴によって特徴付けられる。いくつかの非限定的な例では、パターンは、第1及び/又は第2の側方方向のいずれか又は両方で繰り返されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の各個々の放射領域1310は、関連する放射領域1310のためのOLED構造を駆動するために、デバイス1600のバックプレーン1615内の対応する駆動回路と関連付けられ、それによって駆動され得る。放射領域1310が第1の(行)側方方向と第2の(列)側方方向の両方に延在する規則的なパターンでレイアウトされ得る場合を非限定的に含む、いくつかの非限定的な例では、第1の側方方向に延在する放射領域1310の各行に対応する、バックプレーン1615内の信号線と、第2の側方方向に延在する放射領域1310の各列に対応する信号線と、が存在し得る。かかる非限定的な構成では、行選択線上の信号は、それと電気的に結合されたスイッチングTFT構造1201のそれぞれのゲートに通電することができ、データ線上の信号は、それと電気的に結合されたスイッチングTFT構造1201のそれぞれの源に通電することができ、それにより、行選択線/データ線対上の信号は、電源1605の正端子によって、かかる対と関連する放射領域1310のOLED構造のアノードに電気的に結合して通電し、そこから光子を放射させることができ、そのカソードは、電源1605の負端子と電気的に結合される。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の各放射領域1310は、単一のディスプレイピクセル2810に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、各ピクセル2810は、所与の波長スペクトルで光を放射することができる。いくつかの非限定的な例では、波長スペクトルは、限定はしないが、可視スペクトル中の色に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の各放射領域1310は、ディスプレイピクセル2810のサブピクセル134xに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、複数のサブピクセル134xを組み合わせて、単一のディスプレイピクセル2810を形成するか、又は表すことができる。
いくつかの非限定的な例では、単一のディスプレイピクセル2810は、3つのサブピクセル134xによって表され得る。いくつかの非限定的な例では、3つのサブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343として示され得る。いくつかの非限定的な例では、単一のディスプレイピクセル2810は、4つのサブピクセル134xによって表され得、かかるサブピクセル134xのうちの3つは、R(赤)、G(緑)、及びB(青)サブピクセル134xとして示され得、第4のサブピクセル134xは、W(白)サブピクセル134xとして示され得る。いくつかの非限定的な例では、所与のサブピクセル134xによって放出されるEM放射の放出スペクトルは、サブピクセル134xが示される色に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、EM放射線の波長は、かかる色に対応しない場合があるが、波長をそのように対応する波長に変換するために、当業者に明らかな様式で、更なる処理が実行され得る。
異なる色のサブピクセル134xの波長は異なり得るので、特に、実質的に均一な厚さプロファイルを有する共通電極1220、1240が異なる色のサブピクセル134xに対して用いられ得る場合、かかるサブピクセル134xの光学特性は異なり得る。
実質的に均一な厚さを有する共通電極1220、1240が、デバイス1600内の第2の電極1240として設けられ得るとき、デバイス1600の光学性能は、各(サブ)ピクセル2810/134xと関連付けられた放射スペクトルに従って容易に微調整されない場合がある。かかるOLEDデバイス1600で使用される第2の電極1240は、いくつかの非限定的な例では、複数の(サブ)ピクセル2810/134xをコーティングする共通電極1220、1240であり得る。非限定的な例として、かかる共通電極1220、1240は、デバイス1600にわたって実質的に均一な厚さを有する比較的薄い導電性膜であり得る。いくつかの非限定的な例では、異なる(サブ)ピクセル2810/134x内に配設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2810/134x色と関連付けられる光学マイクロキャビティ効果を調整するための試みがなされてきたが、かかるアプローチは、いくつかの非限定的な例では、少なくとも一部の場合、光学マイクロキャビティ効果の相当の程度の調整を提供することができる。加えて、いくつかの非限定的な例では、かかるアプローチは、OLEDディスプレイ生産環境で実装することが困難な場合がある。
その結果、いくつかの非限定的な例では、OLEDデバイス1600を非限定的に含む光電子デバイス1200を構築するために使用され得るような、異なる屈折率を有する多数の薄膜層及び被膜によって創出される光学界面の存在により、異なる色のサブピクセル134xに対して異なる光学マイクロキャビティ効果を創出することができる。
デバイス1600において観察されるマイクロキャビティ効果に影響を及ぼし得るいくつかの要因としては、非限定的に、総経路長(いくつかの非限定的な例では、そこから放射されたEM放射線がアウトカップリングされる前に進むデバイス1600の(長手方向の面における)総厚に対応し得る)、並びに様々な層及び被膜の屈折率が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710の中及びそれにわたって電極1220、1240の厚さを変調することは、観察可能なマイクロキャビティ効果に影響を及ぼし得る。いくつかの非限定的な例では、かかる影響は、総光路長の変化に起因し得る。
いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240の厚さの変化はまた、いくつかの非限定的な例では、総光路長の変化に加えて、それを通過するEM放射線の屈折率を変化させ得る。いくつかの非限定的な例では、これは特に、電極1220、1240が少なくとも1つの堆積層140から形成され得る場合であり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の光学特性、及び/又はいくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの光学マイクロキャビティ効果を変調することによって変動され得る(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710にわたる光学特性は、限定ではないが、放射スペクトル、強度(限定ではないが、光度を含む)、及び/又は限定ではないが、輝度の角度依存性を含む、放射されたEM放射線の角度分布、及び/又は放射されたEM放射線の色偏移を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、第1のディスプレイピクセル2810を表すために他のサブピクセル134xの第1のセットと関連付けられ得、また、第2のディスプレイピクセル2810を表すために他のサブピクセル134xの第2のセットと関連付けられ得、それにより、第1及び第2のディスプレイピクセル2810は、それらと関連付けられた同じサブピクセル134xを有し得る。
サブピクセル134xのディスプレイピクセル2810へのパターン及び/又は構成は、発展し続けている。全ての現在及び将来のパターン、及び/又は構成は、本開示の範囲内に入ると考えられる。
非放射領域
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600の様々な放射領域1310は、少なくとも1つの側方方向において、少なくとも1つの非放射領域1520によって実質的に取り囲まれ、分離されてもよく、ここで、図16に非限定的に示されるデバイス構造1600の断面に沿った構造及び/又は構成は、そこから放射されるEM放射線を実質的に抑制するように変化してもよい。いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520は、放射領域1310を実質的に欠いている、側方面におけるそれらの領域を含み得る。
したがって、図17の断面図に示すように、少なくとも1つの半導体層1230の様々な層の側方トポロジーは、少なくとも1つの非放射領域1520によって(少なくとも1つの側方方向に)取り囲まれた少なくとも1つの放射領域1310を画定するように変化させることができる。
いくつかの非限定的な例では、単一のディスプレイ(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310は、側方面1710を有する少なくとも1つの非放射領域1520によって少なくとも1つの側方方向において取り囲まれた側方面1720を有するものと理解され得る。
次に、OLEDディスプレイ1600の単一のディスプレイ(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310に適用されるようなデバイス1600の断面の実装形態の非限定的な例について説明する。かかる実装形態の特徴は放射領域1310に固有であるように示されているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、2つ以上の放射領域1310が共通の特徴を包含し得ることを理解されよう。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220は、デバイス1600の露出層表面11の上に配設されてもよく、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の側方面1710の少なくとも一部内に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710内で、露出層表面11は、第1の電極1220の堆積時に、単一のディスプレイ(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310のための駆動回路を構成する様々なTFT構造1201のTFT絶縁層1209を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、TFT絶縁層1209は、中を通して延在する開口部を伴って形成され、第1の電極1220が、限定ではないが、図17に示すように、TFTドレイン電極1208を含む、TFT電極1205、1207、1208のうちの1つと電気的に結合されることを可能にし得る。
当業者は、駆動回路が複数のTFT構造1201を含み得ることを理解するであろう。図17では、解説を簡略にするために、1つのTFT構造1201のみが示され得るが、かかるTFT構造1201は、駆動回路を構成するかかる複数の及び/又はその少なくとも1つの構成要素を表し得ることが、当業者によって理解されよう。
断面面では、各放射領域1310の構成は、いくつかの非限定的な例では、周囲の非放射領域1520の側方面1720の実質的に全体にわたって少なくとも1つのPDL1210を導入することによって画定され得る。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、絶縁性有機及び/又は無機材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、実質的にTFT絶縁層1209の上に堆積され得るが、図示のように、いくつかの非限定的な例では、PDL1210はまた、堆積された第1の電極1220の少なくとも一部、及び/又はその外側縁部の上に延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、図17に示すように、PDL1210の断面厚さ及び/又はプロファイルは、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する、周囲の非放射領域1520の側方面1720と周囲の放射領域1310の側方面との境界に沿った増加した厚さの領域によって、実質的に谷形状構成を各(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310に付与することができる。
いくつかの非限定的な例では、PDL1210のプロファイルは、周囲の非放射領域1520の側方面1720と周囲の放射領域1310の側方面1710との間の境界から離れて、いくつかの非限定的な例では、実質的に十分にかかる非放射領域1520の側方面1720内で、を非限定的に含む、かかる谷形状構成以後、減少した厚さを有し得る。
PDL1210は、概して、谷形状構成(それによって囲まれた放射領域1310を画定する)を形成するように、線形に傾斜した表面を有するものとして解説されているが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、かかるPDL1210の形状、縦横比、厚さ、幅、及び/又は構成のうちの少なくとも1つは、変化し得ることを理解するであろう。非限定的な例として、PDL1210は、より急勾配又はより緩やかに傾斜した一部を有して形成され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるPDL1210は、第1の電極1220の少なくとも1つの縁部を被覆し得る、それが堆積される表面から実質的に垂直に離れて延在するように構成され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるPDL1210は、限定ではないが、インクジェット印刷を含む、限定ではないが印刷によるものを含む、溶液処理技術によって、その上に少なくとも1つの半導体層1230を堆積させるように構成され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、(サブ)ピクセル2810/134xのかかる放射領域1310の側方面1710の少なくとも一部を含む、デバイス1600の露出層表面11の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710内で、かかる露出層表面11は、少なくとも1つの半導体層1230(及び/又はその層1631、1633、1635、1637、1639)の堆積時に、第1の電極1220を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230はまた、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710を越えて、周囲の非放射領域1520の側方面1720内に少なくとも部分的に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる周囲の非放射領域1520のかかる露出層表面11は、少なくとも1つの半導体層1230の堆積時に、PDL1210を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710の少なくとも一部を含む、デバイス1600の露出層表面11の上に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面内で、かかる露出層表面11は、第2の電極1220の堆積時に、少なくとも1つの半導体層1230を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240はまた、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710を越えて、周囲の非放射領域1520の側方面1720内に少なくとも部分的に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる周囲の非放射領域1520のかかる露出層表面11は、第2の電極1240の堆積時に、PDL1210を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、周囲の非放射領域1520の側方面1720の実質的に全て又は実質的な一部にわたって延在することができる。
パターニングされた電極の選択的堆積
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の事前の選択的堆積によるオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスにおいて堆積材料531の選択的堆積を達成する能力は、OLEDデバイス1600及び/又はそれと電気的に結合された導電素子を含むがこれらに限定されない、光電子デバイスのパターニングされた電極1220、1240、2150及び/又はその少なくとも1つの層の選択的堆積を達成するために使用され得る。
このようにして、シャドウマスク415を使用する図17におけるパターニング被膜130の選択的堆積と、堆積材料531のオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積とを組み合わせて、少なくとも1つの堆積層140の選択的堆積を果たし、堆積層140を形成するための堆積プロセス内でシャドウマスク415を採用せずに、図16に示すデバイス1600内に、パターニングされた電極1220、1240、2150、及び/又はその少なくとも1つの層、及び/又はそれと電気的に結合された導電素子を含むがこれらに限定されないデバイス特徴を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、かかるパターニングにより、デバイス1600の透過率を可能にし、かつ/又は高めることができる。
次に、かかるデバイス1600に様々な構造的能力及び/又は性能的能力を付与するための、かかるパターニングされた電極1220、1240、2150、及び/又はそれらの少なくとも1つの層、及び/又はそれらと電気的に結合された導電素子のいくつかの非限定的な例について説明する。
上記の結果として、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710、及び/又は放射領域1310を取り囲む非放射領域1520の側方面1720にわたって、第1の電極1220、第2の電極1240、補助電極2150、及び/又はそれらと電気的に結合された導電素子のうちの少なくとも1つを非限定的に含むデバイス特徴を、デバイス1600のフロントプレーン1610の露出層表面11上にパターンで選択的に堆積させることを目的とし得る。いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220、第2の電極1240、及び/又は補助電極2150は、複数の堆積層140のうちの少なくとも1つの中に堆積され得る。
図18は、例示的なパターニングされた電極1800を平面で示すことができ、図では、第2の電極1240は、デバイス1600の例示的なバージョン1900(図19)で使用するのに好適である。電極1800は、その中にパターニングされた複数の開口1820を有する、又は画定する、単一の連続構造を含み得る、パターン1810で形成されてもよく、開口1820は、カソードが存在しないデバイス1900の領域に対応してもよい。
図では、非限定的な例として、パターン1810は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710と、かかる放射領域1310を取り囲む非放射領域1520の側方面1720との間の区別を伴わずに、デバイス1900の側方範囲全体にわたって配設され得る。したがって、解説された例は、その外面に入射するEM放射線に対して実質的に透過性であり得るデバイス1900に対応し得、それにより、かかる外部入射EM放射線の相当の部分が、本明細書で開示されるようなデバイス1900内で内部的に発生したEM放射線の放射(上面放射、下面放射、及び/又は両面放射)に加えて、デバイス1900を透過することができる。
デバイス1900の透過率は、限定ではないが、開口1820の平均サイズ、及び/又は間隔、及び/又は開口1820の密度を含む、採用されるパターン1810を改変することによって調整及び/又は修正することができる。
ここで図19に目を向けると、図18の線19-19に沿ったデバイス1900の断面図が示され得る。図において、デバイス1900は、基板10と、第1の電極1220と、少なくとも1つの半導体層1230とを含むものとして示され得る。
パターニング被膜130は、下地層の露出層表面11上のパターン1810に実質的に対応するパターンで選択的に配設され得る。
図では第2の電極1240であるパターニングされた電極1800を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、パターン1810内に配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていないパターン1810内の少なくとも1つの半導体層1230の領域と、の両方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の領域は、パターン1810に示される開口1820を含む第1の部分101に実質的に対応し得る。
パターニング被膜130が配設されたパターン1810のそれらの領域(開口1820に対応する)の核形成阻害特性に起因して、かかる領域上に配設された堆積材料531は、残留しない傾向があり得、パターン1810の残りに実質的に対応し得る堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、開口1820に対応するパターン1810の第1の部分101のそれらの領域は、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いている。
換言すれば、カソードを形成することになる堆積層140は、パターン1810内の開口1820を取り囲むが占有しない少なくとも1つの半導体層1230の領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
図20Aは、電極1220、1240、2150の複数のパターン2010、2020を示す概略図を平面で示すことができる。
いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010は、第1の側方方向に延在する複数の細長い離隔した領域を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010は、複数の第1の電極1220を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010を含む複数の領域が電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2のパターン2020は、第2の側方方向に延在する複数の細長い離隔した領域を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の側方方向は、第1の側方方向に対して実質的に垂直であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2のパターン2020は、複数の第2の電極1240を含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2のパターン2020を含む複数の領域は、電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のパターン2010及び第2のパターン2020は、デバイス1600の、概して2000で示す例示的なバージョンの一部を形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710は、第1のパターン2010が第2のパターン2020に重なる場所に形成され得る。いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520の側方面1720は、側方面1710以外の任意の側方面に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、電源1605の第1の端子(いくつかの非限定的な例では、正の端子であり得る)は、第1のパターン2010の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の端子は、少なくとも1つの駆動回路を通して第1のパターン2010の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と結合され得る。いくつかの非限定的な例では、いくつかの非限定的な例では、負の端子であり得る電源1605の第2の端子は、第2のパターン2020の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の端子は、少なくとも1つの駆動回路を通して第2のパターン2020の少なくとも1つの電極1220、1240、2150と結合され得る。
ここで図20Bに目を向けると、図20Aの線20B-20Bに沿った、堆積段階2000bにおけるデバイス2000の断面図が示され得る。図では、段階2000bにおけるデバイス2000は、基板10を含むものとして示され得る。
パターニング被膜130は、図に示すように、基板10であってもよい、下地層の露出層表面11上の第1のパターン2010の反転に実質的に対応するパターンで選択的に配設され得る。
図では第1の電極1220である、電極1220、1240、2150の第1のパターン2010を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、第1のパターン2010の逆に配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていない第1のパターン2010に配設された基板10の領域との両方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、基板10の領域は、第1のパターン2010の細長い離隔した領域に実質的に対応してもよく、一方で、パターニング被膜130の領域は、その間に間隙を含む第1の部分101に実質的に対応してもよい。
パターニング被膜130が配設された第1のパターン2010のそれらの領域(それらの間の間隙に対応する)の核形成阻害特性に起因して、かかる領域上に配設される堆積材料531は、残留しない傾向があり得、第1のパターン2010の細長い離隔した領域に実質的に対応し得る、堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いているそれらの間の間隙を含む第1の部分101を残すことができる。
換言すれば、電極1220、1240、2150の第1のパターン2010を形成し得る堆積層140は、第1のパターン2010の細長い離隔した領域を画定する基板10のそれらの領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
ここで図20Cに目を向けると、図20Aの線20C-20Cに沿ったデバイス2000の断面図2000cが示され得る。図において、デバイス2000は、基板10と、図20Bに示されるように堆積された電極1220の第1のパターン2010と、少なくとも1つの半導体層1230とを含むものとして示され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230は、デバイス2000の側方面の実質的に全てにわたる共通層として設けられ得る。
パターニング被膜130は、図に示されるように少なくとも1つの半導体層1230である下地層の露出層表面11上の第2のパターン2020に実質的に対応するパターンで選択的に配設され得る。
図では第2の電極1240である、電極1220、1240、2150の第2のパターン2020を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、第2のパターン2020の逆に配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていない第2のパターン2020内の少なくとも1つの半導体層1230の領域との両方を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の領域は、第2のパターン2020の細長い離隔した領域を含む第1の部分101に実質的に対応してもよく、一方、パターニング被膜130の領域は、それらの間の間隙に実質的に対応してもよい。
パターニング被膜130が配設された第2のパターン2020のそれらの領域(それらの間の間隙に対応する)の核形成阻害特性に起因して、かかる領域上に配設された堆積層140は、残留しない傾向があり得、第2のパターン2020の細長い離隔した領域に実質的に対応し得る、堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠いているそれらの間の間隙を含む第1の部分101を残すことができる。
換言すれば、電極1220、1240、2150の第2のパターン2020を形成し得る堆積層140は、第2のパターン2020の細長い離隔した領域を画定する少なくとも1つの半導体層1230の領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240の第1のパターン2010及び/又は第2のパターン2020のいずれか又は両方を形成するために、パターニング被膜130及びその後に堆積される堆積層140の平均層厚は、限定ではないが、所与の用途及び所与の性能特質を含む、様々なパラメータに従って変動してもよい。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の平均層厚は、その後に堆積される堆積層140の平均層厚と同等であってもよく、かつ/又はそれよりも実質的に小さくてもよい。比較的薄いパターニング被膜130を使用して、その後に堆積される堆積層140の選択的パターニングを達成することは、可撓性のデバイス1600を提供するために好適であり得る。いくつかの非限定的な例では、比較的薄いパターニング被膜130は、バリア被膜2050が堆積され得る比較的平坦な表面を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、バリア被膜2050の適用のためにかかる比較的平坦な表面を提供することにより、かかる表面へのバリア被膜2050の接着を増加させることができる。
電極1220、1240、2150の第1のパターン2010のうちの少なくとも1つ及び電極1220、1240、2150の第2のパターン2020のうちの少なくとも1つは、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710からのEM放射線放射を制御するために、直接的に、かつ/又は、いくつかの非限定的な例では、それらのそれぞれの駆動回路を通して、電源1605と電気的に結合することができる。
補助電極
当業者は、図20A~図20Cに示される第2のパターン2020に第2の電極1240を形成するプロセスが、いくつかの非限定的な例では、デバイス1600のための補助電極2150を形成するために同様の方式で使用され得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、その第2の電極1240は、共通電極を含んでもよく、補助電極2150は、第2のパターン2020内に堆積されており、いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の上方、又はいくつかの非限定的な例では下方に堆積されており、それと電気的に結合されてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150のための第2のパターン2020は、第2のパターン2020の細長い離隔された領域が、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710を取り囲む非放射領域1520の側方面1720内に実質的にあるようなものであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150のための第2のパターン2020は、第2のパターン2020の細長い離隔された領域が、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710、及び/又はそれらを取り囲む非放射領域1520の側方面1720内に実質的にあるようなものであり得る。
図21は、それと実質的に同様であるが、第2の電極1240の上方にパターンで配設されており、それと電気的に結合される(図示せず)、少なくとも1つの補助電極2150を更に含み得る、デバイス1600の例示的バージョン2100の例示的な断面図を示し得る。
補助電極2150は、導電性であり得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、少なくとも1つの金属及び/又は金属酸化物によって形成され得る。かかる金属の非限定的な例としては、Cu、Al、Mo、又はAgが挙げられる。非限定的な例として、補助電極2150は、限定ではないが、Mo/Al/Moによって形成されるものを含む、多層金属構造を含み得る。かかる金属酸化物の非限定的な例としては、ITO、ZnO、IZO、又はIn若しくはZnを含有する他の酸化物が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、Ag/ITO、Mo/ITO、ITO/Ag/ITO、又はITO/Mo/ITOを非限定的に含む、少なくとも1つの金属と少なくとも1つの金属酸化物との組み合わせによって形成された多層構造を含み得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、複数のかかる導電性材料を含み得る。
デバイス2100は、基板10、第1の電極1220、及び少なくとも1つの半導体層1230を含むものとして示され得る。
第2の電極1240は、少なくとも1つの半導体層1230の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、特に、上面放射デバイス2100では、第2の電極1240は、非限定的な例として、第2の電極1240の存在に関連する光学干渉(限定ではないが、減衰、反射、及び/又は拡散を含む)を低減させるために、比較的に薄い導電性膜層(図示せず)を堆積させることによって形成され得る。いくつかの非限定的な例では、他の場所で考察されるように、第2の電極1240の減少した厚さは、概して、第2の電極1240のシート抵抗を増加させ得、これは、いくつかの非限定的な例では、デバイス2100の性能及び/又は効率を低減させる場合がある。第2の電極1240と電気的に結合され得る補助電極2150を設けることによって、いくつかの非限定的な例では、シート抵抗、したがって、第2の電極1240と関連するIR降下を低減させることができる。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2100は、下面放射及び/又は両面放射デバイス2100であり得る。かかる例では、第2の電極1240は、かかるデバイス2100の光学特性に実質的に影響を及ぼすことなく、比較的厚い導電層として形成され得る。それにもかかわらず、かかるシナリオであっても、第2の電極1240は、非限定的な例として、比較的薄い導電性膜層(図示せず)として形成することができ、したがって、デバイス2100は、その外面に入射するEM放射線に対して実質的に透過性とすることができ、したがって、かかる外部入射EM放射線の実質的な一部は、本明細書で開示するデバイス2100内で内部的に発生したEM放射線の放射に加えて、デバイス2100を透過することができる。
パターニング被膜130は、図に示すように、第2の電極1240であり得る下地層の露出層表面11上にパターンで選択的に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、図に示すように、パターニング被膜130は、非放射領域1520の側方面1720に対応し得る一連の平行な行2120として、パターンの第1の部分101に配設され得る。
パターニングされた補助電極2150を形成するのに好適な堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して、下地層の露出層表面11の実質的に全ての上に配設され得る。下地層は、行2120のパターンに配設されたパターニング被膜130の領域と、パターニング被膜130が堆積されていない第2の電極1240の領域との両方を含み得る。
パターニング被膜130が配設されたそれらの行2120の核形成阻害特性に起因して、かかる行2120上に配設された堆積材料531は、残留しない傾向があり得、パターンの少なくとも1つの第2の部分102に実質的に対応し得る堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140の閉鎖被膜150を実質的に欠く行2120を含む第1の部分101を残し得る。
換言すれば、補助電極2150を形成し得る堆積層140は、行2120を取り囲むが占有しない少なくとも1つの半導体層1230のそれらの領域を含む第2の部分102上にのみ実質的に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150を選択的に堆積させ、デバイス2100の側方面の特定の行2120のみを被覆し、一方、その他の領域が被覆されないで残留することにより、補助電極2150の存在に関連する光学干渉を制御及び/又は低減させ得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、典型的視認距離から裸眼によって容易に検出され得ないパターンで選択的に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、OLEDデバイス以外のデバイス内に形成されてもよく、かかるデバイスの電極の有効抵抗を減少させるためのものを含む。
図5に描写されるプロセスを含むがこれに限定されないパターニング被膜130を採用することによって、高温堆積層140の堆積プロセス中にシャドウマスク415を採用することなく、第2の電極1240及び/又は補助電極2150を含むがこれに限定されない電極1220、1240、2150をパターニングする能力により、補助電極2150の多数の構成が展開されることが可能となり得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、隣り合う放射領域1310の間に配設されており、第2の電極1240と電気的に結合され得る。非限定的な例では、補助電極2150の幅は、隣り合う放射領域1310間の分離距離よりも小さくてもよい。その結果、補助電極2150の各側の少なくとも1つの非放射領域1520内に間隙が存在し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、補助電極2150が、いくつかの非限定的な例では、放射領域1310のうちの少なくとも1つからのデバイス2100の光出力に干渉する可能性を低減することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、補助電極2150が比較的厚い(いくつかの非限定的な例では、厚さが数百nmよりも大きい、及び/又は数ミクロン程度である)場合に適切であり得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150のアスペクト比は約0.05を上回ってもよく、例えば、少なくとも約0.1、約0.2、約0.5、約0.8、約1、又は約2のうちの少なくとも1つである。非限定的な例として、補助電極2150の高さ(厚さ)は約50nmを上回ってもよく、例えば、少なくとも約80nm、約100nm、約200nm、約500nm、約700nm、約1,000nm、約1,500nm、約1,700nm、又は約2,000nmのうちの少なくとも1つである。
図22は、デバイス1600の例示的なバージョン2200の(サブ)ピクセル2810/134xに対応し得る放射領域1310の側方面1710と、放射領域1310を取り囲む非放射領域1520の側方面1720との両方の上に重ねられ得るグリッドとして形成された補助電極2150のパターン2150の例を示す概略図を平面図で示し得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極パターン2150は、放射領域1310の側方面1720のいずれも実質的に被覆しないように、非放射領域1520の側方面1710の全てではなく実質的に一部のみの上に延在することができる。
図では、補助電極2150のパターン2150は、その全ての要素が、互いに物理的に接続され、電気的に結合され、いくつかの非限定的な例では第1の電極1220及び/又は第2の電極1240であり得る少なくとも1つの電極1220、1240、2150と電気的に結合されるように、連続構造として形成されるものとして示され得るが、いくつかの非限定的な例では、補助電極2150のパターン2150は、互いに電気的に結合されて残留するが、互いに物理的に接続されなくてもよい、補助電極2150のパターン2150の複数の個別の要素として提供され得ることを、当業者は理解されよう。そうであっても、補助電極2150のパターン2150のかかる個別の要素は、依然として、それらが電気的に結合される少なくとも1つの電極1220、1240、2150のシート抵抗、したがって、デバイス2200のシート抵抗を実質的に低下させ、その光学特質に実質的に干渉することなく、デバイス2200の効率を増加させることができる。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、(サブ)ピクセル2810/134xの様々な配置を伴うデバイス2200内で採用され得る。いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134x配置は、実質的にダイヤモンド形状であり得る。
非限定的な例として、図23Aは、デバイス1600の例示的なバージョン2300において、ダイヤモンド構成のPDL1210を含む複数の非放射領域1520の側方面によって取り囲まれた、各々がサブピクセル134xに対応する放射領域1310の複数のグループ1341~1343を平面で示し得る。いくつかの非限定的な例では、構成は、第1の行と第2の行との交互パターンでの放射領域1310及びPDL1210のパターン1341~1343によって画定され得る。
いくつかの非限定的な例では、PDL1210を含む非放射領域1520の側方面1720は、実質的に楕円形であり得る。いくつかの非限定的な例では、第1の行中の非放射領域1520の側方面1720の長軸は、第2の行中の非放射領域1520の側方面1720の長軸に整合され、実質的に垂直であり得る。いくつかの非限定的な例では、第1の行中の非放射領域1520の側方面1720の長軸は、第1の行の軸に実質的に平行であり得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の第1のグループ1341は、第1の波長でEM放射を放出するサブピクセル134xに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341のサブピクセル134xは、R(赤)サブピクセル1341に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341の放射領域1310の側方面1710は、実質的にダイヤモンド形状の構成を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341の放射領域1310は、PDL1210が先行及び後続する第1の行のパターンにあり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のグループ1341の放射領域1310の側方面1710は、同じ行中のPDL1210を含む先の及び後続の非放射領域1520の側方面1720、並びに第2の行の先の及び後続のパターン中のPDL1210を含む隣接する非放射領域1520の側方面1720とわずかに重なってもよい。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の第2のグループ1342は、第2の波長でEM放射を放出するサブピクセル134xに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342のサブピクセル134xは、G(緑)サブピクセル1342に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710は、実質的に楕円形の構成を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1341の放射領域1310は、PDL1210が先の及び後続の、第2の行のパターンにあり得る。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710のうちのいくつかの長軸は、第1の角度にあり得、いくつかの非限定的な例では、第2の行の軸に対して45°であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710のうちの他のものの長軸は、第2の角度にあり得、いくつかの非限定的な例では、これは、第1の角度に対して実質的に垂直であり得る。いくつかの非限定的な例では、その側方面1710が第1の角度の長軸を有し得る第2のグループ1342の放射領域1310は、その側方面1710が第2の角度の長軸を有し得る第2のグループ1342の放射領域1310と交互になり得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の第3のグループ1343は、第3の波長でEM放射を放出するサブピクセル134xに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343のサブピクセル134xは、B(青)サブピクセル1343に対応することができる。いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343の放射領域1310の側方面1710は、実質的にダイヤモンド形状の構成を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343の放射領域1310は、PDL1210が先の及び後続の第1の行のパターンにあり得る。いくつかの非限定的な例では、第3のグループ1343の放射領域1310の側方面1710は、同じ行中のPDL1210を含む先の及び後続の非放射領域1520の側方面1720、並びに第2の行の先の及び後続のパターン中のPDL1210を含む隣接する非放射領域1520の側方面1720とわずかに重なってもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の行のパターンは、第1のグループ1341の放射領域1310と、第3のグループ1343の交互の放射領域1310とを含み得、各々の前後にPDL1210が続く。
ここで図23Bに目を向けると、図23Aの線23B-23Bに沿ったデバイス2300の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2300は、基板10と、その露出層表面11上に形成された第1の電極1220の複数の要素とを含むものとして示され得る。基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201(解説を簡略にするために図示せず)を含み得る。PDL1210は、第1の電極1220の要素間の基板10の上に形成され、PDL1210を含む非放射領域1520によって分離される、第1の電極1220の各要素の上の放射領域1310を画定し得る。図では、放射領域1310は全て、第2のグループ1342に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、周囲のPDL1210間で、第1の電極1220の各要素上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では共通カソードであり得る第2の電極1240が、いくつかの非限定的な例では、そのG(緑)サブピクセル1342を形成するように、第2のグループ1342の放射領域1310にわたって、かつ周囲のPDL1210にわたって堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、G(緑)サブピクセル1342の第2のグループ1342の放射領域1310の側方面1710にわたって第2の電極1240の上に選択的に堆積されて、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の電極1240の部分の上に、すなわちPDL1210を含む非放射領域1520の側方面1720にわたって、堆積層140の選択的堆積を可能にし得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、PDL1210の実質的に平坦な部分に沿って蓄積する傾向があり得、堆積層140は、PDL1210の傾き部上に残留しない傾向があり得るが、パターニング被膜130で被膜され得る、かかる傾き部のベースに下降する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、PDL1210の実質的に平坦な部分上の堆積層140は、第2の電極1240と電気的に結合され得る少なくとも1つの補助電極2150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2300は、CPL及び/又はアウトカップリング層を含み得る。非限定的な例として、かかるCPL及び/又はアウトカップリング層は、第2の電極1240の表面及び/又はパターニング被膜130の表面上に直接設けられ得る。いくつかの非限定的な例では、かかるCPL及び/又はアウトカップリング層は、(サブ)2810/134xに対応する少なくとも1つの放射領域1310の側方面にわたって設けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130はまた、屈折率整合被膜として機能し得る。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130はまた、アウトカップリング層として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2300は、封止層2350を含み得る。かかる封止層2350の非限定的な例としては、デバイス2300を封止するために提供される、ガラスキャップ、バリア膜、バリア接着剤、バリア被膜2050、及び/又は図中に破線の輪郭で示されるようなTFE層が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、TFE層2350は、バリア被膜2050の一種とみなされ得る。
いくつかの非限定的な例では、封止層2350は、第2の電極1240及び/又はパターニング被膜130のうちの少なくとも1つの上方に配置され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス2300は、限定されないが、偏光子、カラーフィルタ、反射防止被膜、防眩被膜、カバーガラス、及び/又は光学的に透明な接着剤(optically clear adhesive、OCA)を含む、付加的光学及び/又は構造層、被膜、並びに構成要素を含み得る。
ここで図23Cに目を向けると、図23Aの線23C-23Cに沿ったデバイス2300の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2300は、基板10と、その露出層表面11上に形成された第1の電極1220の複数の要素とを含むものとして示され得る。PDL1210は、第1の電極1220の要素間の基板10の上に形成され、PDL1210を含む非放射領域1520によって分離される、第1の電極1220の各要素の上の放射領域1310を画定し得る。図では、放射領域1310は、交互に第1のグループ1341及び第3のグループ1343に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、周囲のPDL1210間で、第1の電極1220の各要素上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、いくつかの非限定的な例では共通カソードであり得る第2の電極1240が、第1のグループ1341の放射領域1310の上に堆積されてそのR(赤)サブピクセル1341を形成し、第3のグループ1343の放射領域1310の上に堆積されてそのB(青)サブピクセル1343を形成し、周囲のPDL1210の上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、R(赤)サブピクセル1341の第1のグループ1341及びB(青)サブピクセル1343の第3のグループ1343の放射領域1310の側方面1710にわたって、第2の電極1240の上に選択的に堆積されており、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の電極1240の部分の上に、すなわち、PDL1210を含む非放射領域1520の側方面1720にわたって、堆積層140の選択的堆積を可能にし得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、PDL1210の実質的に平坦な部分に沿って蓄積する傾向があり得、堆積層140は、PDL1210の傾き部上に残留しない傾向があり得るが、パターニング被膜130で被膜されたかかる傾き部のベースに下降する傾向があり得る。いくつかの非限定的な例では、PDL1210の実質的に平坦な部分上の堆積層140は、第2の電極1240と電気的に結合され得る少なくとも1つの補助電極2150を形成し得る。
ここで図24に目を向けると、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書に説明される付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的バージョン2400が示され得る。
デバイス2400は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710に実質的に対応する、デバイス2400の第1の部分101内で、第1の部分101の周囲の非放射領域1520の側方面1720に実質的に対応する、デバイス2400の第2の部分102内ではなく、下地層の露出層表面11、図では第2の電極1240、の上に選択的に堆積されたパターニング被膜130を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
パターニング被膜130の選択的堆積後、堆積材料531は、デバイス2400の上に堆積され得るが、実質的に、いかなるパターニング被膜130も実質的に欠き得る第2の部分102内のみに残留し、補助電極2150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積材料531は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、図示のように、任意のパターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の部分にわたって、第2の電極1240の上方にあり、それと物理的に接触することを含む、第2の電極1240のシート抵抗を低減させるように、第2の電極1240と電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、第2の部分102における堆積材料531の堆積に抗する高い初期付着確率を確実にするために、第2の電極1240と実質的に同じ材料を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、実質的に純粋なMg、及び/又はMgと、Agを非限定的に含む別の金属との合金を含み得る。いくつかの非限定的な例では、Mg:Ag合金組成は、体積で約1:9~9:1の範囲であり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、非限定的にITO及び/若しくはIZOなどの三元金属酸化物を非限定的に含む金属酸化物、並びに/又は金属及び/若しくは金属酸化物の組み合わせを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150を形成するために使用される堆積層140は、実質的に純粋なMgを含み得る。
ここで図25に目を向けると、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書に説明される付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的バージョン2500が示され得る。
デバイス2500は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710の一部に実質的に対応するデバイス2500の第1の部分101内であって、第2の部分102内ではない、下地層の露出層表面11、図では、第2の電極1240の上に選択的に堆積されたパターニング被膜130を示し得る。図では、第1の部分101は、放射領域1310を画定するPDL1210の傾き部の程度に沿って部分的に延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
パターニング被膜130の選択的堆積後、堆積材料531は、デバイス2500の上に堆積されてもよいが、実質的に、パターニング被膜130も実質的に欠き得る第2の部分102内のみに残留し、補助電極2150を形成し得る。したがって、デバイス2500では、補助電極2150は、放射領域1310を画定するPDL1210の傾き部を部分的にわたって延在することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、図示のように、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の部分102にわたって、第2の電極1240の上方にあり、それと物理的に接触することを含む、第2の電極1240のシート抵抗を低減させるように、第2の電極1240と電気的に結合され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240を構成し得る材料は、堆積材料531の堆積に抗する高い初期付着確率を有さなくてもよい。
図26は、かかるシナリオを解説し得、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書で説明する付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的なバージョン2600が示され得る。
デバイス2600は、下地層、図では第2の電極1240の露出層表面11の上に堆積されたNPC720を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、NPC720は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
その後、パターニング被膜130は、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710の一部に実質的に対応するデバイス2600の第1の部分101内で、かつ第1の部分101を囲む非放射領域1520の側方面1720に実質的に対応するデバイス2600の第2の部分102内ではなく、下地層の露出層表面11、図ではNPC720の上に選択的に堆積されて堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
パターニング被膜130は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供し得る。
パターニング被膜130の選択的堆積後、堆積材料531は、デバイス2600の上に堆積されてもよいが、実質的に、パターニング被膜130も実質的に欠き得る第2の部分102内のみに残留し、補助電極2150を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、第2の電極1240と電気的に連結されてそのシート抵抗を減少し得る。示されるように、補助電極2150は、第2の電極1240の上方に、かつそれと物理的に接触していなくてもよいが、当業者は、それにもかかわらず、補助電極2150が、複数の周知のメカニズムによって、第2の電極1240と電気的に結合され得ることを理解するであろう。非限定的な例として、パターニング被膜130の比較的に薄い膜(いくつかの非限定的な例では、最大約50nm)の存在は、依然として、電流がそれを通過することを可能にし、それにより、第2の電極1240のシート抵抗が低減されることを可能にし得る。
ここで図27に目を向けると、図17の断面図に示されるデバイスを包含し得るが、本明細書に説明される付加的堆積ステップを伴う、デバイス1600の例示的バージョン2700が示され得る。
デバイス2700は、下地層、図では第2の電極1240、の露出層表面11上に堆積されたパターニング被膜130を示し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
パターニング被膜130は、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後に堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率を有する露出層表面11を提供することができる。
パターニング被膜130の堆積後、NPC720は、下地層の露出層表面11の上に選択的に堆積されてもよく、図では、パターニング被膜130は、非放射領域1520の側方面1720の一部に実質的に対応し、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710に実質的に対応するデバイス2700の第2の部分102を取り囲む。
いくつかの非限定的な例では、NPC720は、シャドウマスク415を使用して選択的に堆積され得る。
NPC720は、第1の部分101内に、補助電極2150を形成するために堆積層140としてその後堆積される堆積材料531の堆積に抗する比較的高い初期付着確率を有する露出層表面11を提供することができる。
NPC720の選択的な堆積の後、堆積材料531は、デバイス2700の上に堆積されてもよいが、補助電極2150を形成するために、パターニング被膜130がNPC720で覆われた場所に実質的に残留していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
補助電極2150は、第2の電極1240と電気的に連結されて第2の電極1240のシート抵抗を減少させることができる。
透明OLED
OLEDデバイス1600は、第1の電極1220(下面放射型及び/又は両面放射型デバイスの場合)並びに基板10及び/又は第2の電極1240(上面放射型及び/又は両面放射型デバイスの場合)のいずれか又は両方を通してEM放射線を放射することができるので、第1の電極1220及び/又は第2の電極1240のいずれか又は両方を、いくつかの非限定的な例では、少なくともデバイス1600の放射領域1310の側方面の実質的な一部にわたって、実質的にEM放射線(又は光)透過性(「透過性」)にすることを目的とし得る。本開示では、限定ではないが、電極1220、1240、かかる要素が形成され得る材料、及び/又はその特性を含む、かかる透過性要素は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの波長範囲において、実質的に透過性(「透明」)である、かつ/又はいくつかの非限定的な例では、部分的に透過性(「半透明」)である、要素、材料、及び/又はその特性を含んでもよい。
デバイス1600の放射領域1310の側方面の少なくとも実質的な一部にわたって、そこに透過特性を付与するために、様々なメカニズムを取り入れることができる。
デバイス1600が下面放射型デバイス及び/又は両面放射デバイスである場合を非限定的に含むいくつかの非限定的な例では、周囲の基板10の透過率を少なくとも部分的に低減し得る、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310と関連付けられた駆動回路のTFT構造1201は、放射領域1310の側方面1720内の基板10の透過特性に影響を及ぼすことを回避するために、周囲の非放射領域1520の側方面1710内に位置することができる。
デバイス1600が両面放射デバイスであるいくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710に関して、電極1220、1240のうちの第1のものは、例えば、非限定的に、本明細書で開示するメカニズムのうちの少なくとも1つによって実質的に透過性となり得、隣接する及び/又は隣り合う(サブ)ピクセル2810/134xの側方面1710に関して、電極1220、1240のうちの第2のものは、例えば、非限定的に、本明細書で開示するメカニズムのうちの少なくとも1つによって実質的に透過性となり得る。したがって、(サブ)ピクセル2810/134xの第1の放射領域1310の側方面1710は、実質的に上面発光にされてもよく、隣接する(サブ)ピクセル2810/134xの第2の放射領域1310の側方面1710は、実質的に底面発光にされてもよく、交互の(サブ)ピクセル2810/134xシーケンスにおいて、(サブ)ピクセル2810/134xのサブセットは、実質的に上面発光であってもよく、(サブ)ピクセル2810/134xのサブセットは、実質的に底面発光であってもよく、一方、各(サブ)ピクセル2810/134xの単一の電極1220、1240のみが、実質的に透過にされてもよい。
いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240、下面放射型デバイス及び/又は両面放射型デバイスの場合には第1の電極1220、並びに/若しくは上面放射型デバイス及び/又は両面放射型デバイスの場合には第2の電極1240を透過性にするためのメカニズムは、透過性薄膜のかかる電極1220、1240を形成するためのものであり得る。
いくつかの非限定的な例では、Ag、Alを非限定的に含む金属の薄い導電性膜層を堆積させることによって、かつ/又はMg:Ag合金、及び/若しくはYb:Ag合金を非限定的に含む金属の薄層を堆積させることによって形成されたものを非限定的に含む、薄膜の導電性堆積層140は、透過特性を示し得る。いくつかの非限定的な例では、合金は、体積比で約1:9~9:1の範囲の組成を含み得る。いくつかの非限定的な例では、電極1220、1240は、堆積層140の任意の組み合わせの複数の薄い導電性膜層から形成されてもよく、それらのうちの任意の少なくとも1つは、TCO、薄い金属膜、薄い金属合金膜、及び/又はこれらのいずれかの任意の組み合わせを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、特に、かかる薄い導電性膜の場合、比較的に薄い層厚は、OLEDデバイス1600における使用のために、高められた透過品質だけではなく、好ましい光学特性(限定ではないが、減少したマイクロキャビティ効果を含む)にも寄与するように、実質的に数十nmまでであり得る。
いくつかの非限定的な例では、透過品質を促進するための電極1220、1240の厚さの低減は、電極1220、1240のシート抵抗の増加を伴う場合がある。
いくつかの非限定的な例では、高いシート抵抗を有する少なくとも1つの電極1220、1240を有するデバイス1600は、動作中に電源1605と結合されたときに、大きな電流抵抗(current resistance、IR)降下が創出され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるIR降下は、電源1605のレベルを増加させることによって、ある程度まで補償することができる。しかしながら、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの(サブ)ピクセル2810/134xについて、高いシート抵抗によるIR降下を補償するために電源1605のレベルを増加させることで、デバイス1600の有効な動作を維持するために他の構成要素に供給される電圧のレベルを増加させることが必要となり得る。
いくつかの非限定的な例では、(TCO、薄い金属膜、及び/又は薄い金属合金膜の任意の組み合わせの少なくとも1つの薄膜層を採用することによって)電極1220、1240を実質的に透過性にする能力に有意に影響を及ぼすことなく、デバイス1600の電力供給需要を低減させるために、補助電極2150が、デバイス1600上に形成され、電流が、デバイス1600の様々な放射領域1310により効果的に搬送されることを可能にし、一方、同時に、シート抵抗及びその関連付けられた透過性電極1220、1240のIR降下を低減させることができる。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイデバイス1600の共通電極1220、1240のシート抵抗の仕様は、限定ではないが、デバイス1600の(パネル)サイズ、及び/又はデバイス1600にわたる電圧変動の公差を含む、複数のパラメータに従って変化し得る。いくつかの非限定的な例では、シート抵抗の仕様は、パネルサイズが増加するにつれて増加し得る(すなわち、より低いシート抵抗が指定される)。いくつかの非限定的な例では、シート抵抗の仕様は、電圧変動に対する許容範囲が減少するにつれて増加し得る。
いくつかの非限定的な例では、シート抵抗の仕様を使用して、様々なパネルサイズのためのかかる仕様に準拠するように、補助電極2150の例示的な厚さを導出することができる。
非限定的な例として、上面放射型デバイスの場合、第2の電極1240を透過性にすることができる。一方、いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150は、実質的に透過性でなくてもよいが、第2の電極1240の有効シート抵抗を低減するために、例えば、非限定的に、それらの間の導電性堆積層140の堆積により、第2の電極1240と電気的に結合されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる補助電極2150は、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面からの光子の放射に干渉しないように、側方面及び/又は断面のいずれか又は両方において位置決め及び/又は成形することができる。
いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220及び/又は第2の電極1240を製作するメカニズムは、その放射領域1310の側方面の少なくとも一部にわたって、かつ/又はいくつかの非限定的な例では、それらを取り囲む非放射領域1520の側方面1720の少なくとも一部にわたって、あるパターンでかかる電極1220、1240を形成することであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかるメカニズムは、上で考察されたように、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710からのEM放射線の放射に干渉しないように、側方面及び/又は断面のいずれか又は両方における位置及び/又は形状に補助電極2150を形成するために採用することができる。
いくつかの非限定的な例では、デバイス1600は、デバイス1600によって放射されたEM放射線の光路内に導電性酸化物材料を実質的に欠き得るように構成され得る。非限定的な例として、(サブ)ピクセル2810/134xに対応する少なくとも1つの放射領域1310の側方面1710において、少なくとも1つの半導体層1230の後に堆積される層及び/又は被膜のうちの少なくとも1つ(第2の電極1240、パターニング被膜130、及び/又は任意の他の層、及び/又はその上に堆積される被膜を含むが、これらに限定されない)は、任意の導電性酸化物材料を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、任意の導電性酸化物材料を実質的に欠いていることにより、デバイス1600によって放射されるEM放射線の吸収及び/又は反射を低減することができる。非限定的な例として、限定ではないが、ITO及び/又はIZOを含む、導電性酸化物材料は、概して、デバイス1600の効率及び/又は性能を低減させ得る、可視スペクトルの少なくともB(青)領域におけるEM放射線を吸収することができる。
いくつかの非限定的な例では、これらのメカニズム及び/又は他のメカニズムの組み合わせが採用され得る。
追加的に、いくつかの非限定的な例では、第1の電極1220、第2の電極1240、及び/又は補助電極2150のうちの少なくとも1つを、デバイス1600の(サブ)ピクセル2810/134xに対応する放射領域1310の側方面1710の少なくとも相当の部分にわたって実質的に透過性にして、EM放射線がその側方面1710にわたって実質的に放射されることを可能にすることに加えて、デバイス1600をその外面に入射するEM放射線に対して実質的に透過性にするために、デバイス1600の周囲の非放射領域1520の側方面1720のうちの少なくとも1つを下方向と上方向との両方に実質的に透過性にして、本明細書で開示するデバイス1600内で内部的に発生したEM放射線の放射(上面放射、下面放射、及び/又は両面放射)に加えて、かかる外部入射EM放射線の実質的な一部がデバイス1600を透過することができるようにすることを目的とし得る。
ここで図28Aに目を向けると、概して2800で示される、デバイス1600の透過(透明)バージョンの例示的な平面での図が示され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス2800は、複数のピクセル又はピクセル領域2810と複数の透過領域1320とを有するアクティブマトリックスOLED(active matrix OLED、AMOLED)デバイスであり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150が、ピクセル領域2810及び/又は透過領域1320間の下地層の露出層表面11上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、各ピクセル領域2810は、各々がサブピクセル134xに対応する複数の放射領域1310を備え得る。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、各透過領域1320は、実質的に透明であり、EM放射線がその断面の全体を通って通過することを可能にし得る。
次に図28Bに目を向けると、図28Aの線28B-28Bに沿ったデバイス1600のバージョン2800の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2800は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の露出層表面11上に形成された第1の電極1220と、を含むものとして示され得る。いくつかの非限定的な例では、基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得、このTFT構造1201は、実質的にその下に位置決めされ、その第1の電極1220と電気的に結合された各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するためのものである。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、基板10上の非放射領域1520内に形成され、それに対応する第1の電極1220上に、各サブピクセル134xにも対応する放射領域1310を画定してもよい。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、第1の電極1220の縁部を被覆することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、第1の電極1220の露出領域の上に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240が、そのサブピクセル134xを形成するように、ピクセル領域2810の上方を含む、少なくとも1つの半導体層1230の上方に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、透過領域1320内の周囲のPDL1210の少なくとも部分的上方に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、ピクセル領域2810及び透過領域1320の両方を含むが、その第2の部分102を含む補助電極2150に対応する第2の電極1240の領域を含まない、デバイス2800の第1の部分101の上に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、次いで、デバイス2800の露出層表面11全体が、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露され得る。堆積層140は、第2の電極1240の被膜されていない部分と電気的に結合され、いくつかの非限定的な例では、それと物理的に接触し得る、補助電極2150を形成するように、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第2の電極1240の第2の部分102の上に選択的に堆積させることができる。
同時に、デバイス2800の透過領域1320は、それを通るEM放射線の透過に実質的に影響を及ぼし得る任意の材料を実質的に欠いて残留し得る。具体的には、図に示されるように、TFT構造1201及び第1の電極1220は、断面において、それに対応するサブピクセル134xの下に位置決めされてもよく、補助電極2150と共に、透過領域1320を越えてあり得る。その結果、これらの構成要素は、EM放射線が透過領域1320を通して透過されることを減衰又は妨害しない可能性がある。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、全ての(サブ)ピクセル2810/134xが放射していないとき、いくつかの非限定的な例では、典型的な視認距離からデバイス2800を視認する視認者がデバイス2800を通して見ることを可能にし、それにより、透明デバイス2800を創出することができる。
図には示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス2800は、補助電極2150と第2の電極1240との間に配設されたNPC720を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720はまた、パターニング被膜130と第2の電極1240との間に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの半導体層1230と同時に形成され得る。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するために使用される少なくとも1つの材料はまた、少なくとも1つの半導体層1230を形成するために使用され得る。かかる非限定的な例では、デバイス2800を作製するための複数の段階を削減することができる。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230及び/又は第2の電極1240を形成するものを含むがこれらに限定されない様々な他の層及び/又は被膜が、特にかかる層及び/又は被膜が実質的に透明である場合に、透過領域1320の一部を被覆することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、例えば、非限定的に、透過領域1320を通るEM放射線の透過を更に容易にするために、いくつかの非限定的な例では放射領域1310のために画定されたウェルと同様であり得るウェルをその中に形成することにより、減少した厚さを有し得る。
当業者は、図28A及び図28Bに示される配列以外の(サブ)ピクセル2810/134x配列が、いくつかの非限定的な例では、採用されてもよいことを理解するであろう。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、図28A及び図28Bに示される配置以外の補助電極2150の配置が採用され得ることを理解するであろう。非限定的な例として、補助電極2150は、ピクセル領域2810と透過領域1320との間に配設され得る。非限定的な例として、補助電極2150は、ピクセル領域2810内のサブピクセル134x間に配設され得る。
ここで図29Aに目を向けると、概して2900で示される、デバイス1600の透明バージョンの例示的な平面図が示され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス2900は、複数のピクセル領域2810と複数の透過領域1320とを有するAMOLEDデバイスであり得る。デバイス2900は、ピクセル領域2810及び/又は透過領域1320の間に補助電極2150がないという点で、デバイス2800とは異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、各ピクセル領域2810は、各々がサブピクセル134xに対応する複数の放射領域1310を備え得る。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、各透過領域1320は、実質的に透明であり得、光がその断面の全体を通って通過することを可能にし得る。
ここで図29Bに目を向けると、図29Aの線29-29に沿ったデバイス2900の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2900は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の表面上に形成された第1の電極1220と、を含むものとして示され得る。基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得、このTFT構造1201は、実質的にその下に位置決めされ、その第1の電極1220と電気的に結合された各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するためのものである。PDL1210は、基板10上の非放射領域1520内に形成され、それに対応する第1の電極1220上に、各サブピクセル134xにも対応する放射領域1310を画定してもよい。PDL1210は、第1の電極1220の縁部を被覆する。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、第1の電極1220の露出領域の上に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、そのサブピクセル134xを形成するためのピクセル領域2810の上、及び透過領域1320内の周囲のPDL1210の上を含む、少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、透過領域1320にわたる第1の堆積層140aの存在が、それを通るEM放射線の透過を実質的に減衰させないように、比較的薄くてもよい。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、透過領域1320を含むデバイス2900の第1の部分101の上に選択的に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、次いで、デバイス2900の露出層表面11全体が、いくつかの非限定的な例では、Mgであり得る、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露され、第2の堆積層140bが、第1の堆積層140aの被膜されていない部分と電気的に結合され、いくつかの非限定的な例では、物理的に接触し、第2の電極1240を形成し得るように、いくつかの例では、ピクセル領域2810である、パターニング被膜130を実質的に欠き得る第1の堆積層140aの第2の部分102にわたって、第2の堆積層140bを選択的に堆積させてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、第2の堆積層140bの平均層厚以下であり得る。このようにして、第1の堆積層140aのみが延在し得る透過領域1320において比較的高い透過率が維持され得る。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、約30nm以下、約25nm以下、約20nm以下、約15nm以下、約10nm以下、約8nm以下、又は約5nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bの平均層厚は、約30nm以下、約25nm以下、約20nm以下、約15nm以下、約10nm以下、又は約8nm以下のうちの少なくとも1つであり得る。
したがって、いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の平均層厚は、約40nm以下であってもよく、かつ/又はいくつかの非限定的な例では、約5~30nm、約10~25nm、又は約15~25nmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、第2の堆積層140bの平均層厚を上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚及び第2の堆積層140bの平均層厚は、実質的に同じであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aを形成するために使用される少なくとも1つの堆積材料531は、第2の堆積層140bを形成するために使用される少なくとも1つの堆積材料531と実質的に同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる少なくとも1つの堆積材料531は、実質的に、第1の電極1220、第2の電極1240、補助電極2150、及び/又はそれらの堆積層140に関して本明細書で説明されるようなものであり得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、ピクセル領域2810において、EIL1639の機能を少なくとも部分的に提供することができる。第1の堆積層140aを形成するための堆積材料531の非限定的な例は、Ybを含み、これは、例えば、約1~3nmの厚さであり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2900の透過領域1320は、IRスペクトル及び/又はNIRスペクトルを含むがこれらに限定されないEM信号を含むがこれらに限定されないEM放射線の透過を実質的に阻害し得る任意の材料を実質的に欠いて残留し得る。具体的には、示されるように、TFT構造1209及び/又は第1の電極1220は、それに対応するサブピクセル134xの下部であって、透過領域1320を越えた断面に位置決めされ得る。その結果、これらの構成要素は、EM放射線が透過領域1320を通して透過されることを減衰又は妨害しない可能性がある。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、典型的視認距離からデバイス2900を視認する視認者が、いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xが放射していないとき、デバイス2900を通して見ることを可能にし、それにより、透明AMOLEDデバイス2900を創出し得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる配置はまた、IRエミッタ1360及び/又はIR検出器1360がAMOLEDデバイス2900の背後に配置されることを可能にし得、それによって、IR及び/又はNIRスペクトルを非限定的に含むEM信号が、かかるアンダーディスプレイ構成要素1360によってAMOLEDデバイス2900を通して交換される。
図には示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス2900は、第2の堆積層140bと第1の堆積層140aとの間に配設されたNPC720を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720はまた、パターニング被膜130と第1の堆積層140aとの間に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの半導体層1230と同時に形成され得る。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するために使用される少なくとも1つの材料はまた、少なくとも1つの半導体層1230を形成するために使用され得る。かかる非限定的な例では、デバイス2900を作製するための複数の段階を削減することができる。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230及び/又は第1の堆積層140aを形成するものを含むがこれらに限定されない様々な他の層及び/又は被膜が、特にかかる層及び/又は被膜が実質的に透明である場合に、透過領域1320の一部を被覆することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、例えば、非限定的に、透過領域1320を通るEM放射線の透過を更に容易にするために、いくつかの非限定的な例では放射領域1310のために画定されたウェルと同様であり得るウェルをその中に形成することにより、減少した厚さを有し得る。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、図29A及び図29Bに示される配置以外の(サブ)ピクセル2810/134x配置が採用され得ることを理解するであろう。
ここで図29Cに目を向けると、図29Aの線29-29に沿った、デバイス1600の異なるバージョン2910の例示的な断面図が示され得る。図において、デバイス2910は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の表面上に形成された第1の電極1220と、を含むものとして示され得る。基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得、このTFT構造1201は、実質的にその下に位置決めされ、その第1の電極1220と電気的に結合された各サブピクセル134xに対応し、それを駆動するためのものである。PDL1210は、基板10上の非放射領域1520内に形成され、それに対応する第1の電極1220上に、各サブピクセル134xにも対応する放射領域1310を画定してもよい。PDL1210は、第1の電極1220の縁部を被覆することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、第1の電極1220の露出領域の上に堆積されてもよく、いくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、透過領域1320を含むデバイス2910の第1の部分101の上に選択的に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、ピクセル領域2810の上を含む少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積されて、そのサブピクセル134xを形成することができるが、透過領域1320内の周囲のPDL1210の上には堆積されない。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、堆積層140が少なくとも1つの半導体層1230上に堆積されて第2の電極1240を形成し得るように、パターニング被膜130を実質的に欠いている少なくとも1つの半導体層1230の第2の部分102、いくつかの非限定的な例ではピクセル領域2810の上に堆積層140を選択的に堆積させるために、デバイス2910の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露させることによって果たされ得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス2910の透過領域1320は、IR及び/又はNIRスペクトルを含むがこれらに限定されないEM信号を含むがこれらに限定されないEM放射線の透過に実質的に影響を及ぼし得る任意の材料を実質的に欠いて残留し得る。具体的には、示されるように、TFT構造1201及び/又は第1の電極1220は、それに対応するサブピクセル134xの下部、及び透過領域1320を越えた断面に位置決めされ得る。その結果、これらの構成要素は、EM放射線が透過領域1320を通して透過されることを減衰又は妨害しない可能性がある。いくつかの非限定的な例では、かかる配置は、典型的視認距離からデバイス2910を視認する視認者が、いくつかの非限定的な例では、(サブ)ピクセル2810/134xが放射していないとき、デバイス2910を通して見ることを可能にし、それにより、透明AMOLEDデバイス2910を創出し得る。
堆積層140がない、かつ/又は実質的に欠き得る透過領域1320を提供することによって、かかる領域1320の透過率は、いくつかの非限定的な例では、非限定的な例として、図29Bのデバイス2900と比較して、有利に高めることができる。
図には示されていないが、いくつかの非限定的な例では、デバイス2910は、堆積層140と少なくとも1つの半導体層1230との間に配設されたNPC720を更に含み得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720はまた、パターニング被膜130とPDL1210との間に配設され得る。
簡略化のために図29B及び図29Cには示されていないが、当業者であれば、いくつかの非限定的な例では、IR及び/又はNIRスペクトルの少なくとも一部の波長を有するEM信号3461が透過領域1320においてデバイスを通して交換されることを可能にしながら、可視スペクトルの少なくとも一部において透過領域1320におけるEM放射線の吸収を容易にするために、少なくとも1つの粒子構造160がその上に配設され得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、少なくとも1つの半導体層1230と同時に形成され得る。非限定的な例として、パターニング被膜130を形成するために使用される少なくとも1つの材料はまた、少なくとも1つの半導体層1230を形成するために使用され得る。かかる非限定的な例では、デバイス2910を作製するための複数の段階を削減することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の少なくとも1つの層を透過領域1320内に堆積させて、パターニング被膜130を提供することができる。非限定的な例として、少なくとも1つの半導体層1230のETL1637は、少なくとも1つの半導体層1230の堆積中に放射領域1310及び透過領域1320の両方に堆積され得るパターニング被膜130であり得る。次に、透過領域1320内のETL1637の露出層表面11がEIL1639を実質的に欠くように、ETL1637の上の放射領域1310内にEIL1639を選択的に堆積させることができる。次に、放射領域1310内のEIL1639の露出層表面11及びパターニング被膜130として機能するETL1637の露出層表面を堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、放射領域1310内のEIL1639上に堆積材料531の閉鎖被膜150と、透過領域1320内のEIL1639上に堆積層140の不連続層170と、を形成することができる。
当業者は、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230及び/又は堆積層140を形成するものを含むがこれらに限定されない様々な他の層及び/又は被膜が、特にかかる層及び/又は被膜が実質的に透明である場合に、透過領域1320の一部を被覆することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、例えば、非限定的に、透過領域1320を通るEM放射線の透過を更に容易にするために、いくつかの非限定的な例では放射領域1310のために画定されたウェルと同様であり得るウェルをその中に形成することにより、減少した厚さを有し得る。
当業者は、図29A及び図29Cに示される配列以外の(サブ)ピクセル2810/134x配列が、いくつかの非限定的な例では、採用されてもよいことを理解するであろう。
放射領域上の電極厚さを変調するための選択的堆積
上で考察されたように、(サブ)ピクセル2810/134xの放射領域1310の側方面1710内及びそれにわたる電極1220、1240、2150の厚さを変調することは、観測可能なマイクロキャビティ効果に影響を及ぼし得る。いくつかの非限定的な例では、限定ではないが、ピクセル領域2810内の異なるサブピクセル134xに対応する放射領域1310の側方面1710内のNIC及び/又はNPC720を含む、少なくとも1つのパターニング被膜130の堆積を通した少なくとも1つの堆積層140の選択的堆積により、限定ではないが、放射スペクトル、光度、及び/又は輝度の角度依存性、及び/又は放射された光の色シフトを含む、サブピクセル134xベースで望ましい光学マイクロキャビティ効果を最適化するように、各放射領域1310内の光学マイクロキャビティ効果が制御及び/又は変調されることが可能となり得る。
かかる効果は、サブピクセル134xの各放射領域1310内に配設された堆積層140の平均層厚及び/又は数を独立して変調することによって制御することができる。非限定的な例として、B(青)サブピクセル1343の上に配設された第2の電極1240の平均層厚は、G(赤)サブピクセル1342の上に配設された第2の電極1240の平均層厚よりも小さくてもよく、G(赤)サブピクセル1342の上に配設された第2の電極1240の平均層厚は、R(赤)サブピクセル1341の上に配設された第2の電極1240の平均層厚よりも小さくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、かかる効果は、サブピクセル134xの各放射領域1310の一部内に堆積される、堆積層140だけではなく、パターニング被膜130及び/又はNPC720の平均層厚及び/又は数を独立して変調することによって、更により大きい程度まで制御されてもよい。
図30に非限定的な例として示されるように、いくつかの非限定的な例では、異なる放射スペクトルを有するOLEDディスプレイデバイス1600のバージョン3000において、サブピクセル134xに対応する放射領域1310のために選択的に堆積された様々な平均層厚の堆積層140が存在し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310aは、第1の波長及び/若しくは発光スペクトルのEM放射線を放出するように構成されたサブピクセル134xに対応し得、及び/又は、いくつかの非限定的な例では、第2の放射領域1310bは、第2の波長及び/若しくは発光スペクトルのEM放射線を放出するように構成されたサブピクセル134xに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、デバイス3000は、第3の波長及び/又は発光スペクトルのEM放射線を放出するように構成されたサブピクセル134xに対応し得る第3の放射領域1310cを備え得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の波長は、第2の波長及び/又は第3の波長のうちの少なくとも1つ未満、それ超、かつ/又はそれと等しくてもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の波長は、第1の波長及び/又は第3の波長のうちの少なくとも1つ未満、それ超、かつ/又はそれと等しくてもよい。いくつかの非限定的な例では、第3の波長は、第1の波長及び/又は第2の波長のうちの少なくとも1つ未満、それ超、かつ/又はそれと等しくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3000はまた、いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310a、第2の放射領域1310b、及び/又は第3の放射領域1310cのうちの少なくとも1つと実質的に同一である波長及び/又は放射スペクトルを有するEM放射線を放射するように構成され得る、少なくとも1つの追加の放射領域1310(図示せず)を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、第1の放射領域1310aの少なくとも1つの半導体層1230を堆積させるためにも使用され得るシャドウマスク415を使用して選択的に堆積させることができる。いくつかの非限定的な例では、シャドウマスク415のかかる共有された使用により、光マイクロキャビティ効果が費用効果的な様式で各サブピクセル134xに対して調整されることが可能となり得る。
デバイス3000は、基板10と、TFT絶縁層1209と、TFT絶縁層1209の露出層表面11上に形成された複数の第1の電極1220とを含むものとして示され得る。
いくつかの非限定的な例では、基板10は、ベース基板1212(解説を簡略にするために図示せず)、及び/又は対応する放射領域1310に対応し、それを駆動するための少なくとも1つのTFT構造1201を含むことができ、各TFT構造は、実質的にその下に位置決めされ、その関連する第1の電極1220に電気的に結合された対応するサブピクセル134xを有する。PDL1210を基板10の上に形成して、放射領域1310を画定することができる。いくつかの非限定的な例では、PDL1210は、それらのそれぞれの第1の電極1220の縁部を被覆することができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230が、それらのそれぞれの第1の電極1220の露出された領域、及びいくつかの非限定的な例では、周囲のPDL1210の少なくとも一部の上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230の上に第1の堆積層140aを堆積させることができる。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、第1の堆積層140aを少なくとも1つの半導体層1230の上に堆積させて、いくつかの非限定的な例では少なくとも第1の放射領域1310aのための共通電極であり得る第2の電極1240a(図示せず)の第1の層を形成することによって果たされ得る。かかる共通電極は、第1の放射領域1310aにおいて第1の厚さtc1を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第1の厚さtc1は、第1の堆積層140aの厚さに対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜130aは、第1の放射領域1310aを備える、デバイス3000の第1の部分101の上に選択的に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bがデバイス3000の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、そのような堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであり得る堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、第2の堆積層140bを、第1のパターニング被膜130a、いくつかの例では、第2及び第3の放射領域1310b、1310c、並びに/又はPDL1210が存在する非放射領域1520の少なくとも一部を実質的に含まないことがある、第1の堆積層140aの上に堆積させて、第2の堆積層140bを、非限定的な例では、少なくとも第2の放射領域1310bのための共通電極であり得る、第2の電極1240b(図示せず)の第2の層を形成するために、第1のパターニング被膜130aを実質的に含まない、第1の堆積層140aの第2の部分102上に堆積させてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる共通電極は、第2の放射領域1310bにおいて第2の厚さtc2を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第2の厚さtc2は、第1の堆積層140a及び第2の堆積層140bの合成平均層厚に対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第1の厚さtc1を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第2のパターニング被膜130bは、第2の放射領域1310bを含むデバイス3000の更なる第1の部分101の上に選択的に堆積されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第3の堆積層140cが、デバイス3000の上に堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、第3の堆積層140cは、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例では、Mgであり得る、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露し、第3の堆積層140cを、第1のパターニング被膜130a又は第2のパターニング被膜130bのいずれかを実質的に欠き得る第2の堆積層140b、いくつかの例では、第3の放射領域1310c、及び/又はPDL1210がある非放射領域1520の少なくとも一部の上に堆積させ、第3の堆積層140cが、第2のパターニング被膜130bを実質的に欠いている、第2の堆積層140bの更なる第2の部分102上に堆積されており、いくつかの非限定的な例では、少なくとも第3の放射領域1310cのための共通電極であり得る、第2の電極1240c(図示せず)の第3の層を形成し得るように果たされてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる共通電極は、第3の放射領域1310cにおいて第3の厚さtc3を有し得る。いくつかの非限定的な例では、第3の厚さtc3は、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び第3の堆積層140cの合成厚さに対応することができ、いくつかの非限定的な例では、第1の厚さtc1及び第2の厚さtc2のいずれか又は両方を上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第3のパターニング被膜130cを、第3の放射領域1310cを含むデバイス3000の追加の第1の部分101の上に選択的に堆積させることができる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150が、デバイス3000の非放射領域1520内でその隣り合う放射領域1310間に、いくつかの非限定的な例では、PDL1210の上に配設されてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150を堆積するために使用される堆積層140は、オープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスを使用して堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる堆積は、デバイス3000の露出層表面11全体を、いくつかの非限定的な例ではMgであってもよい、堆積材料531の蒸気フラックス532に曝露して、第1のパターニング被膜130a、第2のパターニング被膜130b、及び/又は第3のパターニング被膜130cのいずれかを実質的に欠いていてもよい第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cの露出部分上に堆積層140を堆積させて、それにより、堆積層140が、第1のパターニング被膜130a、第2のパターニング被膜130b、及び/又は第3のパターニング被膜130cのいずれかを実質的に欠いていてもよい第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cの露出部を含む追加の第2の部分102上に堆積されて、少なくとも1つの補助電極2150を形成することによって果たされてもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の各々は、第2の電極1240のそれぞれの1つと電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の各々は、かかる第2の電極1240と物理的に接触していてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310a、第2の放射領域1310b、及び第3の放射領域1310cは、少なくとも1つの補助電極2150を形成するために使用される堆積材料531の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cのうちの少なくとも1つは、可視スペクトルの少なくとも一部において透過性及び/又は実質的に透明であり得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140b及び/又は第3の堆積層140c(及び/又は任意の付加的堆積層140)は、第1の堆積層140aの上部に配設されており、可視スペクトルの少なくとも一部において透過性及び/又は実質的に透明でもあり得る、マルチ被膜電極1220、1240、2150を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、第3の堆積層140c、任意の付加的堆積層140、及び/又はマルチ被膜電極1220、1240、2150のうちの少なくとも1つのうちのいずれかの透過率は、可視スペクトルの少なくとも一部において、約30%、約40%、約45%、約50%、約60%、約70%、約75%、又は約80%のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、及び/又は第3の堆積層140cの平均層厚は、比較的高い透過率を維持するために比較的薄くすることができる。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140aの平均層厚は、約5~30nm、約8~25nm、又は約10~20nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第2の堆積層140bの平均層厚は、約1~25nm、約1~20nm、約1~15nm、約1~10nm、又は約3~6nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第3の堆積層140cの平均層厚は、約1~25nm、約1~20nm、約1~15nm、約1~10nm、又は約3~6nmのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、第3の堆積層140c、及び/又は任意の付加的堆積層140の組み合わせによって形成されたマルチ被膜電極の厚さは、約6~35nm、約10~30nm、約10~25nm、又は約12~18nmのうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の厚さは、第1の堆積層140a、第2の堆積層140b、第3の堆積層140c、及び/又は共通電極の平均層厚を上回ってもよい。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の厚さは、約50nm、約80nm、約100nm、約150nm、約200nm、約300nm、約400nm、約500nm、約700nm、約800nm、約1μm、約1.2μm、約1.5μm、約2μm、約2.5μm、又は約3μmのうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150は、実質的に非透明及び/又は不透明であり得る。しかしながら、少なくとも1つの補助電極2150は、いくつかの非限定的な例では、デバイス3000の非放射領域1520内に提供され得るため、少なくとも1つの補助電極2150は、有意な光学干渉を引き起こさないか、又はそれに寄与しない場合がある。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150の透過率は、可視スペクトルの少なくとも一部において、約50%以下、約70%以下、約80%以下、約85%以下、約90%以下、又は約95%以下のうちの少なくとも1つであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの補助電極2150は、可視スペクトルの少なくとも一部のEM放射線を吸収することができる。
いくつかの非限定的な例では、第1の放射領域1310a、第2の放射領域1310b、及び/又は第3の放射領域1310cにそれぞれ配設された第1のパターニング被膜130a、第2のパターニング被膜130b、及び/又は第3のパターニング被膜130cの平均層厚は、各放射領域1310によって放射されるEM放射線の色及び/又は放射スペクトルに従って変化し得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜130aは、第1のパターニング被膜厚tn1を有してもよく、第2のパターニング被膜130bは、第2のパターニング被膜厚tn2を有してもよく、かつ/又は第3のパターニング被膜130cは、第3のパターニング被膜厚tn3を有してもよい。いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜厚tn1、第2のパターニング被膜厚tn2、及び/又は第3のパターニング被膜厚tn3は、実質的に同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、第1のパターニング被膜厚tn1、第2のパターニング被膜厚tn2、及び/又は第3のパターニング被膜厚tn3は、互いに異なり得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3000はまた、任意の数の放射領域1310a~1310c及び/又はその(サブ)ピクセル2810/134xを備えてもよい。いくつかの非限定的な例では、デバイスは、複数のピクセル2810を備えてもよく、各ピクセル2810は、2つ、3つ以上のサブピクセル134xを備え得る。
当業者であれば、(サブ)ピクセル2810/134xの特定の配置は、デバイス設計に応じて変化し得ることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、RGBサイドバイサイド、ダイヤモンド、及び/又はペンタイル(登録商標)を非限定的に含む、知られている配置方式に従って配置することができる。
電極を補助電極に電気的に結合するための導電性被膜
図31に目を向けると、デバイス1600の例示的なバージョン3100の断面図が示され得る。デバイス3100は、側方面において、放射領域1310及び隣接する非放射領域1520を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、デバイス3100のサブピクセル134xに対応し得る。放射領域1310は、基板10と、第1の電極1220と、第2の電極1240と、それらの間に配置された少なくとも1つの半導体層1230とを有し得る。
第1の電極1220は、基板10の露出層表面11上に配設され得る。基板10は、第1の電極1220と電気的に結合され得るTFT構造1201を含み得る。第1の電極1220の縁部及び/又は外周は、概して、少なくとも1つのPDL1210によって被覆され得る。
非放射領域1520は、補助電極2150を有してもよく、非放射領域1520の第1の部は、補助電極2150の側方面にわたって突出し、それに重なるように配置される突出構造3160を有してもよい。突出構造3160は、側方に延在して、遮蔽領域3165を提供することができる。非限定的な例として、突出構造3160は、遮蔽領域3165を提供するために、少なくとも1つの側部上の補助電極2150において、かつ/又はその近くで凹んでいてもよい。示されるように、遮蔽領域3165は、いくつかの非限定的な例では、突出構造3160の側方突出部と重なり得るPDL1210の表面上の領域に対応し得る。非放射領域1520は、遮蔽領域3165内に配設された堆積層140を更に含み得る。堆積層140は、補助電極2150を第2の電極1240と電気的に結合し得る。
パターニング被膜130aは、第2の電極1240の露出層表面11の上に、放射領域1310内に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、突出構造3160の露出層表面11は、第2の電極1240を形成するために、薄い導電性膜の堆積からの残存する薄い導電性膜で被膜され得る。いくつかの非限定的な例では、残存する薄い導電性膜の露出層表面11は、パターニング被膜130の堆積からの残存するパターニング被膜130bで被膜され得る。
しかしながら、遮蔽領域3165上の突出構造3160の側方突出部に起因して、遮蔽領域3165は、パターニング被膜130を実質的に欠き得る。したがって、パターニング被膜130の堆積後に、堆積層140がデバイス3100上に堆積され得るとき、堆積層140は、補助電極2150を第2の電極1240に結合するように、遮蔽領域3165上に堆積されており、及び/又はそこに移動することができる。
当業者は、非限定的な例が図31に示されており、様々な修正が明らかであり得ることを理解するであろう。非限定的な例として、突出構造3160は、その側部の少なくとも2つに沿って遮蔽領域3165を提供し得る。いくつかの非限定的な例では、突出構造3160は省略されてもよく、補助電極2150は、遮蔽領域3165を画定し得る凹部を含み得る。いくつかの非限定的な例では、補助電極2150及び堆積層140は、PDL1210の代わりに、基板10の表面上に直接配設することができる。
光学被膜の選択的堆積
いくつかの非限定的な例では、デバイス(図示せず)は、いくつかの非限定的な例では光電子デバイス1200であってもよく、基板10と、パターニング被膜130と、光学被膜とを含み得る。パターニング被膜130は、側方面では、基板10の第1の側方部分101を被覆し得る。光学被膜は、側方面では、基板10の第2の側方部分102を被覆し得る。パターニング被膜130の少なくとも一部は、光学被膜の閉鎖被膜150を実質的に欠いていてもよい。
いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、限定ではないが、プラズモンモードを含む、デバイスによって伝送、放射、及び/又は吸収されるEM放射線の光学特性を変調するために使用されてもよい。非限定的な例として、光学被膜は、光学フィルタ、屈折率整合被膜、光取り出し被膜、散乱層、回折格子、及び/又はそれらの一部として使用されてもよい。
いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、限定はしないが、総光路長及び/又はその屈折率を調整することによって、デバイス1200内の少なくとも1つの光マイクロキャビティ効果を変調するために使用されてもよい。デバイス1200の少なくとも1つの光学特性は、強度の角度依存性、及び/又は波長シフトを非限定的に含む、出力EM放射線を非限定的に含む、少なくとも1つの光マイクロキャビティ効果を変調することによって影響され得る。いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、非電気部品であってもよく、すなわち、光学被膜は、通常のデバイス動作中、電流を伝導及び/又は伝送するように構成されなくてもよい。
いくつかの非限定的な例では、光学被膜は、任意の堆積材料531から形成されてもよく、かつ/又は本明細書に説明されるような堆積層140を堆積させる任意のメカニズムを採用してもよい。
隔壁及び凹部
図32に目を向けると、デバイス1600の例示的なバージョン3200の断面図が示され得る。デバイス3200は、露出層表面11を有する基板10を含み得る。基板10は、少なくとも1つのTFT構造1201を含み得る。非限定的な例として、少なくとも1つのTFT構造1201は、本明細書で説明するように、いくつかの非限定的な例では、基板10を作製するときに一連の薄膜を堆積させ、パターニングすることによって形成され得る。
デバイス3200は、側方面において、関連する側方面1720を有する放射領域1310と、各々が関連する側方面1710を有する少なくとも1つの隣接する非放射領域1520とを含み得る。放射領域1310内の基板10の露出層表面11には、少なくとも1つのTFT構造1201と電気的に結合することができる第1の電極1220を設けることができる。PDL1210は、PDL1210が露出層表面11並びに第1の電極1220の少なくとも1つの縁部及び/又は外周を被覆するように、露出層表面11上に設けることができる。PDL1210は、いくつかの非限定的な例では、非放射領域1520の側方面1720中に設けることができる。PDL1210は、中を通して第1の電極1220の層表面が露出され得る、放射領域1310の側方面1710に略対応し得る、開口部を提供し得る、谷形状構成を画定することができる。いくつかの非限定的な例では、デバイス3200は、PDL1210によって画定された複数のかかる開口部を含み得、その各々は、デバイス3200の(サブ)ピクセル2810/134x領域に対応し得る。
示されるように、いくつかの非限定的な例では、隔壁3221が、非放射領域1520の側方面1720内の露出層表面11上に提供されてもよく、本明細書に説明されるように、凹部3222などの遮蔽領域3165を画定してもよい。いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、凹部3222に重なる、かつ/又はそれを越えて突出し得る隔壁3221の上側セクションの縁部に対して凹んでいる、互い違いに配置されている、かつ/又はオフセットされている隔壁3221の下側セクションの縁部によって形成することができる。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310の側方面1710は、第1の電極1220の上に配設された少なくとも1つの半導体層1230と、少なくとも1つの半導体層1230の上に配設された第2の電極1240と、第2の電極1240の上に配設されたパターニング被膜130と、を含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの半導体層1230、第2の電極1240、及びパターニング被膜130は、少なくとも1つの隣接する非放射領域1520の一部の少なくとも側方面1720を被覆するように側方に延在することができる。いくつかの非限定的な例では、示されるように、少なくとも1つの半導体層1230、第2の電極1240、及びパターニング被膜130は、少なくとも1つのPDL1210の少なくとも一部及び隔壁3221の少なくとも一部上に配設され得る。したがって、示されるように、放射領域1310の側方面1710、少なくとも1つの隣接する非放射領域1520の一部の側方面1720、少なくとも1つのPDL1210の一部、及び隔壁3221の少なくとも一部は、第2の電極1240がパターニング被膜130と少なくとも1つの半導体層1230との間にあり得る、第1の部分101を一緒に構成することができる。
補助電極2150は、凹部3222に近接して、かつ/又はその中に配設されてもよく、堆積層140は、補助電極2150を第2の電極1240と電気的に結合するように配置されてもよい。したがって、図示のように、いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、堆積層140が露出層表面11上に配設される、第2の部分102を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140を堆積させる際に、堆積材料531の蒸気フラックス532の少なくとも一部は、露出層表面11の側方平面に対して垂直でない角度で向けられ得る。非限定的な例として、蒸気フラックス532の少なくとも一部は、露出層表面11のかかる側方平面に対して、ゼロではない、すなわち約90°以下、約85°以下、約80°以下、約75°以下、約70°以下、約60°以下、又は約50°以下のうちの少なくとも1つの入射角でデバイス3200に入射し得る。垂直でない角度で入射するその少なくとも一部を含む、堆積材料531の蒸気フラックス532を向けることによって、凹部3222で、及び/又はその中の少なくとも1つの露出層表面11は、かかる蒸気フラックス532に曝露され得る。
いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部が、垂直でない入射角で流れることができるので、かかる蒸気フラックス532が、隔壁3221の存在により、凹部3222の、かつ/又はその内の少なくとも1つの露出層表面11上に入射することを妨げられる可能性を低減することができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部は、コリメートされなくてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部は、点源、線形源、及び/又は表面源である蒸発源によって発生し得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3200は、堆積層140の堆積中に変位され得る。非限定的な例として、デバイス3200、及び/又はその基板10、及び/又はその上に堆積される任意の層は、側方面において、かつ/又は断面と実質的に平行な面において、角度である変位に供され得る。
いくつかの非限定的な例では、デバイス3200は、蒸気フラックス532に供されている間に、露出層表面11の側方平面に実質的に垂直な軸を中心に回転させることができる。
いくつかの非限定的な例では、かかる蒸気フラックス532の少なくとも一部は、露出層表面11の側方平面に対して実質的に垂直な方向に、デバイス3200の露出層表面11に向かって向けられ得る。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、それにもかかわらず、堆積材料531は、パターニング被膜130の露出層表面11上に吸着された吸着原子の側方移動及び/又は脱着に起因して、凹部3222内に堆積され得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11上に吸着された任意の吸着原子は、安定した核を形成するための露出層表面11の好ましくない熱力学的特性に起因して、かかる露出層表面11から移動及び/又は脱着する傾向があり得ると仮定することができる。いくつかの非限定的な例では、かかる露出層表面11から移動及び/又は脱着する吸着原子の少なくともいくつかは、凹部3222内の表面上に再堆積して堆積層140を形成することができると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、堆積層140が補助電極2150と第2の電極1240の両方と電気的に結合され得るように形成され得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140は、補助電極2150及び/又は第2の電極1240のうちの少なくとも1つと物理的に接触していてもよい。いくつかの非限定的な例では、堆積層140と補助電極2150及び/又は第2の電極1240のうちの少なくとも1つとの間に中間層が存在してもよい。しかしながら、かかる例では、かかる中間層は、堆積層140が補助電極2150及び/又は第2の電極1240のうちの少なくとも1つと電気的に結合されることを実質的に妨げないことがある。いくつかの非限定的な例では、かかる中間層は、比較的薄く、それを通る電気的結合を可能にするようなものであり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層140のシート抵抗は、第2の電極1240のシート抵抗以下であり得る。
図32に示すように、凹部3222は、第2の電極1240を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の堆積中、第2の電極1240を形成するための堆積材料531の蒸気フラックス532が、凹部3222の、かつ/又はその中の少なくとも1つの露出層表面11上に入射するのを実質的に妨げることができるように、凹部3222を隔壁3221によってマスキングし得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240を形成するための堆積材料531の蒸気フラックス532の少なくとも一部は、第2の電極1240が凹部3222の少なくとも一部を被覆するように延在することができるように、凹部3222の、かつ/又はその内の少なくとも1つの露出層表面11上に入射することができる。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150、堆積層140、及び/又は隔壁3221は、ディスプレイパネル1340の特定の領域中に選択的に設けられ得る。いくつかの非限定的な例では、これらの特徴のうちのいずれかは、限定ではないが、第2の電極1240を含む、フロントプレーン1610の少なくとも1つの要素をバックプレーン1615の少なくとも1つの要素に電気的に結合するために、かかるディスプレイパネル1340の少なくとも1つの縁部に、かつ/又はそれに近接して提供されてもよい。いくつかの非限定的な例では、かかる特徴をかかる縁部に、かつ/又はそれに近接して提供することにより、電流をかかる縁部に、かつ/又はそれに近接して位置する補助電極2150から第2の電極1240に供給及び分配することが容易になり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる構成により、ディスプレイパネル1340のベゼルサイズを低減することが容易になり得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150、堆積層140、及び/又は隔壁3221は、かかるディスプレイパネル1340の特定の領域から省略され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる特徴は、限定ではないが、その少なくとも1つの縁部以外、及び/又はそれに近接して、比較的高いピクセル密度が提供され得る場合を含む、ディスプレイパネル1340の部分から省略することができる。
非放射領域の開口
ここで図33Aに目を向けると、デバイス1600の例示的なバージョン3300の断面図が示され得る。デバイス3300は、非放射領域1520内の一対の隔壁3221が、それらの間に開口3322などの遮蔽領域3165を画定するように対向配置で配設され得るという点で、デバイス3200とは異なり得る。示されるように、いくつかの非限定的な例では、隔壁3221のうちの少なくとも1つは、第1の電極1220の少なくとも縁部を被覆し、少なくとも1つの放射領域1310を画定する、PDL1210として機能することができる。いくつかの非限定的な例では、隔壁3221のうちの少なくとも1つは、PDL1210とは別々に設けることができる。
凹部3222などの遮蔽領域3165は、隔壁3221のうちの少なくとも1つによって画定することができる。いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、基板10に近接する開口3322の一部に設けることができる。いくつかの非限定的な例では、開口3322は、平面でみたときに実質的に楕円形であり得る。いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、平面でみたときに実質的に環状であり、開口3322を取り囲むことができる。
いくつかの非限定的な例では、凹部3222は、デバイススタック3310の層及び/又は残存デバイススタック3311の層の各々を形成するための材料を実質的に欠き得る。
これらの図では、少なくとも1つの半導体層1230と、第2の電極1240と、隔壁3221の上側セクションに堆積されたパターニング被膜130と、を含むデバイススタック3310を示すことができる。
これらの図では、少なくとも1つの半導体層1230と、第2の電極1240と、隔壁3221及び凹部3222を越えて基板10上に堆積されたパターニング被膜130と、を含む残存デバイススタック3311を示すことができる。図32との比較から、残存デバイススタック3311は、いくつかの非限定的な例では、隔壁3221のリップにおける、かつ/又はそれに近接する凹部3222に近づくにつれて、半導体層1230、第2の電極1240、及びパターニング被膜130に対応し得ることが理解され得る。いくつかの非限定的な例では、残存デバイススタック3311は、デバイススタック3310の様々な材料を堆積させるためにオープンマスク及び/又はマスクフリー堆積プロセスが使用されるときに形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、残存デバイススタック3311は、開口3322内に配設され得る。いくつかの非限定的な例では、デバイススタック3310の層の各々を形成するための蒸発した材料が、開口3322内に堆積されて、その中に残存デバイススタック3311を形成し得る。
いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、その少なくとも一部が凹部3222内に配設されるように配置することができる。示されるように、いくつかの非限定的な例では、補助電極2150は、残存デバイススタック3311が補助電極2150の表面上に堆積されるように、開口3322内に配置され得る。
第2の電極1240を補助電極2150と電気的に結合するために、堆積層140が開口3322内に配設され得る。非限定的な例として、堆積層140の少なくとも一部は、凹部3222内に配設され得る。
ここで図33Bに目を向けると、デバイス3300の更なる例の断面図が示され得る。図示のように、補助電極2150は、隔壁3221の側部の少なくとも一部を形成するように配置され得る。これにより、補助電極2150は、平面図でみたとき、実質的に環状であってもよく、開口3322を取り囲んでもよい。示されるように、いくつかの非限定的な例では、残存デバイススタック3311は、基板10の露出層表面11上に堆積され得る。
いくつかの非限定的な例では、隔壁3221は、NPC720を含んでもよく、かつ/又はそれによって形成されてもよい。非限定的な例として、補助電極2150は、NPC720として機能することができる。
いくつかの非限定的な例では、NPC720は、第2の電極1240、及び/又はその一部、層、及び/又は材料によって提供されてもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、側方に延在して、遮蔽領域3165内に配置された露出層表面11を被覆することができる。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240は、その下側層と、その第2の層とを含んでもよく、その第2の層は、その下側層上に堆積されてもよい。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の下側層は、酸化物、例えば、非限定的に、ITO、IZO、又はZnOを含み得る。いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の上側層は、金属、例えば、非限定的に、Ag、Mg、Mg:Ag、Yb/Ag、他のアルカリ金属、及び/又は他のアルカリ土類金属のうちの少なくとも1つを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、第2の電極1240の下側層は、NPC720を形成するように、遮蔽領域3165の表面を被覆するように側方に延在し得る。いくつかの非限定的な例では、NPC720を形成するために、遮蔽領域3165を画定する少なくとも1つの表面を処理され得る。いくつかの非限定的な例では、かかるNPC720は、遮蔽領域3165の表面をプラズマ、UV、及び/又はUVオゾン処理に供することを非限定的に含む、化学的及び/又は物理的処理によって形成され得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、かかる処理は、かかる表面を化学的及び/又は物理的に変化させて、その少なくとも1つの特性を修正し得ると仮定することができる。非限定的な例として、表面のかかる処理は、かかる表面上のC-O及び/又はC-OH結合の濃度を増加させ得、かかる表面の粗さを増加させ得、かつ/若しくは、限定されないが、ハロゲン、N含有官能基、及び/又は酸素含有官能基を含む、特定の種及び/又は官能基の濃度を増加させて、その後NPC720として機能し得る。
ディスプレイパネル
ここで図34に目を向けると、ディスプレイパネル1340の断面図が示される。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、その面3401を形成する最外層で完結する、光電子デバイス1200を含むがこれに限定されない層状半導体デバイス100のバージョンであり得る。
ディスプレイパネル1340の面3401は、側方軸によって画定される平面に実質的に沿って、その側方面にわたって延在し得る。
ユーザデバイス
いくつかの非限定的な例では、面3401、実際にはディスプレイパネル全体1340は、少なくとも1つのEM信号3461が面3401の平面に対してゼロでない角度でそれを通して交換され得るユーザデバイス1300の面として機能し得る。いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300は、コンピューティングデバイス、例えば、非限定的に、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、及び/若しくは電子リーダ、並びに/又は何らかの他の電子デバイス、例えば、非限定的に、自動車ディスプレイ及び/若しくはフロントガラス、家庭用電気器具、及び/若しくは医療、商業、及び/若しくは産業用デバイスを含む、モニタ、テレビジョンセット、及び/若しくはスマートデバイスであり得る。
いくつかの非限定的な例では、面3401は、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360が収容され得る本体1350及び/又はその中の開口部3451に対応し、かつ/又はそれと嵌合し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、面3401の反対側のその表面上のディスプレイパネル1340と一体的に、又は組み立てられたモジュールとして形成され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、面3401の反対側のディスプレイパネル1340の基板10の露出層表面11上に形成され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの開口3441が、ディスプレイパネル1340内に形成されて、側方軸によって画定される平面、又は付随して、ディスプレイパネル1340の面3401を非限定的に含むディスプレイパネル1340の層に対してゼロでない角度で、ディスプレイパネル1340の面3401を通る少なくとも1つのEM信号3461の交換を可能にし得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの開口3441は、別様にはディスプレイパネル1340にわたって配設される実質的に不透明な被膜の厚さ及び/又は不透明度の欠如及び/又は減少を含むものと理解され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの開口3441は、本明細書で説明されるような信号透過領域1320として具現化され得る。
しかしながら、少なくとも1つの開口3441が具現化される場合、少なくとも1つのEM信号3461は、面3401を通って通過するようにそれを通過し得る。その結果、少なくとも1つのEM信号3461は、ディスプレイパネル1340にわたって側方に少なくとも1つの粒子構造160にわたって伝導され得る任意の電流を非限定的に含む、側方軸によって画定された平面に沿って延在し得る任意のEM放射を除外するとみなされ得る。
更に、当業者は、少なくとも1つのEM信号3461が、単独で、又は他のEM信号3461と併せて、少なくとも1つのEM信号3461を他のEM信号3461から区別され得る識別子を含むがこれに限定されない何らかの情報内容を伝達することができるという点で、少なくとも1つのEM信号3461を、電流及び/又はそれによって発生する電界を含むがこれに限定されないEM放射線自体と区別することができることを理解するであろう。いくつかの非限定的な例では、情報コンテンツは、少なくとも1つのEM信号3461の波長、周波数、位相、タイミング、帯域幅、抵抗、キャパシタンス、インピーダンス、コンダクタンス、及び/又は他の特質のうちの少なくとも1つを指定すること、変更すること、及び/又は変調することによって伝達され得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、少なくとも1つの光子を含み得、いくつかの非限定的な例では、限定はしないが、可視スペクトル、IRスペクトル、及び/又はNIRスペクトルのうちの少なくとも1つの範囲内にある波長スペクトルを有し得る。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、限定はしないが、IR及び/又はNRスペクトル内にある波長を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、その上に入射する周辺光を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通して交換される少なくとも1つのEM信号3461は、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360によって伝送及び/又は受信され得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、単一の信号透過領域1320よりも大きいサイズを有し得るが、複数だけでなく、それらの間に延在する少なくとも1つの放射領域1310の下にもあり得る。同様に、いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、少なくとも1つの開口3441のうちの単一のものよりも大きいサイズを有し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、ユーザデバイス1300を越えてから少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つの受信EM信号3461を受信及び処理するように適合された受信器1360を含み得る。かかる受信器1360の非限定的な例として、アンダーディスプレイカメラ(under-display camera、UDC)、並びに/又はIRセンサ、NIRセンサ、LIDAR検知モジュール、指紋検知モジュール、光検知モジュール、IR(近接)検知モジュール、虹彩認識検知モジュール、及び/若しくは顔認識検知モジュールを非限定的に含むセンサが挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360は、ユーザデバイス1300を越えて少なくとも1つの開口3441を通過する少なくとも1つの透過EM信号3461を放射するように適合された送信器1360を含み得る。かかる送信器1360の非限定的な例として、内蔵フラッシュ、懐中電灯、IRエミッタ、及び/若しくはNIRエミッタ、並びに/又はLIDAR検知モジュール、指紋検知モジュール、光検知モジュール、IR(近接)検知モジュール、虹彩認識検知モジュール、及び/若しくは顔認識検知モジュール及び/又はそれらの部分を非限定的に含むEM放射線源が挙げられる。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの受信EM信号3461は、少なくとも1つの透過EM信号3461の少なくとも断片を含み、これは、ユーザデバイス1300の外面から反射されるか、又は他の方法で外面によって戻される。
いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300を越えてディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461には、送信器1360を含み得る少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360によって放射される透過EM信号3461が非限定的に含まれ、ディスプレイパネル1340から発して、ディスプレイパネル1340の少なくとも1つの開口3441を通して、放射EM信号3461として受信器1360を含み得る少なくとも1つのアンダーディスプレイ構成要素1360に戻り得る。
いくつかの非限定的な例では、アンダーディスプレイ構成要素1360は、IRエミッタ及びIRセンサを含み得る。非限定的な例として、かかるアンダーディスプレイ構成要素1360は、その一部、構成要素又はモジュールとして、ドットマトリックスプロジェクタ、直接ToF及び/又は間接ToFセンサとして動作し得る飛行時間(time-of-flight、ToF)センサモジュール、垂直共振器面発光レーザ(vertical cavity surface-emitting laser、VCSEL)、投光照明器、NIR撮像器、折り返し光学系、又は回折格子を含み得る。
いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300内に複数のアンダーディスプレイ構成要素1360があり得、そのうちの第1のものは、ユーザデバイス1300を越えて、少なくとも1つの開口3441を通って通過するために少なくとも1つの透過EM信号3461を放射するための送信器1360を含み得、そのうちの第2のものは、少なくとも1つの受信EM信号3461を受信するための受信器1360を含み得る。いくつかの非限定的な例では、かかる送信器1360及び受信器1360は、単一の共通のアンダーディスプレイ構成要素1360において具現化され得る。
これは、図35Aにおける非限定的な例として分かり得、ユーザデバイス1300のバージョンは、その側方面(図では垂直に示されている)において、少なくとも1つの信号交換ディスプレイ部3516に隣接し、いくつかの非限定的な例では、それによって分離された少なくとも1つのディスプレイ部3515を含み得るディスプレイパネル1340を有するものとして示されている。ユーザデバイス1300は、いくつかの非限定的な例では、面3401を越えた第1の信号交換ディスプレイ部3516に実質的に対応する、少なくとも1つの透過EM信号3461を少なくとも1つの第1の信号透過領域1320を通して透過するための少なくとも1つの送信器1360、並びにいくつかの非限定的な例では第2の信号交換ディスプレイ部3516に実質的に対応する、少なくとも1つの第2の信号透過領域1320を通して、少なくとも1つの受信EM信号3461を受信する受信器1360を収容する。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの第1及び第2の信号交換ディスプレイ部3516は同じであり得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの受信EM信号3461は、ユーザ3500を非限定的に含む外面から反射された、例えば、非限定的に、そのバイオメトリック認証のための、少なくとも1つの送信EM信号3461であり得る。
図35Bは、デバイス1300の面を画定するディスプレイパネル1340を含む、非限定的な例によるユーザデバイス1300のバージョンを平面で示す。デバイス1300は、面3401を越えて配置された少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360を収容する。図35Cは、デバイス1300の線35C-35Cに沿った断面図である。
ディスプレイパネル1340は、ディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516とを含む。ディスプレイ部3515は、複数の放射領域1310(図示せず)を含む。信号交換ディスプレイ部3516は、複数の放射領域1310(図示せず)と、複数の信号透過領域1320とを含む。ディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516における複数の放射領域1310は、ディスプレイパネル1340のサブピクセル134xに対応してもよい。信号交換ディスプレイ部3516内の複数の信号透過領域1320は、IRスペクトルに対応する波長(範囲)を有するEM信号がその断面の全体を通って通過することを可能にするように構成され得る。少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360は、IR信号がパネル1340の信号交換ディスプレイ部3516を通って通過することによってそれぞれ放射及び受信され得るように、対応する信号交換ディスプレイ部3516の背後に配置され得る。解説される非限定的な例では、少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360の各々は、信号透過の経路に配設された対応する信号交換ディスプレイ部3516を有するものとして示されている。
図35Dは、非限定的な例によるユーザデバイス1300のバージョンを平面で示し、少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360は両方とも、共通の信号交換ディスプレイ部3516の背後に配置される。非限定的な例として、信号交換ディスプレイ部3516は、送信器1360及び受信器1360の両方にわたって延在するように、平面図において少なくとも1つの構成軸に沿って細長くてもよい。図35Eは、図35Dの線35E-35Eに沿った断面図を示す。
図35Fは、非限定的な例によるユーザデバイス1300のバージョンを平面で示し、ディスプレイパネル1340は、非ディスプレイ部3551を更に含む。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、少なくとも1つの送信器1360及び少なくとも1つの受信器1360を含み得、それらの各々は、対応する信号交換ディスプレイ部3516の背後に配置され得る。非ディスプレイ部3551は、平面において、2つの信号交換ディスプレイ部3516に隣接して、かつそれらの間に配置され得る。非ディスプレイ部3551には、放射領域1310を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、ユーザデバイス1300は、非ディスプレイ部3551に配置されたカメラ1360を収容し得る。いくつかの非限定的な例では、非ディスプレイ部3551は、カメラ1360と重なるように配置され得るスルーホール部3552を含み得る。いくつかの非限定的な例では、スルーホール部3552内のパネル1340は、ディスプレイ部3515及び/又は信号交換ディスプレイ部3516内に存在し得る任意の層、被膜、及び/又は構成要素を実質的に欠き得る。非限定的な例として、スルーホール部3552内のパネル1340は、バックプレーン構成要素及び/又はフロントプレーン構成要素を実質的に欠き得、そうでなければ、バックプレーン構成要素及び/又はフロントプレーン構成要素の存在が、カメラ1360によって取り込まれた画像に干渉し得る。いくつかの非限定的な例では、パネル1340のカバーガラスは、ディスプレイ部3515、信号交換ディスプレイ部3516、及びスルーホール部3552にわたって実質的に延在し得、パネル1340の前述の部分の全てに存在し得る。いくつかの非限定的な例では、パネル1340は、偏光子(図示せず)を更に含むことができ、偏光子は、パネル1340の前述の部分の全てに存在し得るように、ディスプレイ部3515、信号交換ディスプレイ部3516、及びスルーホール部3552にわたって実質的に延在し得る。いくつかの非限定的な例では、スルーホール部3552は、パネル1340のかかる部分を通るEM放射線の透過を高めるために、偏光子を実質的に欠き得る。
いくつかの非限定的な例では、パネル1340の非ディスプレイ部3551は、非スルーホール部3553を更に含み得る。非限定的な例として、非スルーホール部3553は、側方面内でスルーホール部3552と信号交換ディスプレイ部3516との間に配置され得る。いくつかの非限定的な例では、非スルーホール部3553は、スルーホール部3552の周囲の少なくとも一部又は全部を囲み得る。具体的には示されていないが、ユーザデバイス1300は、ディスプレイパネル1340の非スルーホール部3553に対応するユーザデバイス1300の部分に追加のモジュール、構成要素、及び/又はセンサを含み得る。
いくつかの非限定的な例では、信号交換ディスプレイ部3516は、そうでなければ信号交換ディスプレイ部3516を通るEM放射線の透過を妨げるか又は低減するバックプレーン構成要素の数を減らし得、又はバックプレーン構成要素を実質的に欠き得る。非限定的な例として、信号交換ディスプレイ部3516は、限定されないが、金属トレースライン、キャパシタ、及び/又は他の不透明又は光吸収要素を含むTFT構造1201を実質的に欠き得る。いくつかの非限定的な例では、信号交換ディスプレイ部3516内の放射領域1310は、非ディスプレイ部3551の非スルーホール部3553内に位置する1つ以上のTFT構造1201と電気的に結合され得る。具体的には、信号交換ディスプレイ部3516内のサブピクセル134xを作動させるためのTFT構造1201は、信号交換ディスプレイ部3516内の非放射領域1520(図示せず)を通る、少なくともIRスペクトル及び/又はNIRスペクトル内のEM放射線の比較的高い透過率に到達し得るように、信号交換ディスプレイ部3516の外側であってパネル1340の非スルーホール部3553内に再配置され得る。非限定的な例として、非スルーホール部3553内のTFT構造1201は、導電性トレースを介して信号交換ディスプレイ部3516内のサブピクセル134xと電気的に結合され得る。いくつかの非限定的な例では、送信器1360及び受信器1360は、電流がTFT構造1201とサブピクセル134xとの間を進む距離が低減され得るように、側方面に非スルーホール部3553に隣接して、及び/又は近接して配置される。
いくつかの非限定的な例では、放射領域1310は、その開口率及びピクセル密度のうちの少なくとも1つが、ディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516の両方内で同じであり得るように構成され得る。いくつかの非限定的な例では、ピクセル密度は、少なくとも約300ppi、約350ppi、約400ppi、約450ppi、約500ppi、約550ppi、又は約600ppiのうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、開口率値は、少なくとも約25%、約27%、約30%、約33%、約35%、又は約40%のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、パネル1340の放射領域1310又はサブピクセル134xは、実質的に同一に成形され、ディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516との間に配置されて、ユーザ3500がパネル1340のディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516との間の視覚的差異を検出する可能性を低減し得る。
図35Hは、非限定的な例による、平面でパネル1340の部分の部分的に切り取られた拡大図を示す。具体的には、ディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516内の、サブピクセル134xとして表される放射領域1310の構成及びレイアウトが示されている。各部において、複数の放射領域1310が提供され得、各々がサブピクセル134xに対応する。いくつかの非限定的な例では、サブピクセル134xは、それぞれ、R(赤)サブピクセル1341、G(緑)サブピクセル1342、及び/又はB(青)サブピクセル1343に対応し得る。信号交換ディスプレイ部3516内では、隣接するサブピクセル134xの間に複数の信号透過領域1320が設けられ得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、ディスプレイ部3515と信号交換ディスプレイ部3516との間に遷移領域(図示せず)を更に含み得、放射領域1310及び/又は信号透過領域1320の構成は、隣接するディスプレイ部3515及び/又は信号交換ディスプレイ部3516の構成と異なり得る。いくつかの非限定的な例では、かかる遷移領域の存在は、放射領域1310がディスプレイ部3515及び信号交換ディスプレイ部3516にわたって実質的に連続した繰り返しパターンで設けられるように省略され得る。
被覆層
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、アウトカップリング層、CPL、TFEの層、偏光層、又は製造プロセスの一部としてディスプレイパネル1340上に堆積され得る他の物理層及び/又は被膜を非限定的に含む、ディスプレイパネル1340のアウトカップリング及び/又は封止被膜の少なくとも1つの層の形態で提供され得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、LiFを含み得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの上層1330は、上層180として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、CPLは、デバイス100の露出層表面11全体にわたって堆積され得る。CPLの機能は、概して、デバイス100によって放射された光のアウトカップリングを高め、したがって外部量子効率(external quantum efficiency、EQE)を高めることであり得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、面3401の側方範囲にわたって少なくとも部分的に堆積され得、いくつかの非限定的な例では、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160の少なくとも1つの粒子構造160を少なくとも部分的に被覆し、その露出層表面11において粒子構造パターニング被膜130との界面を形成する。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330はまた、第2の部分102において第2の電極1240を少なくとも部分的に被覆し得る。
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、高い屈折率を有し得る。いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの被覆層1330は、粒子構造パターニング被膜130の屈折率を上回る屈折率を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340は、粒子構造パターニング被膜130の露出層表面11との界面に、製造中、製造後、及び/又は動作中のいずれであっても、空気間隙及び/又は空気界面が設けられ得る。したがって、いくつかの非限定的な例では、かかる空気間隙及び/又は空気界面は、少なくとも1つの被覆層1330とみなされ得る。いくつかの非限定的な例では、ディスプレイパネル1340には、CPL及び空気間隙の両方が設けられ得、少なくとも1つの粒子構造160は、CPLによって被覆され得、空気間隙は、CPLの上又はその上方に配設され得る。
いくつかの非限定的な例では、粒子構造160のうちの少なくとも1つは、少なくとも1つの被覆層1330と物理的に接触し得る。いくつかの非限定的な例では、粒子構造160の実質的に全てが、少なくとも1つの被覆層1330と物理的に接触し得る。
当業者は、図示されていない製造の様々な段階で導入される追加の層が存在し得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、低い屈折率を有する粒子構造パターニング材料411を含むパターニング層323と、高い屈折率を有し得る材料を含むこれに限定されないがCPLを含む少なくとも1つの被覆層1330との間の界面における、第1の部分101内の少なくとも1つの粒子構造160は、その層に対してゼロではない角度でデバイス1300の信号透過領域1320を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461のアウトカップリングを高め得る。
回折の減少
いくつかの非限定的な例では、少なくとも1つの信号透過領域1320を通って通過する少なくとも1つのEM信号3461は、少なくとも1つの信号透過領域1320の形状によって課される回折パターンの回折特質によって影響され得ることが発見されている。
少なくともいくつかの非限定的な例では、少なくとも1つのEM信号3461に、別個の不均一な回折パターンを呈するように成形された少なくとも1つの信号透過領域1320を通過させるディスプレイパネル1340は、それによって表される画像及び/又はEM放射線パターンの捕捉に干渉する場合がある。
非限定的な例として、かかる回折パターンは、かかる回折パターンによる干渉を軽減することを容易にする能力、すなわち、光学後処理技術の適用を伴っても、アンダーディスプレイ構成要素1360がかかる画像又はパターンを正確に受信及び処理することを可能にすること、又はかかるディスプレイパネル1340を通してかかる画像及び/又はパターンの視認者がその中に含有される情報を判別することを可能にすることに干渉する場合がある。
いくつかの非限定的な例では、別個の及び/又は不均一な回折パターンは、回折パターンにおいて別個の及び/又は角度的に分離された回折スパイクを引き起こし得る少なくとも1つの信号透過領域1320の形状からもたらし得る。
いくつかの非限定的な例では、第1の回折スパイクは、完全な角回転に沿った回折スパイクの総数が計数され得るように、単純な観察によって第2の近接する回折スパイクから区別され得る。しかしながら、いくつかの非限定的な例では、特に、回折スパイクの数が多い場合、個々の回折スパイクを識別することがより困難な場合がある。かかる状況では、結果として生じる回折パターンの歪み効果は、実際には、それによって引き起こされる干渉の軽減を容易にすることができるが、これは、歪み効果は、ぼやける傾向があり、かつ/又はより均一に分散される傾向があるためである。かかるぼやけ及び/又は歪み効果のより一様な分布は、いくつかの非限定的な例では、元の画像及び/又はその中に含まれる情報を復元するために、例えば、非限定的に、光学後処理技術によって、より軽減しやすいことがある。
いくつかの非限定的な例では、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を容易にする能力は、回折スパイクの数が増加するにつれて増加し得る。
いくつかの非限定的な例では、別個の不均一な回折パターンは、回折パターンのパターン円周の関数として、高強度のEM放射線の領域と低強度のEM放射線の領域との間の回折パターン内のパターン境界の長さを増加させる、かつ/又はそのパターン境界の長さに対するパターン円周の比を減少させる、少なくとも1つの信号透過領域1320の形状からもたらし得る。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、多角形である信号透過領域1320の閉じた境界を有するディスプレイパネル1340は、非多角形である対応する信号透過領域1320によって画定された光透過領域1320の閉じた境界を有するディスプレイパネル1340に対して、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を容易にする能力に悪影響を及ぼし得る特有の不均一な回折パターンを示し得ると仮定され得る。
本開示では、「多角形」という用語は、概して、有限数の線形及び/又は直線セグメントによって形成された形状、図、閉じた境界、及び/又は外周を指すことができ、「非多角形」という用語は、概して、多角形ではない形状、図、閉じた境界、及び/又は外周を指すことができる。非限定的な例として、有限数の線形セグメント及び少なくとも1つの非線形又は湾曲セグメントによって形成された閉じた境界は、非多角形とみなすことができる。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、光透過領域1320の閉鎖境界が少なくとも1つの非線形及び/又は湾曲セグメントを含み得る場合、その上に入射し、それを通って透過されるEM信号は、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を容易にするあまり特徴的でない及び/又はより均一な回折パターンを呈することができると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、実質的に楕円形及び/又は円形である光透過領域1320の閉鎖境界を有するディスプレイパネル1340は、回折パターンによって引き起こされる干渉の軽減を更に容易にすることができる。
いくつかの非限定的な例では、信号透過領域1320は、有限の複数の凸状の丸みを帯びたセグメントによって画定され得る。いくつかの非限定的な例では、これらのセグメントの少なくともいくつかは、凹状のノッチ又はピークで一致する。
選択的被膜の除去
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、堆積層140の堆積後に除去されてもよく、それにより、パターニング被膜130によって被覆された下地層の予め露出層表面11の少なくとも一部が再び露出されてもよい。いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130は、パターニング被膜130をエッチング及び/又は溶解することによって、かつ/又は堆積層140に実質的に影響を及ぼさない、若しくは腐食させないプラズマ及び/又は溶媒処理技術を採用することによって、選択的に除去され得る。
ここで図36Aに目を向けると、パターニング被膜130が下地層の露出層表面11の第1の部分101上に選択的に堆積され得る堆積段階3600aにおける、デバイス1600の例示的なバージョン3600の例示的な断面図が示され得る。図において、下地層は、基板10であり得る。
図36Bにおいて、デバイス3600は、堆積段階3600bで示され得、ここで、堆積層140は、下地層の露出層表面11上に、すなわち、段階3600a中にパターニング被膜130が堆積されている場合があるパターニング被膜130の露出層表面11、及び段階3600a中にパターニング被膜130が堆積されていない場合がある基板10の露出層表面11の両方の上に堆積させることができる。パターニング被膜130が配設され得る第1の部分101の核形成阻害特性に起因して、その上に配設された堆積層140は、残留しない傾向があり得、第2の部分102に対応し得る堆積層140の選択的堆積のパターンをもたらし、堆積層140を実質的に欠いている第1の部分101を残すことができる。
図36Cにおいて、デバイス3600は、堆積段階3600cで示され得、ここで、パターニング被膜130は、基板10の露出層表面11の第1の部分101から除去されている場合があり、それにより、段階3600b中に堆積された堆積層140は、基板10上に残留し得、パターニング被膜130が段階3600a中に堆積されている場合がある基板10の領域は、ここで、露出されるか又は被覆され得ない。
いくつかの非限定的な例では、段階3600cにおけるパターニング被膜130の除去は、堆積層140に実質的に影響を及ぼすことなく、パターニング被膜130と反応し、かつ/又はそれをエッチング除去する、溶媒及び/又はプラズマにデバイス3600を曝露することによって果たされ得る。
薄膜形成
下地層の露出層表面11上への堆積中の薄膜の形成は、核形成及び成長のプロセスを含み得る。
膜形成の初期段階中、十分な数の蒸気モノマー(いくつかの非限定的な例では、蒸気形態532の堆積材料531の分子及び/又は原子であり得る)は、典型的には、気相から凝縮して、下地層に存在する露出層表面11上に初期核を形成し得る。蒸気モノマーがそのような表面に衝突し得るので、これらの初期核の特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度が増大して、小粒子構造160を形成し得る。かかる特徴的なサイズが指す寸法の非限定的な例には、かかる粒子構造160の高さ、幅、長さ、及び/又は直径が含まれ得る。
飽和アイランド密度に達した後、隣接する粒子構造160は、典型的には、合着し始め、かかる粒子構造160の平均特徴的なサイズを増加させる一方、その堆積密度を減少させることができる。
モノマーの堆積を継続すると、隣接する粒子構造160の合着は、実質的な閉鎖被膜150が下地層の露出層表面11上に最終的に堆積され得るまで継続することができる。かかる閉鎖被膜150の、それによって引き起こされる光学的効果を含む挙動は、概して、比較的均一であり、一貫しており、驚くべきことではない可能性がある。
閉鎖被膜150に至る薄膜の形成には、いくつかの非限定的な例では、1)アイランド成長(Volmer-Weber)、2)レイヤーバイレイヤー成長(Frank-van der Merwe)、及び3)Stranski-Krastanov成長という、少なくとも3つの基本的な成長モードが存在し得る。
アイランド成長は、典型的には、モノマーの古いクラスタが露出層表面11上で核形成し、成長して離散のアイランドを形成するときに生じ得る。この成長モードは、モノマー間の相互作用がモノマーと表面との間の相互作用よりも強い場合に生じ得る。
核形成速度は、所与のサイズの核(自由エネルギーがかかる核のクラスタを押して成長又は収縮させない場合)(「臨界核」)が単位時間当たりどれだけ表面上に形成され得るかを説明し得る。膜形成の初期段階中、核の堆積密度は低く、したがって核は表面の比較的小さい小部分を被覆することができる(例えば、隣接する核の間に大きい間隙/空間がある)ので、核が表面上のモノマーの直接衝突から成長する可能性は低い。したがって、臨界核が成長し得る速度は、典型的には、表面上の吸着原子(例えば、吸着モノマー)が移動し、近くの核に付着する速度に依存し得る。
下地層の露出層表面11上に吸着された吸着原子のエネルギープロファイルの一例を図37に解説する。具体的には、図37は、局所的な低エネルギーサイトから脱出する吸着原子(3710)、露出層表面11上への吸着原子の拡散(3720)、及び吸着原子の脱着(3730)に対応する例示的な定性的エネルギープロファイルを解説し得る。
3710において、局所的な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る、下地層の露出層表面11上の任意の部位であり得る。典型的には、核形成部位は、レッジ、ステップ状縁部、化学的不純物、結合部位、及び/又はキンク(「不均一性」)を非限定的に含む、露出層表面11上の欠陥及び/又は異常を含み得る。
基板不均一性の部位は、表面から吸着原子を脱着させるのに伴うエネルギーEdes3731を増加させることができ、かかる部位で観察される核のより高い堆積密度をもたらす。また、表面上の不純物又は汚染もまた、Edes3731を増加させ、核のより高い堆積密度をもたらし得る。高真空条件下で行われる堆積プロセスに関して、表面上の汚染物質のタイプ及び堆積密度は、真空圧及びその圧力を構成する残存ガスの組成によって影響を受ける場合がある。
吸着原子が局所的な低エネルギー部位で捕捉されると、典型的には、いくつかの非限定的な例では、表面拡散が起こる前にエネルギー障壁が存在し得る。かかるエネルギー障壁は、図37においてΔE3711として表すことができる。いくつかの非限定的な例では、局所的な低エネルギー部位を逃れるためのエネルギー障壁ΔE3711が十分に大きい場合、その部位は核形成部位として機能し得る。
3720において、吸着原子は、露出層表面11上に拡散することができる。非限定的な例として、局在化された吸収体の場合、吸着原子は、表面電位の最小値付近で振動し、吸着原子が脱着されるか、及び/又は吸着原子のクラスタによって形成される成長アイランド160及び/又は成長膜に組み込まれるまで、様々な隣接部位に移動する傾向があり得る。図37では、吸着原子の表面拡散と関連する活性化エネルギーは、E3721として表すことができる。
3730において、表面からの吸着原子の脱着と関連する活性化エネルギーは、Edes3731として表すことができる。当業者であれば、脱着されない吸着原子が露出層表面11上に残留し得ることを理解するであろう。非限定的な例として、かかる吸着原子は、露出層表面11上に拡散し、露出層表面11上にアイランド160を形成する吸着原子のクラスタの一部となり、及び/又は成長する膜及び/又は被膜の一部として組み込まれ得る。
吸着原子が表面に吸着した後、吸着原子は、表面から脱着することができ、あるいは表面をある距離だけ移動してから、脱着するか、他の吸着原子と相互機能して小さなクラスタを形成するか、又は成長する核に付着することができる。吸着原子が最初の吸着後に表面上に残留し得る時間の平均量は、以下の式で与えられる。
上記の式において、
νは、表面の吸着原子の振動周波数であり、
kはボッツマン定数であり、
Tは温度である。
式TF1から、Edes3831の値が低いほど、吸着原子が表面から脱着することが容易になり、したがって吸着原子が表面に残留し得る時間が短くなることに留意されたい。吸着原子が拡散することができる平均距離は、以下の式で与えられる。
式中、
αは格子定数である。
des3731の低い値、及び/又はE3721の高い値の場合、吸着原子は、脱着前により短い距離を拡散することができ、したがって、成長中の核に付着するか、又は別の吸着原子若しくは吸着原子のクラスタと相互作用する可能性が低くなり得る。
粒子構造160の堆積層の形成の初期段階中、吸着された吸着原子は、相互作用して粒子構造160を形成することができ、単位面積当たりの粒子構造160の臨界濃度は、以下の式で与えられる。
式中、
は、i吸着原子を含有する臨界クラスタを別々の吸着原子に解離するのに伴うエネルギーであり、
は吸着サイトの総堆積密度であり、
は、次式で与えられるモノマー堆積密度である。
式中、
は蒸気衝突率である。
典型的には、iは、堆積される材料の結晶構造に依存し得、安定した核を形成するための粒子構造160の臨界サイズを決定することができる。
粒子構造160を成長させるための臨界モノマー供給速度は、蒸気衝突の速度と、吸着原子が脱着する前に拡散することができる平均面積とによって与えられ得る。
したがって、臨界核形成速度は、上記の式の組み合わせによって与えられ得る。
上記の式から、吸着された吸着原子に対して低い脱着エネルギーを有し、吸着原子の拡散に対して高い活性化エネルギーを有し、高温であり、かつ/又は蒸気衝突速度に供される表面に対して、臨界核形成速度が抑制され得ることに留意されたい。
高真空条件下では、表面に衝突し得る分子のフラックス532(cm-秒当たり)は、以下の式で与えられる。
式中、
Pは圧力であり、
Mは分子量である。
したがって、HOなどの反応性ガスのより高い分圧は、堆積中の表面上の汚染物質のより高い堆積密度をもたらし、Edes3731の増加、したがって核のより高い堆積密度をもたらし得る。
本開示では、「核形成阻害」は、表面上の堆積材料531の堆積が阻害され得るように、約0.3未満を含むが、それに限定されない、0に近くてもよいその上への堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を呈する表面を有し得る、被膜、材料、及び/又はその層を指すことができる。
本開示では、「核形成促進」は、その上に堆積材料531の堆積に抗する初期付着確率を呈する表面を有する被膜、材料、及び/又はその層を指すことができ、初期付着確率は、1に近くてもよく、例えば、非限定的に、少なくとも約0.7であり、それにより、かかる表面上の堆積材料531の堆積が容易になり得る。
特定の理論に拘束されることを望むものではないが、かかる核の形状及びサイズ、並びにかかる核のアイランド160へのその後の成長、及びその後の薄膜への成長は、蒸気、表面、及び/又は凝縮された膜核の間の界面張力を非限定的に含む様々な要因に依存し得ると仮定され得る。
表面の核形成阻害及び/又は核形成促進特性の1つの尺度は、所与の堆積材料531の堆積に抗する表面の初期付着確率とすることができる。
いくつかの非限定的な例では、付着確率Sは、以下の式で与えられ得る。
式中、
adsは、露出層表面11に残留する(すなわち、膜中に組み込まれる)吸着原子の数であり、
totalは、表面に衝突するモノマーの総数である。
1に等しい付着確率Sは、表面に衝突する全てのモノマーが吸着され、続いて成長膜に組み込まれることを指し示し得る。0に等しい付着確率Sは、表面に衝突する全てのモノマーが脱着され、その後、表面上に膜が形成され得ないことを指し示し得る。
様々な表面上の堆積材料531の付着確率Sは、Walker et al.,J.Phys.Chem.C2007,111,765(2006)によって記載されているようなデュアル水晶振動子マイクロバランス(quartz crystal microbalance、QCM)技術を含むがこれに限定されない、付着確率Sを測定する様々な技術を使用して評価し得る。
堆積材料531の堆積密度が増加するにつれて(例えば、平均膜厚の増加)、付着確率Sは変化し得る。
したがって、初期付着確率Sは、相当数の臨界核が形成される前の表面の付着確率Sとして指定することができる。初期付着確率Sの1つの尺度は、その堆積の初期段階中の堆積材料531の堆積に抗する表面の付着確率Sを伴い得、表面にわたる堆積材料531の平均膜厚は、閾値以下である。いくつかの非限定的な例の説明において、初期付着確率の閾値は、非限定的な例として、1nmとして指定され得る。平均付着確率
は、以下の式で与えられ得る。
式中、
nucは、粒子構造160で被覆された領域の付着確率Sであり、
nucは、粒子構造160によって被覆された基板表面の面積のパーセンテージである。
非限定的な例として、低い初期付着確率は、平均膜厚の増加と共に増加し得る。これは、粒子構造160を有しない露出層表面11の領域、非限定的な例として、ベア基板10と、高い堆積密度を有する領域との間の付着確率の差に基づいて理解することができる。非限定的な例として、粒子構造160の表面に衝突し得るモノマーは、1に近づき得る付着確率を有し得る。
図37に示すエネルギープロファイル3710、3720、3730に基づいて、脱着のための比較的低い活性化エネルギー(Edes3731)、及び/又は表面拡散のための比較的高い活性化エネルギー(E3721)を呈する材料が、パターニング被膜130として堆積され得、様々な用途での使用に好適であり得ることが仮定され得る。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、核形成及び成長中に存在する様々な界面張力間の関係は、毛管現象理論におけるヤングの式に従って決定され得ると仮定することができる。
γsv=γfs+γvfcosθ (TF10)
式中、
γsv(図38)は、基板10と蒸気532との間の界面張力に対応し、
γfs(図38)は、堆積材料531と基板10との間の界面張力に対応し、
γvf(図38)は、蒸気532と膜との間の界面張力に対応し、
θは膜核接触角である。
図38は、この式で表される様々なパラメータ間の関係を解説し得る。
ヤングの式(式(TF10))に基づいて、アイランド成長の場合、膜核接触角は0を上回ってもよく、したがって、γsv<γfs+γvfとなることが導出され得る。
堆積材料531が基板10を「濡らす」層成長の場合、核接触角θは0に等しくてもよく、したがって、γsv=γfs+γvfとなる。
Stranski-Krastanov成長の場合、膜過成長の単位面積当たりの歪みエネルギーは、蒸気532と堆積材料531との間の界面張力に対して大きくなり得、γsv>γfs+γvfとなる。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、パターニング被膜130と基板10の露出層表面11との間の界面における堆積材料531の核形成及び成長モードは、θ>0であるアイランド成長モデルに従い得ると仮定することができる。
特に、パターニング被膜130が、堆積材料531の堆積に抗する比較的小さい初期付着確率(いくつかの非限定的な例では、Walkerらによって説明される二重QCM技術において識別される条件下)を示し得る場合、堆積材料531の比較的高い薄膜接触角が存在し得る。
反対に、堆積材料531が、パターニング被膜130を使用せずに、非限定的な例として、シャドウマスク415を採用することによって、露出層表面11上に選択的に堆積され得るとき、かかる堆積材料531の核形成及び成長モードは異なり得る。具体的には、シャドウマスク415のパターニングプロセスを使用して形成された被膜は、少なくともいくつかの非限定的な例では、約10°未満の比較的低い薄膜接触角を呈し得ることが観察された。
ここで、少し驚くべきことに、いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130(及び/又はそれを構成するパターニング材料411)は、比較的低い臨界表面張力を示し得ることが見出されている。
当業者は、被膜、層、並びに/又はかかる被膜及び/若しくは層を構成する材料の「表面エネルギー」が、概して、被膜、層、及び/又は材料の臨界表面張力に対応し得ることを理解するであろう。表面エネルギーのいくつかのモデルによれば、表面の臨界表面張力は、かかる表面の表面エネルギーに実質的に対応し得る。
概して、低い表面エネルギーを有する材料は、低い分子間力を呈し得る。概して、低い分子間力を有する材料は、高い分子間力を有する別の材料と比較して、より低い温度で容易に結晶化し得るか、又は他の相転移を受ける場合がある。少なくともいくつかの用途では、比較的低い温度で容易に結晶化し得るか、又は他の相転移を受け得る材料は、デバイスの長期性能、安定性、信頼性、及び/又は寿命に有害であり得る。
特定の理論に束縛されるものではないが、特定の低エネルギー表面は、比較的低い初期付着確率を呈し得るため、パターニング被膜130を形成するのに好適であり得ると仮定することができる。
いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、特に低表面エネルギー表面に関して、臨界表面張力は、表面エネルギーと正に相関し得ると仮定することができる。非限定的な例として、比較的低い臨界表面張力を示す表面はまた、比較的低い表面エネルギーを示してもよく、比較的高い臨界表面張力を示す表面はまた、比較的高い表面エネルギーを示してもよい。
ヤングの式(式(TF10))を参照すると、より低い表面エネルギーは、より大きい接触角をもたらし得る一方で、γsvも低下させるため、かかる表面が、堆積材料531に対して低い濡れ性及び低い初期付着確率を有する可能性を高める。
臨界表面張力値は、様々な非限定的な例では、本明細書では、ほぼ常温常圧(normal temperature and pressure、NTP)で測定されたかかる値に対応し得、いくつかの非限定的な例では、20℃の温度、及び1atmの絶対圧力に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、表面の臨界表面張力は、Zisman,W.A.,「Advances in Chemistry」43(1964),p.1-51に更に詳述されるように、Zisman法に従って決定され得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、又は約11ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの臨界表面張力を呈し得る。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜130の露出層表面11は、少なくとも約6ダイン/cm、約7ダイン/cm、約8ダイン/cm、約9ダイン/cm、及び約10ダイン/cmのうちの少なくとも1つの臨界表面張力を呈し得る。
当業者は、固体の表面エネルギーを決定するための様々な方法及び理論が既知であり得ることを理解する。非限定的な例として、表面エネルギーは、液体-蒸気界面と表面との間の接触角を測定するために、様々な液体が固体の表面と接触する接触角の一連の測定に基づいて計算及び/又は導出され得る。いくつかの非限定的な例では、固体表面の表面エネルギーは、表面を完全に濡らす最も高い表面張力を有する液体の表面張力に等しくてもよい。非限定的な例として、Zismanプロットが、表面との0°の接触角をもたらす最高表面張力値を決定するために使用されてもよい。表面エネルギーのいくつかの理論によれば、固体表面と液体との間の様々なタイプの相互作用が、固体の表面エネルギーを決定する際に考慮され得る。非限定的な例として、Owens/Wendt理論及び/又はFowkes理論を含むがこれらに限定されないいくつかの理論によれば、表面エネルギーは、分散成分及び非分散成分又は「極性」成分を含み得る。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、いくつかの非限定的な例では、堆積材料531の被膜の接触角は、堆積材料531が堆積されるパターニング被膜130の特性(初期付着確率を非限定的に含む)に少なくとも部分的に基づいて決定され得ると仮定することができる。したがって、比較的高い接触角を呈する堆積材料531 1631の選択的堆積を可能にするパターニング材料411は、いくつかの利点を提供することができる。
当業者は、接触角θを測定するために、静的及び/又は動的な液滴法及びペンダントドロップ法を含むがこれらに限定されない様々な方法が使用され得ることを理解するであろう。
いくつかの非限定的な例では、脱着のための活性化エネルギー(Edes3831)(いくつかの非限定的な例では、約300Kの温度Tにおいて)は、熱エネルギーの約2倍以下、約1.5倍以下、約1.3倍以下、約1.2倍以下、約1.0倍以下、約0.8倍以下、又は約0.5倍以下のうちの少なくとも1つであり得る。いくつかの非限定的な例では、表面拡散のための活性化エネルギー(E3821)(いくつかの非限定的な例では、約300Kの温度で)は、熱エネルギーの約1.0倍、約1.5倍、約1.8倍、約2倍、約3倍、約5倍、約7倍、又は約10倍のうちの少なくとも1つを上回ってもよい。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、下地層の露出層表面11とパターニング被膜130との間の界面における、かつ/又は界面近傍での堆積材料531の薄膜核形成及び成長中に、パターニング被膜130による堆積材料531の固体表面の核形成の阻害に起因して、堆積材料531の縁部と下地層との間に比較的高い接触角が観察され得ると仮定することができる。かかる核形成阻害特性は、下地層、薄膜蒸気とパターニング被膜130との間の表面エネルギーの最小化によって推進され得る。
表面の核形成阻害及び/又は核形成促進特性の1つの尺度は、基準表面上の同じ堆積材料531の初期堆積速度に対する、表面上の所与の(導電性)堆積材料531の初期堆積速度であり得、両方の表面は、堆積材料531の蒸気フラックスに供され、かつ/又は曝露される。
定義
いくつかの非限定的な例では、光電子デバイスは、エレクトロルミネセントデバイスであり得る。いくつかの非限定的な例では、エレクトロルミネセントデバイスは、有機発光ダイオード(OLED)デバイスであり得る。いくつかの非限定的な例では、エレクトロルミネセントデバイスは、電子デバイスの一部であり得る。非限定的な例として、エレクトロルミネセントデバイスは、OLED照明パネル若しくはモジュール、並びに/又は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、eリーダなどのコンピューティングデバイスの、並びに/又は、モニタ及び/若しくはテレビセットなどの何らかの他の電子デバイスのOLEDディスプレイ若しくはモジュールであり得る。
いくつかの非限定的な例では、光電子デバイスは、光子を電気に変換する有機光起電力(organic photo-voltaic、OPV)デバイスであり得る。いくつかの非限定的な例において、光電子デバイスは、エレクトロルミネセント量子ドット(quantum dot、QD)デバイスであり得る。
本開示では、反対のことが具体的に示されない限り、OLEDデバイスが参照されるが、かかる開示は、いくつかの例では、当業者に明らかな様式で、OPV及び/又はQDデバイスを非限定的に含む他の光電子デバイス1200に等しく適用可能にされ得ることを理解されたい。
かかるデバイスの構造は、2つの側面の各々から、すなわち、断面側面から、及び/又は側方(平面図)側面から説明され得る。
本開示では、基板がデバイスの「底部」であってもよく、層が基板の「上部」に配設されてもよい、上述の側方面に実質的に垂直に延在する方向の慣例に従ってもよい。かかる慣例に従って、第2の電極は、(少なくとも1つの層が堆積プロセスによって導入され得る製造プロセス中を含むがこれに限定されないいくつかの例の場合のように)基板が物理的に反転され得る場合であっても、示したデバイスの上部にあり得、それにより、層のうちの1つ(例えば、第1の電極であるがこれに限定されない)が配設され得る上面は、基板の物理的に下にあり得、堆積材料(図示せず)が上方に移動し、その上面上に薄膜として堆積されることを可能にする。
本明細書に断面側面を導入する文脈では、かかるデバイスの構成要素は、実質的に平面の側方層で示され得る。当業者であれば、かかる実質的に平面の表現は、解説のみを目的とするものであり得、かかるデバイスの側方範囲にわたって、異なる厚さ及び寸法の局所的な実質的に平面の層が存在してもよくいくつかの非限定的な例では、層が実質的に完全に存在しなくてもよく、かつ/又は非平面遷移領域(側方間隙及び更には不連続性を含む)によって分離された層を含むことを理解するであろう。したがって、解説目的のために、デバイスは、実質的に階層化された構造としてその断面側面で以下に示され得るが、以下で考察される平面図側面では、かかるデバイスは、特徴を画定するための多様なトポグラフィを解説し得、その各々は、断面側面で考察される階層化されたプロファイルを実質的に示し得る。
本開示では、「層(layer)」及び「層(strata)」という用語は、同様の概念を指すために互換的に使用され得る。
図に示される各層の厚さは、解説的なものにすぎず、必ずしも別の層に対する厚さを表すものではない。
説明を簡略にするために、本開示では、単一の層内の複数の要素の組み合わせをコロン「:」で表示する場合があり、一方、多層被膜内の複数の層を備える複数の要素(の組み合わせ)は、スラッシュ「/」によって2つのかかる層を分離することによって表示され得る。いくつかの非限定的な例では、スラッシュの後の層は、スラッシュに先行する層の後及び/又は上に堆積されてもよい。
解説の目的のために、被膜、層、及び/又は材料が堆積され得る、下地層の露出層表面は、堆積時に、その上に被膜、層、及び/又は材料を堆積するために提示され得る、かかる下地層の表面であると理解され得る。
当業者は、構成要素、層、領域、及び/又はその一部が「形成される」、「配設される」、及び/又は「堆積される」と言及されるとき、及び/又は別の下地層、構成要素、層、領域、及び/又は部分の上に、かかる形成、配設、及び/又は堆積は、かかる下地層、構成要素、層、領域、及び/又は部分の(かかる形成、配設、及び/又は堆積の時点で)露出層表面上に直接的及び/又は間接的であってもよく、それらの間に介在する材料、構成要素、層、領域、及び/又は部分の場合があることを理解するであろう。
本開示では、「重なる」及び/又は「重なっている」という用語は、概して、複数の層及び/又は構造が配置され得る表面から実質的に垂直に離れるように延在する断面軸と交差するように配設された複数の層及び/又は構造を指すことができる。
本開示は、気相堆積に関して、少なくとも1つの層又は被膜を参照して、薄膜形成について考察するが、当業者は、いくつかの非限定的な例では、デバイスの様々な構成要素が、限定ではないが、蒸着(限定ではないが、熱蒸着、及び/又は電子ビーム蒸着を含む)、フォトリソグラフィ、印刷(限定ではないが、インクジェット、及び/又は蒸気ジェット印刷、リールツーリール印刷、及び/又はマイクロコンタクト転写印刷を含む)、PVD(限定ではないが、スパッタリングを含む)、化学気相堆積(chemical vapor deposition、CVD)(限定ではないが、プラズマ強化CVD(plasma-enhanced CVD、PECVD)、及び/又は有機気相堆積(organic vapor phase deposition、OVPD)を含む)、レーザアニーリング、レーザ誘起熱撮像(laser-induced thermal imaging、LITI)パターニング、原子層堆積(atomic-layer deposition、ALD)、被膜(限定ではないが、スピン被膜、ダイ被膜、ライン被膜、及び/又はスプレー被膜を含む)、及び/又はそれらの組み合わせ(集合的に「堆積プロセス」)を含む、多種多様な技術を使用して選択的に堆積され得ることを理解するであろう。
いくつかのプロセスは、シャドウマスクと組み合わせて使用されてもよく、シャドウマスクは、いくつかの非限定的な例では、様々な層及び/又は被膜のいずれかの堆積中に、オープンマスク及び/又はファインメタルマスク(FMM)であってもよく、それに対して露出された下地層の表面の特定の部分への堆積材料の堆積をマスキング及び/又は妨げることによって様々なパターンを達成する。
本開示では、「蒸発」及び/又は「昇華」という用語は、概して、ソース材料が、例えば、非限定的に、加熱によって、蒸気に変換されて、非限定的に固体状態で、ターゲット表面上に堆積される、堆積プロセスを指すために互換的に使用され得る。理解されるように、蒸発堆積プロセスは、少なくとも1つのソース材料が低圧(真空を含むがこれに限定されない)環境下で蒸発及び/又は昇華されて蒸気モノマーを形成し、少なくとも1つの蒸発したソース材料の逆昇華によってターゲット表面上に堆積されるPVDプロセスの一種であり得る。ソース材料を加熱するために様々な異なる蒸発源を使用することができ、したがって、ソース材料を様々な方式で加熱することができることが、当業者によって理解されよう。非限定的な例として、ソース材料は、電気フィラメント、電子ビーム、誘導加熱、及び/又は抵抗加熱によって加熱されてもよい。いくつかの非限定的な例では、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(エフュージョン蒸発器源であり得る)、及び/又は任意の他のタイプの蒸発源に装填することができる。
いくつかの非限定的な例では、堆積ソース材料は混合物であり得る。いくつかの非限定的な例では、堆積ソース材料の混合物の少なくとも1つの成分は、堆積プロセス中に堆積されなくてもよい(又は、いくつかの非限定的な例では、かかる混合物の他の成分と比較して比較的少量で堆積されてもよい)。
本開示では、材料の層厚、膜厚、及び/又は平均層、及び/又は膜厚への言及は、その堆積のメカニズムにかかわらず、ターゲット露出層表面上に堆積される材料の量を指すことができ、これは、言及される層厚を有する材料の均一な厚さの層でターゲット表面を被覆するための材料の量に対応する。非限定的な例として、10nmの材料の層厚を堆積させることは、表面上に堆積される材料の量が、10nmの厚さであり得る材料の均一な厚さの層を形成するための材料の量に対応し得ることを示し得る。非限定的な例として、上で考察された薄膜が形成されるメカニズムを考慮すると、モノマーの可能な積層又はクラスタ化に起因して、堆積材料の実際の厚さは不均一であり得ることが理解されよう。非限定的な例として、10nmの層厚を堆積させることは、10nmより大きい実際の厚さを有する堆積材料のいくつかの部分、又は10nm以下の実際の厚さを有する堆積材料の他の部分をもたらし得る。したがって、表面上に堆積された材料の特定の層厚は、いくつかの非限定的な例では、ターゲット表面にわたって堆積材料の平均厚さに対応し得る。
本開示では、基準層厚への言及は、高い初期付着確率又は初期付着係数を示す基準表面(すなわち、約1.0及び/又はそれに近い初期付着確率を有する表面)上に堆積され得る、堆積材料(Mgなど)の層厚を指すことができる。基準層厚は、ターゲット表面(限定ではないが、パターニング被膜の表面など)上に堆積された堆積材料の実際の厚さを示さなくてもよい。むしろ、基準層厚さは、ターゲット表面及び基準表面を同じ堆積期間にわたって堆積材料の同一の蒸気フラックスに供したときに、堆積速度及び基準層厚さを監視するために堆積チャンバ内に位置決めされた基準表面、一部の非限定的な例では、石英結晶の表面上に堆積される堆積材料の層厚さを指すことができる。当業者であれば、ターゲット表面及び基準表面が堆積中に同時に同一の蒸気フラックスに供されない場合には、適切なツーリングファクタを使用して、基準層の厚さを決定及び/又は監視することができることを理解するであろう。
本開示では、基準堆積速度は、堆積材料31の層が、堆積チャンバ内で試料表面と同一に位置決めされ、構成された場合に、基準表面上で成長するであろう速度を指し得る。
本開示では、ある数Xの材料の単層を堆積させることへの言及は、例えば、非限定的に、閉鎖被膜で、材料の構成モノマーのX単層で露出層表面の所与の面積を被覆する量の材料を堆積させることを指すことができる。
本開示では、材料の単層の一部を堆積させることへの言及は、露出層表面の所与の面積のかかる一部を材料の構成モノマーの単層で被覆する量の材料を堆積させることを指すことができる。当業者は、非限定的な例として、モノマーの可能なスタッキング及び/又はクラスタリングに起因して、表面の所与の領域にわたる堆積材料の実際の局所的な厚さが不均一であり得ることを理解するであろう。非限定的な例として、材料の1つの単分子層を堆積させることは、材料によって被覆されていない表面の所与のエリアのいくつかの局所領域をもたらし得るが、表面の所与のエリアの他の局所領域は、その上に堆積された複数の原子層及び/又は分子層を有し得る。
本開示では、ターゲット表面(及び/又はそのターゲット領域)は、任意の好適な決定メカニズムによって決定されるように、ターゲット表面上に材料が実質的に不在であり得る場合、材料を「実質的に欠いている」、「実質的に含まない」、及び/又は「実質的に被覆されていない」とみなされ得る。
本開示では、「付着確率」及び「付着係数」という用語は、互換的に使用され得る。
本開示では、「核形成」という用語は、気相中のモノマーが表面上に凝縮して核を形成する、薄膜形成プロセスの核形成段階を指し得る。
本開示では、いくつかの非限定的な例では、文脈が示すように、「パターニング被膜」及び「パターニング材料」という用語は、同様の概念を指すために交換可能に使用されてもよく、堆積層をパターニングするために選択的に堆積される文脈での本明細書のパターニング被膜への言及は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料及び/又は電極被膜材料をパターニングするためのその選択的堆積の文脈でのパターニング材料に適用可能であってもよい。
同様に、いくつかの非限定的な例では、文脈が示すように、「パターニング被膜」及び「パターニング材料」という用語は、同様の概念を指すために交換可能に使用されてもよく、堆積層をパターニングするために選択的に堆積される文脈での本明細書のNPCへの言及は、いくつかの非限定的な例では、堆積材料及び/又は電極被膜をパターニングするためのその選択的堆積の文脈でのNPCに適用可能であってもよい。
パターニング材料は、核形成阻害又は核形成促進のいずれかであり得るが、本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、本明細書におけるパターニング材料への言及は、NICへの言及であることが意図される。
いくつかの非限定的な例では、パターニング被膜への言及は、本明細書に記載される特定の組成物を有する被膜を意味し得る。
本開示では、「堆積層」、「導電性被膜」、及び「電極被膜」という用語は、パターニング被膜の選択的堆積によってパターニングされるという文脈において、本明細書の堆積層と同様の概念及び言及を指すために交換可能に使用され得、及び/又はNPCは、いくつかの非限定的な例では、パターニング材料の選択的堆積によってパターニングされるという文脈において、堆積層に適用可能であり得る。いくつかの非限定的な例では、電極被膜への言及は、本明細書に記載されるような特定の組成を有する被膜を意味し得る。同様に、本開示では、「堆積層材料」、「堆積材料」、「導電性被膜材料」、及び「電極被膜材料」という用語は、本明細書の堆積材料に対する同様の概念及び言及を指すために交換可能に使用され得る。
本開示では、有機材料は、限定されるものではないが、多種多様な有機分子及び/又は有機ポリマーを含み得ることが当業者に理解されよう。更に、元素及び/又は無機化合物を非限定的に含む様々な無機物質でドープされた有機材料が、依然として有機材料とみなされ得ることが、当業者によって理解されよう。なお更に、様々な有機材料が使用され得ること、及び本明細書中に記載されるプロセスは、概して、かかる有機材料の全範囲に適用可能であることが、当業者によって理解されよう。なお更に、金属及び/又は他の有機元素を含有する有機材料も有機材料とみなすことができることは、当業者によって理解されよう。なお更に、様々な有機材料が分子、オリゴマー、及び/又はポリマーであり得ることが、当業者によって理解されよう。
本明細書で使用されるように、有機-無機ハイブリッド材料は、概して、有機成分及び無機成分の両方を含み得る材料を指し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる有機-無機ハイブリッド材料は、有機部分及び無機部分を含み得る有機-無機ハイブリッド化合物を含み得る。いくつかの非限定的な例では、有機-無機ハイブリッド材料は、複数の有機部分及び複数の無機部分を含む。いくつかの非限定的な例では、複数の無機部分が一緒に結合して骨格を形成してもよく、複数の有機部分が骨格に結合してもよい。かかる有機-無機ハイブリッド化合物の非限定的な例としては、無機足場が少なくとも1つの有機官能基で官能化されているものが挙げられる。そのような有機-無機ハイブリッド材料の非限定的な例としては、シロキサン基、シルセスキオキサン基、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(polyhedral oligomeric silsesquioxane、POSS)基、及びホスファゼン基のうちの少なくとも1つを含むものが挙げられる。
本開示では、半導体材料は、概してバンド間隙を示す材料として説明され得る。いくつかの非限定的な例では、バンド間隙は、半導体材料の最高被占分子軌道(highest occupied molecular orbital、HOMO)と最低空分子軌道(lowest unoccupied molecular orbital、LUMO)との間に形成され得る。したがって、半導体材料は、概して、導電性材料(金属を非限定的に含む)の導電率以下であるが、絶縁材料(ガラスを非限定的に含む)の導電率よりも大きい導電率を示す。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は、有機半導体材料を含み得る。いくつかの非限定的な例では、半導体材料は、無機半導体材料を含み得る。
本明細書で使用されるように、オリゴマーは、概して、少なくとも2つのモノマー単位又はモノマーを含む材料を指し得る。当業者によって理解されるように、オリゴマーは、限定されないが、(1)その中に含有されるモノマー単位の数、(2)分子量、及び(3)他の材料特性及び/又は特徴を含む少なくとも1つの態様において、ポリマーとは異なり得る。非限定的な例として、ポリマー及びオリゴマーの更なる説明は、Naka K.(2014)Monomers,Oligomers,Polymers,and Macromolecules(Overview),and in Kobayashi S.,Mullen K.(eds.)Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials,Springer,Berlin,Heidelbergにおいて見出され得る。本明細書で使用される場合、ポリマーは、概して、少なくとも20個の繰り返しモノマー単位が中に含まれる材料を指し得、オリゴマーは、概して、20個以下の繰り返しモノマー単位が中に含まれる材料を指し得る。いくつかの非限定的な例では、ポリマーは、モノマー単位の除去又は付加が、材料の少なくとも1つの特性に重大な影響を及ぼさない材料であると考えられ得るが、オリゴマーでは、モノマー単位の除去又は付加が、材料の少なくとも1つの特性に著しい影響を及ぼし得る。
オリゴマー又はポリマーは、概して、一緒に化学的に結合して分子を形成し得るモノマー単位を含み得る。かかるモノマー単位は、分子が繰り返しモノマー単位によって主に形成されるように、互いに実質的に同一であってもよく、又は分子は、複数の異なるモノマー単位を含み得る。追加的に、分子は、分子のモノマー単位とは異なり得る少なくとも1つの末端単位を含み得る。オリゴマー又はポリマーは、直鎖状、分岐状、環状、シクロ直鎖状、及び/又は架橋されていてもよい。オリゴマー又はポリマーは、繰り返しパターンで、かつ/又は異なるモノマー単位の交互ブロックで配置された複数の異なるモノマー単位を含み得る。
本開示では、OLEDデバイス中の層は、いくつかの非限定的な例では、有機半導体材料を含み得るので、「半導体層」という用語は、「有機層」と互換的に使用され得る。
本発明では、無機物は、無機材料を主成分とする物質を指し得る。本開示では、無機材料は、限定されないが、金属、ガラス、及び/又は鉱物を含む、有機材料であるとはみなされない任意の材料を含み得る。
本開示では、「EM放射線」、「光子」、及び「光」という用語は、同様の概念を指すために交換可能に使用され得る。本開示では、EM放射線は、可視スペクトル内、赤外線(infrared、IR)領域(IRスペクトル)では、近赤外領域(NIRスペクトル)、紫外(ultraviolet、UV)領域(UVスペクトル)、及び/又はそのUVA領域(UVAスペクトル)(約315~400nmの波長範囲に対応し得る)、及び/又はそのUVB領域(UVBスペクトル)(約280~315nmの波長に対応し得る)内にある波長を有し得る。
本開示では、本明細書で使用される「可視スペクトル」という用語は、概して、EMスペクトルの可視部における少なくとも1つの波長を指す。
当業者によって理解されるように、かかる可視部は、約380~740nmの任意の波長に対応し得る。概して、エレクトロルミネセントデバイスは、約425~725nmの範囲の波長を有するEM放射線、より具体的には、いくつかの非限定的な例では、それぞれ、B(青)、G(緑)、及びR(赤)サブピクセルに対応する、456nm、528nm、及び624nmのピーク放射波長を有するEM放射線を放射及び/又は透過するように構成され得る。したがって、かかるエレクトロルミネセントデバイスの文脈では、可視部は、約425~725nm、又は約456~624nmの任意の波長を指し得る。可視スペクトル内の波長を有するEM放射線は、いくつかの非限定的な例では、本明細書では「可視光」と称されることもある。
本開示において、本明細書で使用される「発光スペクトル」という用語は、概して、光電子デバイスによって放出される光のエレクトロルミネセンススペクトルを指す。非限定的な例として、発光スペクトルは、非限定的な例として、ある波長範囲にわたるEM放射線の強度を測定することができる分光光度計などの光学機器を使用して検出することができる。本開示では、本明細書で使用される「開始波長」という用語は、概して、発光スペクトル内で発光が検出される最も低い波長を指すことができる。
本開示では、「ピーク波長」という用語は、概して放射スペクトル内で最大光度が検出される波長を指し得る。
いくつかの非限定的な例では、開始波長は、ピーク波長未満であり得る。いくつかの非限定的な例では、開始波長λonsetは、光度が、ピーク波長における光度の約10%以下、約5%以下、約3%以下、約1%以下、約0.5%以下、約0.1%以下、又は約0.01%以下のうちの少なくとも1つである波長に対応し得る。
いくつかの非限定的な例では、可視スペクトルのR(赤)部分に存在する放射スペクトルは、約600~640nmの波長範囲に存在し得るピーク波長によって特徴付けられ得、いくつかの非限定的な例では、実質的に約620nmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、可視スペクトルのG(緑)部分に存在する放射スペクトルは、約510~540nmの波長範囲に存在し得るピーク波長によって特徴付けられ得、いくつかの非限定的な例では、実質的に約530nmであり得る。
いくつかの非限定的な例では、可視スペクトルのB(青)部分にある放射スペクトルは、約450~460nmの波長範囲にあり得るピーク波長λmaxによって特徴付けられ得、いくつかの非限定的な例では、実質的に約455nmであり得る。
本開示では、本明細書で使用される「IR信号」という用語は、概して、EMスペクトルのIRサブセット(IRスペクトル)内の波長を有するEM放射線を指し得る。IR信号は、いくつかの非限定的な例では、その近赤外(near-infrared、NIR)サブセット(NIRスペクトル)に対応する波長を有し得る。非限定的な例として、NIR信号は、約750~1400nm、約750~1300nm、約800~1300nm、約800~1200nm、約850~1300nm、又は約900~1300nmのうちの少なくとも1つの波長を有することができる。
本開示では、「吸収スペクトル」という用語は、本明細書で使用される場合、概して、吸収が集中し得るEMスペクトルの波長(サブ)範囲を指し得る。
本開示では、本明細書で使用される「吸収端」、「吸収不連続性」、及び/又は「吸収限界」という用語は、概して、物質の吸収スペクトルにおける鋭い不連続性を指し得る。いくつかの非限定的な例では、吸収端は、吸収されたEM放射線のエネルギーが電子遷移及び/又はイオン化ポテンシャルに対応し得る波長で生じる傾向があり得る。
本開示では、本明細書で使用される「吸光係数」という用語は、概して、EM係数が材料を通って伝搬するときに減衰され得る程度を指し得る。いくつかの非限定的な例では、吸光係数は、複素屈折率の虚数成分kに対応すると理解され得る。いくつかの非限定的な例では、材料の吸光係数は、偏光解析法を非限定的に含む様々な方法によって測定することができる。
本開示では、媒体を説明するために本明細書で使用される「屈折率(refractive index)」及び/又は「屈折率(index)」という用語は、真空中の光の速度に対するかかる媒体中の光の速度の比から計算される値を指し得る。本開示では、特に、薄膜層及び/又は被膜を非限定的に含む実質的に透明な材料の特性を説明するために使用される場合、これらの用語は、式N=n+ikにおける実数部nに対応し得、式中、Nは、複素屈折率を表し得、kは、吸光係数を表し得る。
当業者によって理解されるように、限定ではないが、薄膜層及び/又は被膜を含む、実質的に透明な材料は、概して、可視スペクトル内で比較的低い吸光係数値を示し得るため、式の虚数成分は、複素屈折率にほとんど寄与しない場合がある。一方、例えば、金属薄膜によって形成された光透過性電極は、可視スペクトルにおいて比較的低い屈折率値及び比較的高い吸光係数値を示し得る。したがって、かかる薄膜の複素屈折率Nは、主にその虚数成分kによって決定され得る。
本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、屈折率への特定性を伴わない言及は、複素屈折率Nの実数部nへの言及であることが意図され得る。
いくつかの非限定的な例では、屈折率と透過率との間には概して正の相関があり得、又は換言すれば、屈折率と吸収との間には概して負の相関があり得る。いくつかの非限定的な例では、物質の吸収端は、吸光係数が0に近づく波長に対応し得る。
本明細書に記載される屈折率及び/又は吸光係数の値は、可視スペクトルの波長で測定されるかかる値に対応し得ることが理解されよう。いくつかの非限定的な例では、屈折率及び/又は吸光係数値は、B(青)サブピクセルのピーク放射波長に対応し得る約456nm、G(緑)サブピクセルのピーク放射波長に対応し得る約528nm、及び/又はR(赤)サブピクセルのピーク放射波長に対応し得る約624nmの波長で測定された値に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、本明細書に記載される屈折率及び/又は吸光係数値は、フラウンホーファーD線にほぼ対応し得る約589nmの波長で測定された値に対応し得る。
本開示では、ピクセルの概念は、その少なくとも1つのサブピクセルの概念と併せて考察され得る。単に説明を簡略にするために、かかる複合概念は、本明細書では「(サブ)ピクセル」と称されることがあり、かかる用語は、文脈上別段の指示がない限り、ピクセル及び/又はその少なくとも1つのサブピクセルのいずれか又は両方を示唆するものと理解され得る。
いくつかの非限定的な例では、表面上の材料の量の1つの尺度は、かかる材料による表面の被覆率であり得る。いくつかの非限定的な例では、表面被覆率は、TEM、AFM、及び/又はSEMを含むがこれらに限定されない様々な撮像技術を使用して評価することができる。
本開示では、「粒子」、「アイランド」、及び「クラスタ」という用語は、類似の概念を指すために交換可能に使用され得る。
本開示では、説明を簡略にするために、本明細書で使用される「被膜」、「閉鎖被膜」、及び/又は「閉鎖膜」という用語は、薄膜構造、及び/又は堆積層に使用される堆積材料の被膜を指すことができ、表面の関連する部分は、それによって実質的に被膜されてもよく、したがって、かかる表面は、その上に堆積された被膜によって、又はそれを通して実質的に露出されない場合がある。
本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、薄膜への特定性のない言及は、実質的な閉鎖被膜への言及であることが意図され得る。
いくつかの非限定的な例では、堆積層及び/又は堆積材料の閉鎖被膜は、いくつかの非限定的な例では、下地層の一部を被覆するように配設されてもよく、かかる部分内で、その中の下地層の約40%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、約5%以下、約3%以下、又は約1%以下のうちの少なくとも1つが、閉鎖被膜によって、又は閉鎖被膜を通して露出されてもよい。
当業者であれば、限定されるものではないが、本明細書に記載されるものを含む様々な技術及びプロセスを使用して閉鎖被膜をパターニングして、閉鎖被膜の堆積後に露出されるべき下地層の露出層表面の一部を意図的に残すことができることを理解するであろう。本開示では、かかるパターニングされた膜は、それにもかかわらず、非限定的な例として、かかるパターニングの文脈内で、下地層の露出層表面のかかる故意に露出された部分の間に堆積される薄膜及び/又は被膜が、それ自体実質的な閉鎖被膜を含み得る場合、閉鎖被膜を構成するとみなすことができる。
当業者であれば、堆積プロセスにおける固有の変動性、及びいくつかの非限定的な例では、堆積材料、いくつかの非限定的な例では、堆積材料、及び下地層の露出層表面のいずれか又は両方における不純物の存在に起因して、本明細書に記載されるものを非限定的に含む様々な技術及びプロセスを使用した薄膜の堆積は、それにもかかわらず、ピンホール、開裂、及び/又はクラックを非限定的に含む小さな開口の形成をもたらし得ることを理解するであろう。本開示では、非限定的な例として、堆積される薄膜及び/又は被膜が、実質的な閉鎖被膜を含み、かかる開口の存在にもかかわらず、記載される任意の特定の被覆率基準を満たす場合、かかる薄膜は、それにもかかわらず、閉鎖被膜を構成するとみなすことができる。
本開示では、説明を簡略にするために、本明細書で使用される「不連続層」という用語は、堆積層に使用される材料の薄膜構造及び/又は被膜を指すことができ、それによって被膜された表面の関連部分は、かかる材料を実質的に欠いていてもよく、その閉鎖被膜を形成することもない。いくつかの非限定的な例では、堆積材料の不連続層は、かかる表面上に配設された複数の離散したアイランドとして現れ得る。
本開示では、説明を簡略にするために、閉鎖被膜が形成された段階に(まだ)達していない、下地層の露出層表面上への蒸気モノマーの堆積の結果は、「中間段階層」と称され得る。いくつかの非限定的な例では、かかる中間段階層は、堆積プロセスが完了していないことを反映してもよく、かかる中間段階層は、閉鎖被膜の形成の中間段階とみなすことができる。いくつかの非限定的な例では、中間段階層は、完了した堆積プロセスの結果であってもよく、したがって、それ自体で形成の最終段階を構成してもよい。
いくつかの非限定的な例では、中間段階層は、不連続層よりも薄膜に酷似し得るが、少なくとも1つの樹枝状突起及び/又は少なくとも1つの樹枝状凹部を含むがこれらに限定されない開口及び/又は間隙を表面被覆において有し得る。いくつかの非限定的な例では、かかる中間段階層は、閉鎖被膜を形成しないように、堆積材料の単一の単層の一部を備え得る。
本開示では、説明を簡略にするために、堆積層を非限定的に含む被膜に関して、「樹枝状(dendritic)」という用語は、側方面から見たときに分岐構造に似た特徴を指し得る。いくつかの非限定的な例では、堆積層は、樹枝状突起及び/又は樹枝状凹部を含み得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状突起は、物理的に接続され、実質的に外側に延在する複数の短い突起を含む分岐構造を示す堆積層の一部に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状凹部は、物理的に接続され、実質的に外向きに延在する堆積層の間隙、開口部、及び/又は被覆されていない部分の分岐構造に対応し得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状凹部は、樹枝状突起のパターンに対する鏡像及び/又は逆パターンを含むがこれらに限定されないパターンに対応し得る。いくつかの非限定的な例では、樹枝状突起及び/又は樹枝状凹部は、フラクタルパターン、メッシュ、ウェブ、及び/又は交互嵌合構造を示す、かつ/又は模倣する構成を有し得る。
いくつかの非限定的な例では、シート抵抗は、かかる構成要素、層、及び/又は部品を通過する電流の特性を変更し得る、構成要素、層、及び/又は部品の特性であり得る。いくつかの非限定的な例では、被膜のシート抵抗は、概して、デバイスの他の構成要素、層、及び/又は部品から分離して測定及び/又は決定される、被膜の特徴的シート抵抗に対応し得る。
本開示では、堆積密度は、いくつかの非限定的な例では、その中の堆積材料の面積及び/又は体積を備え得る、領域内の分布を指し得る。当業者は、かかる堆積密度が、かかる堆積材料を含み得る粒子構造自体内の質量又は材料の密度と無関係であり得ることを理解するであろう。本開示では、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、堆積密度及び/又は密度への言及は、エリア内の少なくとも1つの粒子を非限定的に含む、かかる堆積材料の分布への言及であることが意図され得る。
いくつかの非限定的な例では、金属の結合解離エネルギーは、金属の2つの同一の原子によって形成される二原子分子の結合の破壊から298Kで測定される標準状態エンタルピー変化に対応し得る。結合解離エネルギーは、非限定的な例として、Luo,Yu-Ran,「Bond Dissociation Energies」(2010)を含むがこれらに限定されない既知の文献に基づいて決定され得る。
特定の理論に拘束されることを望むものではないが、NPCを提供することにより、特定の表面上への堆積層の堆積が容易になり得ると仮定される。
NPCを形成するのに好適な材料の非限定的な例は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、及び/又はポスト遷移金属、金属フッ化物、金属酸化物、及び/又はフラーレンを含むがこれらに限定されない少なくとも1つの金属を含み得るが、これらに限定されない。
かかる材料の非限定的な例は、Ca、Ag、Mg、Yb、ITO、IZO、ZnO、YbF、MgF、及び/又はCsFを含み得る。
本開示では、「フラーレン」という用語は、概して、炭素分子を含む材料を指し得る。フラーレン分子の非限定的な例としては、閉じたシェルを形成する複数の炭素原子を含み、かつ限定はしないが、球形及び/又は半球形の形状であり得る、三次元骨格を非限定的に含む炭素ケージ分子が挙げられる。いくつかの非限定的な例では、フラーレン分子は、Cとして指定されてもよく、nは、フラーレン分子の炭素骨格に含まれる複数の炭素原子に対応する整数であり得る。フラーレン分子の非限定的な例としては、Cが挙げられ、式中、nは、50~250の範囲であり得、例えば、限定されないが、C60、C70、C72、C74、C76、C78、C80、C82、及びC84などである。フラーレン分子の更なる非限定的な例としては、単壁カーボンナノチューブ及び/又は多壁カーボンナノチューブを含むがこれらに限定されない、チューブ状及び/又は円筒形状の炭素分子が挙げられる。
発見及び実験的観察に基づいて、本明細書で更に考察されるように、フラーレン、Ag及び/若しくはYbを非限定的に含む金属、並びに/又はITO及び/若しくはIZOを非限定的に含む金属酸化物を非限定的に含む核形成促進材料が、堆積材料の堆積のための核形成部位として機能し得ると仮定することができる。
いくつかの非限定的な例では、NPCを形成するための使用に好適な材料として、少なくとも約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.75、約0.8、約0.9、約0.93、約0.95、約0.98、若しくは約0.99のうちの少なくとも1つの堆積層の材料の初期付着確率を示すか、又はそれを有するものとして特徴付けられるものが挙げられる。
非限定的な例として、限定されないが、フラーレン処理された表面上での蒸発プロセスを使用してMgが堆積されるシナリオでは、いくつかの非限定的な例では、フラーレン分子は、堆積材料のための安定した核の形成を促進し得る核形成部位として機能し得る。
いくつかの非限定的な例では、フラーレンを含むがこれに限定されないNPCの単分子層以下が、堆積材料の堆積のための核形成部位として機能するように、処理された表面上に提供され得る。
いくつかの非限定的な例では、その上にNPCの複数の単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。
当業者であれば、表面上に堆積されるフラーレンを含むがこれに限定されない材料の量は、1つの単層よりも多くても少なくてもよいことを理解するであろう。非限定的な例として、かかる表面は、核形成助長材料及び/又は核形成阻害材料の約0.1、1、10、又はそれを上回る単層のうちの少なくとも1つを堆積させることによって処理することができる。
いくつかの非限定的な例では、下地層の露出層表面上に堆積されたNPCの平均層厚は、約1~5nm、又は約1~3nmのうちの少なくとも1つであり得る。
本開示の特徴又は態様がマーカッシュグループに関して記載され得る場合、本開示はまた、それによって、かかるマーカッシュグループのメンバーのサブグループの任意の個々のメンバーに関して記載され得ることが、当業者によって理解されよう。
用語
単数形での言及は、別段の記載がない限り、複数形を含むことができ、逆もまた同様である。
本明細書で使用されるように、「第1の」及び「第2の」などの関係用語、並びに「a」、「b」などの番号付けデバイスは、かかるエンティティ又は要素間の任意の物理的又は論理的関係あるいは順序を必ずしも要求又は暗示することなく、1つのエンティティ又は要素を別のエンティティ又は要素から区別するためだけに使用され得る。
「含む(including)」及び「備える(comprising)」という用語は、拡張的かつ非限定的に使用されてもよく、したがって、「含むが、それに限定されない」を意味すると解釈されるべきである。「例(example)」及び「例示的(exemplary)」という用語は、単に、解説目的で事例を識別するために使用され得、本発明の範囲を述べられた事例に限定するものと解釈されるべきではない。具体的には、「例示的」という用語は、設計、性能、又はその他の点に関してであれ、それが使用される表現に対して、任意の寛大な、有益な、又は他の品質を表示するか、又は付与するものと解釈されるべきではない。
更に、「臨界」という用語は、特に「臨界核」、「臨界核形成速度」、「臨界濃度」、「臨界クラスタ」、「臨界モノマー」、「臨界粒子構造サイズ」、及び/又は「臨界表面張力」という表現で使用される場合、当業者に精通される用語であってもよく、ある品質、特性又は現象が明確な変化を受ける測定値若しくは点に関連するか、又はその状態にあることを含む。したがって、「臨界」という用語は、設計、性能、又はその他の点に関してであれ、それが使用される表現に対して何らかの重要性若しくは重要性を表示するか又は与えるものと解釈されるべきではない。
任意の形態の「結合する」及び「通信する」という用語は、光学的、電気的、機械的、化学的、又はその他にかかわらず、何らかのインターフェース、デバイス、中間構成要素、又は接続を介した直接接続若しくは間接接続のいずれかを意味することが意図され得る。
別の構成要素に対する第1の構成要素、及び/又は別の構成要素を「被覆する(covering)」若しくは「被覆する(covers)」に関して使用される場合の「上(on)」又は「上(over)」という用語は、第1の構成要素が他の構成要素の直接上にある(それと物理的に接触していることを非限定的に含む)状況、並びに少なくとも1つの介在構成要素が第1の構成要素と他の構成要素との間に位置決めされている場合を包含し得る。
「上方(upward)」、「下方(downward)」、「左(left)」及び「右(right)」などの方向を示す用語は、別段の記載がない限り、参照される図面における方向を指すために使用され得る。同様に、「内向き(inward)」及び「外向き(outward)」などの単語は、それぞれ、デバイス、面積、若しくは体積、又はそれらの指定された部分の幾何学的中心に向かう方向、及びそれから離れる方向を指すために使用され得る。更に、本明細書に記載される全ての寸法は、単に特定の例を解説する目的の一例であることが意図されてもよく、本開示の範囲を、指定され得るような寸法から逸脱し得る任意の例に限定することが意図されなくてもよい。
本明細書で使用されるように、「実質的に」、「実質的な」、「およそ」、及び/又は「約」という用語は、小さい変動を表示し、説明するために使用され得る。事象又は状況と併せて使用される場合、かかる用語は、事象又は状況が正確に発生する事例、並びに事象又は状況が非常に近似して発生する事例を指し得る。非限定的な例として、数値と併せて使用される場合、かかる用語は、約±5%以下、約±4%以下、約±3%以下、約±2%以下、約±1%以下、約±0.5%以下、約±0.1%以下、又は約±0.05%以下のうちの少なくとも1つなど、かかる数値の約±10%以下の変動の範囲を指し得る。
本明細書で使用される場合、「から実質的に構成される(consisting substantially of)」という語句は、具体的に列挙された要素、及び記載された技術の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない任意の追加の要素を含むと理解されてもよく、一方、いかなる修飾語も使用しない「から構成される(consisting of)」という語句は、具体的に列挙されていない任意の要素を除外してもよい。
当業者によって理解されるように、任意の及び全ての目的のために、特に書面による説明を提供することに関して、本明細書に開示される全ての範囲はまた、任意の及び全ての可能なサブ範囲、及び/又はそのサブ範囲の組み合わせを包含し得る。任意の列挙された範囲は、十分に説明するものとして、かつ/又は同じ範囲が、半分、3分の1、4分の1、5分の1、10分の1などを非限定的に含む、少なくともその等しい分数に分割されることを十分に説明及び/又は可能にするものとして容易に認識され得る。非限定的な例として、本明細書で考察される各範囲は、下3分の1、中央3分の1、及び/又は上3分の1などに容易に分割され得る。
当業者によって理解されるように、任意の及び全ての目的のために、特に書面による説明を提供することに関して、少なくとも1つの10進値に関して説明される、本明細書に開示される全ての値及び/又は範囲は、そのような10進値によって表される有効数字の数に基づいて決定される、当業者によって理解されるような丸め誤差を含む値及び/又は範囲を包含するものとして解釈されるべきである。念のため、任意の追加の10進値の存在及び/又は不在は、本開示、第1の10進値よりも大きい又は小さい数の有効数字を有し得る第1の10進値と同じ段落又は同じ文であっても、そのような第1の10進値によって包含される値及び/又は範囲を、それによって表される有効数字に基づく丸め誤差を含む1未満の値及び/又は範囲に限定する任意の方式で、そのような第1の10進値によって包含される値及び/又は範囲を限定するために使用されるべきではない。
また、当業者によって理解されるように、「最大」、「少なくとも」、「より大きい」、「以下」、「未満」などの全ての言語及び/又は用語は、列挙された範囲を含み、及び/又はそれらを指してもよく、本明細書で考察されるように、その後サブ範囲に分割され得る範囲を指してもよい。
当業者によって理解されるように、範囲は、列挙された範囲の各個々のメンバーを含み得る。
一般事項
要約の目的は、関連する特許庁又は一般公衆、具体的には、特許又は法律の用語又は語法に精通していない当業者が、大まかな調査から、技術的開示の性質を迅速に判断することを可能にすることである。要約は、本開示の範囲を定義することを意図するものではなく、また、本開示の範囲を限定することを意図するものでもない。
本開示の一例の構造、製造、及び使用は、上で考察されている。考察される特定の例は、本明細書で開示される概念を作成及び使用するための特定の方法の単なる解説にすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。むしろ、本明細書に記載された一般的な原理は、本開示の範囲の単なる解説にすぎない。
本明細書に具体的に開示されているか否かにかかわらず、特許請求の範囲によって説明され、提供される実装形態の詳細によって説明されず、変更、省略、追加若しくは置換によって、並びに/又は任意の要素及び/若しくは限定がない場合に代替形態及び/若しくは同等の機能要素を用いて修正され得る本開示は、当業者には明らかであり、本明細書に開示される例に対して行われ得、本開示から逸脱することなく、多種多様な特定の状況において具現化され得る多くの適用可能な発明概念を提供し得ることを理解されたい。
具体的には、上述の例のうちの少なくとも1つにおいて記載及び解説された特徴、技術、システム、サブシステム、及び方法は、個別又は別個として記載及び解説されているか否かにかかわらず、本開示の範囲から逸脱することなく別のシステムにおいて組み合わせるか又は統合して、明示的に上述されていない場合がある特徴の組み合わせ又は部分的組み合わせから構成される代替的な例を創出することができ、又は特定の特徴を省略するか又は実装しないことが可能である。かかる組み合わせ及び部分的組み合わせに好適な特徴は、本出願を全体として検討すれば、当業者には容易に明らかになるであろう。変更、置換、及び修正の他の例は、容易に確認可能であり、本明細書に開示される趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる。
本開示の原理、態様、及び例、並びにそれらの特定の例を列挙する本明細書の全ての記述は、それらの構造的均等物と機能的均等物の両方を包含し、技術における全ての好適な変更を網羅し、包含することが意図される。追加的に、かかる均等物は、現在知られている均等物、並びに将来開発される均等物、すなわち、構造にかかわらず同じ機能を実行する開発された任意の要素の両方を含むことが意図される。
付記
本開示は、限定されないが、以下の付記を含む。
パターニング被膜は、パターニング材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜の堆積材料の堆積に抗する初期付着確率は、露出層表面の堆積材料の堆積に抗する初期付着確率以下である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、堆積材料の閉鎖被膜を実質的に欠いている、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003以下、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、堆積材料の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約0.9以下、約0.3以下、約0.2以下、約0.15以下、約0.1以下、約0.08以下、約0.05以下、約0.03以下、約0.02以下、約0.01以下、約0.008以下、約0.005以下、約0.003以下、約0.001以下、約0.0008以下、約0.0005以下、約0.0003以下、及び約0.0001以下のうちの少なくとも1つである、銀(Ag)及びマグネシウム(Mg)のうちの少なくとも一方の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約0.15~0.0001、約0.1~0.0003、約0.08~0.0005、約0.08~0.0008、約0.05~0.001、約0.03~0.0001、約0.03~0.0003、約0.03~0.0005、約0.03~0.0008、約0.03~0.001、約0.03~0.005、約0.03~0.008、約0.03~0.01、約0.02~0.0001、約0.02~0.0003、約0.02~0.0005、約0.02~0.0008、約0.02~0.001、約0.02~0.005、約0.02~0.008、約0.02~0.01、約0.01~0.0001、約0.01~0.0003、約0.01~0.0005、約0.01~0.0008、約0.01~0.001、約0.01~0.005、約0.01~0.008、約0.008~-0.0001、約0.008~0.0003、約0.008~0.0005、約0.008~0.0008、約0.008~0.001、約0.008~0.005、約0.005~0.0001、約0.005~0.0003、約0.005~0.0005、約0.005~0.0008、及び約0.005~0.001のうちの少なくとも1つの、堆積材料の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約0.3、0.2、0.18、0.15、0.13、0.1、0.08、0.05、0.03、0.02、0.01、0.008、0.005、0.003、及び0.001のうちの少なくとも1つである閾値以下である、堆積材料の堆積に抗する初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、Ag、Mg、イッテルビウム(Yb)、カドミウム(Cd)、及び亜鉛(Zn)のうちの少なくとも1つの堆積に抗する、閾値以下である初期付着確率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
閾値は、第1の堆積材料の堆積に抗する第1の閾値と、第2の堆積材料の堆積に抗する第2の閾値とを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の堆積材料はAgであり、第2の堆積材料はMgである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の堆積材料はAgであり、第2の堆積材料はYbである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の堆積材料はYbであり、第2の堆積材料がMgである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
第1の閾値は、第2の閾値を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、堆積材料の蒸気フラックスに供された後に、少なくとも閾値透過率値のEM放射線に対する透過率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
閾値透過率値は、可視スペクトル内の波長で測定される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
閾値透過率値は、デバイスを透過する入射EMパワーの少なくとも約60%、65%、70%、75%、80%、85%、及び90%のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、及び約11ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つの表面エネルギーを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、少なくとも約6ダイン/cm、7ダイン/cm、及び8ダイン/cmのうちの少なくとも1つである表面エネルギーを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約10~20ダイン/cm、及び13~19ダイン/cmのうちの少なくとも1つである表面エネルギーを有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.43以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つである、550nmの波長のEM放射に対する屈折率を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、約600nm、500nm、460nm、420nm、及び410nmのうちの少なくとも1つを上回る波長の光子に対して約0.01以下である吸光係数を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、少なくとも約400nm、約390nm、約380nm、及び約370nmのうちの少なくとも1つよりも短い波長のEM放射に対して、少なくとも約0.05、約0.1、約0.2、約0.5のうちの少なくとも1つである吸光係数を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、(i)少なくとも約300℃、約150℃、約130℃、約120℃、及び約100℃のうちの少なくとも1つ、並びに(ii)約30℃以下、約0℃以下、約-30℃以下、及び約-50℃以下のうちの少なくとも1つ、のうちの少なくとも1つであるガラス転移温度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング材料は、約100~320℃、120~300℃、140~280℃、及び150~250℃のうちの少なくとも1つの昇華温度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜及びパターニング材料のうちの少なくとも1つは、フッ素原子及びケイ素原子のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、フッ素及び炭素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
フッ素を炭素で除算した商の原子比は、約1、1.5、及び2のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、オリゴマーを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、主鎖と、主鎖に結合した少なくとも1つの官能基とを含有する分子構造を有する化合物を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
化合物は、シロキサン基、シルセスキオキサン基、アリール基、ヘテロアリール基、フルオロアルキル基、炭化水素基、ホスファゼン基、フルオロポリマー、及び金属錯体のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
化合物の分子量は、約5,000g/mol以下、約4,500g/mol以下、約4,000g/mol以下、約3,800g/mol以下、及び約3,500g/mol以下のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
分子量は、少なくとも約1,500g/mol、1,700g/mol、2,000g/mol、2,200g/mol、及び2,500g/molである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
分子量は、約1,500~5,000g/mol、約1,500~4,500g/mol、約1,700~4,500g/mol、約2,000~4,000g/mol、約2,200~4,000g/mol、及び約2,500~3,800g/molのうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
フッ素原子の存在に起因する化合物のモル重量の割合は、約40~90%、約45~85%、約50~80%、約55~75%、及び約60~75%のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
フッ素原子は、化合物のモル重量の大部分を構成する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング材料は、有機-無機ハイブリッド材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、堆積材料のための少なくとも1つの核形成部位を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、堆積材料のための核形成部位として機能するシード材料で補完される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
シード材料は、核形成促進被膜(NPC)材料、有機材料、多環式芳香族化合物、並びに酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)、及び炭素(C)のうちの少なくとも1つから選択される非金属元素を含む材料のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜が光学被膜として機能する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、デバイスによって放射されるEM放射の特性及び特徴のうちの少なくとも1つを修正する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、結晶性材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、非晶質材料として堆積されており、堆積後に結晶化される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、リチウム(Li)、バリウム(Ba)、セシウム(Cs)、イッテルビウム(Yb)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、及びイットリウム(Y)のうちの少なくとも1つから選択される元素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、純金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、純粋なAg及び実質的に純粋なAgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、及び約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、純粋なMg及び実質的に純粋なMgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、Ag含有合金、Mg含有合金、及びAgMg含有合金のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
AgMg含有合金は、体積で1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲である合金組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、Ag以外の少なくとも1つの金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、Agと少なくとも1つの金属との合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの金属は、Mg及びYbの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、約5~95体積%のAgの組成を有する二元合金である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、Ag:Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、少なくとも1つの追加の元素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの追加の元素は、非金属元素である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素は、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、O及びCの合計が約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下の少なくとも1つである組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素は、NIC上に堆積材料の核形成部位として機能する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料及び下地層は、共通金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積材料の複数の層を備える、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
複数の層のうちの第1のものの堆積材料は、複数の層のうちの第2のものの堆積材料とは異なる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、多層被膜を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
多層被膜は、Yb/Ag、Yb/Mg、Yb/Mg:Ag、Yb/Yb:Ag、Yb/Ag/Mg、及びYb/Mg/Agのうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、約300kJ/mol以下、約200kJ/mol以下、約165kJ/mol以下、約150kJ/mol以下、約100kJ/mol以下、約50kJ/mol以下、及び約20kJ/mol以下の少なくとも1つの結合解離エネルギーを有する金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積材料は、約1.4以下、約1.3以下、及び約1.2以下の少なくとも1つの電気陰性度を有する金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層のシート抵抗は、約10Ω/□以下、5Ω/□以下、約1Ω/□以下、約0.5Ω/□以下、約0.2Ω/□以下、及び約0.1Ω/□以下の少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、その閉鎖被膜を実質的に欠いている少なくとも1つの領域によって画定されるパターンで配設される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの領域は、堆積層をその複数の個別の断片に分離する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも2つの個別の断片は、電気的に結合される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、パターニング被膜縁部によって画定される境界を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域と、パターニング被膜非遷移部とを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域は、最大厚さから減少した厚さに遷移する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つのパターニング被膜遷移領域は、パターニング被膜非遷移部とパターニング被膜縁部との間を延在する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。パターニング被膜は、パターニング被膜非遷移部において、約1~100nm、約2~50nm、約3~30nm、約4~20nm、約5~15nm、約5~10nm、及び約1~10nmのうちの少なくとも1つの範囲内にある平均膜厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜非遷移部におけるパターニング被膜の厚さは、NICの平均膜厚の約95%及び約90%のうちの少なくとも1つ内である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約80nm以下、約60nm以下、約50nm以下、約40nm以下、約30nm以下、約20nm以下、約15nm以下、及び約10nmのうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約3nm、約5nm、及び約8nmのうちの少なくとも1つを上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約10nm以下である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、パターニング被膜遷移領域内で最大から最小に減少するパターニング被膜厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、パターニング被膜遷移領域とパターニング被膜非遷移部との間の境界に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、約100%、約95%、及び約90%のうちの少なくとも1つである平均膜厚の割合である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、パターニング被膜の縁部に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、約0~0.1nmの範囲内である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜の厚さのプロファイルは、傾斜している、テーパ形状である、かつ勾配によって画定される、のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
テーパプロファイルは、線形、非線形、放物線、及び指数関数的に減衰するプロファイルのうちの少なくとも1つに従う、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜非遷移領域の側方軸に沿った非遷移幅は、パターニング被膜遷移領域の軸に沿った遷移幅を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非遷移幅を遷移幅で除算した商は、少なくとも約5、約10、約20、約50、約100、約500、約1,000、約1,500、約5,000、約10,000、約50,000、又は約100,000のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非遷移幅及び遷移幅のうちの少なくとも1つは、下地層の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非遷移幅及び遷移幅のうちの少なくとも1つは、パターニング被膜の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層の平均膜厚は、パターニング被膜の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積層縁部によって画定された境界を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、少なくとも1つの堆積層遷移領域と、堆積層非遷移部とを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの堆積層遷移領域は、最大厚さから減少した厚さに遷移する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの堆積層遷移領域は、堆積層非遷移部と堆積層縁部との間に延在する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、約1~500nm、約5~200nm、約5~40nm、約10~30nm、及び約10~100nmのうちの少なくとも1つの範囲内にある堆積層非遷移部の平均膜厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、約10nm、約50nm、及び約100nmのうちの少なくとも1つを上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、その全体にわたって実質的に一定である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
平均膜厚は、下地層の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層の平均膜厚による堆積層の平均膜厚の商は、少なくとも約1.5、約2、約5、約10、約20、約50、及び約100のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
商は、約0.1~10、及び約0.2~40のうちの少なくとも1つの範囲内にある、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の平均膜厚は、パターニング被膜の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜の平均膜厚による堆積層の平均膜厚の商は、少なくとも約1.5、約2、約5、約10、約20、約50、及び約100のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
商は、約0.2~10、及び約0.5~40のうちの少なくとも1つの範囲内にある、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層非遷移部の側方軸に沿った堆積層非遷移幅は、パターニング被膜非遷移部の軸に沿ったパターニング被膜非遷移幅を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜非遷移幅を堆積層非遷移幅で除算した商は、約0.1~10、約0.2~5、約0.3~3、及び約0.4~2のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の非遷移幅をパターニング被膜の非遷移幅で除算した商は、少なくとも1、2、3、及び4のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層非遷移幅は、堆積層の平均膜厚を上回る、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の非遷移幅を平均膜厚で除算した商は、少なくとも約10、約50、約100、及び約500のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
商は、約100,000以下である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。堆積層は、堆積層遷移領域内で最大から最小まで減少する堆積層厚を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、堆積層遷移領域と堆積層非遷移部との間の境界に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最大値は、平均膜厚である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、堆積層の縁部に近接している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、約0~0.1nmの範囲内である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
最小値は、平均膜厚である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層の厚さのプロファイルは、傾斜している、テーパプロファイルである、かつ勾配によって画定される、のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
テーパプロファイルは、線形、非線形、放物線、及び指数関数的に減衰するプロファイルのうちの少なくとも1つに従う、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、堆積層遷移領域の少なくとも一部に不連続層を備える、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
堆積層は、重なり部分においてパターニング被膜と重なる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
パターニング被膜は、重なり部分において堆積層に重なる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層の露出層表面上に配設された少なくとも1つの粒子構造を更に含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
下地層は、パターニング被膜である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、粒子材料を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、堆積材料と同じである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料、堆積材料、及び下地層を構成する材料のうちの少なくとも2つは、共通金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、リチウム(Li)、バリウム(Ba)、セシウム(Cs)、イッテルビウム(Yb)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、及びイットリウム(Y)のうちの少なくとも1つから選択される元素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、純金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、純粋なAg及び実質的に純粋なAgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なAgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、及び約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、純粋なMg及び実質的に純粋なMgのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
実質的に純粋なMgは、少なくとも約95%、約99%、約99.9%、約99.99%、約99.999%、又は約99.9995%のうちの少なくとも1つの純度を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Ag含有合金、Mg含有合金、及びAgMg含有合金のうちの少なくとも1つを含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
AgMg含有合金は、体積で1:10(Ag:Mg)~約10:1の範囲である合金組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Ag以外の少なくとも1つの金属を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Agと少なくとも1つの金属との合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの金属は、Mg及びYbの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、約5~95体積%のAgの組成を有する二元合金である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
合金は、体積で約1:20~10:1の組成を有するYb:Ag合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
粒子材料は、Ag:Mg:Yb合金を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、少なくとも1つの追加の要素を含む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの追加の元素は、非金属元素である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素は、O、S、N、及びCのうちの少なくとも1つから選択される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
非金属元素の濃度は、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下のうちの少なくとも1つである、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、O及びCの合計量が約10%以下、約5%以下、約1%以下、約0.1%以下、約0.01%以下、約0.001%以下、約0.0001%以下、約0.00001%以下、約0.000001%以下、及び約0.0000001%以下の少なくとも1つである組成を有する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子は、デバイス内のパターニング被膜と少なくとも1つの被覆層との間の界面に配設される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子は、パターニング被膜の露出層表面と物理的に接触している、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、デバイスの少なくとも1つの光学特性に影響を及ぼす、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの光学特性は、特徴的なサイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、表面被覆率、構成、堆積密度、分散度、及び組成のうちの少なくとも1つから選択される少なくとも1つの粒子構造の少なくとも1つの特性の選択によって制御される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造の少なくとも1つの特性は、パターニング材料の少なくとも1つの特性、パターニング被膜の平均膜厚、パターニング被膜における少なくとも1つの不均一性、並びに温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び堆積プロセスのうちの少なくとも1つから選択されるパターニング被膜の堆積環境のうちの少なくとも1つの選択によって制御される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造の少なくとも1つの特性は、粒子材料の少なくとも1つの特質、パターニング被膜が粒子材料の堆積のために曝露される程度、不連続層の厚さ、並びに温度、圧力、持続時間、堆積速度、及び堆積プロセスのうちの少なくとも1つから選択される粒子材料の堆積環境のうちの少なくとも1つの選択によって制御される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、互いに分離されている、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの粒子構造は、不連続層を形成する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
不連続層は、少なくとも1つの粒子構造を実質的に欠いているその中の少なくとも1つの領域によって画定されるパターンで配設される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
不連続層の特性は、特性サイズ、長さ、幅、直径、高さ、サイズ分布、形状、構成、表面被覆率、堆積分布、分散度、凝集インスタンスの存在、及びかかる凝集インスタンスの程度のうちの少なくとも1つから選択される少なくとも1つの基準による評価によって決定される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、電子顕微鏡法、原子間力顕微鏡法、及び走査電子顕微鏡法のうちの少なくとも1つから選択される適用された撮像技術によって不連続層の少なくとも1つの属性を決定することによって行われる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、少なくとも1つの観察窓によって画定される範囲にわたって行われる、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
少なくとも1つの観察窓は、側方面の外周、内部位置、及びグリッド座標のうちの少なくとも1つに位置する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
観察窓は、適用される撮像技術の視野に対応する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
観察窓は、2.00μm、1.00μm、500nm、及び200nmのうちの少なくとも1つから選択された倍率レベルに対応する、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、手動計数、曲線フィッティング、多角形フィッティング、形状フィッティング、及び推定技術のうちの少なくとも1つを組み込む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
評価は、平均、中央値、モード、最大、最小、確率的、統計的、及びデータ計算のうちの少なくとも1つから選択される操作を組み込む、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
特徴的なサイズは、少なくとも1つの粒子構造の質量、体積、直径、外周、長軸、及び短軸のうちの少なくとも1つから決定される、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
分散度は、
式中、
nは、試料領域内の粒子の数であり、
は、i番目の粒子の(面積)サイズであり、
は粒子(面積)サイズの数平均であり、
は、粒子(面積)サイズの(面積)サイズ平均である、本明細書の少なくとも1つの付記に記載のデバイス。
したがって、本明細書に開示される明細書及び例は、単なる解説であるとみなされるべきであり、本開示の真の範囲は、以下の番号付けされた特許請求の範囲によって開示される。

Claims (127)

  1. 層状半導体デバイスであって、
    前記デバイスの側方面の第1の部分において下地層の露出層表面上に堆積され、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜であって、第1の材料及び第2の材料を含むパターニング被膜を含み、
    前記第1の材料が、第1の少なくとも1つの材料特性を呈し、
    前記第2の材料が、第2の少なくとも1つの材料特性を呈し、
    前記パターニング被膜が、前記第1の少なくとも1つの材料特性及び前記第2の少なくとも1つの材料特性のうちの少なくとも1つとはそれらの組み合わせ及び値のうちの少なくとも1つに関して異なる、第3の少なくとも1つの材料特性を呈し、
    前記第3の少なくとも1つの材料特性が、前記下地層の前記露出層表面を、前記パターニング被膜の前記露出層表面と区別する、層状半導体デバイス。
  2. 前記少なくとも1つの材料特性が、初期付着確率、透過率、堆積コントラスト、表面エネルギー、ガラス転移温度、融点、昇華温度、蒸発温度、凝集エネルギー、光学間隙、フォトルミネセンス、屈折率、吸光係数、吸収又は他の光学効果、平均層厚、分子量、及び組成のうちの少なくとも1つから選択される、請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記堆積材料が、金属及び金属合金のうちの少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載のデバイス。
  4. 前記金属が、イッテルビウム(Yb)、銀(Ag)、及びマグネシウム(Mg)のうちの少なくとも1つを含む、請求項3に記載のデバイス。
  5. 前記金属合金が、銀(Ag)含有物質及びマグネシウム銀(MgAg)のうちの少なくとも1つを含む、請求項3又は4に記載のデバイス。
  6. 前記第1の材料が、前記パターニング被膜の少なくとも約99%、約95%、約90%、約80%、約70%、及び約50%のうちの少なくとも1つの濃度でホストを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のデバイス。
  7. 前記ホストが、核形成抑制被膜(NIC)として機能する、請求項1~6のいずれか一項に記載のデバイス。
  8. 前記ホストが、実質的に高い堆積コントラストを呈する、請求項1~7のいずれか一項に記載のデバイス。
  9. 前記第2の材料が、前記パターニング被膜の約1%以下、約5%以下、約10%以下、約20%以下、約30%以下、及び約50%以下のうちの少なくとも1つの濃度でドーパントを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のデバイス。
  10. 前記ドーパントが、核形成抑制被膜(NIC)として機能する、請求項1~9のいずれか一項に記載のデバイス。
  11. 前記ドーパントが、実質的に高い堆積コントラストを呈する、請求項1~10のいずれか一項に記載のデバイス。
  12. 前記ドーパントが、実質的に核形成抑制被膜(NIC)以外のものとして機能する、請求項1~10のいずれか一項に記載のデバイス。
  13. 前記ドーパントが、実質的に低い堆積コントラストを呈する、請求項1~12のいずれか一項に記載のデバイス。
  14. 前記ドーパントが、核形成促進被膜(NPC)として機能する、請求項1~13のいずれか一項に記載のデバイス。
  15. 前記ドーパントが、実質的に低い堆積コントラストを呈する、請求項1~14のいずれか一項に記載のデバイス。
  16. 前記ホストの表面エネルギーが、実質的に少なくとも前記ドーパントの表面エネルギーである、請求項1~15のいずれか一項に記載のデバイス。
  17. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、約5~20ダイン/cmの表面エネルギーを有する、請求項1~16のいずれか一項に記載のデバイス。
  18. 前記ホストの融点が、実質的に少なくとも前記ドーパントの融点である、請求項1~17のいずれか一項に記載のデバイス。
  19. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有する、請求項1~18のいずれか一項に記載のデバイス。
  20. 前記ホスト及び前記ドーパントのうちの少なくとも一方が、オリゴマーである、請求項1~19のいずれか一項に記載のデバイス。
  21. 前記少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び前記少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、前記ドーパントと前記ホストとでは異なる、請求項1~20のいずれか一項に記載のデバイス。
  22. 前記少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの組み合わせ及び前記少なくとも1つの材料特性の少なくとも1つの値のうちの少なくとも1つが、前記パターニング被膜と、前記ホスト及び前記ドーパントのうちの少なくとも一方とでは異なる、請求項1~21のいずれか一項に記載のデバイス。
  23. 前記ホスト及び前記ドーパントが、値及び値の範囲のうちの少なくとも1つの範囲内で、同等性、類似性、及び近接性のうちの少なくとも1つに関して実質的に類似している少なくとも1つの材料特性によって特徴付けられている、請求項1~22のいずれか一項に記載のデバイス。
  24. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、パターニング材料である、請求項23に記載のデバイス。
  25. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々の特性表面エネルギーが、約25ダイン/cm以下、約24ダイン/cm以下、約22ダイン/cm以下、約21ダイン/cm以下、約20ダイン/cm以下、約19ダイン/cm以下、約18ダイン/cm以下、約17ダイン/cm以下、約16ダイン/cm以下、約15ダイン/cm以下、約14ダイン/cm以下、約13ダイン/cm以下、約12ダイン/cm以下、約11ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つである、請求項22又は23に記載のデバイス。
  26. 前記ホストの特性表面エネルギーと前記ドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値が、約1ダイン/cm以下、約2ダイン/cm以下、約3ダイン/cm以下、約4ダイン/cm以下、約5ダイン/cm以下、約7ダイン/cm以下、及び約10ダイン/cm以下のうちの少なくとも1つである、請求項22~25のいずれか一項に記載のデバイス。
  27. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、少なくとも約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有する、請求項22~26のいずれか一項に記載のデバイス。
  28. 前記ホストの昇華温度と前記ドーパントの昇華温度との間の差の絶対値が、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つである、請求項22~27のいずれか一項に記載のデバイス。
  29. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、実質的に同様の蒸発温度を有する、請求項22~28のいずれか一項に記載のデバイス。
  30. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、約550nmの波長のEM放射線に対して、約1.55以下、約1.5以下、約1.45以下、約1.44以下、約1.43以下、約1.42以下、約1.41以下、約1.4以下、約1.39以下、約1.37以下、約1.35以下、約1.32以下、及び約1.3以下のうちの少なくとも1つである屈折率を呈する、請求項22~29のいずれか一項に記載のデバイス。
  31. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々の分子量が、少なくとも約750g/mol以上、1,000g/mol、1,500g/mol、2,000g/mol、2,500g/mol、及び3,000g/molのうちの少なくとも1つである、請求項22~30のいずれか一項に記載のデバイス。
  32. 前記ホストと前記ドーパントとの間のTanimoto係数が、少なくとも約0.65、約0.7、約0.75、約0.8、約0.85、約0.9、及び約0.95のうちの少なくとも1つである、請求項22~31のいずれか一項に記載のデバイス。
  33. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、パターニング材料である、請求項22~32のいずれか一項に記載のデバイス。
  34. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、オリゴマーである、請求項22~33のいずれか一項に記載のデバイス。
  35. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、少なくとも1つの共通のモノマーを含む、請求項22~34のいずれか一項に記載のデバイス。
  36. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、少なくとも1つの共通のモノマー骨格単位を含む、請求項22~35のいずれか一項に記載のデバイス。
  37. 前記モノマー骨格単位が、リン(P)及び窒素(N)を含む、請求項36に記載のデバイス。
  38. 前記モノマー骨格単位が、ホスファゼン部分を含む、請求項37に記載のデバイス。
  39. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々の分子構造の一部が、式(VI)によって表され、
    (NP-(L-R (VI)
    式中、NPが、ホスファゼンモノマー骨格単位を表し、Lが、リンカー基を表し、Rが、官能基を表し、xが、1~4の整数であり、yが、1~3の整数であり、nが、少なくとも2の整数であり、
    前記ホストのnの値が、前記ドーパントのnの値とは異なる、請求項22~38のいずれか一項に記載のデバイス。
  40. 前記ホストのnの値と前記ドーパントのnの値との間の差の絶対値が1である、請求項39に記載のデバイス。
  41. 前記ホスト及び前記ドーパントのうちの少なくとも一方のnの値が3であり、前記ホスト及び前記ドーパントのうちの前記少なくとも一方とは別の方のnの値が4である、請求項39又は40に記載のデバイス。
  42. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々の分子構造の一部が、式(VII)によって表され、
    (NP(OR (VII)
    式中、Rが、フルオロアルキル基を表し、nが、3~7の整数であり、
    前記ホストのnの値が、前記ドーパントのnの値とは異なる、請求項22~41のいずれか一項に記載のデバイス。
  43. 前記ホストのnの値と前記ドーパントのnの値との間の差の絶対値が1である、請求項42に記載のデバイス。
  44. 前記ホスト及び前記ドーパントのうちの少なくとも一方のnの値が3であり、前記ホスト及び前記ドーパントのうちの前記少なくとも一方とは別の方のnの値が4である、請求項42又は43に記載のデバイス。
  45. 前記ホストの前記モノマーが、フッ素(F)を含む少なくとも1つの官能基を含む、請求項22~44のいずれか一項に記載のデバイス。
  46. 前記官能基のうちの少なくとも1つが、全フッ素置換されていない、請求項45に記載のデバイス。
  47. 前記官能基のうちのどれも全フッ素置換されていない、請求項45又は46に記載のデバイス。
  48. 前記ホスト及び前記ドーパントが、値及び値の範囲のうちの少なくとも1つの範囲による差に関して実質的に異なる、少なくとも1つの材料特性によって特徴付けられている、請求項1~47のいずれか一項に記載のデバイス。
  49. 前記ドーパントが、前記ホストの堆積コントラストと少なくとも同じ大きさである堆積コントラストを呈する、請求項48に記載のデバイス。
  50. 前記ドーパントが、実質的に低い堆積コントラストを呈し、前記ホストの濃度が、前記ドーパントの濃度を実質的に上回る、請求項48又は49に記載のデバイス。
  51. 前記ホストの特性表面エネルギーが、前記ドーパントの特性表面エネルギーを上回る、請求項48~50のいずれか一項に記載のデバイス。
  52. 前記ホストが、約15~23ダイン/cm、及び約18~22ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有する、請求項48~51のいずれか一項に記載のデバイス。
  53. 前記ドーパントが、約6~22ダイン/cm、約8~20ダイン/cm、約10~18ダイン/cm、及び約10~15ダイン/cmのうちの少なくとも1つの特性表面エネルギーを有する、請求項48~52のいずれか一項に記載のデバイス。
  54. 前記ホストの特性表面エネルギーと前記ドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値が、約1~13.5ダイン/cm、約2~12ダイン/cm、約3~11ダイン/cm、及び約5~10ダイン/cmのうちの少なくとも1つである、請求項48~53のいずれか一項に記載のデバイス。
  55. 前記ホストの特性表面エネルギーが、約16~22ダイン/cmであり、前記ドーパントの特性表面エネルギーが、約10~15ダイン/cmである、請求項48~54のいずれか一項に記載のデバイス。
  56. 前記ホストの特性表面エネルギーと前記ドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値が、少なくとも3ダイン/cmである、請求項48~55のいずれか一項に記載のデバイス。
  57. 前記ホストの特性表面エネルギーと前記ドーパントの特性表面エネルギーとの間の差の絶対値が、約3~8ダイン/cm、及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つである、請求項48~56のいずれか一項に記載のデバイス。
  58. 前記ホストの融点が、前記ドーパントの融点を上回る、請求項48~57のいずれか一項に記載のデバイス。
  59. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、少なくとも約80℃、約100℃、約110℃、約120℃、及び約130℃のうちの少なくとも1つである融点を有する、請求項48~58のいずれか一項に記載のデバイス。
  60. 前記ホストが、少なくとも約130℃、約150℃、約200℃、及び約250℃のうちの少なくとも1つである融点を有する、請求項48~59のいずれか一項に記載のデバイス。
  61. 前記ホストが、約100~350℃、約130~320℃、約150~300℃、及び約180~280℃のうちの少なくとも1つである融点を有する、請求項48~60のいずれか一項に記載のデバイス。
  62. 前記ドーパントが、約150℃以下、約140℃以下、約130℃以下、約120℃以下、及び約110℃以下のうちの少なくとも1つである融点を有する、請求項48~61のいずれか一項に記載のデバイス。
  63. 前記ドーパントが、約50~150℃、約80~150℃、約65~130℃、及び約80~110℃のうちの少なくとも1つである融点を有する、請求項48~62のいずれか一項に記載のデバイス。
  64. 前記ホストの融点と前記ドーパントの融点との間の差の絶対値が、約10~200℃、約20~200℃、約50~180℃、約80~150℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つである、請求項48~63のいずれか一項に記載のデバイス。
  65. 前記ホストが、約150~300℃、約180~280℃、約200~260℃、及び約220~250℃のうちの少なくとも1つの融点を有し、前記ドーパントが、約100~150℃、約100~130℃、及び約100~120℃のうちの少なくとも1つの融点を有する、請求項48~64のいずれか一項に記載のデバイス。
  66. 前記ホストの融点と前記ドーパントの融点との間の差の絶対値が、約50~120℃、約70~100℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つである、請求項48~65のいずれか一項に記載のデバイス。
  67. 前記ホストの蒸発温度と前記ドーパントの蒸発温度との間の差の絶対値が、約5℃以下、約10℃以下、約15℃以下、約20℃以下、約30℃以下、約40℃以下、及び約50℃以下のうちの少なくとも1つである、請求項48~66のいずれか一項に記載のデバイス。
  68. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、約100~350℃の蒸発温度を有する、請求項48~67のいずれか一項に記載のデバイス。
  69. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、実質的に同様の蒸発温度を有する、請求項48~68のいずれか一項に記載のデバイス。
  70. 前記ホストが、少なくとも約3.4eV、約3.5eV、約4.1eV、約5eV、及び約6.2eVのうちの少なくとも1つの光学間隙を有する、請求項48~69のいずれか一項に記載のデバイス。
  71. 前記ホストが、少なくとも可視スペクトル周辺、NIRスペクトル周辺、約365nm、及び約460nmのうちの少なくとも1つの波長範囲において実質的に吸収を呈しない、請求項48~70のいずれか一項に記載のデバイス。
  72. 前記ホストが、ケージ構造、環状構造、及び有機-無機ハイブリッド構造のうちの少なくとも1つを含む分子構造を有する、請求項48~71のいずれか一項に記載のデバイス。
  73. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、フッ素(F)及びケイ素(Si)のうちの少なくとも一方を含む、請求項48~72のいずれか一項に記載のデバイス。
  74. 前記ホストが、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)基を含み、前記ドーパントが、シクロホスファゼン基を含む、請求項73に記載のデバイス。
  75. 前記ホストが、前記化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、35~50%、35~45%、及び35~40%のうちの少なくとも1つの割合でFを含む、請求項73又は74に記載のデバイス。
  76. 前記ドーパントが、前記化合物の分子量の百分率により、25~75%、25~70%、30~70%、50~70%、55~70%、及び60~70%のうちの少なくとも1つの割合でFを含む、請求項73~75のいずれか一項に記載のデバイス。
  77. 前記ドーパントの前記化合物の分子量の百分率によるFの割合が、前記ホストのものを上回る、請求項73~76のいずれか一項に記載のデバイス。
  78. 前記ホストが、前記化合物の分子量の百分率により約35~45%の割合でFを含み、前記ドーパントが、前記化合物の分子量の百分率により約60~70%の割合でFを含む、請求項73~77のいずれか一項に記載のデバイス。
  79. 前記ホスト及びドーパントの各々が、6以下、4以下、3以下、2以下、及び1以下のうちの少なくとも1つである連続フッ素化炭素鎖を含む、請求項73~78のいずれか一項に記載のデバイス。
  80. 前記ホストが、Siを含む、請求項73~79のいずれか一項に記載のデバイス。
  81. 前記ホストが、Siを含むモノマー骨格単位を含む、請求項xに記載のデバイス。
  82. 前記ホストが、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)基及びPOSS誘導体化合物のうちの少なくとも一方を含む、請求項73~81のいずれか一項に記載のデバイス。
  83. 前記POSS誘導体化合物が、Fを含む官能基を含む、請求項73~82のいずれか一項に記載のデバイス。
  84. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、オリゴマーである、請求項48~83のいずれか一項に記載のデバイス。
  85. 前記ホストが、非ポリマー材料である、請求項48~84のいずれか一項に記載のデバイス。
  86. 前記ホストが、オリゴマーである、請求項48~85のいずれか一項に記載のデバイス。
  87. 前記ホストが、ブロックオリゴマーである、請求項48~86のいずれか一項に記載のデバイス。
  88. 前記ホストが、官能基末端単位を含む、請求項48~87のいずれか一項に記載のデバイス。
  89. 前記官能基末端単位が、CF及びCHCFのうちの少なくとも1つを含む、請求項48~88のいずれか一項に記載のデバイス。
  90. 前記ホストの各官能基が、単一フッ素化炭素部分だけを含む、請求項48~89のいずれか一項に記載のデバイス。
  91. 前記ホストの前記官能基が、いずれのsp混成炭素(C)原子も実質的に欠いている、請求項48~90のいずれか一項に記載のデバイス。
  92. 前記ドーパントのモノマーが、フッ素(F)を含む官能基を含む、請求項48~91のいずれか一項に記載のデバイス。
  93. 前記ドーパントが、ホスファゼン、シクロホスファゼン、及びシクロホスファゼン誘導基のうちの少なくとも1つを含む、請求項48~92のいずれか一項に記載のデバイス。
  94. 前記ドーパントが、シクロホスファゼンを含むモノマー骨格単位を含む、請求項93に記載のデバイス。
  95. 前記シクロホスファゼン誘導基が、フッ素(F)を含む官能基を含む、請求項93又は94に記載のデバイス。
  96. 前記ドーパントが、非ポリマー材料である、請求項48~95のいずれか一項に記載のデバイス。
  97. 前記ドーパントが、オリゴマーである、請求項48~96のいずれか一項に記載のデバイス。
  98. 前記ドーパントが、ブロックオリゴマーである、請求項48~97のいずれか一項に記載のデバイス。
  99. 前記パターニング被膜中の前記ドーパントの濃度が、約50%以下である、請求項48~98のいずれか一項に記載のデバイス。
  100. 前記濃度が、約40%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、及び約5%以下のうちの少なくとも1つである、請求項99に記載のデバイス。
  101. 前記濃度が、前記ホストと前記ドーパントとの混合物の共融点に対応する濃度以下である、請求項99又は100に記載のデバイス。
  102. 前記濃度が、少なくとも約1%、約3%、約5%、約7%、及び約10%のうちの少なくとも1つである、請求項99~101のいずれか一項に記載のデバイス。
  103. 前記ドーパントが、フッ素(F)と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類金属のうちの少なくとも1つと、を含む金属フッ化物である、請求項48~102のいずれか一項に記載のデバイス。
  104. 前記ドーパントが、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、及びフッ化イッテルビウムのうちの少なくとも1つである、請求項103に記載のデバイス。
  105. 前記ホストが、約16~20ダイン/cmの特性表面エネルギー及び約150~300℃の融点を有する、請求項48~104のいずれか一項に記載のデバイス。
  106. 前記ドーパントが、少なくとも約8ダイン/cmであるが、前記ホストの特性表面エネルギーよりも低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、前記ホストの融点よりも低い融点と、の両方を有する、請求項48~105のいずれか一項に記載のデバイス。
  107. 前記ドーパントが、少なくとも約8ダイン/cmであるが、前記ホストの特性表面エネルギーより少なくとも3ダイン/cmだけ低い特性表面エネルギーと、少なくとも約100℃であるが、前記ホストの融点より、約50~120℃、約70~110℃、及び約80~100℃のうちの少なくとも1つだけ低い融点と、の両方を有する、請求項106に記載のデバイス。
  108. 前記ドーパントの前記特性表面エネルギーが、約3~8ダイン/cm及び約3~5ダイン/cmのうちの少なくとも1つだけ前記ホストの前記特性表面エネルギーよりも低い、請求項106又は107に記載のデバイス。
  109. 前記ドーパントが、フォトルミネセンス応答を呈する、請求項1~108のいずれか一項に記載のデバイス。
  110. 前記ホストが、実質的にフォトルミネセンスを呈しない、請求項109に記載のデバイス。
  111. 前記パターニング被膜が、前記ドーパントの約5重量%以下、約3重量%以下、約2重量%以下、約1重量%以下、約0.5重量%以下、及び約0.1重量%以下のうちの少なくとも1つを含む、請求項109又は110に記載のデバイス。
  112. 前記ドーパントが、少なくとも1つの不均一性を創出し、その上への少なくとも1つのナノ粒子構造の形成を容易にする、請求項1~111のいずれか一項に記載のデバイス。
  113. 前記少なくとも1つの不均一性が、金属元素を含む、請求項112に記載のデバイス。
  114. 前記少なくとも1つの不均一性が、酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)、及び炭素(C)のうちの少なくとも1つから選択された非金属元素を含む、請求項112又は113に記載のデバイス。
  115. 前記少なくとも1つの不均一性が、核形成促進被膜(NPC)を含む、請求項112~114のいずれか一項に記載のデバイス。
  116. 前記パターニング被膜が、前記第1の材料及び前記第2の材料を含む混合物を提供し、そのような混合物を、前記第1の部分における前記下地層の前記露出層表面上に堆積させることによって、堆積される、請求項1~115のいずれか一項に記載のデバイス。
  117. 前記混合物が、前記第1の材料及び前記第2の材料の一方から選択された供給パターニング材料を供給し、それに処理を施して、前記第1の材料及び前記第2の材料の他方を含む生成パターニング材料を生成することによって、提供される、請求項116に記載のデバイス。
  118. 前記処理が、前記供給パターニング材料を加熱することを含む、請求項117に記載のデバイス。
  119. 前記パターニング被膜が、前記第1の材料及び前記第2の材料を共蒸着させることによって堆積される、請求項1~118のいずれか一項に記載のデバイス。
  120. 前記第1の材料及び前記第2の材料が、共通の蒸発源から蒸発される、請求項1~119のいずれか一項に記載のデバイス。
  121. 前記第1の材料が、第1の蒸発源から蒸発され、前記第2の材料が、第2の蒸発源から蒸発される、請求項1~120のいずれか一項に記載のデバイス。
  122. 層状半導体デバイスであって、
    前記デバイスの側方面の第1の部分に設けられ、その上に凝縮される堆積材料の蒸気フラックスの傾向に影響を与えるように適合されたパターニング被膜であって、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜と、
    前記デバイスの前記側方面の第2の部分に設けられた堆積層であって、前記堆積材料を含む堆積層と、を含む、層状半導体デバイス。
  123. 層状半導体デバイスであって、
    第1の電極及び第2の電極と、
    前記デバイスの横方向面において前記第1の電極と前記第2の電極との間に延在し、第1の層表面を画定する半導体層であって、前記第1の層表面が、前記デバイスの側方面において第1の部分及び第2の部分にわたって延在する、半導体層と、
    前記デバイスの前記側方面の前記第1の部分における前記第1の層表面上に堆積されたパターニング被膜であって、ホスト及びドーパントを含むパターニング被膜と、
    前記デバイスの前記側方面の前記第2の部分における前記第1の層表面上に配設された前記第2の電極と、を含む、層状半導体デバイス。
  124. 前記ホストが、約15~22ダイン/cmの特性表面エネルギーを有し、前記ドーパントが、前記ホストの前記特性表面エネルギーより小さい特性表面エネルギーを有する、請求項122又は123に記載のデバイス。
  125. 前記ホストが、130~300℃の融点を有し、前記ドーパントが、前記ホストの前記融点より低い融点を有する、請求項122~124のいずれか一項に記載のデバイス。
  126. 前記ホスト及び前記ドーパントの各々が、複数のモノマーを含むオリゴマーである、請求項122又は125に記載のデバイス。
  127. 前記ホストの前記オリゴマー及び前記ドーパントの前記オリゴマーが、少なくとも1つの共通のモノマーを含む、請求項126に記載のデバイス。
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