KR102147907B1 - 제어된 증기 유동을 통해 형성된 광전자 디바이스 - Google Patents

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Abstract

유기 광전자 디바이스(OED)는 기판 표면으로부터 연장하는 증기 유동 배리어에 의해 분리되는 복수의 OED 셀들을 포함한다. 증기 유동 배리어는 부분적으로 OED 셀 영역을 정의하고 퇴적 동안 기판 표면으로부터 편향되는 스트레이 유기 물질이 셀 영역 외부에 퇴적되는 것을 방지하는데 도움을 준다. 유기 증기 제트(OVJ) 프린트 헤드는 증기 유동 배리어를 따라 유기 물질을 퇴적하는데 이용될 수 있고 스트레이 유기 물질의 일부를 포획하도록 구성되는 하나 이상의 특징부들을 포함할 수 있다. 증기 유동 배리어들의 이용 및/또는 스트레이 유기 물질을 포획하는 것을 포함하는 방법은 인접한 셀들 간의 교차-오염 없이 그리고 예리하게 정의된 에지들을 갖는 OLED들과 같은 OED 셀들의 고-밀도 프린팅을 용이하게 할 수 있다.

Description

제어된 증기 유동을 통해 형성된 광전자 디바이스{OPTOELECTRONIC DEVICE FORMED WITH CONTROLLED VAPOR FLOW}
본 출원은 2012년 11월 20일 출원된 미국 가출원 번호 제61/728,358호를 우선권으로 주장하며, 그에 의해 상기 가출원의 전체 내용물은 인용에 의해 본원에 포함된다.
청구된 발명은 공동 대학 코포레이션 연구 협약에 대해 미시건의 대학의 리젠트들, 프린스턴 대학, 서던캘리포니아 대학교, 유니버설 디스플레이 코포레이션 중 하나 이상에 의해, 그 대신에, 및/또는 그와 함께 만들어졌다. 이 협약은 청구된 발명이 만들어진 날 및 그 이전에 유효하였으며, 청구된 발명은 협약의 범위 내에서 행해지는 활동의 결과로서 만들어진다.
기술 분야
본 개시는 광전자 디바이스들에 관한 것으로, 특히 증기 프린팅(vapor printing)을 이용하여 구성된 광전자 디바이스들에 관한 것이다.
다양한 기법들이 유기 발광 다이오드들(organic light emitting diodes; OLED들), 유기 포토트랜지스터들, 유기 포토볼테익(photovoltaic; PV) 셀들, 또는 유기 포토검출기들과 같은 유기 광전자 디바이스들을 구성하는데 이용하기 위해 기판 상에 유기 물질들을 퇴적 및/또는 패터닝하기 위해 개발되었다. 이들 기법들은 잉크젯 프린팅, 노즐 프린팅, 열 증기 제트 프린팅 및 유기 증기 제트 프린팅(organic vapor jet printing; OVJP)과 함께, 진공 열증착(vacuum thermal evaporation), 솔루션 프로세싱 및 유기 기상 퇴적을 포함한다. 몇몇 애플리케이션들에서, 퇴적된 물질의 인접한 부분들이 상이한 조성들을 갖도록 2개 이상의 타입 또는 조성의 유기 물질을 퇴적하는 것이 바람직할 수 있다.
일 실시예에 따라, 유기 광전자 디바이스(organic optoelectronic device; OED)는 OED 셀 지지 표면을 갖는 기판; 및 지지 표면을 따라 OED 셀 영역에 위치되는 OED 셀을 포함한다. OED 셀은 제 1 및 제 2 전극들 사이에 배열되는 소-분자 유기 물질(small-molecule organic material)의 층을 포함한다. OED는 또한 OED 셀과 나란히 지지 표면으로부터 연장하는 증기 유동 배리어를 포함한다. 이 배리어는 OED 셀 영역 내에 소-분자 유기 물질을 포함하도록 배열된다.
다른 실시예에 따라, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법은 (a) 지지 표면 및 상기 지지 표면으로부터 연장하는 증기 유동 배리어를 갖는 기판을 제공하는 단계; 및 (b) 기화된 물질 중 적어도 일부가 증기 유동 배리어의 대향 측으로 유동하는 것을 방지하도록 증기 유동 배리어의 한 측을 따라 지지 표면 쪽으로 기화된 유기 전자발광 물질을 지향하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따라, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법은 (a) 유기 물질 중 적어도 일부가 OED 셀 지지 표면으로부터 편향되도록 기판의 상기 지지 표면의 미리-정의된 셀 영역 쪽으로 기화된 유기 전자발광 물질을 지향하는 단계; 및 (b) 편향된 유기 물질이 상기 미리-정의된 셀 영역 외부의 기판 상에 퇴적되지 않도록 편향된 유기 물질의 적어도 일부를 포획하는 단계를 포함한다.
바람직한 예시적인 실시예들은 이하 유사한 지정들이 유사한 엘리먼트들을 나타내는 첨부된 도면들과 함께 기술될 것이다.
도 1은 인접한 광전자 디바이스(optoelectronic device; OED) 셀들 사이에 배열되는 증기 유동 배리어들을 갖는 OED의 실시예의 원경도.
도 2는 증기 유동 배리어들을 갖는 기판 쪽으로 유기 증기로 가득 찬 가스를 지향시키는 노즐을 갖는 OVJ 프린트 헤드의 부분을 도시하는, 증기 프린팅 프로세스의 단면도.
도 3은 직사각형 프로파일을 갖는 증기 유동 배리어의 단면도.
도 4는 곡선 프로파일을 갖는 증기 유동 배리어의 단면도.
도 5는 언더컷을 포함하는 증기 유동 배리어의 단면도.
도 6은 증기 유동 배리어들 및 프린트 헤드 리세스 피처들을 갖고 및 이들 없이 OVJ 퇴적된 막에 대한 시뮬레이팅된 두께 프로파일의 도면.
유기 광전자 디바이스(OED)는 비교적 높은 영역 밀도로 인접한 OED 셀들의 유기 층들을 증기 프린팅함으로써 구성될 수 있다. 고-밀도 프린팅은 유기 물질이 퇴적되는 기판의 표면에 유기 증기-함유 가스가 부딪힌 이후 유기 증기-함유 가스의 유동을 제어함으로써 가능해진다. 이 흐름 제어는 각각의 개별 셀의 영역을 적어도 부분적으로 정의하기 위해 기판 표면을 따라 증기 유동 배리어들을 제공함으로써 및/또는 기판 표면으로부터 편향되는 스트레이 유기 물질(stray organic material)의 적어도 부분을 포획(capture)함으로써 달성될 수 있다. 빽빽하게-패킹된 OED 셀들은 이에 따라 예리하게 정의된 에지들을 갖고 또한 생성될 수 있다. 고화질 평판 디스플레이들과 같은 OLED 디바이스들에서 잠재적인 상업적인 가용성을 갖는 OLED들의 어레이의 맥락에서 아래에서 제시되지만, 아래에 설명되는 방법들 및 구조들은 임의의 증기 프린팅 프로세스에서의 이용을 위해, 특히 인접한 OED 셀들이 서로 상이한 조성들을 갖는 광전자 층들을 갖는 것이 요구되는 경우 적합하다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 유기 광전자 디바이스(10)가 도시된다. 디바이스는 OED 지지 표면(14) 및 지지 표면(14)을 따라 배열되는 복수의 OED 셀들을 포함한다. 이 특정한 예에서, 각각의 OED 셀(16)은 제 1 또는 하부 전극(20)과 제 2 또는 상부 전극(도 1에서 생략됨) 간에 개재되고 위치되는 유기 물질(18)의 층을 포함하는 유기 발광 다이오드이다. 각각의 OLED의 유기층(18)은 전압이 전극들을 통해 층의 두께 양단에 인가될 때 광을 방출하는 알려진 전자발광 유기 물질(electroluminescent organic material)로부터 선택될 수 있는 물질로부터 형성된다. 각각의 셀(16)의 전극들 또는 전극층들 중 적어도 하나는 유기층(18)으로부터 광의 투과를 허용하도록 투명할 수 있다. 예시된 예에서, 인접한 OLED들(16)은 서로 상이한 조성들을 갖는 유기층들(18)을 갖는다. 예를 들어, B로서 도 1에서 식별된 OLED들은 R 또는 G로서 식별된 인접한 OLED들의 유기층들과는 상이한 조성들을 갖는 유기층들이다. 도 1에서 도시된 RGB 컨밴션은 3-컬러 평판 디스플레이들(적색-녹색-청색)과 연관된다. 3개의 연속적인 RGB 셀들(16)의 각각의 세트는 디바이스(10)의 단일의 픽셀(22)을 표현하며, 각각의 개별 셀(16)이 서브픽셀을 표현한다. 디바이스(10)는 x-방향 및/또는 y-방향들을 따라 배열되는 부가적인 픽셀들(22)을 포함할 수 있고, 각각의 픽셀은 임의의 수의 서브픽셀들을 포함할 수 있다. 일 예에서, OLED 디스플레이 디바이스의 개별 서브픽셀들은 디스플레이의 전체 크기 및 해상도에 의존하여 크기가 30㎛ 내지 100㎛ 범위에 있을 수 있다.
디바이스(10)는 또한 2개 이상의 증기 유동 배리어들(24)을 포함한다. 증기 유동 배리어들(24) 각각은 지지 표면(14)으로부터 도 1에서 z-방향으로 연장한다. 각각의 배리어(24)는 또한 각각의 셀의 각자의 유기층들(18)을 서로 분리하도록 인접한 셀들(16) 사이에서 연장한다. 완성된 디바이스(10)에서 인접한 셀들(16)의 유기층들(18)을 분리하는 것 외에, 배리어들(24)은 또한 개별 층들의 상이한 유기 물질들이 퇴적 동안 서로 혼합되거나 교차-오염되는 것을 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 증기 유동 배리어들(24)은 포토리소그라피와 같은 종래의 패터닝 기법들을 이용하여 폴리머들 또는 SiO2와 같은 Si-기반 물질들과 같은 불활성 물질들로부터 기판 지지 표면 위에 형성될 수 있다. 배리어들(24)은 기존의 기판(12) 위에 형성되거나 또는 모놀리식 구조(monolithic structure)로서 반도체와 함께 형성될 수 있고 이들은 도시된 바와 같이 기판 표면(14)의 상부 상에 직접, 또는 도시된 인접한 픽셀들(22)에 대해 x-방향의 연속적인 층일 수 있는 하부 전극층(20)의 상부 상에 형성될 수 있다.
각각의 배리어는 각각의 셀(16)에 대해 기판 지지 표면(14)을 따라 셀 영역(26)을 정의하고 OED 셀 영역 내에서 유기 층(18)을 형성하는데 이용되는 유기 물질을 포함하도록 배열된다. 따라서, 정해진 배리어(24)는 퇴적 동안 및 그 이후에 상이한 유기 물질들을 분리하고 및/또는 배리어의 대향 측 상에 다른 OED 셀이 없는 경우조차도 특정한 OED 셀에 대한 특유의 에지 또는 경계를 제공하도록 기능할 수 있다. 증기 프린팅의 맥락에서, 증기 유동 배리어들(24)은 이에 따라 인접한 프린팅된 영역들을 분리하거나 비-프린팅된 영역들로부터 프린팅된 영역들을 분리할 수 있다. 디바이스(10)는 또한 각각의 셀 영역(26)을 추가로 정의하도록 예시된 배리어들에 수직(예를 들어, x-방향의 세로)으로 배열되는 부가적인 배리어들을 포함할 수 있다. 각각의 증기 유동 배리어(24)는 특징적인 높이(h), 폭(w), 및 인접한 배리어들 또는 셀들(16) 간의 거리(d)를 갖는다. 이들 특징적인 치수들 각각은 디바이스의 모든 배리어들(24) 사이에서 균일할 수 있지만, 이것이 모든 경우들에서 필수적이진 않다. 각각의 배리어(24)의 높이(h)는 0.5㎛ 내지 4.0㎛ 범위의 임의의 높이일 수 있고, 바람직하게는 1.0㎛ 내지 3㎛ 범위에 있다. 일 실시예에서 각각의 배리어(24)의 높이가 1.5㎛ 내지 2.5㎛ 범위에 있거나, 또는 디바이스의 배리어들은 약 2.0㎛의 평균 높이를 갖는다. 높이(h)는 특유의 애플리케이션에 의존할 수 있고, OED 셀들의 층들의 두께, 물질 퇴적 동안 기판 표면으로부터 퇴적 디바이스의 거리, 배리어들을 형성하는데 이용되는 패터닝 기법에 관한 제한들 등과 같은 다른 팩터들을 고려할 수 있다. 높이(h)는 스트레이 유기 물질이 의도되지 않은 셀 영역들 위에 층착되는 것을 방지하거나 감소시키기 위해 충분히 클 수 있다. 일반적으로, 폭(w) 및 이격 거리(d)를 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 더 작은 폭은 인접한 셀들(16)이 더 근접하게 함께 위치되도록 허용하고, 더 작은 거리(d) 또는 더 작은 서브 픽셀들 간의 거리는 전체적으로 더 높은 해상도 디바이스들이 구성되도록 허용한다. 이들 치수들에 대한 최소값들은 배리어들을 형성하는데 이용되는 방법(들)의 제한이 될 수 있다. 거리(d)에 대한 통상적인 값은 오늘날의 고화질 디스플레이 애플리케이션들에서 약 50㎛이며, 예로서 아래에서 기술되는 바와 같이, 약 10㎛의 폭(w)이 적합하다. 그러나 이들 값은 비-제한적이다.
도 2는 기판 표면 위에 전자발광 유기 물질들과 같은 옵토액티브 유기 물질(optoactive organic material)을 퇴적하는데 이용되는 바와 같은 증기 프린팅 프로세스를 예시한다. 증기 프린팅 기법들은 일반적으로 가열된 및 불활성 캐리어 가스에 의해 증기 형태로 기판에 원하는 유기 물질을 전달한다. 유기 물질은 통상적인 공간 및 OLED 동작 온도들에서 고체이고, 증기 상태로 가열되고 기판으로 지향되는 캐리어 가스와 함께 유동하도록 허용되거나 야기된다. 도펀트는 또한 유기 증기로 가득 찬 가스 혼합물(organic vapor-laden gas mixture)에 부가될 수 있다. 기화된 유기 물질은 냉각 기판(cooler substrate)과 접촉하여 고체화되고 그에 의해 기판 상에 또는 그 위에 퇴적된다. 따라서, 증기 프린팅은 통상적으로 잉크젯 프린팅과 같은 액체 프린팅 방법들에서 보다 흔히 이용될 수 있는 폴리머 또는 다른 고분자량 유기물들과 호환 가능하지 않다. 이러한 물질들은 종종 그들의 기화 온도보다 더 낮은 온도에서 열화(degrade)하기 시작한다. 증기 프린팅 기법들에서 이용되는 유기 물질들은 통상적으로 1000 g/mole 미만의 분자량을 갖는 소-분자 유기물들로서 지칭될 수 있다.
예시된 프로세스에서, 유기 증기 제트 프린트 헤드(100)는 그 내부에 유기 물질의 퇴적을 위해 도 1의 것과 같은 기판(12)의 부분쪽으로 유기 증기-함유 가스의 제트(102)를 지향시키는 것이 단면도로 도시된다. 프린트 헤드(100)는 거리(D)만큼 기판 표면(14)으로부터 이격되고 대향하는 면(104)을 갖고 노즐(106)을 포함하며, 이 노즐로부터 그리고 이 노즐을 통해 제트(102)가 발산된다. 예시되는 노즐(106)은 프린트 헤드(100)의 면(104)에 쓰로트(108)를 갖는 수렴 노즐(convergent nozzle)이다. 다른 실시예들은 노즐의 쓰로트가 면(104) 보다 기판 표면(14)으로부터 더 멀리 떨어져 위치되도록 분기 부분을 갖는 노즐을 포함할 수 있다(즉, 노즐의 쓰로트까지의 거리가 D보다 더 큼). 도 2가 기판(12)쪽으로 가스의 제트(102)를 지향시키는 단지 하나의 노즐(106)만을 도시하지만, 프린트 헤드(100)는 노즐들의 어레이로서 및/또는 나란히 배열되는 복수의 노즐들을 포함할 수 있고 각각의 개별 다른 노즐들 중 임의의 노즐들과 상이한 유기 증기-함유 가스를 기판쪽으로 지향시킬 수 있다. 예를 들어, 도 1의 디바이스(10)를 생성하기 위해, 프린트 헤드(100)는 나란히 배열되는 3개 또는 6개의 노즐들을 포함할 수 있으며, 3개의 연속적인 노즐들의 각각의 세트는 적색, 녹색, 청색 전자발광 유기 물질들에 대응하는 3개의 상이한 유기 증기-함유 가스 조성물들을 인접하고 연속적인 OLED 또는 OED 셀 영역들에 지향하도록 구성된다.
프린트 헤드와 기판 사이에서 그리고 프린트 헤드(100)에서 가스 유동을 표현하는 화살표들로 개략적으로 도시되는 바와 같이, 가스의 제트(102)는 그것이 기판(12)의 지지 표면(14)에 부딪칠 때 방향을 변경하도록 강제된다. 따라서 표면(14)의 그리고 그 근처의 가스 유동은 x 및 y 방향들의 컴포넌트들을 갖는다(도 2에서 단지 x-방향만이 도시됨). 증기 유동 배리어들(24)은 OED 셀 영역(26)의 에지들 또는 경계들에서 가스 유동장(gas flow field)의 수평 컴포넌트들을 중단하고 그것이 수직 컴포넌트를 갖도록 가스를 재지향한다. 가스는 미리-정의된 영역(26)에서 기판 상의 층착을 위해 충분히 냉각되지 않은 유기 물질을 포함하고 증기 유동 배리어(24)는 증기로 가득 찬 가스가 인접한 셀 영역들로 이동하는 것을 방지하거나 차단함으로써 유기 물질이 대체로 셀 영역(26) 위로 유지되도록 돕는다. 증기 유동 배리어들(24)은 이에 따라 프린트 헤드(100)로부터의 증기로 가득 찬 가스의 유동이 유리하게는 변경되고 및/또는 제어될 수 있는 하나의 방식을 제공한다.
예시되는 OVJ 프린트 헤드(100)는 또한 퇴적되지 않은 또는 스트레이 유기 물질 중 적어도 일부를 포획하도록 구성되는 특징부들(110)을 포함한다. 이 예에서, 특징부들(110)은 노즐(106)의 측면을 따라 프린트 헤드(100)의 면(104)에 형성되는 리세스들 또는 홈들이다. 이 특정한 예에서, 노즐(106)의 경사진 내부 표면들은 리세스(110)의 표면들과 평행하다. 이들 특징부들(110)은 스트레이 유기 물질이 원치않은 셀 영역들 위에 퇴적되지 않도록 스트레이 유기 물질이 퇴적될 수 있는 부가적인 표면 영역을 제공한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 특징부들(110)은 퇴적되지 않은 유기 물질 및 캐리어 가스가 유동할 수 있는 유체 유동 통로들로서 작동하는 배출구들을 포함할 수 있거나 배출구의 형태들일 수 있다. 예를 들어, 프린트 헤드(100) 또는 다른 OVJ 프린터 컴포넌트는 진공 또는 다른 수단을 통해 기판(12)과 프린트 헤드의 면(104) 간의 갭(gap)으로부터 임의의 스트레이 유기물들을 능동적으로(actively) 끌어내도록 장착될 수 있다. 이들 프린트 헤드 특징부들(110)은 이에 따라 프린트 헤드(100)로부터 증기로 가득 찬 가스의 유동이 유리하게 변경되고 및/또는 제어될 수 있는 다른 방식을 제공한다.
예시되는 증기 유동 배리어들(24)은 약간 테이퍼링된 단면을 가지며 각각의 배리어의 베이스 또는 베이스 단부는 폭(w)을 갖고(도 1을 참조) 대응하는 팁 또는 말단(distal) 단부는 w 미만의 폭을 갖는다. 그러나 다른 증기 유동 배리어 프로파일들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 증기 유동 배리어들(24)은 도 3에서 도시된 바와 같이 직사각형 단면을 가질 수 있다. 직사각형 단면들은 제조하기에 가장 덜 복잡할 수 있고 그의 단순함이 유리할 수 있다. 다른 예에서, 증기 유동 배리어들(24')은 곡선 프로파일을 가질 수 있으며, 그의 일 예가 도 4에서 도시된다. 증기 유동 배리어들에 이용되는 바와 같은 곡선 프로파일은 더 매끄러운 유체 유동을 제공하고 가능하게는 소용돌이 및 다른 매우 급격한 유동 영역들을 최소화하면서 프린트 헤드의 포획 또는 수집 특징부(이를 테면, 도 2의 특징부들(110)) 쪽으로 스트레이 유기 물질의 충분한 편향을 제공할 수 있다. 도 5는 언더컷 특징부(30)를 갖는 프로파일을 갖는 증기 유동 배리어(24")의 또 다른 예를 예시한다. 언더컷 특징부(30)는 배리어(24")의 몇몇 부분이 기판 표면에 더 근접한 배리어의 다른 부분보다 더 큰 폭을 가질 때, 또는 배리어가 기판 표면 쪽으로 수직 방향의 컴포넌트에 대해 표면 법선들(surface normlas)을 포함할 때 존재한다. 언더컷 특징부는 스트레이 유기 물질들을 격리하는데 도움을 줄 수 있는, 기판 표면 위의 정체된 가스 유동의 영역을 제공할 수 있다. 이들 및 다른 배리어 프로파일 형상들 중 임의의 것이 알려진 기법들에 의해 제조될 수 있다.
이에 따라, 유기 OED를 제조하는 방법의 일 실시예는 OED 셀 지지 표면 쪽으로 가스의 2개의 상이한 제트들을 지향하는 것을 포함하며, 여기서 가스의 하나의 제트는 증기 유동 배리어의 한 측을 따라 지향되고, 가스의 다른 제트는 증기 유동 배리어의 대향 측을 따라 지향된다. 가스의 2개의 상이한 제트들 각각은 고체 상태에 있을 때 광전자(예를 들어, 전자발광)인 기화된 유기 물질을 포함하고, 가스의 2개의 상이한 제트들 각각 내의 유기 물질은 조성이 상이하다. 증기 배리어는 배리어의 한 측 상에 유기 물질의 일 조성 및 배리어의 대향 측 상에 유기 물질의 다른 조성으로 2개의 상이한 유기 물질을 분리한다. 가스의 양자의 제트들은 기판 쪽으로 그리고 배리어를 따라 동시에 또는 순차적으로 지향될 수 있다. 예를 들어, OVJ 프린트 헤드가 배리어의 대향 측들 상에 상이한 유기 물질들의 동시성 퇴적이 가능한 나란히 배열된 노즐들(side-by-side nozzles)을 포함할 수 있다. 프린트 헤드는 또한 하나의 조성물의 퇴적에 이어 다른 상이한 조성물의 퇴적이 바로 이어지도록 노즐들의 다수의 어레이들을 포함할 수 있으며 각각의 어레이는 기판을 따라 상이한 유기 물질을 퇴적하도록 구성되고 그리고/또는 각각의 어레이는 프린트 헤드를 따라 스태거된다(staggered).
이 방법은 추가로 리세스, 배출구, 유체 유동 통로, 수집 코팅(getter coating) 또는 다른 특징부와 같이, 프린트 헤드에 형성되는 특징부를 통해 스트레이 유기 물질을 포획하는 것을 포함할 수 있다. 복수의 노즐들이 제공되는 경우, 예를 들어, OVJ 프린트 헤드에서, 이러한 포획 특징부들은 인접한 노즐들 사이에 위치될 수 있다. 이 방법은 위에서 기술된 증기 유동 배리어들 또는 포획 특징부들 중 하나 또는 둘 다의 이용을 포함할 수 있다. 이들 특징부들 각각은 OLED들과 같은 인접한 OED 셀들의 유기 물질들의 교차-오염에 대한 가능성을 낮추거나, 최소화하거나 또는 제거하도록 기판과 OVJ 프린트 헤드 간의 가스 유동장을 유리하게 중단, 제어 또는 다른 방식으로 변경하도록 기능한다.
도 6은 3개의 경우들에 대한 수학적으로 예측된 퇴적 프로파일을 도시한다. 라인(200)은 어떠한 증기 유동 배리어들도 갖지 않는 퇴적 프로파일을 표현하고, 라인(210)은 증기 유동 배리어들을 갖는 퇴적 프로파일을 표현하고, 라인(220)은 도 2에서 도시된 것들과 같이 증기 유동 배리어들 및 리세스 특징부들을 갖는 퇴적 프로파일을 표현한다. 이용되면, 배리어 간의 간격은 40㎛이고, 각각의 배리어는 높이가 2㎛이고 폭이 10㎛이다. 차트는 y-축을 따라 정규화된 퇴적된 막 두께를 나타내고 x-축 상에서 노즐 중심으로부터의 거리를 나타낸다. 시뮬레이션된 노즐 폭은 프린트 헤드의 표면에서 20㎛이고 프린트 헤드의 면과 기판 표면 간의 거리는 10㎛이다. 도 6의 직사각형 블록들은 x-방향을 따른 배리어들의 위치를 표현한다.
배리어 위치들 간의 프로파일은 배리어 위치들 외부(및 아마도 가능하게는 상이한 유기 물질 조성들을 갖는 인접한 픽셀 위치 위)에 퇴적되는 물질의 양이 비교되는 이 비교의 목적에 중요하지 않다. 라인(210)을 검사하면, 수직으로 어떠한 물질도 퇴적되지 않은 그의 말단 단부들을 지나 배리어들이 10㎛ 새도우(shadow)를 캐스트(cast)한다는 것이 두드러진다. 노즐 막(즉, 프린트 헤드면) 내에 에칭되는 릴리프 트랜치(relief trench)(이를 테면, 도 2의 특징부들(110))은 흡수되지 않았지만 배리어에 대해 편향된 유기 물질에 대한 탈출 경로를 제공한다. 이것은 라인(220)에 의해 도시되는 바와 같이 배리어를 지난 거의 모든 퇴적을 제거한다.
위의 설명은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 관한 것이라는 것이 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 개시된 특정한 실시예(들)로 제한되는 것이 아니라 오히려 아래의 청구항들에 의해서만 정의된다. 또한, 위의 설명에 포함된 진술(statement)들은 개시된 실시에(들)에 관한 것이고 용어 또는 구문이 위에서 명시적으로 정의된 경우를 제외하고 청구항들에서 이용되는 용어들의 정의 또는 본 발명의 범위에 관한 제한들로서 해석되지 않는다. 개시된 실시예(들)에 대한 다양한 다른 실시예들 및 다양한 변경들 및 수정들이 당업자들에게 자명하게 될 것이다.
명세서 및 청구항들에서 이용된 바와 같이, 용어들 "예를 들어,", " 이를 테면," "예로서," , "~와 같은" , "등" 및 동사 "포함하는", "갖는", 및 "포괄하는" 및 그의 다른 동사 형태들은 하나 이상의 컴포넌트들 또는 다른 아이템들의 목록과 함께 이용되면 그 목록이 다른 부가적인 컴포넌트들 또는 아이템들을 배제하는 것으로서 간주되지 않는다는 것을 의미하는 오픈 엔디드(open-ended)로서 각각 해석될 것이다. 다른 용어들은 상이한 해석을 요구하는 맥락으로 이들이 이용되지 않는 한 그의 최광의의 합리적인 의미를 이용하여 해석될 것이다.

Claims (20)

  1. 유기 광전자 디바이스(organic optoelectronic device; OED)에 있어서,
    OED 셀 지지 표면을 갖는 기판;
    상기 OED 셀 지지 표면을 따라 OED 셀 영역들에 각각 위치되는 복수의 OED 셀들 - 상기 OED 셀들 각각은 제1 전극과 제2 전극 사이에 배열되는 소-분자 유기 물질(small-molecule organic material)의 층을 포함함 -; 및
    상기 OED 셀들과 나란히 상기 OED 셀 지지 표면으로부터 연장되고 상기 OED 셀 영역들 내에 상기 소-분자 유기 물질을 포함하도록 배열되는, 포토리소그래피로 정의된 증기 유동 배리어
    를 포함하고,
    상기 OED 셀들 중 적어도 하나의 OED 셀의 유기층은 인접한 셀의 유기층과는 상이한 조성을 가지며,
    상기 증기 유동 배리어는 상이한 조성들을 가지는 유기층들을 갖는 인접한 셀들 사이에서 연장하되,
    각각의 OED 셀은 유기-발광 다이오드(organic light-emitting diode; OLED)이고, 상기 상이한 조성들은 상기 OLED들이 조명될 때 상이한 컬러들에 대응하고,
    상기 유기 광전자 디바이스(OED)는 복수의 픽셀들을 더 포함하며, 각각의 픽셀은 서브픽셀들로서 2개 이상의 상이한 컬러 OLED들을 포함하고,
    상기 증기 유동 배리어들은 인접한 서브픽셀들 사이에 그리고 인접한 픽셀들 사이에 위치되며, 폴리머 또는 SiO2를 포함하는, 유기 광전자 디바이스(OED).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 증기 유동 배리어는 곡선 단면을 갖는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 증기 유동 배리어는 언더컷(under cut)을 포함하는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED).
  7. 유기 광전자 디바이스(organic optoelectronic device; OED)를 제조하는 방법에 있어서,
    지지 표면 및 상기 지지 표면으로부터 연장되는 증기 유동 배리어를 갖는 기판을 제공하는 단계; 및
    상기 증기 유동 배리어의 한 측을 따라 상기 지지 표면 쪽으로, 불활성 캐리어 가스에 혼입된 기화된 유기 전자발광 물질의 분사를 지향하여, 상기 기화된 유기 전자발광 물질 중 적어도 일부가 상기 증기 유동 배리어의 대향 측으로 유동하는 것을 방지하게 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기화된 유기 전자발광 물질은 유기 증기 제트(organic vapor jet; OVJ) 프린트 헤드의 노즐로부터 상기 지지 표면 쪽으로 지향되고,
    상기 OVJ 프린트 헤드 내에 형성된 특징부를 통해 스트레이 유기 물질(stray organic material)을 포획(capture)하는 단계를 더 포함하는, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    포토리소그래피로 정의된 증기 유동 배리어의 대향 측을 따라 상기 지지 표면 쪽으로, 불활성 캐리어 가스에 혼입된 상이한 기화된 유기 전자발광 물질의 분사를 지향하는 단계를 더 포함하고, 상기 포토리소그래피로 정의된 증기 유동 배리어는, 상이한 물질들이 상기 지지 표면 위에 퇴적되도록 상기 상이한 물질들을 실질적으로 분리하는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 특징부는 노즐에 인접한 상기 OVJ 프린트 헤드 내에 형성된 리세스(recess)를 포함하는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 특징부는 노즐에 인접한 상기 OVJ 프린트 헤드 내에 형성된 배출구를 포함하는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    노즐은 상기 OVJ 프린트 헤드의 면(face)에 위치되는 쓰로트(throat)를 갖는 수렴 부분을 포함하는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  14. 제7항에 있어서,
    노즐은 분기(divergent) 부분 및 상기 OVJ 프린트 헤드의 면으로부터 떨어져 위치된 쓰로트를 포함하는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  15. 유기 광전자 디바이스(organic optoelectronic device; OED)를 제조하는 방법에 있어서,
    유기 전자발광 물질 중 적어도 일부가 OED 셀 지지 표면으로부터 편향되도록, 기판의 OED 셀 지지 표면의 미리-정의된 셀 영역 쪽으로, 유기 증기 제트(OVJ) 프린트 헤드의 노즐을 이용하여 불활성 캐리어 가스에 혼입된 기화된 유기 전자발광 물질의 분사를 지향시키는 단계; 및
    상기 OVJ 프린트 헤드 내에 형성된 특징부를 통해 상기 편향된 유기 전자발광 물질의 적어도 일부를 포획하여, 상기 편향된 유기 전자발광 물질이 상기 미리-정의된 셀 영역 외부의 기판 상에 퇴적되지 않게 하는 것인, 상기 편향된 유기 전자발광 물질의 적어도 일부를 포획하는 단계
    를 포함하는, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 유기 전자발광 물질 중 적어도 일부는, 상기 OED 셀 지지 표면으로부터 멀어지게 그리고 상기 유기 증기 제트 프린트 헤드 쪽으로 연장되는, 포토리소그래피로 정의되는 증기 유동 배리어에 의해 상기 프린트 헤드 쪽으로 편향되는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 포토리소그래피로 정의되는 증기 유동 배리어의 한 측은 상기 미리-정의된 셀 영역을 부분적으로 정의하고, 상기 포토리소그래피로 정의되는 증기 유동 배리어의 대향 측은 또 다른 인접한 셀 영역을 부분적으로 정의하는 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 인접한 셀 영역 쪽으로, 불활성 캐리어 가스에 혼입된 상이한 기화된 유기 전자발광 물질의 분사를 지향하는 단계를 더 포함하는, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 상이한 기화된 유기 전자발광 물질들은 유기 발광 다이오드들의 방출층들로서 조명될 때 상이한 컬러들인 것인, 유기 광전자 디바이스(OED)를 제조하는 방법.
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