KR101240776B1 - 코팅된 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는, 표면으로부터 연장되어 공간을 한정하는 다수의 벽을 갖고, 하나 이상의 벽이 전체적으로 음의 기울기를 갖는 기판 구조체; 30 mN/m 이하의 제1 표면 에너지를 갖는, 상기 공간내에 침착된 제1층; 및 제1층의 상부에 침착된 제2층을 갖는 격납 구조체가 제공된다.
격납 구조체, 유기 전자 장치, 코팅된 기판
Description
<관련 출원의 상호 참조>
본원은 미국 특허 출원 제10/669,403호 (2003년 9월 24일 출원됨), 동 제10/669,404호 (2003년 9월 24일 출원됨) 및 동 제10/910,496호 (2004년 8월 3일 출원됨)의 부분 연속 출원이다. 본원은 또한, 각각 전문이 본원에 참고로 도입된 미국 가출원 제60/640,817호 (2004년 12월 29일 출원됨) 및 동 제60/694,875호 (2005년 6월 28일 출원됨)에 대한 우선권을 청구한다.
본 개시는 일반적으로, 예를 들어 유기 전자 장치에서 나타나는, 저에너지 표면 상의 물질의 코팅, 및 그의 제조를 위한 물질 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 전자 장치는, 전기 에너지를 방사선으로 전환시키거나, 전자 프로세스를 통해 신호를 검출하거나, 방사선을 전기 에너지로 전환시키거나, 또는 하나 이상의 유기 반도체층을 포함한다. 그러나, 유기층을 포함하는 전자 부품의 제조는, 특히 저에너지 표면 상에 코팅하는 경우 어려울 수 있다.
따라서, 유기 전자 장치의 층을 형성하기 위한 추가의 코팅 방법이 필요하다.
<발명의 요약>
일 실시양태에서,
표면으로부터 연장되어 공간을 한정하는 다수의 벽을 갖고, 하나 이상의 벽이 전체적으로 음의 기울기를 갖는 기판 구조체;
30 mN/m 이하의 제1 표면 에너지를 갖는, 상기 공간내에 침착된 제1층; 및
제1층의 상부에 침착된 제2층
을 갖는 격납 구조체가 제공된다.
상기 일반적 설명 및 하기 상세한 설명은 단지 예시적이며 설명적인 것이고, 첨부된 청구의 범위에서 정의된 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
본원에 제공된 개념의 이해를 증진시키기 위해 실시양태를 첨부된 도면에 나타내었다.
도 1 및 2는 각각, 선행 기술의 격납 구조체 일부의 평면도 및 단면도를 포함한다.
도 3, 5, 6 및 7은, 액체 조성물이 격납 구조체내에 배치되기 전, 배치되는 동안 및 배치된 후의 격납 구조체의 예시적 실시양태 일부의 단면도, 평면도, 평면도 및 단면도를 포함한다.
도 4 및 8은, 액체 조성물이 음의 기울기를 갖는 연부와 접촉되기 전과 후의 도 3, 5, 6 및 7의 격납 구조체의 단면도를 포함한다.
도 9 및 10은 각각, 기판 상에 제1 전극을 형성한 후의 기판 일부의 평면도 및 단면도를 포함한다.
도 11 및 12는 각각, 기판 및 제1 전극 상에 격납 구조체를 형성한 후의 도 9 및 도 10의 기판의 평면도 및 단면도를 포함한다.
도 13 및 14는, 예시적 격납 구조체 패턴을 나타내는 단면도를 포함한다.
도 15는, 기판, 제1 전극 및 격납 구조체 상에 세퍼레이터 구조체를 형성한 후의 도 11 및 12의 기판의 평면도를 포함한다.
도 16, 17 및 18은 각각, 도 15의 절단선 16-16, 17-17 및 18-18에서의 단면도를 포함한다.
도 19 및 20은 각각, 기판, 제1 전극, 격납 구조체 및 세퍼레이터 구조체 상에 유기층을 형성한 후의 도 15의 기판의 평면도 및 단면도를 포함한다.
도 21, 22 및 23은 각각, 기판, 제1 전극, 격납 구조체, 세퍼레이터 구조체 및 유기층 상에 제2 전극을 형성한 후의 도 19 및 20의 기판의 평면도, 단면도 및 단면도를 포함한다.
도 24 및 25는 각각, 공통 전극을 갖는 능동형 매트릭스(active matrix) 디스플레이의 일부의 평면도 및 단면도를 포함한다.
도면은 예로써 제공된 것이며, 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 당업자는, 도면에서 대상들은 간략화 및 명확화를 위해 나타낸 것이며, 반드시 일정 비례의 크기로 도시된 것은 아님을 인지한다. 예를 들어, 도면에서 일부 대상의 치수는 실시양태의 이해 증진을 돕기 위해 다른 대상에 비해 확대된 것일 수 있다.
일 실시양태에서,
표면으로부터 연장되어 공간을 한정하는 다수의 벽을 갖고, 하나 이상의 벽이 전체적으로 음의 기울기를 갖는 기판 구조체;
30 mN/m 이하의 제1 표면 에너지를 갖는, 상기 공간내에 침착된 제1층; 및
제1층의 상부에 침착된 제2층
을 갖는 격납 구조체가 제공된다.
일 실시양태에서, 제1층은 25 mN/m 이하의 표면 에너지를 갖는다. 일 실시양태에서, 제1층은 20 mN/m 이하의 표면 에너지를 갖는다. 또다른 실시양태에서, 제1층은 19 mN/m 이하의 표면 에너지를 갖는다.
일 실시양태에서, 제2층은 중합체를 포함한다.
일 실시양태에서, 제1층은 술폰산화 또는 플루오르화 중합체를 포함한다.
일 실시양태에서, 벽은 개구부의 저부에서 벽을 따라 초기 기울기를 갖고, 초기 기울기는 전체 기울기에 비해 보다 수직이다.
일 실시양태에서, 기판 구조체는 개구부의 벽을 따라, 일부 실시양태에서 제1 표면 에너지보다 큰 제2 표면 에너지를 갖는다.
일 실시양태에서, 제1층은 개구부내에 배치되고, 기판 구조체의 기저부의 하부에 배치되지 않는다.
일 실시양태는 제2층 상의 유기 활성층을 추가로 포함한다.
일 실시양태에서, 기판 구조체는 개구부의 벽을 따라 제3 표면 에너지를 갖고, 제3 표면 에너지는 제1 표면 에너지보다 크고 제2 표면 에너지보다 작다.
또한, 상기한 전자 장치의 제조 방법이 제공된다. 일부 실시양태에서, 방법은,
표면으로부터 연장되어 공간을 한정하는 다수의 벽을 갖고, 하나 이상의 벽이 전체적으로 음의 기울기를 갖는 기판 구조체를 제공하는 단계;
상기 공간내에 30 mN/m 이하의 제1 표면 에너지를 갖는 제1층을 형성하는 단계;
상기 공간내의 제1층 상에, 액체 조성물내의 액체 매질이 제1 표면 에너지보다 큰 제2 표면 에너지를 갖는 액체 조성물을 침착시키는 단계; 및
액체 매질의 상당 부분을 증발시켜 제2층을 형성하는 단계
를 포함한다.
일부 실시양태에서, 제2층의 표면 에너지는 제1층의 표면 에너지보다 15 mN/m 이상 크다.
일 실시양태에서는, 본질적으로 모든 액체 매질을 증발시킨다.
일 실시양태에서, 방법은 제2층 상에 유기 활성층을 형성하는 것을 추가로 포함한다.
또한, 본원에 기재된 하나 이상의 격납 구조체를 함유하는 전자 장치의 구성에 유용한 전자 장치 및 물품이 제공된다. 전자 장치의 구성에 유용한 물품을 이후 추가의 층 또는 성분으로 개질하여 전자 장치를 형성할 수 있다.
표면의 습윤성은 균일한 코팅을 달성하는 데 있어 중요하다. 예를 들어, 표면이 테플론(Teflon, 등록상표)인 경우, 표면 에너지는 20 mN/m일 수 있다. 고체-액체 계면 에너지가 0인 경우, 습윤화가 일어나기 위해서는 액체의 표면 장력 또한 20 mN/m이어야 한다. 고체-액체 계면 에너지가 0이 아닌 경우, 습윤화가 일어나기 위해서는 액체의 표면 장력은 그 양만큼 낮아야 한다. 예를 들어, 고체-액체 계면 에너지가 3 mN/m인 경우, 습윤화가 일어나기 위해서는 표면 장력은 17 mN/m일 필요가 있다.
19 mN/m의 표면 에너지를 갖는 저에너지 표면을 자발적으로 습윤화하기 위해서는, 고체-액체 계면 에너지 값에 따라 표면 장력이 19 mN/m 이하인 용매가 필요하다. 본 발명은 언더컷 구조체 내부를 습윤화하는 동력학을 이용한다. 유리와 같은 고에너지 표면 (60 mN/m라고 함)을 메시틸렌 (29 mN/m)과 같은 용매에 의해 습윤화하는 것은 유리의 표면 에너지가 용매 표면 장력과 고체-액체 계면 에너지의 총합보다 크기 때문에 문제가 되지 않는다.
본 발명은 저에너지 표면의 습윤화를 달성하기 위해 추가의 힘을 이용하고, 그 힘은 액체가 언더컷 구조체와 접하는 접촉 라인의 "고정(pinning)"으로부터 유래하며 표면에서 떨어져 표면 상에 비드화될 수 없다. 따라서, 습윤화는 표면 장력이 코팅되는 고체 표면의 표면 에너지보다 훨씬 높은 액체에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 메시틸렌 (29 mN/m) 또는 아니솔 (35 mN/m)과 같은 용매를 사용할 수 있고, 19 mN/m의 표면 에너지를 갖는 표면 상에서 여전히 습윤화될 수 있다. 본 발명을 이용하지 않으면, 균일한 완전 필름을 달성하기 위해 표면 장력이 19 mN/m 이하인 용매가 필요하다.
도 1은 선행 기술의 격납 구조체 (102)의 평면도를 나타내고, 도 2는 선행 기술의 격납 구조체 (102)의 단면도를 나타낸다. 격납 구조체 (102)는 도 2의 단면도에서 볼 때 양의 기울기를 갖는 주변부를 갖는다. 액체 형태의 유기 조성물 (106)이 격납 구조체 (102)를 둘러싸서 형성된 영역내에 침착되는 경우, 이는 공극을 형성할 수 있다. 이러한 공극은 방사선 방출 또는 방사선 흡수를 위해 이용가능한 표면적을 감소시켜 성능 감소를 초래한다. 공극 (108)과 같은 공극은 또한, 전극과 같은 하부 구조체 (104)를 노출시킬 수 있다. 유기 조성물 (106)을 경화시켜 형성된 유기층 상에 추가의 층이 형성된 경우, 이들 층은 하부 구조체 (104)에 접촉되어 전극 사이의 전기적 단락을 허용하여 적용된 유기 전자 부품을 작동불가능하게 할 수 있다.
또한, 격납 구조체 (102)가 소수성인 경우 (즉, 높은 습윤각을 갖는 경우)에는, 격납 구조체 (102) 근처의 웰내에서 액체 조성물 (106)의 불량한 습윤화가 일어날 수 있고, 이는 유기층의 박층화를 초래할 수 있다. 유기층은 전극 사이의 전기적 단락을 막도록 충분히 두꺼울 수 있으나, 픽셀 연부의 얇은 유기층은 낮은 정류 비율 및 낮은 발광 효율을 초래할 수 있다.
매우 낮은 에너지의 표면 상에, 잉크 젯 프린팅 또는 노즐 프린팅을 이용하여 물질을 코팅하여 OLED 디스플레이의 활성층을 형성하는 것은 어렵다. 이러한 물질의 한가지 세트는 듀폰(DuPont) DB 시리즈의 완충 물질이다. 듀폰의 DB 시리즈의 완충 물질의 건조 필름의 표면 에너지는 약 19 mN/m이고, 이는 테플론 (등록상표)의 표면 에너지와 매우 유사하다. 이러한 문제는 격납 구조체가 1 ㎛ 이하의 깊이를 갖는 경우에 특히 현저하다. 당업계에서는 이러한 층을 형성하기 위한 개선된 코팅 방법이 필요하다.
이러한 필요성을 만족시키기 위해, 일 실시양태에서, 전자 장치의 제조 방법이 제공된다. 방법은,
단면도에서 음의 기울기를 갖는 하나 이상의 개구부를 가지며, 평면도에서 각각의 개구부가 유기 전자 부품의 주변부에 실질적으로 상응하는 주변부를 갖는 기판을 제공하는 단계; 및
30 mN/m 이하의 표면 에너지를 갖는 개구부내의 표면 상에 층을 침착시키는 단계
를 포함한다.
일 실시양태에서, 표면 에너지는 25 mN/m 이하이다. 다른 실시양태에서, 표면 에너지는 20 mN/m 이하이다. 또다른 실시양태에서, 표면 에너지는 19 mN/m 이하이다.
일 실시양태에서, 개구부는 1 ㎛ 이하의 깊이를 갖는다.
또한, 본원에 기재된 방법에 의해 제조된 전자 장치가 제공된다.
일 실시양태에서, 전자 장치는 기판, 개구부를 갖는 구조체, 및 상기 구조체 상부에 배치되고 개구부내에 배치된 제1 전극을 포함한다. 단면도에서, 상기 구조체는 개구부에서 음의 기울기를 갖는다. 평면도에서, 각각의 개구부는 유기 전자 부품의 주변부에 실질적으로 상응하는 주변부를 갖는다. 상기 구조체 상부에 배치되고 개구부내에 배치된 제1 전극의 일부는 서로 연결된다. 단면도에서 음의 기울기를 갖는 개구부를 갖는 기판을 사용하는 장치는 전문이 본원에 참고로 도입된 미국 특허 출원 제10/910,496호 (2004년 8월 3일 출원됨)에 기재되어 있다.
일반적으로, 액체 매질이 소정 표면 상에서 약 40 도 초과의 접촉각을 갖는 경우, 이는 액체 매질의 표면 에너지가 상기 표면의 표면 에너지에 비해 너무 높기 때문이다. 따라서, 액체 매질의 표면 에너지를 감소시키거나 상기 표면의 표면 에너지를 증가시킴으로써 원하는 접촉각을 달성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 표면의 표면 에너지가 낮은 경우에는, 비교적 낮은 표면 에너지를 갖는 용매가 바람직하다. 이들 표면 에너지의 조화는, 전문이 본원에 참고로 도입된 미국 특허 출원 공개 제2005-0062021 A1호 (미국 특허 출원 제10/669,403호, 2003년 9월 24일 출원됨)에 논의되어 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 낮은 표면 에너지의 기판을 갖는, 언더컷 구조체를 갖는 기판을 사용하여 개선된 층 형성을 제공할 수 있다.
예시적 일 실시양태에서, 상기 구조체의 표면은 소수성이다. 추가의 예시적 실시양태에서, 제2 전극은 기판과 상기 구조체 사이에 배치된다. 추가의 실시양태에서, 제2 전극은 친수성인 표면을 갖는다. 또다른 예시적 실시양태에서, 기판은 유기 전자 부품에 커플링된 구동 회로를 포함한다.
일 실시양태에서, 전자 장치는 기판, 기판 상부에 배치된 제1 구조체 및 기판 상부에 배치된 제2 구조체를 포함한다. 단면도에서 제1 구조체는 음의 기울기를 갖고, 평면도에서 제1 구조체는 제1 패턴을 갖는다. 단면도에서 제2 구조체는 음의 기울기를 갖고, 평면도에서 제2 구조체는 제1 패턴과 상이한 제2 패턴을 갖는다. 제1 구조체는 제2 구조체와 접촉하는 일부 부분을 갖는다.
일 실시양태에서, 제1 구조체는 개구부를 갖고, 평면도에서 각각의 개구부는 유기 전자 부품의 주변부에 실질적으로 상응하는 주변부를 갖는다. 일 실시양태에서, 전자 장치는 제1 구조체 및 제2 구조체의 적어도 일부의 상부에 배치된 전극을 포함한다. 일 실시양태에서, 전극은 개구부내에 배치되고, 개구부 사이에서 연속적이다. 일 실시양태에서, 제2 구조체는 제1 구조체의 두께보다 1.5배 이상 큰 두께를 갖는다. 일 실시양태에서, 제1 구조체는 약 3 ㎛ 이하의 두께를 갖는다. 일 실시양태에서, 제2 구조체는 3 ㎛ 이상의 두께를 갖는다. 일 실시양태에서, 전자 장치는 기판과 제1 구조체 사이에 전극을 포함한다. 일 실시양태에서, 전극은 친수성인 표면을 갖는다. 일 실시양태에서, 전자 장치는 수동형 매트릭스(passive matrix) 디스플레이를 포함한다. 일 실시양태에서, 제1 구조체 및 제2 구조체는 소수성인 표면을 갖는다.
일 실시양태에서, 전자 장치의 제조 방법은, 음의 기울기 및 개구부를 갖는 구조체를 형성하는 것을 포함한다. 평면도에서, 각각의 개구부는 유기 전자 부품의 주변부에 실질적으로 상응하는 주변부를 갖는다. 방법은 또한, 유기 활성층을 개구부내에 침착시키는 것을 포함한다. 유기 활성층은 액체 조성물을 갖는다. 방법은, 상기 구조체 및 유기 활성층 상부에 배치되고 개구부내에 배치된 제1 전극을 형성하는 것을 추가로 포함한다. 상기 구조체 상부에 배치되고 개구부내에 배치된 제1 전극의 일부는은 서로 연결된다.
일 실시양태에서, 방법은, 상기 구조체를 형성하기 전에 제2 전극을 형성하며, 상기 구조체를 형성한 후에 제2 전극의 일부를 개구부의 저부를 따라 노출시키는 것을 포함한다. 일 실시양태에서, 액체 조성물은 90 도 미만의 습윤각으로 제2 전극에 접촉된다. 일 실시양태에서, 액체 조성물은 45 도 이상의 습윤각으로 상기 구조체에 접촉된다.
상기에 개시된 각각의 예시적 실시양태에서, 유기 전자 부품은 유기 활성층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 하기 상세한 설명 및 청구의 범위에 의해 명백해질 것이다. 상세한 설명에서는 먼저 "정의"를 제공하고, 이어서 "전자 장치의 구조, 층 및 부품", "전자 장치의 제조 방법" 및 "기타 실시양태"를 제공한다.
상기한 용액은 이러한 층을 제조하기 위해 당업계에서 사용되는 임의의 용액 패턴화 방법 및 장치에 의해 도포할 수 있다. 이들 장치는 개개의 층을 적합한 기판 상에 순차적으로 침착시키는 것을 포함하는 다양한 기술을 이용한다. 유리 및 중합체 필름과 같은 기판을 사용할 수 있다. 열 증발, 화학 증착 등과 같은 통상적인 증착 기술을 이용할 수 있다. 별법으로, 유기층은 적합한 용매를 사용하는 액상 침착에 의해 도포할 수 있다. 액체는 용액, 분산액 또는 에멀젼 형태일 수 있다. 전형적인 액상 침착 기술로는, 연속 침착 기술, 예컨대 스핀 코팅, 그래비어 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 슬롯-다이 코팅, 분무 코팅 및 연속 노즐 코팅; 및 비연속 침착 기술, 예컨대 잉크 젯 프린팅, 그래비어 프린팅 및 스크린 프린팅, 임의의 통상의 코팅 또는 프린팅 기술, 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 롤-대-롤 기술, 잉크 젯 프린팅, 스크린 프린팅, 그래비어 프린팅 등 (이에 제한되지는 않음)이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시양태에서는, 잉크 젯 프린팅 방법이 바람직하다. 다른 실시양태에서는, 노즐 프린터 도포가 바람직하다.
코팅된 층을 형성하는 물질을 가용화시키는 임의의 용매를 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 용매는 바람직하게는 비양성자성 용매이다. 일 실시양태에서, 용매는 방향족 탄화수소이다. 또다른 실시양태에서, 비양성자성 유기 용매는 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 아니솔, 클로로벤젠, 시클로헥사논, 감마-발레로락톤 또는 클로로포름, 또는 이들의 유도체이다. 일부 실시양태에서, 용매는 바람직하게는 톨루엔이다. 또다른 실시양태에서, 용매는 플루오르화 용매이다. 이들 플루오르화 용매 중 특정 용매는 1개 이상의 플루오로 치환체를 함유하는 페놀계 화합물이다. 이들 용매 중 특정 용매는, 전문이 본원에 참고로 도입된 미국 특허 출원 제10/669,404호 (2003년 9월 24일 출원됨)에 개시되어 있다.
장치 및 방법은 폭넓은 범위의 전하 수송 물질 및 발광 물질 (소분자 발광 물질 포함)에 널리 적용가능하다. 많은 전하 수송 물질 및 발광 물질이 당업자에게 공지되어 있다. 특정 예를 본원에서 논의한다.
많은 측면 및 실시양태를 상기에 설명하였고, 이들은 단지 예시적인 것이며 제한적인 것이 아니다. 본 명세서를 읽은 후, 당업자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 다른 측면 및 실시양태가 가능함을 인지한다.
임의의 하나 이상의 실시양태의 다른 특징 및 이점은 하기 상세한 설명 및 청구의 범위에 의해 명백해질 것이다. 상세한 설명에서는 먼저 "정의"를 제공하고, 이어서 "전자 장치의 구조, 층 및 부품" 및 "전자 장치의 제조 방법"을 제공한다.
1. 용어의 정의 및 명확화
하기에 실시양태를 상술하기 전에, 일부 용어를 정의 또는 명확화한다.
"표면 에너지"는 표면에서의 또는 표면 근처에서의 불균형적인 분자 응집력에 의해 형성되는 특성이다. 액체 표면의 분자는 액체 내부를 향하는 알짜 인력을 갖는다. 이러한 알짜 인력은, 액체 표면을, 다른 분자로부터의 반발 충돌력이 표면적이 최소인 시점에서 수축을 중지시킬 때까지 내부를 향하여 수축시킨다. 분자가 벌크로부터 인취되어 표면에 배치될 때 전위 에너지가 증가하여, 임의의 새로운 표면을 생성하는 일이 행해져야 한다.
새로운 표면을 생성하는 데 요구되는 일 (δw)은 벌크로부터 표면으로 배치되는 분자 수에, 따라서 새로운 표면의 면적 (δA)에 비례하며, 따라서 w ∝ δA 또는
δw = γδA가 된다.
식 중, γ (비례 상수)는 표면 에너지 또는 비표면 자유 에너지로서 정의된다. 이는 단위 길이 당 힘의 치수를 가지며, 순수 액체의 경우 표면 장력과 수치적으로 동일하며, γ는 통상적으로, 다인/센티미터 (dyne/cm)의 c.g.s 단위에 상당하는 밀리뉴턴/미터 (mN/m)로 측정된다.
액체의 표면 장력은 장력계를 이용하여 측정할 수 있다. 백금 플레이트는 측정되는 액체내로 하강되고 다시 서서히 상승되며, 백금 플레이트가 액체로부터 빠져나옴에 따라 그에 가해지는 단위 길이 당 힘을 일정 규모로 측정하고, 이것이 액체의 표면 장력이다.
용어 "유기 전자 장치"는 하나 이상의 반도체층 또는 물질을 포함하는 장치를 의미하도록 의도된다. 유기 전자 장치로는, (1) 전기 에너지를 방사선으로 전환시키는 장치 (예를 들어, 발광 다이오드, 발광 다이오드 디스플레이, 다이오드 레이저 또는 조명 패널), (2) 전자 프로세스를 통해 신호를 검출하는 장치 (예를 들어, 광검출기, 광전도성 셀, 광레지스터, 광스위치, 광트랜지스터, 광전관, 적외선 ("IR") 검출기 또는 바이오센서), (3) 방사선을 전기 에너지로 전환시키는 장치 (예를 들어, 광전지 장치 또는 태양 전지), 및 (4) 하나 이상의 유기 반도체층을 포함하는 하나 이상의 전자 부품을 포함하는 장치 (예를 들어, 트랜지스터 또는 다이오드)가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 용어 "장치"는 또한, 메모리 저장 장치, 대전방지 필름, 바이오센서, 전기변색 장치, 고체 전해질 커패시터, 에너지 저장 장치, 예컨대 충전 배터리 및 전자기 차폐 용품을 포함한다.
용어 "기판"은, 1종 이상의 물질로 된 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 강성 또는 가요성일 수 있는 작업편을 의미하는 것으로 의도되며, 이는 유리, 중합체, 금속 또는 세라믹 물질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
층 또는 물질을 언급할 때 용어 "활성"은 전자 또는 전기 방사 특성을 나타내는 층 또는 물질을 의미하도록 의도된다. 활성층 물질은 방사선을 방출하거나 방사선 수용시 전자-정공 쌍의 농도 변화를 나타낼 수 있다. 따라서, 용어 "활성 물질"은 장치의 작동을 전자적으로 촉진시키는 물질을 지칭한다. 활성 물질의 예로는, 전하 (여기서, 전하는 전자 또는 정공일 수 있음)를 전도, 주입, 수송 또는 차단하는 물질이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 비활성 물질의 예로는, 가소화 물질, 절연 물질 및 환경 차단 물질이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다.
용어 "능동형 매트릭스"는 전자 부품의 어레이 및 상기 어레이내의 상응하는 구동 회로를 의미하도록 의도된다.
용어 "어레이" "주변 회로" 및 "원격 회로"는 전자 장치의 상이한 영역 또는 부품을 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 어레이는 픽셀, 셀, 또는 정렬 구조 (통상 행과 열에 의해 지정됨)내의 다른 구조를 포함할 수 있다. 픽셀, 셀, 또는 어레이내의 다른 구조는 어레이와 동일한 기판 상에 배치되면서 어레이 자체의 외부에 배치될 수 있는 주변 회로에 의해 제어될 수 있다. 원격 회로는 전형적으로 주변 회로로부터 떨어져서 배치되며, (전형적으로 주변 회로를 통해) 어레이로 신호를 보내거나 어레이로부터 신호를 수용할 수 있다. 원격 회로는 또한, 어레이와 관계 없는 기능을 수행할 수 있다. 원격 회로는 어레이를 갖는 기판 상에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.
용어 "기저부"는 하부에 배치된 층, 부재, 구조체 또는 이들의 조합에 의해 지지되는 층, 부재, 구조체 또는 이들의 조합의 일부를 의미하도록 의도된다.
용어 "중심부"는 동일한 영역에 대한 배제부에 의해 둘러싸인 일부 영역을 의미하도록 의도된다. 일 실시양태에서, 중심부는 배제부에 의해 둘러싸인 전체 부분일 수 있거나, 또는 이러한 전체 부분 중 일부일 수 있다.
용어 "회로"는 집합적으로, 적절하게 연결되어 적절한 전위(들)이 제공되는 경우 기능을 수행하는 전자 부품의 집합체를 의미하도록 의도된다. 회로는 디스플레이의 어레이내의 능동형 매트릭스, 행 또는 열 해독 장치, 행 또는 열 어레이 스트로브, 감지 증폭기, 신호 또는 데이타 드라이버 등을 포함할 수 있다.
전자 부품, 회로 또는 이들의 일부에 대하여 용어 "연결된"은, 둘 이상의 전자 부품, 회로, 또는 하나 이상의 전자 부품과 하나 이상의 회로의 임의의 조합이 이들 사이에 배치된 임의의 개재 전자 부품을 갖지 않는다는 것을 의미하도록 의도된다. 기생 저항, 기생 정전용량 또는 이들 양자 모두는 상기 정의의 목적상 전자 부품으로 간주되지 않는다. 일 실시양태에서, 전자 부품이 서로 전기적으로 단락되고 실질적으로 동일한 전압에 놓여 있는 경우, 전자 부품이 연결된다. 광 섬유 라인을 사용하여 전자 부품을 함께 연결함으로써 광학 신호가 이러한 전자 부품 사이에서 투과될 수 있도록 할 수 있음을 주목한다.
용어 "격납 구조체"는, 기판내의 또는 기판 상부에 배치된 물체, 구역 또는 임의의 이들의 조합이 기판내의 또는 기판 상부에 배치된 다른 물체 또는 다른 구역과 접촉되지 않도록 분리하는 주 기능을 제공하는, 기판 상부에 배치된 구조체를 의미하도록 의도된다.
용어 "커플링된"은, 둘 이상의 전자 부품, 회로, 시스템, 또는 (1) 하나 이상의 전자 부품, (2) 하나 이상의 회로, 또는 (3) 신호 (예를 들어, 전류, 전압 또는 광학 신호)가 서로간에 전달될 수 있는 방식의 하나 이상의 시스템 중 둘 이상의 임의의 조합의 연결, 결합 또는 연합을 의미하도록 의도된다. "커플링된"의 비제한적 예로는, 전자 부품, 회로, 또는 이들 사이에서 연결된 스위치(들) (예를 들어, 트렌지스터(들))을 갖는 전자 부품 사이의 직접적 연결을 포함할 수 있다.
용어 "구동 회로"는 유기 전자 부품과 같은 전자 부품의 활성화를 제어하도록 구성된 회로를 의미하도록 의도된다
용어 "전기적으로 연속적인"은 전기적 개회로가 없는 전기적 전도로를 형성하는 층, 부재 또는 구조체를 의미하도록 의도된다.
용어 "전극"은 운반체를 수송하도록 구성된 구조체를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 전극은 애노드(anode), 캐소드(cathode)일 수 있다. 전극은 트랜지스터, 커패시터, 저항기, 유도자, 다이오드, 유기 전자 부품 및 전원 장치의 부분을 포함할 수 있다.
용어 "전자 부품"은 전기 또는 전기 방사 (예를 들어, 전기 광학) 기능을 수행하는 최저 수준 단위의 회로를 의미하도록 의도된다. 전자 부품은 트랜지스터, 다이오드, 저항기, 유도자, 반도체 레이저, 광학 스위치 등을 포함할 수 있다. 전자 부품은 기생 저항 (예를 들어, 와이어의 기생 저항) 또는 기생 정전용량 (예를 들어, 전도체 사이의 커패시터가 의도되지 않거나 우연적인 경우에 상이한 전자 부품에 전기적으로 연결된 2개의 전도체 사이의 정전용량 커플링)을 포함하지 않는다.
용어 "배제부"는 영역을 특성화하는 경우에 고려되지 않는 영역의 일부를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 영역의 주변부에 직접 인접한 영역의 일부는, 조성, 두께, 기타 파라미터 또는 이들의 임의의 조합이 주변부로부터 주변부에서 이격된 영역의 또다른 부분으로 갈수록 변하는, 전이 구역을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서는 영역의 10%가 배제부일 수 있고, 또다른 실시양태에서는 영역의 5%가 배제부일 수 있다.
용어 "친수성"은 액체의 연부가 그것이 접촉된 표면에 대해 90 도 미만의 습윤각을 나타낸다는 것을 의미하도록 의도된다.
용어 "소수성"은 액체의 연부가 그것이 접촉된 표면에 대해 90 도 이상의 습윤각을 나타낸다는 것을 의미하도록 의도된다.
용어 "층"은 용어 "필름"과 상호교환가능하게 사용되며, 이는 원하는 영역을 덮는 코팅을 지칭한다. 상기 영역은 전체 장치 또는 실제 화상 디스플레이와 같은 특정 기능 영역만큼 크거나, 또는 단일 서브-픽셀만큼 작을 수 있다. 필름은 증착 및 액상 침착을 비롯한 임의의 통상적 침착 기술에 의해 형성될 수 있다. 액상 침착 기술로는, 연속 침착 기술, 예컨대 스핀 코팅, 그래비어 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 슬롯-다이 코팅, 분무 코팅 및 연속 노즐 코팅; 및 비연속 침착 기술, 예컨대 잉크 젯 프린팅, 그래비어 프린팅 및 스크린 프린팅이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다.
용어 "액체 조성물"은 물질이 용해되어 용액을 형성하는 액체 매질, 물질이 분산되어 분산액을 형성하는 액체 매질 또는 물질이 현탁되어 현탁액 또는 에멀젼을 형성하는 액체 매질을 의미하도록 의도된다.
용어 "액체 매질"은 순수 액체, 액체의 조합, 용액, 분산액, 현탁액 및 에멀젼을 비롯한 액체 물질을 의미하도록 의도된다. 액체 매질은 1종 이상의 용매의 존재 여부와 관계 없이 사용된다.
기울기에 대하여 용어 "음의"는 (1) 층, 부재, 구조체 또는 이들의 조합의 벽과 (2) 기준면 사이에 형성된 각도가 예각인 것을 의미하도록 의도된다.
용어 "유기 활성층"은 스스로, 또는 다른 물질과 접촉시 정류 접합부를 형성할 수 있는 하나 이상의 유기층을 의미하도록 의도된다.
용어 "배향"은 라인을 따라 배치되는 방향을 의미하도록 의도된다. 일 실시양태에서는, 행이 하나의 배향에 상응할 수 있고, 열이 또다른 배향에 상응할 수 있다. 또다른 실시양태에서는, 대각선이 하나의 배향에 상응할 수 있다.
용어 "개구부"는, 평면도의 사시도에서 볼 때, 영역을 둘러싼 특정 구조체가 부재하는 것을 특징으로 하는 영역을 의미하도록 의도된다.
용어 "유기 전자 장치"는 하나 이상의 반도체층 또는 물질을 포함하는 장치를 의미하는 것으로 의도된다. 유기 전자 장치로는, (1) 전기 에너지를 방사선으로 전환시키는 장치 (예를 들어, 발광 다이오드, 발광 다이오드 디스플레이 또는 다이오드 레이저), (2) 전자 프로세스를 통해 신호를 검출하는 장치 (예를 들어, 광검출기 (예컨대 광전도성 셀, 광레지스터, 광스위치, 광트랜지스터 또는 광전관), IR 검출기 또는 바이오센서), (3) 방사선을 전기 에너지로 전환시키는 장치 (예를 들어, 광전지 장치 또는 태양 전지), 및 (4) 하나 이상의 유기 반도체층을 포함하는 하나 이상의 전자 부품을 포함하는 장치 (예를 들어, 트랜지스터 또는 다이오드)가 포함된다.
장치내의 층, 부재 또는 구조체를 언급하는 데 사용된 용어 "상부" (또는 "상부에 배치된")는, 하나의 층, 부재 또는 구조체가 또다른 층, 부재 또는 구조체와 바로 인접하여 또는 접촉하여 있다는 것을 반드시 의미하지는 않는다.
용어 "수동형 매트릭스"는 임의의 구동 회로를 갖지 않는 전자 부품의 어레이를 의미하도록 의도된다.
용어 "주변부"는, 층, 부재 또는 구조체의 경계가 평면도에서 폐쇄된 평면 형상을 형성한다는 것을 의미하도록 의도된다.
용어 "중합체"는 하나 이상의 단량체 반복 단위를 갖는 물질을 의미하도록 의도된다. 상기 용어는 1종의 단량체 단위만을 갖는 단독중합체 및 2종 이상의 상이한 단량체 단위를 갖는 공중합체를 포함한다. 공중합체는 중합체의 서브세트이다. 일 실시양태에서, 중합체는 5개 이상의 반복 단위를 갖는다.
용어 "주 표면"은 후속적으로 전자 부품이 형성되는 기판의 표면을 의미하도록 의도된다.
용어 "방사선 방출 부품"은 적절하게 바이어스될 때 표적 파장 또는 파장의 스펙트럼의 방사선을 방출하는 전자 부품을 의미하도록 의도된다. 방사선은 가시광 스펙트럼내에 있거나 가시광 스펙트럼을 벗어날 (UV 또는 IR) 수 있다. 방사선 방출 부품의 일례는 발광 다이오드이다.
용어 "방사선 반응성 부품"은 적절하게 바이어스 될 때 표적 파장 또는 파장의 스펙트럼의 방사선에 반응할 수 있는 전자 부품을 의미하도록 의도된다. 방사선은 가시광 스펙트럼내에 있거나 가시광 스펙트럼을 벗어날 (UV 또는 IR) 수 있다. 방사선 감지 부품의 예는 IR 센서 및 광전지이다.
용어 "정류 접합부"는, 한 종류의 전하 운반체가 접합부를 통해 반대 방향에 비해 한쪽 방향으로 보다 용이하게 유동되는, 반도체층내 접합부 또는 반도체층과 다른 물질 사이의 계면에 의해 형성된 접합부를 의미하도록 의도된다. 다이오드로서 사용될 수 있는 정류 접합부의 일례는 pn 접합부이다.
용어 "기울기"는, (1) 층, 부재, 구조체 또는 이들의 조합의 벽과 (2) 기준면 사이에 형성된 각도를 의미하도록 의도된다. 일 실시양태에서, 기준면은 기판의 주 표면이 될 수 있다. 전체 기울기는 기준면과 벽의 2개의 끝점 (예컨대, 기판에 가장 가깝게 위치하는 근위점 및 벽을 따라 기판으로부터 가장 멀리 위치하는 원위점)을 포함하는 라인에 의해 형성된 각도일 수 있다. 초기 기울기는, 기준면 과, 근위점 및 벽을 따라 근위점으로부터 이격되어 위치하는 중간점 (여기서, 원위점은 중간점에 비해 근위점으로부터 더 멀리에 위치함)을 포함하는 라인에 의해 형성된 각도일 수 있다.
용어 "기판"은, 1종 이상의 물질로 된 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 강성 또는 가요성일 수 있는 작업편을 의미하는 것으로 의도되며, 이는 유리, 중합체, 금속 또는 세라믹 물질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
용어 "기판 구조체"는, 영역 또는 구역을 보다 작은 영역 또는 구역으로 분리하는 주 기능을 제공하는, 기판 상부에 배치된 구조체를 의미하도록 의도된다. 기판 구조체는 캐소드 세퍼레이터 또는 웰 구조체를 포함할 수 있다.
용어 "술폰산화 중합체"는, 술폰산에 노출되었거나 또는 상응하는 술폰산의 술포네이트 라디칼을 포함하는 중합체를 의미하도록 의도된다.
용어 "습윤각"은, 고체 표면으로부터 액체를 통해 기체/액체 계면까지 측정된, 기체, 액체 및 고체 표면 사이의 연부 계면에서의 탄젠트 각도를 의미하도록 의도된다.
본원에 사용된 용어 "포함하다(comprise, include)", "포함하는(comprising, including)", "갖다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형어는 비배제적인 포함을 포괄하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 일련의 요소들을 포함하는 공정, 방법, 물품 또는 장치는 반드시 그 요소들에만 제한되는 것이 아니라, 이러한 공정, 방법, 물품 또는 장치의 고유의 것이거나 명백히 기재되어 있지는 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 명백히 상반되게 언급되지 않는 한 "또는"은 포함적인 것을 지칭하며, 배제적인 것을 지칭하지 않는다. 예를 들어, 조건 "A 또는 B"는, A가 참이고 (또는 존재하고) B가 거짓인 (또는 존재하지 않는) 것, A가 거짓이고 (또는 존재하지 않고) B가 참인 (또는 존재하는) 것, 또한 A 및 B 양쪽 모두 참인 (또는 존재하는) 것 중 어느 하나에 의해 만족된다.
영문에서 부정관사 ("a" 또는 "an")는 본 발명의 요소 및 성분을 설명하기 위해 사용된다. 이는 단지 편의를 위한 것이며, 본 발명의 일반적 의미를 제공하기 위한 것이다. 이러한 기재는 하나 또는 하나 이상을 포함하도록 해석되어야 하며, 단수형은 다른 의미를 갖는 것이 명백하지 않은 한 복수형 또한 포함한다.
원소 주기율표내의 종행에 상응하는 족 수는 문헌 [CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition (2000-2001)]에 기재된 바와 같이 "새로운 명명법" 규정을 사용한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 업계의 숙련자에게 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 방법 및 물질과 유사하거나 동등한 방법 및 물질을 본 발명의 실시양태의 실행 또는 테스트에 사용할 수 있으나, 적합한 방법 및 물질은 하기에 기재한다. 본원에 언급된 모든 공개 문헌, 특허 출원 문헌, 특허 문헌 및 기타 참고 문헌은, 특정 구절이 인용되지 않는 한 그의 전문이 참고로 도입된다. 상충되는 경우에는, 본 명세서 (정의 포함)가 지배한다. 또한, 물질, 방법 및 예들은 단지 예시적인 것이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다.
본원에 기재되지 않은 범위에 대해, 특정 물질, 가공 기술 및 회로에 관한 많은 상세사항은 통상적이며, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 광검출기, 광전지 및 반도체 부재 기술내의 교본 및 기타 공급원에서 찾아볼 수 있다.
2. 전자 장치의 구조, 층 및 부품
도 1은 선행 기술의 구조체 (102)의 평면도를 나타내고, 도 2는 선행 기술의 구조체 (102)의 단면도를 나타낸다. 구조체 (102)는 도 2의 단면도에서 볼 때 양의 기울기를 갖는 주변부를 갖는다. 액체 조성물 (106)을 구조체 (102)를 둘러싸서 형성된 웰내에 침착되는 경우, 이는 공극을 형성할 수 있다. 이러한 공극은 방사선 방출 또는 방사선 흡수를 위해 이용가능한 표면적을 감소시켜 성능 감소를 초래한다. 공극 (108)과 같은 공극은 또한, 전극과 같은 하부 구조체 (104)를 노출시킬 수 있다. 액체 조성물을 경화시켜 형성된 유기층 상에 추가의 층이 형성된 경우, 이들 층은 하부 구조체 (104)에 접촉되어 전극 사이의 전기적 단락을 허용하여 적용된 유기 전자 부품을 작동불가능하게 할 수 있다.
또한, 구조체 (102)가 소수성인 경우 (즉, 높은 습윤각을 갖는 경우)에는, 구조체 (102) 근처의 웰내에서 액체 조성물 (106)의 불량한 습윤화가 일어날 수 있고, 이는 유기층의 박층화를 초래할 수 있다. 유기층은 전극 사이의 전기적 단락을 막도록 충분히 두꺼울 수 있으나, 픽셀 연부의 얇은 유기층은 낮은 정류 비율 및 낮은 발광 효율을 초래할 수 있다.
매우 낮은 에너지의 표면 상에, 잉크 젯 프린팅 또는 노즐 프린팅을 이용하여 물질을 코팅하여 OLED 디스플레이의 활성층을 형성하는 것은 어렵다. 이러한 물질의 한가지 세트는 듀폰 DB 시리즈의 완충 물질이다. DB-1 건조 필름의 표면 에너지는 약 19 mN/m이고, 이는 테플론 (등록상표)의 표면 에너지와 매우 유사하다. 이러한 문제는 웰이 1 ㎛ 이하의 깊이를 갖는 경우에 특히 현저하다.
특정 실시양태에서, 전자 장치는 유기 전자 부품의 어레이 및 평면도에서 볼 때 각각의 유기 전자 부품의 주변부에 상응하는 개구부를 갖는 구조체를 포함한다. 상기 구조체는 단면도에서 볼 때 개구부에서 음의 기울기를 갖는다. 각각의 유기 전자 부품은, 유기 활성층을 포함하는 하나 이상의 층에 의해 분리된 제1 및 제2 전극 (예를 들어, 애노드 및 캐소드)을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 예시적 전자 장치는 또한, 전극 세퍼레이터 (예를 들어, 캐소드 세퍼레이터)와 같은 음의 기울기를 갖는 제2 구조체를 포함할 수 있다.
예시적 일 실시양태에서, 유기 전자 부품의 어레이는 수동형 매트릭스의 부분일 수 있다. 또다른 예시적 실시양태에서, 유기 전자 부품의 어레이는 능동형 매트릭스의 부분일 수 있다. 따라서, 전자 장치의 예시적 실시양태는 능동형 매트릭스 및 수동형 매트릭스 디스플레이를 포함할 수 있다.
일반적으로, 각각의 유기 전자 부품은 하나 이상의 유기 활성층에 의해 분리된 2개의 전극을 포함한다. 또한, 정공 수송층 및 전자 수송층과 같은 다른 층이 2개의 전극 사이에 포함될 수 있다. 각각의 유기 전자 부품의 주변부에 상응하는 개구부를 갖는 구조체는 격납 구조체를 한정하고, 여기에서 유기 전자 부품의 일부가 형성된다.
격납 구조체의 단면이 유기층 형성에 영향을 줄 수 있다. 도 3은 예시적 구조체 (302)의 단면도를 나타낸다. 구조체 (302)는 음의 기울기를 갖는 벽 또는 주변부 (304)를 갖고, 이는 하부 구조체 (308)과 예각을 형성한다. 도 4는, 하부 구조체 (406)의 표면과 구조체 벽 (404) 사이에 예각 α (알파)를 형성하는 예시적 구조체 (402)의 주변부의 일부를 나타낸다. 예시적 일 실시양태에서, 각도 α (알파)는 0°내지 90°, 예컨대 0°내지 60° 또는 10°내지 45°이다. 대안적 실시양태에서, 각도 α (알파)는 모세관 각도와 대략 동일하거나 그보다 클 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 액체 조성물 (306)을 구조체 (302)에 의해 형성된 개구부의 주변부내에 침착시키는 경우, 핑거 (310)이 나타날 수 있다. 구조체 (302)내의 개구부가 충전됨에 따라, 액체 조성물은 공극이 없는 층을 형성한다. 도 6은 충전된 개구부의 평면도를 나타내고, 도 7은 도 6의 절단선 7-7에서의 단면도를 나타낸다. 액체 조성물 (306)이 주변부 (304)를 따라 침착되면, 이는 하부 구조체 (308)을 덮는다. 예시적 일 실시양태에서, 액체는 도 1 및 2에 나타낸 바와 같은 유사한 구조체 및 액체 조성물에 비해 실질적으로 더욱 균일한 층을 형성한다.
도 4의 구조체에 대하여, 도 8은 표면 (406)의 상부에 형성된 층 (808)을 나타낸다. 액체 조성물이 침착되고 용매의 추출에 의해 층 (808)이 형성될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 층 (808)은 구조체 벽 (404)와 접촉되고 표면 (406)을 덮는다. 이러한 층을 포함하는 전자 장치는 단락될 가능성이 적다. 또한, 보다 균일한 층은, 격납 구조체 근처의 유기층의 박층화가 관찰되는 장치에서 나타나는 불량한 장치 성능 특징 (예를 들어, 낮은 정류 비율, 낮은 발광 효율 등)의 가능성을 감소시킨다.
일 실시양태에서, 전자 장치는 기판, 단면도에서 볼 때 음의 기울기를 갖는 제1 구조체 및 음의 기울기를 갖는 제2 구조체를 포함한다. 제1 구조체는 기판 상부에 배치되고, 이는 평면도에서 제1 패턴을 갖는다. 제2 구조체는 기판 상부에 배치되고, 이는 평면도에서 제1 패턴과 상이한 제2 패턴을 갖는다. 일 실시양태에서, 제1 구조체는 격납 구조체이고, 유기 전자 부품이 형성될 수 있는 개구부의 어레이가 형성될 수 있다. 제2 구조체는, 예를 들어 전극 세퍼레이터 구조체일 수 있다.
또다른 실시양태에서, 평면도에서 제1 구조체내의 각각의 개구부는 유기 전자 부품의 주변부에 실질적으로 상응하는 주변부를 갖는다.
일례에서, 제2 구조체는 대략 3 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 제1 구조체는 3 ㎛ 미만, 대략 1 내지 3 ㎛, 또는 1 ㎛ 미만, 예컨대 대략 0.4 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 제2 구조체는, 예를 들어 제1 구조체의 두께보다 1.5배 이상 큰 두께를 갖는다.
또다른 실시양태에서, 전자 장치는 기판, 구조체 (예를 들어, 격납 구조체) 및 제1 전극을 포함한다. 상기 구조체는 개구부를 갖고, 단면도에서 볼 때 개구부에서 음의 기울기를 갖는다. 평면도에서, 각각의 개구부는 유기 전자 부품의 주변부에 실질적으로 상응하는 주변부를 갖는다. 제1 전극은 상기 구조체 상부에 배치되고 개구부내에 배치된다. 상기 구조체 상부에 배치되고 개구부내에 배치된 제1 전극의 일부는 서로 연결된다. 특정 예에서, 유기 전자 부품은 하나 이상의 유기 활성층을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 제1 전극은 공통 전극 (예를 들어, 유기 전자 부품의 어레이에 대한 통상의 캐소드 또는 통상의 애노드)일 수 있다. 또다른 예시적 실시양태에서, 제2 전극은 기판과 상기 구조체 사이에 배치될 수 있다. 추가의 예시적 실시양태에서, 유기 전자 부품은 기판내에 배치된 구동 회로 (나타내지 않음)에 커플링될 수 있다. 일 실시양태에서는, 제1 전극 이전에 제2 전극이 형성될 수 있음을 주목한다.
예시적 일 실시양태에서, 음의 기울기를 갖는 구조체(들)은 실질적으로 소수성인 표면을 갖는다. 표면은 액체 조성물에 대해 45°초과, 예컨대 90°이상의 습윤각을 나타낸다. 반면, 전극과 같은 하부 구조체는 실질적으로 친수성인 표면을 가질 수 있고, 이는 액체 조성물에 대해 90°미만, 예컨대 60°미만, 또는 대략 0°내지 약 45°의 습윤각을 나타낸다.
3. 전자 장치의 제조 방법
전자 장치의 제조 방법의 일례는, 기판 상부에 배치되고 단면 사시도에서 음의 기울기를 갖는 하나 이상의 구조체를 형성하는 것을 포함한다. 방법의 일례를 도 9 내지 23에 나타내었으며, 이는 수동형 매트릭스 디스플레이에 이용될 수 있다. 이 방법에 대한 변법을 이용하여 다른 전자 장치를 제조할 수 있다.
도 9는 예시적 방법 배열의 일부의 평면도를 나타내고, 도 10은 도 9의 절단선 10-10에서의 부분의 단면도를 나타낸다. 전극 (904)는 기판 (902) 상에 침착된다. 기판 (902)는 유리 또는 세라믹 물질, 또는 하나 이상의 중합체 필름을 포함하는 가요성 기판일 수 있다. 예시적 일 실시양태에서, 기판 (902)는 투명하다. 임의로는, 기판 (902)는 차단층, 예컨대 균일한 차단층 또는 패턴화된 차단층을 포함할 수 있다.
전극 (904)는 애노드 또는 캐소드일 수 있다. 도 9는 평행 스트립으로서의 전극 (904)를 나타낸다. 별법으로, 전극 (904)는 정사각형, 직사각형, 원형, 삼각형, 타원형 등과 같은 평면 형상을 갖는 구조체의 패턴화된 어레이일 수 있다. 일반적으로, 전극은 통상의 방법 (침착, 패턴화 또는 이들의 조합)을 이용하여 형성할 수 있다.
전극 (904)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 전도성 물질은 산화인듐주석 (ITO)과 같은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 다른 투명한 전도성 물질로는, 예를 들어, 산화인듐아연, 산화아연 및 산화주석이 포함된다. 다른 예시적 전도성 물질로는, 산화아연주석 (ZTO), 원소 금속, 금속 합금 및 이들의 조합이 포함된다. 전극 (904)는 또한, 전도성 납 (나타내지 않음)에 커플링될 수 있다. 예시적 일 실시양태에서, 전극 (904)는 친수성 표면을 가질 수 있다.
단면도에서 음의 기울기를 갖는 구조체내에 후속 층을 침착시키거나 패턴화할 수 있다. 도 11은 방법에서 이러한 배열의 평면도를 나타내고, 도 12는 배열의 단면도를 나타낸다. 개구부 (1108)을 갖고, 단면도에서 볼 때 개구부 (1108)에서 음의 기울기를 갖는 구조체 (1106)이 형성된다. 개구부 (1108)은 전극 (904)의 일부를 노출시킬 수 있다. 평면도에서 볼 때, 개구부 (1108)의 저부는 전극 (904)의 일부를 포함할 수 있거나, 또는 기판 (902)의 일부를 또한 포함할 수 있다.
예시적 일 실시양태에서, 구조체 (1106)은 레지스트 또는 중합체 층으로부터 형성될 수 있다. 레지스트는, 예를 들어 네가티브 레지스트 물질 또는 포지티브 레지스트 물질일 수 있다. 레지스트는 기판 (902) 상에, 또한 전극 (904) 상에 침착될 수 있다. 전형적인 액상 침착 기술로는, 연속 침착 기술, 예컨대 스핀 코팅, 그래비어 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 슬롯-다이 코팅, 분무 코팅 및 연속 노즐 코팅; 및 비연속 침착 기술, 예컨대 잉크 젯 프린팅, 그래비어 프린팅 및 스크린 프린팅이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 레지스트는 자외선 (UV)과 같은 방사선에 대한 선택적 노광에 의해 패턴화될 수 있다. 일 실시양태에서, 레지스트는 스핀 침착 및 베이킹된다 (나타내지 않음). 레지스트는 마스크 (나타내지 않음)를 통해 UV선에 노출되고, 현상되고, 베이킹되어, 개구부에서 음의 기울기를 갖는 구조체를 제공한다. 음의 기울기는, (1) 마스크 사용시 UV 다량 노광을 이용하거나 (조준되지 않음) 또는 (2) 마스크를 레지스트층과 방사선원 사이에 배치하면서 (나타내지 않음) 레지스트층을 과다노출시킴으로써 달성할 수 있다.
또다른 예시적 실시양태에서는, 희생 구조체를 사용할 수 있다. 일 실시양태에서는, 희생층을 침착시키고 패턴화하여 양의 기울기를 갖는 희생 구조체를 형성한다. 보다 구체적 실시양태에서는, 단면도에서 희생 구조체가 후속 형성되는 제1 구조체 (1106)에 대해 상보적 프로파일을 갖는다. 희생층의 두께는 후속적으로 제1 구조체로부터 후속 형성된 것과 실질적으로 동일하다. 일 실시양태에서, 희생층은 제1 전극 (904) 및 기판 (902) 상에 침착된다. 패턴화된 레지스트층은 통상의 기술을 이용하여 희생층 상에 형성한다. 구체적 일 실시양태에서는, 통상의 레지스트-부식 에칭 기술을 이용하여 기울어진 측벽을 형성한다. 또다른 구체적 실시양태에서는, 통상의 등방성 에칭을 이용한다. 이어서, 통상의 레지스트 제거 방법을 이용하여 패턴화된 레지스트층을 제거한다.
제1 구조체 (1106)에 사용되는 또다른 층을 희생 구조체 상에, 또한 희생 구조체의 개구부내에 침착시킨다. 일 실시양태에서, 상기 다른 층은 적어도 희생 구조체의 두께만큼의 두께를 갖는다. 다른 실시양태에서, 상기 다른 층은 희생층보다 실질적으로 두껍다. 희생 구조체 외부에 배치된 다른 층의 일부는, 무기 반도체 분야에서 통상적인 에칭 또는 연마 기술을 이용하여 제거한다. 상기 부분을 제거한 후, 제1 구조체가 형성된다. 이어서, 희생 구조체를 제거하여 제1 구조체 (1106)내에 개구부 (1108)을 형성한다.
일 실시양태에서, 제1 구조체 및 희생 구조체를 위한 물질은 제1 구조체 및 희생 구조체 중 하나의 물질이 다른 구조체에 대해 선택적으로 제거될 수 있도록 상이하다. 물질의 예로는, 금속, 산화물, 질화물 및 레지스트가 포함된다. 희생층을 위한 물질은 이것이 제1 전극 (904)에 현저한 손상을 주지 않으면서 기판 (902)로부터 선택적으로 제거될 수 있도록 선택할 수 있다. 본 명세서를 읽은 후, 당업자는 그의 필요성 및 요망사항을 만족시키는 물질을 선택할 수 있다.
제조 후, 구조체 (1106)은 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 패턴은 도 11에 나타낸 패턴일 수 있다. 대안적 패턴을 도 13 및 14에 나타내었다. 도 13은 격자 패턴을 나타낸다. 도 14는, 평면도에서 볼 때, 하부 전극을 가로질러 배향된 타원형 개구부 (1404), 원형 개구부 (1406) 및 하부 전극을 따라 배향된 타원형 개구부 (1408)을 포함할 수 있는 패턴을 나타낸다.
또다른 실시양태에서, 또다른 패턴은 전극 (904)의 길이에 대해 실질적으로 평행하게 배향된 종행을 포함할 수 있다. 각각의 종행은 음의 기울기를 갖고, 전극 (904)에 인접한 또는 그 사이의 위치에서 기판 (902)를 덮는 적어도 일부분을 갖는다. 후속 형성된 전극 세퍼레이터 구조체를 갖는 종행의 조합은, 평면도에서 직사각형 개구부를 형성할 수 있다. 구조체의 조합이 형성된 후에 임의의 하나 이상의 액체 조성물이 기판 상에 형성된다.
임의로는 제2 구조체가 기판 (902) 및 구조체 (1106) 상에 침착될 수 있다. 제2 구조체는 제1 구조체 (1106)의 패턴에 따라 전극 (904)의 일부와 접촉되거나 접촉되지 않을 수 있다. 제2 구조체는, 예를 들어 전극 세퍼레이터 구조체일 수 있다. 도 15, 16, 17 및 18은 제2 구조체 (1510)을 포함하는 예시적 방법 배열을 나타낸다. 도 15는, 전극 구조체 (904)에 대해 실질적으로 수직으로 배향된 제2 구조체 (1510)를 포함하는 평면도를 나타낸다. 도 16은 절단선 16-16에서의 제2 구조체 (1510)의 길이 사이의, 또한 그 길이에 평행한 단면도를 나타낸다. 도 17 및 18은 제2 구조체 (1510)에 수직인 단면도를 나타낸다. 도 17은 절단선 17-17에서의 개구부 (1108)을 통과하는 단면도를 나타내고, 도 18은 절단선 18-18에서의 개구부 (1108)로부터 떨어져 있는 단면도를 나타낸다.
도 17 및 18에 나타낸 바와 같이, 제2 구조체 (1510)의 단면도는 음의 기울기를 갖는다. 제2 구조체 (1510)은 개구부에서 제1 구조체 (1106)의 일부를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 대안적 실시양태에서, 제2 구조체 (1510)는 제1 구조체 (1106)의 상부를 완전히 덮도록 형성할 수 있다. 일반적으로, 제2 구조체 (1510)은 제1 구조체 (1106)에 대하여 기재된 것과 유사한 기술에 의해 제조할 수 있다.
제1 구조체 (1106), 및 임의로는 제2 구조체 (1510)이 형성되면, 개구부에 의해 노출된 전극 (904)를, 예컨대 UV/오존 세정에 의해 세정할 수 있다. 소수성 표면이 형성되도록 구조체 (1108 및 1510)을 처리할 수 있다. 예를 들어, 플루오르 함유 플라즈마를 이용하여 구조체 (1108 및 1510)의 표면을 처리할 수 있다. 플루오르 플라즈마는 CF4, C2F6, NF3, SF6 또는 이들의 조합과 같은 기체를 사용하여 형성할 수 있다. 플라즈마 방법은 직접 노출 플라즈마를 포함할 수 있거나, 또는 하류 플라즈마를 이용할 수 있다. 또한, 플라즈마는 O2를 포함할 수 있다. 예시적 일 실시양태에서, 플루오르 함유 플라즈마는 0 내지 20%의 O2, 예컨대 약 8%의 O2를 포함할 수 있다.
특정 일 실시양태에서, 플라즈마는 마치 플라즈마 시스템즈 (March Plasma Systems, 미국 캘리포니아주 콘코드 소재)의 마치(March) PX500 모델 플라즈마 발생기를 이용하여 발생시킨다. 장비는 천공되고 분쇄된 플레이트 및 부유 기판 플레이트를 사용하는 유통 방식으로 구성된다. 이 실시양태에서는, 6-인치 부유 기판을 CF4/O2 기체 조성물로부터 형성된 플라즈마로 처리한다. 상기 기체 조성물은 80 내지 100 부피%의 CF4, 예컨대 대략 92 부피%의 CF4, 및 0 내지 20 부피%의 O2, 예컨대 대략 8 부피%의 O2를 포함할 수 있다. 기판은 200 내지 500 W의 플라즈마를 이용하여 300 내지 600 mTorr의 압력에서 2 내지 5분 동안 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 기판은 대략 400 W의 플라즈마를 이용하여 대략 400 mTorr의 압력에서 대략 3분 동안 노출시킬 수 있다.
도 19 및 20은, 유기층 (1913)을 침착시키는 방법에서의 배열의 일례를 나타낸다. 유기층 (1913)은 하나 이상의 유기층을 포함할 수 있다. 도 20에 나타낸 바와 같은 일 실시양태에서, 유기층 (1913)은 전하 수송층 (1914) 및 유기 활성층 (1912)를 포함한다. 존재하는 경우 전하 수송층 (1914)는 제1 전극 (904) 상에, 또한 유기 활성층 (1912) 이전에 형성된다. 전하 수송층 (1914)는 다수의 효과를 제공할 수 있다. 일 실시양태에서, 전하 수송층 (1914)는 정공 수송층이다. 나타내지는 않았으나, 추가의 전하 수송층이 유기 활성층 (1912) 상에 형성될 수 있다. 따라서, 유기층 (1913)은 유기 활성층 (1912), 및 하나 또는 두 전하 수송층을 포함할 수 있거나, 또는 전하 수송층을 포함하지 않을 수 있다. 각각의 전하 수송층 (1914), 유기 활성층 (1912) 및 추가의 전하 수송층은 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 또다른 실시양태에서는, 분리된 전하 수송층 및 유기 활성층 대신에 조성이 등급화되거나 연속 변화되는 단일 층을 사용할 수 있다.
도 19 및 20으로 돌아가서, 전하 수송층 (1914) 및 유기 활성층 (1912)는 전극 (904) 상에 순차적으로 형성된다. 각각의 전하 수송층 (1914) 및 유기 활성층 (1912)는, 예를 들어 연속 침착 기술, 예컨대 스핀 코팅, 그래비어 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 슬롯-다이 코팅, 분무 코팅 및 연속 노즐 코팅; 비연속 침착 기술, 예컨대 잉크 젯 프린팅, 그래비어 프린팅 및 스크린 프린팅; 캐스팅; 및 증착 (이에 제한되지는 않음)에 의해 형성할 수 있다. 예를 들어, 유기 물질을 포함하는 액체 조성물은 마이크로노즐과 같은 노즐을 통해 분배할 수 있다. 전하 수송층 (1914) 및 유기 활성층 (1912) 중 하나 또는 이들 모두를 도포 후에 경화시킬 수 있다.
이 실시양태에서, 전하 수송층 (1914)는 정공 수송층이다. 정공 수송층을 사용하여, 전도성 부재 (904)가 유기 활성층 (1912)에 직접 접촉된 장치에 비해 잠재적으로 장치의 수명을 증가시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 구체적 일 실시양태에서, 정공 수송층은 폴리아닐린 ("PANI"), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜 ("PEDOT")과 같은 유기 중합체, 또는 테트라티아풀발렌 테트라시아노퀴노디메탄 (TTF-TCQN)과 같은 유기 전하 전달 화합물을 포함할 수 있다. 정공 수송층은 전형적으로 대략 100 내지 250 nm 범위의 두께를 갖는다.
정공 수송층은 전형적으로, 전자가 후속 형성되는 활성 구역으로부터 제거되어 전도성 부재 (904)로 전달될 수 있도록 전도성이다. 전도성 부재 (904) 및 임의의 정공 수송층은 전도성이지만, 전형적으로는 전도성 부재 (904)의 전도도가 정공 수송층보다 현저히 높다.
유기 활성층 (1912)의 조성은 전형적으로 유기 전자 장치의 용도에 따라 달라진다. 유기 활성층 (1912)가 방사선 방출 유기 전자 장치에 사용되는 경우, 유기 활성층 (1912)의 물질(들)은 충분한 바이어스 전압이 전극층에 인가되면 방사선을 방출한다. 방사선 방출 활성층은 거의 모든 유기 전계발광 물질 또는 다른 유기 방사선 방출 물질을 함유할 수 있다.
이러한 물질은 소분자 물질 또는 중합체 물질일 수 있다. 소분자 물질로는, 예를 들어 미국 특허 제4,356,429호 및 동 제4,539,507호에 기재된 것들이 포함될 수 있다. 별법으로, 중합체 물질로는, 미국 특허 제5,247,190호, 동 제5,408,109호 및 동 제5,317,169호에 기재된 것들이 포함될 수 있다. 물질의 예는, 반도체 공액 중합체이다. 이러한 중합체의 일례는, 폴리(페닐렌비닐렌) ("PPV")이다. 발광 물질은 첨가제를 갖거나 갖지 않는 또다른 물질의 매트릭스내에 분산될 수 있으나, 전형적으로는 단독으로 층을 형성한다. 유기 활성층은 일반적으로 대략 40 내지 100 nm 범위의 두께를 갖는다.
유기 활성층 (1912)가 방사선 수용 유기 전자 장치내에 도입된 경우, 유기 활성층 (1912)의 물질(들)은 많은 공액 중합체 및 전계발광 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질로는, 예를 들어 많은 공액 중합체, 및 전계발광 및 광발광 물질이 포함된다. 구체적 예로는, 폴리(2-메톡시, 5-(2-에틸-헥실옥시)-1,4-페닐렌비닐렌) ("MEH-PPV") 및 CN-PPV를 갖는 MEH-PPV 복합물이 포함된다. 유기 활성층 (1912)는 전형적으로 대략 50 내지 500 nm 범위의 두께를 갖는다.
나타내지는 않았으나, 임의의 전자 수송층이 유기 활성층 (1912) 상에 형성될 수 있다. 전자 수송층은 전하 수송층의 또다른 예이다. 전자 수송층은 전형적으로, 전자가 후속 형성되는 캐소드로부터 주입되어 유기 활성층 (1912)로 전달될 수 있도록 전도성이다. 후속 형성되는 캐소드 및 임의의 전자 수송층은 전도성이지만, 전형적으로는 캐소드의 전도도가 전자 수송층보다 현저히 높다.
구체적 일 실시양태에서, 전자 수송층은 금속 킬레이트화 옥시노이드 화합물 (예를 들어, Alq3); 페난트롤린 기재의 화합물 (예를 들어, 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 ("DDPA"), 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 ("DPA")); 아졸 화합물 (예를 들어, 2-(4-비페닐)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸 ("PBD"), 3-(4-비페닐)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸 ("TAZ"); 또는 이들의 임의의 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다. 별법으로, 임의의 전자 수송층은 무기 물질일 수 있고, BaO, LiF 또는 Li2O를 포함할 수 있다. 전자 수송층은 전형적으로 대략 30 nm 내지 대략 500 nm 범위의 두께를 갖는다.
임의의 하나 이상의 전하 수송층 (1914), 유기 활성층 (1912) 및 추가의 전하 수송층을 1종 이상의 액체 매질을 포함하는 액체 조성물로서 도포할 수 있다. 소수성 및 친수성 표면은 액체 조성물내의 액체 매질에 대해 특이적이다. 일 실시양태에서, 액체 조성물은, 예를 들어 알콜, 글리콜 및 글리콜 에테르를 포함하는 공용매를 포함할 수 있다. 유기 활성층 액체 매질에 대한 용매는 전하 수송층을 용해시키지 않도록 선택할 수 있다. 별법으로, 용매는 전하 수송층이 그 용매 중에서 가용성 또는 부분 가용성이 되도록 선택할 수 있다.
특정 실시양태에서, 구조체 (1106)의 음의 기울기는 유기 물질의 액체 조성물을 개구부 (1108)의 주변부 주위로 끌어올리는 모세관 효과를 일으킨다. 유기 활성층 (1912)가 일단 경화되면, 이는 개구부 (1106)내의 하부층, 예컨대 전극 (904) 및 전하 수송층 (1914)를 덮어서 전극 (예를 들어, 애노드 및 캐소드)과 같은 전도성 부재 사이의 전기적 단락을 막는다.
제2 전극은 유기층 (1913) (이 실시양태에서는 전하 수송층 (1914) 및 유기 활성층 (1912)를 포함함) 상에 형성된다. 도 21은 방법 배열의 평면도를 나타내고, 도 22 및 23은 방법 배열의 단면도를 나타낸다. 일 실시양태에서는, 스텐실 마스크를 사용하여 층을 침착시켜 제2 구조체 (1510) 상에 전도성 부재 (2118)을 형성하고, 유기 활성층 (1913) 상에, 또한 구조체 (1106)의 일부 상에 전극 (2116)을 형성한다. 전극 (2116)과 전도성 부재 (2118) 사이의 높이 차이는 이들이 연결되지 않도록 유지한다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 전극층 (2116)은 개구부 (1108) 및 제1 구조체 (1106)의 일부내 층의 상부에 배치된다. 개구부 (1108)내 층의 상부에 배치된 전극층 (2116)의 일부와, 제1 구조체 (1106)의 일부의 상부에 배치된 전극 (2116)의 일부는 서로 연결되어 전기적으로 연속적인 구조체를 형성한다.
일 실시양태에서, 전극 (2116)은 캐소드로서 작용한다. 유기층 (1913)에 가장 가까운 전극 (2116)의 층은 1족 금속 (예를 들어, Li, Cs), 2족 (알칼리 토) 금속, 희토류 금속, 예컨대 란탄족 및 악티늄족 금속으로부터 선택될 수 있다. 전극층 (2116 및 2118)은 대략 300 nm 내지 대략 600 nm 범위의 두께를 갖는다. 구체적 비제한적 일 실시양태에서는, 대략 10 nm 미만의 Ba층, 그 후 대략 500 nm의 Al층이 침착될 수 있다. Al층은 임의의 금속 및 금속 합금을 대체하거나 이들과 함께 사용될 수 있다.
도 21, 22 및 23에 도시한 바와 같이, 전극 (904)와 같은 애노드, 유기층 (1913) 및 전극 (2116)과 같은 캐소드로부터 형성된 유기 전자 부품은 주변 회로를 통해 어드레스가능하다. 예를 들어, 전극 (2116)의 하나의 선택된 열 및 전극 (904)의 하나의 선택된 행을 가로질러 인가된 전위는 하나의 유기 전자 부품이 활성화시킨다.
봉입층 (나타내지 않음)을 어레이, 및 주변 및 원격 회로 상에 형성하여, 전자 디스플레이, 방사선 검출기 및 광전지와 같은 실질적으로 완전한 전기 장치를 제조할 수 있다. 봉입층은 그와 기판 사이에 유기층이 배치되지 않도록 레일에 부착될 수 있다. 방사선이 봉입층을 통해 투과될 수 있다. 이 경우, 봉입층은 방사선에 대해 투명하여야 한다.
4. 기타 실시양태
유기 전자 부품의 형성 후, 제1 구조체 (1106) 및 제2 구조체 (1510)을 임의로는 변경 또는 제거할 수 있다. 예시적 일 실시양태에서는, 전자 장치를 구조체 (1106) 또는 구조체 (1510)을 형성하는 물질의 유리 전이 온도 근처로 가열할 수 있다. 이러한 가열은 역류를 제공하며, 이는 단면 사시도에서 볼 때 구조체의 기울기가 최종 장치에서 변하게 한다. 또다른 실시양태에서는, 에칭 공정을 이용하여 구조체 (1106)과 같은 구조체를 제거할 수 있다. 따라서, 최종 전자 장치의 단면 외관은 도 21, 22 및 23에 도시된 구조체 및 층과 상이할 수 있다.
도 9 내지 23에 나타낸 방법에 의해 제조된 전자 장치는 수동형 매트릭스 장치이다. 대안적 실시양태에서, 전자 장치는 능동형 매트릭스 장치일 수 있다. 도 24 및 25는 능동형 매트릭스 장치의 일례를 나타낸다. 도 25는 도 24의 절단선 25-25에서의 전자 부품의 단면을 나타낸다. 각각의 유기 전자 부품 (2416)은 연합된 구동 회로 (2418)을 갖는 특이적 전극 (2406)을 포함할 수 있다. 구동 회로 (2418)이 기판 (2402)내에 도입되고, 그 위에 특이적 전극 (2406)이 형성될 수 있다. 격납 구조체 (2404)는 유기 전자 부품 (2416)의 주변부에 상응하는 개구부를 가질 수 있다. 다른 실시양태에서는, 수동형 매트릭스 장치에 대해 기재된 다른 격납 구조체의 일부와 같은 다른 구조체가 사용될 수 있다. 격납 구조체 (2404)는 단면 사시도에서 볼 때 개구부에서 음의 기울기를 갖는다. 유기층 (2408)은 특이적 전극 (2406)의 상부에 배치될 수 있고, 이는 정공 수송층 (2412) 및 유기 활성층 (2410)을 포함할 수 있다. 임의로는, 유기층 (2408)이 전자 수송층 (나타내지 않음)을 포함할 수 있다. 또한, 유기 전자 부품 (2416)은 공통 전극 (2414)를 포함할 수있다. 이어서, 각각의 유기 전자 부품 (2416)을 능동형 매트릭스 메카니즘, 예컨대 구동 회로 (2418)을 통해 활성화시킬 수 있다.
상기에 나타낸 다양한 실시양태에서, 전극은 캐소드 또는 애노드일 수 있다. 예를 들어, 전극 (904)는 애노드 또는 캐소드일 수 있다. 유사하게, 전극 (2116)은 애노드 또는 캐소드일 수 있다. 특정 일 실시양태에서, 전극 (904)는 투명한 기판 (902) 상부에 배치된 투명한 애노드이다. 전자 디스플레이 장치에서, 유기 전자 부품으로부터 방출된 방사선은 투명한 애노드 및 기판을 통해 방출될 수 있다. 별법으로, 전극 (904)는 투명한 캐소드일 수 있다.
또다른 실시양태에서, 전극 (904) 및 기판 (902)는 불투명하거나 반사성일 수 있다. 이 실시양태에서, 전극 (2116)은 투명한 물질로 제조될 수 있고, 방사선 방출 장치의 경우, 방사선은 전극 (2116)을 통해 유기 전자 부품으로부터 방출될 수 있다.
추가의 실시양태에서, 전자 장치의 제조 방법은, 방사선 반응성 장치, 예컨대 센서 어레이, 광검출기, 광전도성 셀, 광레지스터, 광스위치, 광트랜지스터, 광전관, IR 검출기, 바이오센서, 광전지 또는 태양 전지를 제작하는 데 이용할 수 있다. 방사선 반응성 장치는 투명 기판 및 기판 사이드 전극을 포함할 수 있다. 별법으로, 방사선 반응성 장치는 투명한 상부 전극을 포함할 수 있다. 광검출기의 예로는, 광전도성 셀, 광레지스터, 광스위치, 광트랜지스터, 광전관 및 광전지 (예를 들어, 문헌 [Kirk-Othmer, Concise Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edition, p.1537, (1999)]에 기재됨)가 포함된다.
또다른 추가의 실시양태에서, 전자 장치의 제조 방법은, 무기 장치에 이용될 수 있다. 일 실시양태에서는, 무기층을 형성하는 액체 조성물을 사용하여, 음의 기울기를 갖는 동일한 또는 다른 구조체에 인접한 액체 조성물의 양호한 도포를 가능하게 할 수 있다.
상기 명세서에서는, 개념을 구체적 실시양태에 대하여 기재하였다. 그러나, 당업자는 하기 청구의 범위에 기재된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있음을 인지한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적 의미가 아니라 예시적 의미로 간주되어야 하고, 모든 이러한 변형은 본 발명의 범위내에 포함되는 것으로 의도된다.
이점, 다른 유리한 점 및 문제에 대한 해결책을 상기에서 구체적 실시양태에 대하여 설명하였다. 그러나, 임의의 이점, 유리한 점 또는 해결책을 제공하거나 보다 현저하게 할 수 있는 이점, 유리한 점, 문제에 대한 해결책 및 임의의 특징(들)이 임의의 또는 모든 청구의 범위의 중요한, 필수적인 또는 본질적인 특징으로서 구성되어선 안된다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 업계의 숙련자에게 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 방법 및 물질과 유사하거나 동등한 방법 및 물질을 본 발명의 실시양태의 실행 또는 테스트에 사용할 수 있으나, 적합한 방법 및 물질은 하기에 기재한다. 본원에 언급된 모든 공개 문헌, 특허 출원 문헌, 특허 문헌 및 기타 참고 문헌은, 특정 구절이 인용되지 않는 한 그의 전문이 참고로 도입된다. 상충되는 경우에는, 본 명세서 (정의 포함)가 지배한다. 또한, 물질, 방법 및 예들은 단지 예시적인 것이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다.
상기 명세서에서는, 개념을 구체적 실시양태에 대하여 기재하였다. 그러나, 당업자는 하기 청구의 범위에 기재된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있음을 인지한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적 의미가 아니라 예시적 의미로 간주되어야 하고, 모든 이러한 변형은 본 발명의 범위내에 포함되는 것으로 의도된다.
많은 측면 및 실시양태를 상기에 설명하였고, 이들은 단지 예시적인 것이며 제한적인 것이 아니다. 본 명세서를 읽은 후, 당업자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 다른 측면 및 실시양태가 가능함을 인지한다.
이점, 다른 유리한 점 및 문제에 대한 해결책을 상기에서 구체적 실시양태에 대하여 설명하였다. 그러나, 임의의 이점, 유리한 점 또는 해결책을 제공하거나 보다 현저하게 할 수 있는 이점, 유리한 점, 문제에 대한 해결책 및 임의의 특징(들)이 임의의 또는 모든 청구의 범위의 중요한, 필수적인 또는 본질적인 특징으로서 구성되어선 안된다.
명확히 하기 위해 본원에서 별도의 실시양태의 문맥내에 기재한 특정 특징들은, 단일 실시양태에서 조합되어 제공될 수도 있음을 인지한다. 역으로, 간략히 하기 위해, 단일 실시양태의 문맥내에 기재한 각종 특징들은, 별도로 또는 임의의 하위조합으로 제공될 수도 있다. 또한, 범위로 기재된 값의 언급은 그 범위내의 각각의 값 및 모든 값을 포함한다.
Claims (20)
- 기판의 표면으로부터 직접 연장되어 공간을 한정하는 다수의 벽을 갖고, 다수의 벽 중 하나 이상과 기판의 표면 사이에 형성된 각도가 예각인 기판 구조체;30 mN/m 이하의 제1 표면 에너지를 갖고, 상기 공간 내에 침착되어 공간 내에 노출된 기판 구조체의 표면을 덮는 제1층; 및제1층의 상부에 침착된 제2층을 포함하는 격납 구조체.
- 제1항에 있어서, 제1층이 25 mN/m 이하의 표면 에너지를 갖는 격납 구조체.
- 제1항에 있어서, 제1층이 20 mN/m 이하의 표면 에너지를 갖는 격납 구조체.
- 제1항에 있어서, 제2층이 중합체를 포함하는 격납 구조체.
- 제1항에 있어서, 제1층이 플루오르화 또는 술폰산화 중합체를 포함하는 격납 구조체.
- 제5항에 있어서, 제1층이 플루오르화 중합체를 포함하는 격납 구조체.
- 제1항에 있어서, 벽이 상기 공간의 저부에서 벽을 따라 초기 기울기를 갖고, 초기 기울기는 전체 기울기에 비해 보다 수직인 격납 구조체.
- 제1항에 있어서, 기판 구조체가 벽을 따라 제1 표면 에너지보다 큰 제2 표면 에너지를 갖는 격납 구조체.
- 제1항에 있어서, 제2층 상의 유기 활성층을 추가로 포함하는 격납 구조체.
- 제9항에 있어서, 기판 구조체가 벽을 따라 제3 표면 에너지를 갖고, 제3 표면 에너지는 제1 표면 에너지보다 크고 제2 표면 에너지보다 작은 격납 구조체.
- 제1항의 격납 구조체를 포함하는 유기 전자 장치.
- 삭제
- 삭제
- 기판의 표면으로부터 직접 연장되어 공간을 한정하는 다수의 벽을 갖고, 다수의 벽 중 하나 이상과 기판의 표면 사이에 형성된 각도가 예각인 기판 구조체를 제공하는 단계;상기 공간 내에 노출된 기판 구조체의 표면을 덮도록 30 mN/m 이하의 제1 표면 에너지를 갖는 제1층을 형성하는 단계;상기 공간내의 제1층 상에, 액체 조성물내의 액체 매질이 제1 표면 에너지보다 큰 제2 표면 에너지를 갖는 액체 조성물을 침착시키는 단계; 및제2층이 형성되도록 액체 매질을 증발시키는 단계를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
- 제14항에 있어서, 본질적으로 모든 액체 매질을 증발시키는 것인 방법.
- 제14항에 있어서, 제1층이 20 mN/m 이하의 제1 표면 에너지를 갖는 것인 방법.
- 제14항에 있어서, 제2층 상에 유기 활성층을 형성하는 것을 추가로 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 제2층이 중합체를 포함하는 것인 방법.
- 제14항에 있어서, 제1층이 플루오르화 또는 술폰산화 중합체를 포함하는 것인 방법.
- 제14항에 있어서, 제2층의 표면 에너지가 제1층의 표면 에너지보다 15 mN/m 이상 큰 것인 방법.
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