KR20030030999A - 패터닝 방법 - Google Patents

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Abstract

패터닝 방법은 제2 재료의 층 상에 제1 재료 용매 용액의 방울을 선택적으로 퇴적하는 단계를 포함한다. 용매는 양 재료를 용해하도록 선택되며, 제2 재료 내에 끼워지고 이 제2 재료를 통하여 연장되는 제1 재료의 도메인을 제공하기 위해서 용액의 제거 시 상 분리를 나타내도록 선택된다. 적절한 재료를 선택함으로써, 패터닝 방법은 예를 들면 광 방출 장치, 광학 컬러 필터, 또는 전자 장치의 종형 상호 접속을 제조하는 데 사용될 수 있다.

Description

패터닝 방법{PATTERNING METHOD}
최근, 일렉트로루미네선스 유기 폴리머 광 방출 재료와 합체되는 표시 장치가 제안되어 있고, 이들을 일렉트로루미네선스(EL) 디스플레이라고 빈번하게 불리고 있다.
이러한 디스플레이에서는, 용해 가능한 일렉트로루미네선스 폴리머가 예를 들면 유리, 플라스틱 또는 실리콘 기판 등의 고체 기판 상에 퇴적된다.
스핀 코팅은 폴리머 EL 디스플레이의 전형적인 퇴적 방법이다. 이는 유기층을 퇴적하는 진공 프로세스가 필요없기 때문에, 저가의 프로세스로서 간주될 수 있다. 이러한 한 종류의 폴리머 재료가 단색 표시에 재료의 사용을 제한하는 장치에 대하여 퇴적될 수 있다. 다색 표시는 표시의 다양한 영역이 각 요구색마다 스핀 코트 퇴적 중에 마스크되는 것이 요구되기 때문에 실제로 스핀 코팅 기술을 사용하여 몇몇의 제조 곤란성없이는 달성될 수 없다. 또한, 스핀 코팅 폴리머층은 코팅이 요구되지 않는 영역까지 포함하는 기판의 모든 영역을 커버한다. 기판 상의 이러한 영역으로부터 폴리머층을 제거하기 위해서는 플라즈마 에칭 또는 레이저 제거 공정이 필요하기 때문에, 제조 비용이 증가된다.
다색 장치의 프로세싱에 잉크젯 기술을 사용할 수 있고 또한 이러한 기술을 사용하는 것은 비교적 저비용이기 때문에 잉크젯 프린팅 기술이 용해 가능한 폴리머를 퇴적하는 데 제안되어 있다. 필요한 부분에만 폴리머를 퇴적할 수 있어, 제거 공정이 필요없다.
잉크젯 기술은 또한 광 방출 디스플레이 뿐만 아니라, 유기 폴리머 재료를 합체하는 다른 종류의 장치를 제공하도록 상기 용해 가능한 유기 폴리머 재료의 퇴적에 이상적으로 적합하다는 것이 본 발명으로 실현됐다. 그러나, 이러한 용해 가능한 재료의 퇴적을 용이하게 하기 위해서는, 벽 구조로 경계가 되는 웰 또는 트렌치의 어레이를 제공하도록 비습윤성 재료 내에 획정된 벽 구조의 패턴을 수용 기판에 설치하여 퇴적되는 용해 가능한 재료를 수용하는 것이 유용하다. 이들 벽 구조는 뱅크 구조로서 이 분야에서 알려져 있고, 이 용어는 이러한 구조를 언급할 때에 이 명세서에서 사용될 것이다.
도 1은 광 방출 표시 장치 부분의 단면도를 나타낸다. 기판(2)은 표시 장치의 애노드 전극으로서 기능하는 인듐 주석 산화물(ITO) 층 등의 도전성 전극(4)을 지지한다. 뱅크 구조(세퍼레이터)(6)는 전극(4) 상에 설치되고 광 방출 폴리머 재료(8)는 뱅크 구조에 의해 획정된 웰 내에 퇴적되어 잉크젯 기술을 사용하여 전극(4)과 접촉한다. 뱅크 구조는 배척(비습윤성) 표면을 갖기 때문에, 퇴적 재료는 뱅크 구조(6) 내에 획정된 벽에 의해 제한된다. 그 후, 장치의 캐소드 전극으로서 기능하는 제2 전극(10)이 뱅크 구조 상에 퇴적되어 광 방출 폴리머 재료와 접촉한다. 애노드와 캐소드 전극(4, 10) 간에 전압을 인가하면, 재료(8)를 통하여 전류가 흐르고, 이에 응답하여 미리 정해진 형상 또는 패턴의 화상을 표시하도록 광을 방출한다.
상기한 바와 같이, 뱅크 구조의 기능은 잉크젯 퇴적의 위치가 어느 정도 변동된 경우에도 광 방출 위치를 정확히 획정하는 것이다. 이 기능은, 도트의 정확한 위치 맞춤이 도트 어레이에서 필요하기 때문에 다수의 용해 가능한 유기 폴리머가 액티브 또는 패시브 매트릭스 어드레싱 체계를 통하여 어드레싱되는 도트 어레이로서 퇴적될 때 특히 본질적으로 중요하다. 상기 유형의 디스플레이에 따라서 매트릭스 어드레싱 체계의 전극에 적절한 어드레싱 신호를 인가하여 소정의 화상을 표시할 수 있어, 유기 폴리머 재료의 도트로 구성된 픽셀들을 구동하여 광을 방출시켜 표시의 픽셀 화상을 제공한다. 이러한 디스플레이는 정지 또는 동화상을 표시할 수 있다.
그러나, 정지 디스플레이에 관하여 빈번하게 언급되는 중요한 요건, 즉 디스플레이의 물리적인 특성에 의해 획정되는 고정 또는 정지 화상을 표시하기 위한 요건이 있다. 이러한 정지 디스플레이는 많은 형태를 취할 수 있고, 경고 신호, 광고 슬로건 또는 메시지 또는 자동차나 항공기 표시 패널 등에 표시된 정보 등의 다종의 정보를 뷰어에게 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 이들 정지 디스플레이는 어드레스 픽셀형 디스플레이라고 상기에서 언급된 것과 조합하여 제공될 수도 있다. 정지 디스플레이의 경우, 뱅크 구조(6)는 애노드와 캐소드 전극 간에 단락이 발생하지 않도록 절연층으로서도 기능하는 것이 요구되는 중요한 추가 기능을 제공한다. 뱅크 구조는 폴리이미드 등의 소정의 적절한 절연체 재료를 포함할 수 있고, 스핀 코팅 등의 소정의 적절한 공정에 의해 퇴적될 수 있다. 그러나, 그의 퇴적 조건에서의 뱅크 재료는 연속층을 포함하므로, 하지 애노드 전극(4)에 절연 배리어를 형성한다. 따라서, 웰(12)은 뱅크 재료 내에 획정되어야 하고, 뱅크 재료를 통하여 연장되어, 도 1에 나타낸 뱅크 구조를 제공함으로써, 광 방출 폴리머 재료가 뱅크 재료 아래에 놓인 애노드 전극과 접촉하여 퇴적될 수 있다.
뱅크 구조는 통상 포토리소그래피 기술을 사용하여 뱅크 재료 내에 획정되지만, 이것은 포토리소그래피 마스크를 갖는 노광 단계, 현상 단계, 에칭 단계, 스트리핑 및 클리닝 단계를 포함하는 비교적 고가의 공정이다. 정지 디스플레이는 비교적 저가 제품이므로, 뱅크 구조는 제조 비용 면에서 이러한 디스플레이에 대하여 이상적이지 못하다. 또한, 광 방출 폴리머가 뱅크 구조에 의해 획정되는 웰 내에 잉크젯 헤드로 퇴적되는 경우, 잉크젯 헤드의 위치는 웰의 위치와 정확히 정렬될 필요가 있어, 제조 수율이 저하하고 제조 비용이 증가된다. 정렬 불량이 있는 경우, 뱅크 구조 내의 웰은 잉크젯 헤드로부터의 방울을 수용할 수 없어, 노출된 하지 애노드 전극을 남긴다. 따라서, 다음에 퇴적된 캐소드 전극이 애노드 전극의 노출 영역과 집적 접촉할 수 있어, 장치가 전극 간의 전류 누설 또는 단락에 기인하여 정확하게 기능하지 못한다.
상기 기술에 따라 제조된 정지 표시 장치는 통상 도 2에 나타낸 바와 같을수 있고, 애노드 전극(4)이 ITO의 도전성 패치를 포함할 수 있고, 뱅크 구조가 도전성 광 방출 폴리머(8)의 레터(letter) 또는 심벌 패턴을 제공하도록 획정되는 것을 알 수 있다. 패턴은 뱅크 구조가 포토리소그래피에 의해 패터닝되기 때문에 가요성있게 변화될 수 있다. 잉크젯 프린팅은 그 근원에 의해 매우 가요성이 있는 프린팅 방법이며, 컴퓨터 제어에 의해 패턴을 용이하게 변화시킬 수 있다. 그러나, 뱅크 구조는 잉크젯 프린팅 기술에서의 이러한 가요성을 무효로 한다.
본 발명의 목적은 예를 들어 정지 디스플레이, 광 방출 또는 투광 장치의 제조에서 사용될 수 있는 향상된 패터닝 방법을 제공하는 것이고, 특히 포토리소그래피 기술의 사용이 필요없는 패터닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 패터닝 방법에 관한 것으로, 특히 유기 폴리머 재료와 합체되는, 광 방출 장치, 집적 회로 및 광학 필터 등의 전자 또는 광학 장치를 제조하기 위한 패터닝 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 패터닝 방법에 의해 제조된 전기 광학 장치에 관한 것이다.
도 1은 정지 광 방출 장치의 개략 단면도.
도 2는 도 1에 나타낸 광 방출 장치와 합체되는 정지 표시 장치의 개략도.
도 3의 (a)∼(c)는 본 발명의 실시예에 따른 광 방출 장치를 제조하는 단계를 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 (a)∼(c)에 나타낸 방법에 의해 퇴적된 방울의 개략 단면도.
도 5의 (a)는 본 발명의 방법에서 사용하는 데 적합한 절연 폴리머 재료의 구조를 나타낸 도면, 도 5의 (b) 및 (c)는 본 발명의 방법에서 사용하는 데 적합한 녹색 및 청색 광 방출 공액 폴리머 재료의 구조를 각각 나타낸 도면.
도 6은 건조된 방울의 가능한 상 분리된 단면을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따라 생성된 건조된 방울의 개략적인 상 분리된 단면을 나타낸 도면.
도 8은 도 7에 나타낸 방울의 개략적인 부분 단면도.
도 9는 도 7에 나타낸 방울의 개략적인 평면도.
도 10은 광 방출 폴리머 재료의 용액의 증가된 수의 방울을 퇴적하여 제조된 건조된 방울의 개략적인 단면도.
도 11은 수용 표면 상에 유기 폴리머 재료의 용액을 퇴적하여 얻어질 수 있는 3 종류의 건조된 방울을 나타낸 도면.
도 12는 수용 표면 상에 퇴적된 유기 폴리머 재료의 용액의 방울의 건조 공정 중에 발생하는 흐름 전류를 개략적으로 나타낸 도면.
도 13은 상부 전극을 포함하는 도 10에 나타낸 구조의 단면도.
도 14는 하부 전극이 복수의 전극 패턴을 포함하는 장치의 개략도.
도 15는 인터디지털형 전극 패턴을 포함하는 하부 전극의 개략도.
도 16은 통상의 적색, 청색 및 녹색 광 방출 폴리머의 휘도 특성의 플로트.
도 17은 다색 광 방출 폴리머 표시 장치를 구동하기 위한 통상의 전압 구동파형을 나타낸 도면.
도 18은 본 발명의 방법에 따라 제조된 컬러 필터의 개략적인 단면도.
도 19는 본 발명의 방법에 따라 제조된 도전성 상호 접속을 포함하는 집적 회로 형태의 전자 장치의 개략적인 단면도.
도 20은 본 발명의 패터닝 방법에 따라 제조된 표시 장치와 합체되는 이동형 퍼스널 컴퓨터의 개략도.
도 21은 본 발명의 패터닝 방법에 따라 제조된 표시 장치와 합체되는 이동 전화의 개략도.
도 22는 본 발명의 패터닝 방법에 따라 제조된 표시 장치와 합체되는 디지털 카메라의 개략도.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 패터닝 방법에 있어서, 제1 재료의 층을 퇴적하는 단계, 및 상기 제1 재료를 또한 용해할 수 있도록 선택되는 용매 내에 제2 재료의 용액을 방울 형태로 상기 제1 재료의 제1 표면 상에 선택적으로 퇴적하는 단계를 포함하고, 상기 제1 및 제2 재료는 상기 제1 재료의 층의 제2 표면 내에 끼워지고 이 제2 표면을 통하여 연장되는 상기 제2 재료를 포함하는 적어도 하나의 도메인을 제공하기 위해서 용매의 제거 시에 상기 제1 및 제2 재료 간에 상 분리(phase separation)가 생기도록 선택되며, 상기 제2 표면이 상기 제1 표면에 대향하는 패터닝 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 형태에서, 제1 및/또는 제2 재료는 폴리머 재료를 포함한다.
바람직하게는, 폴리머 재료의 하나는 코일형 체인 구조를 갖도록 선택되고, 상기 폴리머 재료의 다른 하나는 적어도 그 체인 부분에서 막대(rod)형 구조를 갖도록 선택된다.
이롭게는, 제1 폴리머 재료는 제1 전극 상에 퇴적되고, 상기 폴리머 재료의 하나는 전기 절연 폴리머를 포함하고 상기 폴리머 재료의 다른 하나는 광 방출 폴리머 재료를 포함하여, 상기 광 방출 폴리머 재료와 전기 접촉하는 제2 전극을 제공한다.
가장 이롭게는, 제1 폴리머 재료는 절연 폴리머 재료를 포함한다.
상기 방법은 상기 제1 폴리머 재료를 용해할 수 있도록 선택된 용매 내에 또 다른 광 방출 폴리머 재료의 용액을 방울로서 선택적으로 퇴적하여, 상기 제1 및 제2 전극과 전기 접촉하는 상기 또 다른 광 방출 폴리머 재료의 적어도 하나의 도메인을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 폴리머 재료는 제1 컬러의 광을 방출할 수 있도록 선택되고, 상기 다른 하나의 광 방출 폴리머 재료는 상기 제1 컬러와 다른 제2 컬러의 광을 방출할 수 있도록 선택되는 것이 바람직하다.
바람직한 구성에서, 제1 전극은 서로 전기적으로 분리된 제1 및 또 다른 전극 패턴을 포함한다. 제1 및 또 다른 전극 패턴은 인터디지털형 전극 패턴을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 또 다른 광 방출 폴리머 재료는 상기 제1 및 또 다른 전극 패턴 중의 하나와 접촉하도록 선택적으로 퇴적되고, 상기 다른 하나의 광 방출 폴리머 재료는 상기 제1 및 또 다른 전극 패턴과 접촉하도록 선택적으로 퇴적된다.
바람직하게는, 상기 또 다른 광 방출 폴리머 재료 및 상기 다른 하나의 광 방출 폴리머 재료는 상기 인터디지털형 전극 패턴 중의 하나와 상기 제2 전극 간에 전압을 인가하여 제1 다색 화상을 표시할 수 있게 하고 상기 인터디지털형 전극 패턴 중의 다른 하나와 상기 제2 전극 간에 전압을 인가하여 또 다른 다색 화상을 표시할 수 있게 하기 위해서 적어도 적색, 녹색 및 청색 광 방출 폴리머 재료의 도메인의 어레이를 포함도록 각각 배치된다.
하나의 도메인 내의 폴리머 재료의 두께는 다른 하나의 도메인 내의 폴리머 재료의 두께와 다르도록 배치될 수 있다. 도메인은 본질적으로 원형일 수 있고 하나의 도메인의 영역이 다른 하나의 도메인의 영역과 다를 수 있다. 또한, 그레이 스케일(gray scale)을 나타낼 수 있는 도메인을 제공하기 위해서 하나의 도메인 내의 상기 폴리머 재료의 분포 밀도가 다른 하나의 도메인 내의 상기 폴리머 재료의 분포 밀도와 다를 수 있다.
본 발명의 다른 형태에서, 제1 폴리머 재료는 가시광에 대하여 실질적으로 불투명하도록 선택되고, 상기 제2 폴리머 재료는 제1 컬러의 광을 투과할 수 있도록 선택된다.
본 발명의 또 다른 형태에서, 제1 폴리머 재료는 절연 폴리머 재료를 포함하고, 상기 제2 폴리머 재료는 도전성 폴리머 재료를 포함하고 절연 폴리머 재료의 층을 통하여 연장되도록 배치되고, 상기 방법은 상기 도전성 폴리머 재료와 전기 접촉하는 전극 패턴을 설치하여 상기 전극 패턴과 상기 절연 폴리머 재료 아래에놓인 층 간의 도전성 상호 접속을 제공하는 단계를 더 포함한다.
이롭게는, 용매는 방향족 및/또는 염화 탄화수소 용매를 포함하도록 선택된다.
가장 이롭게는, 방울 또는 방울들은 잉크젯 프린트 헤드를 사용하여 퇴적된다.본 발명의 제2 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 따른 방법에 따라서 제조된 광 방출 장치가 제공된다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 따른 방법에 따라서 제조된 컬러 필터가 제공된다.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태의 방법에 따라서 제조된 도전성 상호 접속을 포함하는 전자 장치가 제공된다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 제2 형태에 따른 컬러 필터 및/또는 제3 형태에 따른 광학 필터 및/또는 제4 형태에 따른 전자 장치를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 제1 형태에 따른 방법을 포함하는 전자 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 3의 (a)∼(c)를 참조하면, 기판(2)은 도 1에 대하여 미리 설명된 것과 마찬가지로 ITO를 포함할 수 있는 도전성 전극층(4)을 지지한다. 그 후, 절연 폴리머이고 바람직하게는 예를 들어 폴리스티렌 또는 폴리스티렌의 공중합체 등의 알킬 체인 및 벤젠 고리를 함유하는 폴리머 재료를 포함하는 절연층(4)은 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 스핀 코팅 등의 소정의 적절한 공정에 의해 도전성 전극 상에 퇴적된다. 절연층(14)은 바람직하게는 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠, 사이클로헥실벤젠, 또는 그들의 혼합물 등의 방향족 또는 염화 탄화수소를 포함하는 적절한 용매 내에 절연 폴리머를 용해시켜 용액으로서 퇴적된다. 정공 수송층은 캐리어 주입 또는 차단 동작을 개선하기 위해서 전극층과 절연층 간에 선택적으로 형성될 수 있다. 정공 수송층은 절연층 퇴적에서 사용된 용매 내에 용해되지 않는 것이 요구된다. 예를 들면, 폴리에틸렌다이옥시티오펜(PEDOT), 폴리피롤 유도체, 또는 폴리아닐린이 톨루엔 또는 크실렌에 용해되지 않는다.
그 후, 광 방출 공액 폴리머는 공액 폴리머의 용매 용액의 일련의 방울로서 절연층 상에 퇴적된다. 이러한 방울(16)의 하나를 도 3의 (c)에 나타낸다. 소정의 적절한 퇴적 장치를 사용하여 일련의 방울을 퇴적할 수 있다. 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이 잉크젯 프린트 헤드(18)는 광 방출 폴리머가 미리 정해진 정밀 제어된 패턴 내에 퇴적될 수 있는 기판 상에 절연층(14)에 대하여 종방향 및 횡방향으로 헤드가 스캐닝될 수 있기 때문에 이 목적에 특히 적합하다.
공액 폴리머용 용매는 또한 절연층(14)의 재료를 용해시킬 수 있도록 선택된다. 따라서, 공액 폴리머용 용매는 절연층의 용액을 공급하는 데 사용된 용매와 동일할 수 있다. 그러나, 공액 폴리머용 용매가 절연층의 재료를 용해시킬 수 있는 한 다른 용매가 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들면 절연층의 재료가 폴리스티렌인 경우, 상기한 바와 같이 크실렌을 사용하여 광 방출 공액 폴리머 재료용 용매로서 톨루엔을 사용하면서 절연층의 스핀 코팅용 용액을 공급할 수 있다. 공액 폴리머 및 절연 폴리머는 적어도 하나의 공통 용매을 가질 필요가 있다.
퇴적된 방울(20)의 용매는 절연층 재료를 용해시킬 수도 있으므로, 퇴적된 방울이 절연층과 접촉하면 공액 폴리머와 절연 폴리머 둘 다를 함유하는 용액이 된다. 이들은 도 4에 도시된 방울에서 점선 및 실선(22 및 24)으로 표시되어 있다.
또한, 폴리머 절연층과 광 방출 공액 폴리머의 재료는 혼합물의 용액 적하가건조되어 고체 막으로 될 때 두 폴리머 재료 사이에 상 분리가 발생하도록 선택된다.
혼합의 자유 에너지 변화(G)는 아래의 수학식에 의해 나타내어지는 바와 같이 엔탈피(H)와 엔트로피(S) - 복합 엔트로피(combinatorial entropy) - 라는 두 항으로 이루어진다.
엔탈피 항은 두 성분 간의 상호 작용으로부터 발생되는 것이다. 두 폴리머의 혼합물은 엔탈피를 갖는다:
여기서, V는 총부피이고, z는 배위수(가장 인접하는 분자의 수)이며, w는 w = (ε11+ ε22)/2 - ε12(εij는 성분 i와 j 간의 접촉 에너지임)라고 표현되는 상호 작용 에너지이고, φi는 성분 i의 부피 분율(volume fraction)이며, Vs는 상호 작용 분절 부피(interaction segment volume)이다. w < 0일 때, 혼합물은 G < 0이므로 안정적이고, 따라서 상 분리는 발생되지 않는다. w > 0일 때, 혼합물은 증가된 엔탈피를 갖지만, 혼합물의 안정도는 수학식 1에 도시된 바와 같은 엔탈피 항 S를 포함하는 자유 에너지 G에 의해서 결정된다. 두 폴리머의 혼합물의 엔트로피 항은 아래와 같이 주어진다:
여기서, k는 볼쯔만 상수이고, Vi는 i의 폴리머 부피이다. 원자나 소량의 분자에 비하여, 폴리머는 훨씬 더 큰 부피 Vi를 가지므로, 복합 엔트로피는 혼합의 자유 에너지에 대하여 무시할 수 있는 정도이다. 결론적으로, 폴리머가 충분한 분자 중량 (Mw > 1000)을 갖고, 상호 작용 에너지 w가 양(positive)이면, 2-성분 폴리머계가 비안정적이며, 그 결과는 2-성분 혼합물이 용액계로부터 건조될 때 상 분리를 일으킬 수 있다는 것이다. 또한, 보다 큰 분자 중량 (Mw > 50,000)과 상호 작용 에너지를 갖는 폴리머계는 상당한 상 분리를 일으키는데, 이는 본 발명에 있어서 바람직한 것이다.
예를 들어, 사용될 수 있는 폴리머가 도 5의 (a), (b), 및 (c)에 나타나 있는데, 도 5의 (a)는 절연층 재료 폴리스티렌의 구조를 도시하고, 도 5의 (b) 및 (c)는 광 방출 공액 폴리머 재료의 구조를 도시한다. 이들은 방향족 및 알킬 체인을 포함하므로, 이들 모두는 톨루엔이나 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용매에 용해된다. 도 5의 (a)에 도시된 폴리스티렌 등의 폴리머의 메인 체인은 알킬 체인으로 이루어지는데, 이는 가요성이고, 다수의 가능한 형태를 취할 수 있어, 코일형 구조가 된다. 한편, F8BT(poly(9,9-dioctylfluornene-co-2,1,3-benzothiadizole), 이는 녹색 광 방출 폴리머이고, 도 5의 (b)에 도시되어 있음), PFO(poly(9,9-dioctylfluorene), 이는 청색 광 방출 폴리머이고, 도 5의 (c)에 도시되어 있음),또는 CN-PPV(cyano-substituted poly(p-phenylene vinylene), 이는 적색 광 방출 폴리머임) 등의 공액 폴리머의 메인 체인은 체인을 따라서 공액됨으로써, 전자가 메인 체인에 걸쳐서 분리되어, 정밀한 막대형 체인 구조가 된다. 고체 상태에서, 2개의 폴리머는, 그들의 체인 특성이 서로 달라서 큰 상호 작용 에너지가 발생되고 엔트로피 항을 약간 감소시키기 때문에 서로 용해되지 않는다. 일반적으로 공액 폴리머는 적어도 일부가 정밀한 막대형 체인 구조를 가지므로, 코일형 체인을 갖는 폴리머가 상 분리의 강도 측면에서 절연체로서 적합하다. 따라서, 도 4에 나타낸 방울에서 예상되는 것은 2개의 폴리머 재료와 용매의 혼합물이지만, 이 용액의 용매가 증발되어 건조된 잔여물이 남음에 따라 2개의 폴리머 재료 사이에는 강한 상 분리가 발생하므로, 2개의 폴리머 재료의 상이한 서브 도메인(sub-domain)을 포함하는 박막의 형태로 된 건조된 퇴적물 또는 잔여물을 초래한다. 상 분리가 발생하여도, 건조된 잔여물은, 폴리머 재료 중 하나가 다른 폴리머 재료 내에서 소구체(globule)로서 건조되며 재료 중 오직 하나만이 건조된 방울막의 상부면으로부터 하부의 전극까지 연속하여 연장되는 도 6에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 것이 가능하다.
그러나, 용액의 방울이 건조되고 잔여물의 두께가 매우 두껍지 않은 경우 ( < 500㎚, 전형적인 두께는 30 및 300㎚임)에 강한 상 분리가 발생하는 것을 보장할 수 있도록 폴리머 재료가 선택되면, 건조된 잔여물이 도 7에 나타낸 바와 같은 구조를 일정하게 갖는다는 것이 예기치 않게 발견될 수 있다. 도 7에 나타낸 구조는 2개의 폴리머 재료들 간에 발생하는 상 분리가 2개의 재료들 간의 인터페이스를 최소화하는 경향이 있기 때문에 형성된다고 본다. 잔여물의 박층의 단면은 도 8에 나타낸 바와 같은 외형을 갖고, 건조된 방울의 전형적인 평면도는 통상 현미경으로 보았을 때에 2개의 폴리머 재료의 서브 도메인이 매우 상이한 도 9에 나타낸 바와 같은 외형을 갖는다. 여기서, 각 폴리머 재료는 하나의 도메인 내의 저부로부터 상부로 전체 막을 관통한다. 도 9에 나타낸 도메인 사이즈는 건조 시간이 약 수백 밀리초 내지 약 10초 정도 걸릴 때에 0.5미크론 내지 10미크론이다.
공액 폴리머의 용액 방울이 절연체 상에 퇴적되면, 하부 절연층 및 상부 공액 폴리머층을 포함하는 2중층이 형성되거나, 절연체와 공액 폴리머의 혼합층이 형성된다. 이중층이 형성되면, 광 방출 폴리머가 전극 중의 하나로부터 전기적으로 분리되어 남기 때문에 광 방출 장치로서 기능할 수 없다. 또한, 혼합층이 형성되면, 절연체의 불순물의 양이 큰 공액 폴리머는 광 방출 장치로서의 양호한 특성을 갖는 것을 기대할 수 없다.
상기한 바와 같이, 폴리머 재료 중의 하나는 절연 재료로 선택되며, 또한 전극층(4) 상에 퇴적되는 폴리머 재료(14)의 고유층이 절연 재료인 경우, 퇴적된 방울(16)로 용해되는 절연 재료는 방울의 에지 영역을 향하여 퇴적된 방울 내로 이동하는 경향이 있음을 알 수 있다. 방울이 용매의 증발을 통하여 건조될 때에는, 건조된 방울의 중앙 영역보다 건조된 방울의 에지를 향하여 절연 재료가 더 있다.
또한, 다음의 방울이 퇴적된 경우, 절연 폴리머 재료는 건조된 방울의 에지로 이동하게 되어, 광 방출 폴리머 재료를 거의 본질적으로 포함하는 건조된 방울의 중앙 영역을 갖는, 도 10에 나타낸 바와 같은 구조를 제공하는 것도 알 수 있다. 따라서, 도메인 내의 절연체 및 광 방출 폴리머의 분포 밀도는 퇴적된 방울의 수를 조절함으로써 조절될 수 있다. 이하, 퇴적된 방울 내의 이 이동에 대하여 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.
도 3의 (c)에 나타낸 방울(16) 등의 공액 폴리머 재료의 용액의 퇴적된 방울은 폴리머 절연 재료의 미리 퇴적된 층 상에 확산되고, 방울 및 절연 재료(14) 각각의 표면 장력(표면 자유 에너지 밀도) 및 방울과 절연 재료 간의 계면 장력(계면 자유 에너지 밀도)에 의해 결정된 직경을 추정한다.
방울 내의 용매가 증발된 후에는, 기판 상에 퇴적된 제1 재료의 잔여물(16)의 단면 프로파일을 예상하지 못한다. 이 프로파일은 반구체 프로파일이 아니라 도 7에 나타낸 바와 같은 고리(ring) 형상 프로파일이 예상되므로, 둘레 주위에 융기가 형성되고, 융기로 경계가 된 중앙 영역 내에 비교적 박막 또는 박층이 형성되는 것을 알 수 있다.
건조된 방울의 형상 및 절연 재료 및 공액 폴리머 재료의 서브 도메인은 후술하는 바와 같이 각 재료의 용액의 특성 및 건조 조건을 포함하는 다수의 인자에 의해 영향을 받는다. 용액 내의 유기 폴리머의 방울이 표면 상에 퇴적되면, 도 11에 나타낸 바와 같이 적어도 3개의 퇴적 모드가 있고, 이 모드들은 용매가 증발된 후에 표면 상에 용질의 잔류막의 단면 프로파일이 각각 다르다. 제1 퇴적 모드는 수축(shrink)형 퇴적이라고 칭할 수 있고, 이것을 도 11의 (a)에 나타낸다. 이 모드에서는, 건조된 용질(28)의 측면 사이즈 또는 직경이 표면 상에 최초 퇴적된 때의 용액의 액체 방울(28)의 직경보다 작고, 그 아웃라인은 도 11의 (a)에서 가장외측의 점선으로서 나타낸다. 이는 방울(28)이 건조 중에 수축되는 것을 의미한다. 수축형 퇴적은 방울(28)의 접촉각이 비교적 클 때(예를 들면, 40°보다 클 때)와 퇴적 용액에 의한 수용 표면의 습윤성이 비교적 약할 때에 생기는 것을 알 수 있다. 소수성 표면 상의 수용액의 방울의 퇴적은 수축형 퇴적의 일례이고, 그 이유는 방울의 표면과의 접촉각이 크고 표면 상에 물의 습윤 특성이 없기 때문이다. 따라서, 예를 들면 수성(water-based) PEDOT 용액이 폴리스티렌 막 상에 퇴적되면, 이 수축형 퇴적이 관찰된다.
제2 모드는 메사형 퇴적이고, 이것을 도 11의 (b)에 나타낸다. 이 모드에서는, 건조 중에 방울(28)의 수축량이 적게 관찰될 수도 있다. 그러나, 수축형 퇴적에 반해, 용질의 퇴적은 수축 중에 발생한다. 그 결과, 퇴적막(26)은 메사 형상 프로파일을 갖고 용액의 방울(28)의 초기 직경과 거의 동일한 사이즈의 직경을 갖는다. 메사형 퇴적은 용액의 표면 장력이 높을 때(예를 들면, 30mJ/m2보다 클 때)와 용액이 퇴적되는 표면을 적실 수 있을 때에 발생하는 것을 알 수 있다. 메사형 퇴적은 물이 친수성 표면에 대하여 높은 표면 장력 및 양호한 습윤 특성을 갖기 때문에, 수용액이 친수성 표면 또는 무기 기판 상에 퇴적될 때에 발생할 수 있다. 수성 PEDOT 용액이 예를 들어 유리 기판 상에 퇴적되면, 메사형 퇴적이 관찰될 수 있다. PEDOT가 도전성 폴리머이므로, 하부 전극이 도전성 폴리머 등을 사용하여 유리 상에 개개의 전극의 패턴으로서 제조된 경우, 도 11의 (b) 및 도 15를 참조하여 후술하는 바와 같이, 이러한 메사형 퇴적이 관찰된다.
마지막 모드는 고리형 퇴적이고, 이것을 도 11의 (c)에 나타낸다. 이 형태의 퇴적으로부터 생성된 막은 커피를 고체 표면 상에 엎지른 후에 남은 잔여물의 막과 같을 수 있다. 고리형 퇴적(28)에서는 대부분의 용질이 방울(10)의 에지에 퇴적되어, 에지 주위에 용질의 융기(30)를 제공하고 중앙 영역에 용질의 박막(32)을 제공한다. 고리형 퇴적은 접촉각이 비교적 작을 때(예를 들면, 30° 미만, 바람직하게는 20° 미만일 때)와 수용 표면 상의 용액의 습윤성이 비교적 양호할 때에 발생할 수 있다. 고리형 퇴적에서는, 수용 표면 상의 방울의 접촉 라인이 고정되어 건조 중에 이동되지 않는다. 이는 방울(10)이 건조됨에 따라서 접촉각이 감소하는 것을 의미한다. 이는 용액의 표면 장력이 낮을 때(예를 들면, 30mJ/m2미만일 때)에 발생할 수 있다.
내부 유체 흐름(34)은 도 12에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 증강된 증발 및 볼륨 효과(36 및 38)에 의해 각각 고정된 방울(28)을 발생시킨다. 증강된 증발 효과(36)는 방울(28)의 에지 및 중앙 영역에서 각각 용매의 증발 속도의 차에 의해 발생된다. 용매 분자가 에지 영역으로부터 보다 쉽게 일탈하기 때문에 중앙 영역보다는 에지 영역에서 보다 높은 증발율이 관찰된다. 방울(10) 내의 유체의 내부 흐름(34)은 이 차를 보상하기 위해서 발생한다. 그러나, 접촉 라인이 고정되고 방울의 볼륨이 감소하기 때문에, 방울의 형상이 변화한다. 따라서, 에지 영역 내의 볼륨 변화는 도 11의 (c) 및 도 12에 나타낸 바와 같이 중앙 영역보다 작다. 에지 및 중앙 영역에서의 볼륨의 변화 차는 각각 내부 흐름을 일으킨다. 따라서, 이들2개의 효과에 기인하여, 중앙으로부터 에지로의 내부 흐름은 이 퇴적 모드에서 수용 표면 상에 방울을 건조시킨다.
이 내부 흐름(34)은 중앙으로부터 에지로 용액 내의 용질을 운반한다. 또한 증가된 증발 속도는 내부 흐름(30)의 속도를 증가시켜, 높은 증발 속도를 사용하여 방울 내에 용질의 이동을 증강시킨다. 증발 속도는 예를 들면 낮은 비등점 용매를 사용하거나, 건조 중 온도를 상승시키거나, 또는 방울 주위의 용매 증기 압력을 낮춤으로써 증가될 수 있다. 구조물 상을 통과한 가스(예를 들면, 건조 공기, 질소 또는 아르곤)의 스트림이 이 압력을 실효적으로 저하시켜, 증발 속도를 증강시킨다. 이들 기술은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 용액은 용매, 절연 폴리머 재료 및 광 방출 폴리머 재료를 포함한다. 도 4에 나타낸 퇴적 방울은 고정된 접촉 라인을 나타낸다. 따라서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 이러한 내부 흐름은 도 4에 나타낸 방울(20) 내에 발생한다. 절연 폴리머 및 공액 광 방출 폴리머는 건조 시 상 분리를 나타내도록 선택된다. 그러나, 유체 흐름은 광 방출 폴리머 재료보다는 절연 폴리머 재료에서 의외로 큰 효과를 갖는 것을 알 수 있고, 따라서 예상외로 건조된 방울의 에지로의 절연 폴리머의 고속 이동에 기여하여, 도 10에 나타낸 광 방출 도메인 구조를 제공함을 알 수 있다. 건조된 방울의 에지로의 절연 폴리머의 고속 이동은 거의 예상외의 효과이고, 이 현상은 효과적인 저 비용의 광 방출 장치를 제공하는데 이롭게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
도 10에 나타낸 구조는 도 13에 나타낸 바와 같이 생성된 구조 위에 놓이도록 제2 전극의 퇴적으로 광 방출 장치로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다. 이는 건조된 방울의 중앙 영역이 배타적으로 제1 전극과 접촉하여 연장되는 광 방출 폴리머 재료로 이루어지기 때문이다. 따라서, 도 13에 나타낸 구조의 전극(4 및 10) 간에 적절한 전압이 인가된 경우, 하나의 전극으로부터 다른 전극으로 흐르는 전류는 이 구조가 근본적으로 절연 재료(14)로 둘러싸인 도전성 중앙 영역으로 이루어지기 때문에 중앙 도메인(38)에서 주로 흐를 것이다. 따라서, 중앙 도메인(38)은 광을 방출할 것이다. 바람직하게는, 방울이 원형인 도메인을 제공하도록 퇴적된다.
기판 상에 미리 정해진 패턴으로 방울(16)을 선택적으로 퇴적함으로써, 비교적 저가로 광 방출 패턴을 용이하게 생성할 수 있는 것이 분명하다. 또한, 도 3에 나타낸 헤드(18) 등의 잉크젯 프린트 헤드에 의해 방울이 퇴적되므로, 이 공정은 대면적 처리에 쉽게 적합하며, 대형 또는 소형의 정지 디스플레이가 효율적인 방식으로 제조될 수 있다.
상부 전극(10)은 증발 퇴적에 의해 제조된 알루미늄과 칼슘 또는 알루미늄과 LiF의 2중층 또는 LiF, 칼슘 및 알루미늄의 3중층 등의 소정의 적절한 도전성 재료를 포함할 수 있고, 또는 스핀 코팅에 의해 용액 내에 퇴적될 수 있는 도전성 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 수개의 분리된 도메인이 도 2에 나타낸 표시를 생성하는데 요구되는 미리 정해진 패턴으로 기판 상에 생성되는 경우, 모든 도전성 상호 접속이 단일 공정 단계로 개개의 광 방출 도메인에 형성될 수 있어, 제조가 효율적이다.
상이한 도전성 광 방출 폴리머가 각종의 광 방출 도메인을 생성하는데 사용될 수도 있다. 따라서, 예를 들면 도 2에 나타낸 "정지(STOP)" 메시지는 적색 광을 방출하는 폴리머로 제조될 수 있는 한편, "진행(forward)" 및 "역행(back)" 심벌은 녹색 광을 방출하는 폴리머로 제조될 수 있다. 따라서, 스핀 코팅 기술로 달성하기가 매우 어려운 다색 고정 패턴 표시가 용이하게 효율적으로 생성될 수 있다.
도 13을 참조하여 설명되는 제조 방법에서, 하부 전극(4)은 연속하는 단일 전극으로서 형성된다. 따라서, 수개의 도메인(38)이 표시 내에 존재하고 전극(4 및 10) 간에 전압이 인가된 경우, 모든 도메인은 방출 광의 컬러에 상관없이 동시에 광을 방출한다.
그러나, 광 방출 폴리머가 잉크젯 프린트 헤드를 사용하여 미세한 제어 하에 방울로서 선택적으로 퇴적되기 때문에, 전극(4) 및/또는 전극(10)은 서로 전기적으로 분리되는 개개의 전극 패턴으로서 제조될 수 있다. 일례를 도 14에 나타내고, 4개의 패턴(4A∼4D)은 연료 및 온도 게이지(40, 42)의 심벌이 전극 패턴(4A)에 대하여 전압 인가에 의한 동시 표시를 위해 배열되고, 키 시스템의 경고 메시지(44, 46, 48)가 각각의 전극 패턴(4B, 4C, 4D) 상에 전압의 인가에 의해 개별적으로 선택될 수 있는 자동차의 계기 패널을 사용하는 개개의 선택 가능한 전극으로서 기능하도록 제공된다.
도 14로부터 분명한 바와 같이, 광 방출 폴리머가 컴퓨테 제어 하에서 잉크젯 플린트 헤드에 의해 퇴적되기 때문에 이러한 표시의 문자 및 숫자는 예를 들어연료 게이지(40)의 문자 "E" 및 "F" 등의 양호한 화상 선명도로 용이하게 제조될 수 있다.
하부 전극(4)은 또한 인터디지털형 패턴으로서 제조될 수도 있고; 2개의 이러한 패턴(4E, 4F)이 도 15에 도시되어 있다. 패턴(4E, 4F)은 개별적으로 구동될 수 있고, 광 방출 폴리머 재료가 미세한 제어 하에서 잉크젯 헤드에 의해 퇴적되기 때문에 광 방출 폴리머 재료의 제1 패턴은 4E 등의 패턴의 하나와 접촉하여 연장되는 도메인을 제공하도록 퇴적될 수 있고, 광 방출 폴리머 재료의 제2 패턴은 제2 인터디지털형 패턴과 접촉하여 연장되는 도메인을 제공하도록 퇴적될 수 있다.
각각의 광 방출 폴리머 재료의 패턴은 적색, 청색 및 녹색 방출 재료를 포함할 수 있고, 단색의 광 방출 재료에 한정되지 않는다. 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 방울(16)의 용질로서 광 방출 폴리머 재료를 적절하게 제어함으로써, 적색, 녹색 및 청색 광 방출을 제공하는 광 방출 재료의 패턴 매트릭스 어레이는 인터디지털형 전극 각각에 대하여 제조될 수 있다. 따라서, 전극 중 하나, 예를 들어 전극(4E)에 전압을 인가함으로써 하나의 다색 화상이 표시될 수 있고, 다른 전극(4F)에 전압을 인가함으로써 또 다른 다색 화상이 표시될 수 있다. 인터디지털형 전극 패턴의 제조를 주의깊게 제어함으로써, 이러한 패턴의 3개가 기판 상에 설치될 수 있고, 이들 각각은 광 방출 폴리머 재료의 각각의 패턴 매트릭스 어레이를 갖는다. 따라서, 이 표시는 인터디지털형 전극에 전압을 연속하여 선택적으로 인가하는 것만으로 3개의 다른 풀 표시 다색 픽쳐 품질 화상을 제공하는데 사용될 수 있다.
인터디지털형 전극은 ITO 또는 도전성 폴리머 재료 등의 소정의 적절한 도전성 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어 PEDOT의 도전성 폴리머 등의 선택된 재료로, 새도우 마스크 또는 포토리소그래피 공정을 사용하지 않고서 잉크젯 프린트 헤드로부터의 방울 퇴적을 사용하여 인터디지털형 전극을 제조할 수 있다.
다중 화상 표시가 또한 새도우 마스크 또는 포토리소그래피를 사용하지 않고서도 제조될 수 있으므로, 비교적 큰 면적의 처리에도 적합하며, 따라서 본 발명의 방법은 비교적 저비용이고, 비교적 대면적이며, 다중 화상이고, 다색이고, 예를 들어 광고 표시로서 사용될 수 있는 픽쳐 품질 표시를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 다중 화상 표시는 도 14에 나타낸 바와 같은 표시에 효율적으로 사용될 수도 있다. 도 14에 나타낸 경고 메시지(44, 46, 48)는 예를 들어 단일의 컴팩트한 3개의 패턴 인터디지털형 전극 패턴 상에 장치의 공통 영역 내에 생성될 수 있고, 적절한 메시지는, 표시될 수 있는 정보량을 감소시키지 않고서 보다 컴팩트한 표시를 제공하는 패턴의 각각의 인터디지털형 전극에 전압을 인가하여 표시된다.
잉크젯 프린트 헤드를 사용하는 장치의 광 방출 영역의 제조는 스핀 코팅 기술의 사용에 비해 또 다른 이점을 준다. 이전에 언급한 바와 같이, 본 발명이 다색 디스플레이에 용이하게 사용될 수도 있는 반면에, 스핀 코팅 기술의 사용은 실제로 단색 디스플레이의 제조에만 적합하다. 그러나, 광 방출 폴리머가 스핀 코팅에 의해 선택된 영역 내에 퇴적되는 경우, 이렇게 퇴적된 방출 폴리머 영역의 두께 또는 조성은 장치의 영역으로부터 영역으로 용이하게 제어될 수 없다. 실제로, 스핀 코팅 공정은 표시의 전체 영역에 걸쳐서 실질적으로 동일한 두께 및 조성의 광 방출 영역을 제공한다.
통상의 적색, 녹색 및 청색 광 방출 폴리머 재료의 휘도 특성을 도 16에 나타낸다. 이 도면으로부터 분명한 바와 같이, 임계 전압, 즉 광을 방출하는 도메인(38)에 대한 도 13에 나타낸 장치의 전극(4 및 10) 간에 인가될 필요가 있는 적색 방출 폴리머의 전압 VTR은 청색 방출 폴리머의 전압 VTB보다 낮은 녹색 방출 폴리머의 전압 VTG보다도 낮다. 3개의 폴리머의 통상의 임계 전압은:
VTR= 2볼트, VTG= 2.2볼트, VTB= 3볼트이다.
인간의 눈은 녹색 광에 대하여 가장 감각적이다. 이는 도 16으로부터 분명한 바와 같이 녹색 광 방출 폴리머 재료가 전압 인가에 따라 매우 급격히 상승하는 휘도 특성을 갖기 때문에다. 또한 도 16으로부터 분명한 바와 같이, 인가 전압에 따라서, 3색 간의 휘도차, 즉 감지된 밝기가 변화한다.
밝기는 3개의 주된 방식으로 제어될 수 있다:
a) 광 방출 도메인의 두께를 가변시킴으로써, 폴리머 재료가 전류 구동되어, 두께가 증가한 경우에 전류가 감소하여 도메인이 덜 밝게 나타난다.
b) 광 방출 도메인의 영역을 가변시킴으로써, 영역이 감소되어 보다 어두운 외형을 제공한다.
c) 구동 기술을 가변시킴으로써, 광 방출 도메인을 구동하는데 사용된 전압 펄스의 진폭 및/또는 지속기간을 가변시킨다.
실제로, 적색, 녹색 및 청색 방출 폴리머를 포함하는 다색 표시에서는, 임계 전압의 변동에 기인한 3개의 폴리머의 휘도차가 현저하게 적게 되기 때문에 통상적으로 적어도 10볼트의 비교적 높은 구동 전압이 사용된다. 통상의 동작 전압을 도 16에서 전압 V1으로 나타낸다.
그러나, 비교적 높은 전압이 사용되기 때문에, 펄스의 지속 기간이 감소되어 높은 DC 전류에 기인한 광 방출 도메인의 연소를 회피한다.
방출 영역의 사이즈는 퇴적된 방울의 볼륨에 의해 조절될 수 있다. 잉크젯 헤드의 구동 조건을 변형함으로써 방울의 볼륨을 변화시킬 수 있다. 건조 전의 방울의 연속 퇴적은 방출 영역의 사이즈의 증가 및/또는 도메인 내의 광 방출 및 절연 재료의 분포 밀도, 즉 광 방출 재료를 포함하는 도메인의 면적의 비율 및 절연 재료를 포함하는 도메인의 면적의 비율의 제어에도 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면 광 방출 도메인의 휘도는 방울의 퇴적을 통하여 용이하게 조절될 수 있다.
도 7, 9, 10 및 13을 다시 참조하면, 광 방출 폴리머의 용액의 방울이 절연 폴리머 재료층 상에 퇴적되어 건조되는 경우, 생성된 건조 방울은 예상외로 절연 및 광 방출 폴리머 재료의 개개의 각 서브 도메인을 포함하는 도 7 및 도 9에 나타낸 바와 같은 외형을 갖는다. 이러한 건조 방울이 한 쌍의 전극 간에 배열되고 전압이 인가되면, 광 방출 재료의 서브 도메인만이 광을 방출할 것이다.
그러나, 또 다른 방울이 최초 퇴적 방울 상에 퇴적되는 경우에는, 절연 폴리머가 방울의 에지로 신속하게 이동하여, 건조 시 건조 방울은 큰 중앙 도메인이 거의 배타적으로 광 방출 폴리머 재료 및 건조 방울의 에지를 향하여 배치된 광 방출 재료의 소수의 매우 좁은 서브 도메인을 포함하는 도 10에 나타낸 바와 같은 외형을 갖는다. 퇴적 방울의 용매에 의해 용해되는 층(14)의 절연 재료는 도 10에 나타낸 융기 영역(50)을 형성하기 위해서 건조 방울의 에지로 비교적 빠르게 이동한다. 도 9와 관련하여 상기한 동일한 전압이 건조 방울의 동일한 영역에 대하여 도 13에 나타낸 구조에 인가되는 경우, 비방출 절연 폴리머 재료의 서브 도메인의 비교적 큰 영역을 포함하는 도 9에 나타낸 구조는 도 13에 나타낸 구조보다 적은 광을 방출하는 것이 분명하다. 의외로, 실제로 비교적 적은 수의 방울이 도 9에 나타낸 서브 도메인형 구조로부터 도 13에 나타낸 도메인형 구조로 건조 방울을 변형시키기 위해서 퇴적되는 것이 요구되는 것이 본 발명으로 알 수 있다. 또 다른 방울이 퇴적되는 경우, 큰 중앙 도메인이 두껍게 될 수 있어, 재차 방출 휘도를 감소시킨다. 선택적으로, 방출 위치를 제어하여 중앙 도메인의 사이즈를 증가시킬 수 있어, 방출 휘도를 증가시킨다.
따라서, 적색, 녹색 및 청색 광 방출 폴리머 재료의 광 방출 특성의 변동이 퇴적된 방울의 수를 제어하여 같게 되거나 변화될 수 있어 사용되는 각종의 색의 광 방출 도메인을 생성하는 것이 분명하다.
예를 들어, 장치가 적색 및 청색 광 방출 도메인을 포함할 필요가 있다면, 청색 광 방출 도메인을 생성하기 위해 사용되는 것(절연 재료의 극소의 서브 도메인을 남김)보다 적은 방울이 적색 광 방출 도메인을 생성하기 위해 사용될 수 있다(광 방출을 줄이기 위해 절연체의 서브 도메인을 남김).
본 발명의 상기한 형태는 특히, 비교적 높은 동작 전압의 필요없이 다색 표시가 각 컬러 광 방출 폴리머로부터 직관적으로 균등한 루미네선스를 실현할 수 있도록 하는데 장점이 있다.
본 발명의 상기한 형태는 또한 표시의 소정의 한 컬러에서의 광 방출 밀도를 변화시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 방식에서, 일례로 표시의 적색 영역을 취하면, 표시 중심 영역에서의 적색 광 방출 도메인은 표시 뷰어의 시야각 간에 가능한 비균일성을 보상하기 위하여 디스플레이의 프린지 영역을 향하여 위치된 적색 도메인보다는 낮은 루미네선스 레벨을 제공하기 위해 생성될 수 있다. 따라서, 장치에 의해 방출된 컬러들 내에서 또는 이 컬러들 중 임의의 것 사이에 계조 또는 중간조 효과를 생성할 수 있다.
장치에 의해 방출될 소정의 컬러를 중간조에 공급하는 상기 능력은 디스플레이의 효과적인 제조를 위해 특히 유용한 것으로 고려되고 있는데, 여기서는 디스플레이의 모든 영역에 걸쳐 균일한 루미네이션 밀도의 제공이 차량과 항공기에서 사용되는 계기 표시 등의 공지된 조명 기술에서 특히 문제시되는 것으로 발견되었다. 컬러의 계조와 관련해서는, 공지된 종래의 기술에 의해 얻을 수 없는 사진급 정지 표시를 구현할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상술한 퇴적된 방울은 용매에 광 방출 폴리머의 용액을 포함하고, 미리 퇴적된 폴리머층은 절연 폴리머 재료이다. 그러나, 상기한 2 종류의 폴리머 재료는 또한 미리 규정된 광 방출 폴리머층 상에 일련의 방울로서 퇴적되어 광 방출 백그라운드에 대하여 비방출 영역(본래, 상술한 바람직한 실시예에 의해 제공된 화상의 네거티브)을 갖는 장치를 제공하도록 퇴적된다.
또한, 적색, 녹색 및 청색 광 방출 영역을 특징(featuring)으로 하는 디스플레이에 대해서 상술한 반면, 백색을 포함한 다른 컬러를 방출할 수 있는 광 방출 폴리머가 또한 사용될 수 있다.
또한, 광 방출 도메인은 장치의 뷰어에게 소정의 필요한 컬러의 외형을 갖는 도메인을 제공하도록 서로 매우 근접하여 적색, 녹색 및 청색 광 방출 도메인의 혼합물을 포함하도록 제조될 수 있다.
광 방출 폴리머는 플루오렌, p-페닐, p-페닐렌 비닐렌, 티오펜, 벤조티아디졸, 또는 메인 체인 또는 측면 체인 내의 트리아릴아민을 포함한 그룹을 함유한 폴리머일 수 있다. 상기한 그룹들을 함유한 공액 폴리머는 광 방출 폴리머에 가장 적합하다. 광 방출 폴리머는 탄화수소 용매, 특히 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠, 시클로헥실벤젠 또는 이들의 소정의 혼합물 등의 방향족 탄화수소 용매 내에서 용해될 수 있도록 알킬 체인를 함유할 수 있다.
절연체에 대해서는 많은 절연성 폴리머가 공지되어 있다. 이들 중, 탄화수소 용매, 특히 방향족 탄화수소 용매에서 용해가능한 폴리머가 더 바람직하다. 이러한 폴리머는 알킬 체인 및 방향족으로 구성되어 있다.
본 발명의 방법은 광 방출 장치 이외의 장치들을 제조하는데 유용하게 사용될 수 있다. 제2 폴리머 재료의 도메인은 제1 폴리머 재료로 된 층 내에 매립된 형태로 둘러싸여 있다. 또한, 제2 폴리머 재료의 도메인은 제1 폴리머 재료로 된 층을 통해 연장된다. 이 도메인의 상기한 특성들은 광 방출 장치에서 장점이 있는데, 그 이유는 광 방출 재료가 광 방출을 위하여 구동 전압을 상기 재료에 인가하기 위해 사용되는 전극과 접촉시켜 제조될 수 있기 때문이다.
또한, 도메인은 제1 폴리머 재료로 된 층 내에 매립되고, 제1 재료로 된 연속층의 선택된 영역을 용해함으로써 형성되기 때문에, 도메인 또는 제1 재료 또는 이들 사이의 계면을 통해 연장되는 핀홀이 없다. 그러므로, 제2 전극이 퇴적될 때, 제1 과 제2 전극 사이에 단락이 발생하지 않는다. 다른 재료로 매립되어 둘러싸여 있지만 이를 통하여 연장되는 어느 한 재료의 상기한 도메인 기본 구조는 또한 광학 필터, 특히 광학 컬러 필터를 제조하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 그 일례는 도 18에 나타내었다. 따라서, 본 발명의 방법은 상기한 필터를 제조하는데 바람직하게 사용될 수 있다.
도 18에 나타낸 컬러 필터는 녹색, 청색 및 적색광을 각각 투과할 수 있는 전송 영역(52, 54, 56)을 매립시키는 가시광을 투과하지 않는 폴리머 재료로 된 실질적으로 불투명 영역(50)을 포함한다. 또한, 다른 색을 투과할 수 있는 재료도 사용될 수 있다. 따라서, 컬러 필터는 기판 상에 불투명 폴리머 재료로 된 층을 공급한 후, 바람직하게 광 방출 장치와 관련해서 상술한 바와 동일한 방식으로 잉크젯 헤드, 녹색, 청색, 적색 투과성 폴리머 용액 등의 착색 폴리머 용액 방울을 사용하여 선택적으로 퇴적시킴으로써 용이하게 제조될 수 있다. 방울 내의 용액이 폴리머 층을 용해하고, 이 2개의 폴리머 사이에서 상 분리가 일어나는 경우, 착색된 폴리머는 폴리머 층에 매립될 수 있다. 폴리머층은 불투명일 수 있고, 이 경우, 상기 폴리머는 새도우 마스크로 작용하고, 퇴적된 컬러 폴리머는 스테인트 글래스 효과와 마찬가지로 컬러 윈도우를 제공한다. 광 투과 영역은 광 투과 도메인또는 이 도메인들 사이의 계면에서의 핀홀을 건조시의 퇴적된 방울 내에서의 폴리머층 재료의 이동 및 상 분리와 함께 폴리머층을 용해시킴으로써 제조되기 때문에, 불투명 재료가 발생하지 않는다. 광 투과 영역은 컴퓨터 제어 하에 잉크젯 프린트 헤드를 사용하여 고 정밀도로 제조될 수 있고, 광학 필터는 예를 들어 데커레이티브(decorative) 효과를 제공하기 위하여 액정 디스플레이 등의 표시 장치에서 컬러 필터로서 사용될 수 있다.
종형 상호 접속은 본 발명의 방법이 유용하게 사용될 수 있는 다른 예이다. 도전성 폴리머 용액의 방울은 기판 상의 절연층 위에 퇴적된다. 방울 내의 용매가 절연층을 용해하고, 상 분리가 두개의 폴리머 사이에서 발생하면, 도전성 폴리머는 절연층 내에 매립될 수 있다. 이것은 한 전극을 절연층에 의해 분리된 다른 전극과 접속하는데 유용하다. 상기한 기술로, 집적 회로, 회로 기판, 다층 수동 전기 장치 또는 하이브리드 IC에서 필요한 3차원 도전성 구조를 제조할 수 있다. 도전 및 절연 폴리머로는 예를 들어 PEDOT 및 폴리비닐알콜(PVA)이 각각 사용될 수 있다.
상기 장치의 일례는 도 19에 나타내었다. 도 19에 나타낸 장치는 반도체층(64) 내에 형성된 소스 및 드레인 영역(60, 62) 및 게이트 전극(66)을 각각 갖는 박막 트랜지스터(58)를 포함한다. 게이트 전극은 엷은 절연층(68)에 의해 반도체층으로부터 분리되고, 횡형 도전성 상호 접속부(70) 및 종형 상호 접속부(비어홀)(72)에 의해 반도체 층과 전기적으로 연결된다. 만약, 절연체(68)가 폴리머 재료를 함유하고 있다면, 종형 상호 접속부는 본 발명의 방법을 사용하여 제조될수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 도전성 종형 상호 접속부와 게이트 전극 사이의 횡형 상호 접속부는 또한 잉크젯 헤드를 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명의 방법은 또한 집적 회로 내의 다양한 횡형 상호 접속 패턴들 사이의 상기한 종형 접속부를 제조하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 종형 상호 접속부를 포함한 집적 회로는 액정 표시 등의 표시 장치에서 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 방법은 전기 광학 또는 표시 장치 등의 전자 장치, 반도체 장치 및 다른 전자 장치의 제조에 적용될 수 있다. 전기 광학 장치는 바람직하게 액정 장치, 유기 일렉트로루미네선스 장치, 무기 일렉트로루미네선스 장치, 전계 방출 장치(FED), 플라즈마 장치, 전기 영동(electrophoretic) 장치 및 다른 표시 장치를 포함한다. 특히, 본 발명의 방법은 또한 픽셀 회로, 구동 회로 및/또는 상기 전자 장치에서 사용되는 능동 또는 수동 매트릭스 기판에서 형성된 소정의 배선의 제조, 및/또는 일렉트로루미네선트 장치의 광 방출층 등의 하나 이상의 패턴의 형태로의 기능층의 제조에 적용되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따라 제조된 표시 장치를 사용하는 다양한 전자 장치들에 대해서 설명하기로 한다.
모바일 컴퓨터
이하, 상기 실시예들 중 하나에 따라 제조된 표시 장치가 모바일 퍼스널 컴퓨터에 적용되는 일례에 대해서 설명하기로 한다.
도 20은 퍼스널 컴퓨터의 구성을 예시한 등각도이다. 도 20에서, 퍼스널 컴퓨터(1100)에는 키보드(1102) 및 표시 유닛(1106)을 포함한 본체(1104)가 제공된다. 표시 유닛(1106)은 상술한 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 표시 패널을 사용하여 구현된다.
휴대폰
다음에, 표시 장치가 휴대폰의 표시부에 적용되는 일례에 대해서 설명하기로 한다. 도 21은 휴대폰의 구성을 예시하는 등각도이다. 도 21에서, 휴대폰(1200)에는 복수의 조작키(1202), 수화기(1204), 송화기(1206) 및 표시 패널(100)이 제공된다. 상기 표시 패널(100)은 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 표시 장치를 사용하여 구현된다.
디지털 스틸 카메라
다음에, 파인더로서 OEL 표시 장치를 사용하는 디지털 스틸 카메라에 대해서 설명하기로 한다. 도 22는 디지털 스틸 카메라와 외부 장치와의 접속부를 개략적으로 예시한 등각도이다.
기존의 카메라는 감광성 코팅을 갖는 감응성 막을 사용하고, 감광성 코팅에서 화학적 변화를 일으킴으로써 피사체의 광학적 이미지를 기록하는 반면, 디지털 스틸 카메라(1300)는 예를 들면 CCD(charge coupled device)를 사용하는 광전 변환에 의해 피사체의 광 화상으로부터 화상 신호를 발생한다. 디지털 스틸 카메라(1300)에는 CDD로부터의 화상 신호에 기초하여 표시를 수행하기 위해 케이스(1302)의 뒷면에서 OEL 소자(100)가 제공된다. 따라서, 표시 패널(100)은 피사체를 표시하기 위한 파인더로서 기능한다. 광학 렌즈 및 CCD를 포함한 수광유닛(1304)은 케이스(1302)의 정면측(도면에서는 뒤쪽)에 제공된다.
카메라맨이 OEL 소자 패널(100)에서 표시된 피사체 화상을 판단하여 셔터를 릴리즈할 때, CCD로부터의 화상 신호가 전송되고, 회로 기판(1308) 내의 메모리에 기억된다. 디지털 스틸 카메라(1300)에서, 비디오 신호 출력 단자(1312) 및 데이터 통신용 입/출력 단자(1314)는 케이스(1302)의 측면에 제공된다. 도면에 도시된 바와 같이, 텔레비전 모니터(1430) 및 퍼스널 컴퓨터(1440)는 필요하다면 비디오 신호 단자(1312) 및 입/출력 단자(1314)에 각각 접속된다. 회로 기판(1308)의 메모리에 기억된 화상 신호는 주어진 조작에 의해 텔레비전 모니터(1430) 및 퍼스널 컴퓨터(1440)에 출력된다.
도 20에 나타낸 퍼스널 컴퓨터, 도 21에 나타낸 휴대폰, 도 22에 나타낸 디지털 스틸 카메라 이외의 전자 장치의 예로는 OEL 소자 텔레비전 세트, 뷰-파인더-타입 및 모니터링-타입 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 시스템, 호출기, 전자 노트북, 휴대용 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, TV 텔레폰, POS(point-of-sales system) 단말 및 터치 패널이 제공된 장치를 들 수 있다. 물론, 상기 OEL 장치는 상기 전자 장치의 표시부 뿐만 아니라 표시부와 일체로 형성된 장치의 소정의 다른 형태에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 표시 장치는 또한 초박막의 가요성의 경량 스크린형 대면적 TV에 적합하다. 이러한 대면적 TV를 벽상에 붙이거나 또는 벽에 걸 수 있다. 가요성 TV는 이것이 사용되지 않을 때는 걷어 감겨질 수 있다.
상기한 설명은 예시만을 목적으로 제시한 것이며, 본 발명의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자들이 변형할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들면, 당업자들이 비폴리머 재료를 포함한 기판, 프리패터닝 재료, 타깃 재료의 폭넓은 변화 및 다양한 조합을 개별적으로 및 함께 선택할 수 있음을 이해하여야 한다. 더불어, 프리패터닝 재료의 다양한 모양, 크기 및 패턴이 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들면, 어느 한쪽에 한정된 제2 타깃 재료의 선택된 라인들이 제2 타깃 재료에 대하여 습식중인 제1 프리패터닝 재료의 단일 라인, 또는 제2 타깃 재료에 대하여 비습식중인 제1 프리패터닝 재료의 2개의 라인들을 사용하여 제공될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (55)

  1. 패터닝 방법에 있어서,
    제1 재료의 층을 퇴적하는 단계, 및
    상기 제1 재료를 또한 용해할 수 있도록 선택되는 용매 내에 제2 재료의 용액을 방울 형태로 상기 제1 재료의 제1 표면 상에 선택적으로 퇴적하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 재료는 상기 제1 재료의 층의 제2 표면 내에 끼워지고 이 제2 표면을 통하여 연장되는 상기 제2 재료를 포함하는 적어도 하나의 도메인을 제공하기 위해서 용매의 제거 시에 상기 제1 및 제2 재료 간에 상 분리(phase separation)가 생기도록 선택되며, 상기 제2 표면이 상기 제1 표면에 대향하는 패터닝 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 재료는 폴리머 재료를 포함하는 패터닝 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 재료는 폴리머 재료를 포함하는 패터닝 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 재료는 각각 제1 및 제2 폴리머 재료를 포함하는 패터닝 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폴리머 재료의 하나는 코일형 체인 구조를 갖도록 선택되고, 상기 폴리머 재료의 다른 하나는 적어도 그 체인 부분에서 막대(rod)형 구조를 갖도록 선택되는 패터닝 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 폴리머 재료는 제1 전극 상에 퇴적되고, 상기 폴리머 재료의 하나는 전기 절연 폴리머를 포함하고 상기 폴리머 재료의 다른 하나는 광 방출 폴리머 재료를 포함하여, 상기 광 방출 폴리머 재료와 전기 접촉하는 제2 전극을 제공하는 패터닝 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 폴리머 재료는 절연 폴리머 재료를 포함하는 패터닝 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1 폴리머 재료를 용해할 수 있도록 선택된 용매 내에 또 다른 광 방출 폴리머 재료의 용액을 방울로서 선택적으로 퇴적하여, 상기 제1 및 제2 전극과전기 접촉하는 상기 또 다른 광 방출 폴리머 재료의 적어도 하나의 도메인을 제공하는 단계를 포함하는 패터닝 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 또 다른 광 방출 폴리머 재료는 제1 컬러의 광을 방출할 수 있도록 선택되고, 상기 다른 하나의 광 방출 폴리머 재료는 상기 제1 컬러와 다른 제2 컬러의 광을 방출할 수 있도록 선택되는 패터닝 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 서로 전기적으로 분리된 제1 및 또 다른 전극 패턴을 포함하는 패터닝 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 또 다른 전극 패턴은 인터디지털형 전극 패턴을 포함하는 패터닝 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 또 다른 광 방출 폴리머 재료는 상기 제1 및 또 다른 전극 패턴 중의 하나와 접촉하도록 선택적으로 퇴적되고, 상기 다른 하나의 광 방출 폴리머 재료는 상기 제1 및 또 다른 전극 패턴과 접촉하도록 선택적으로 퇴적되는 패터닝 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    제11항에 종속될 때, 상기 또 다른 광 방출 폴리머 재료 및 상기 다른 하나의 광 방출 폴리머 재료는 상기 인터디지털형 전극 패턴 중의 하나와 상기 제2 전극 간에 전압을 인가하여 제1 다색 화상을 표시할 수 있게 하고 상기 인터디지털형 전극 패턴 중의 다른 하나와 상기 제2 전극 간에 전압을 인가하여 또 다른 다색 화상을 표시할 수 있게 하기 위해서 적어도 적색, 녹색 및 청색 광 방출 폴리머 재료의 도메인의 어레이를 포함도록 각각 배치되는 패터닝 방법.
  14. 제6항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 또 다른 전극(들)은 도전성 폴리머 재료를 포함하도록 선택되는 패터닝 방법.
  15. 제6항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 폴리머 재료의 층은 스핀 코팅에 의해 퇴적되는 패터닝 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    제10항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 종속될 때, 상기 도전성 폴리머 재료의 상기 제1 및 제2 전극 패턴은 잉크젯 프린팅 기술을 사용하여 퇴적되는 패터닝 방법.
  17. 제6항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 방출 폴리머 재료 또는 이들의 적어도 하나는 메인 체인에서 또는 사이드 체인에서 플루오렌(fluorene) 그룹을 포함하는 패터닝 방법.
  18. 제6항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 방출 폴리머 재료 또는 이들의 적어도 하나는 메인 체인에서 p-페닐 그룹을 포함하는 패터닝 방법.
  19. 제6항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 방출 폴리머 재료 또는 이들의 적어도 하나는 메인 체인에서 p-페닐 비닐렌 그룹을 포함하는 패터닝 방법.
  20. 제6항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 방출 폴리머 재료 또는 이들의 적어도 하나는 메인 체인에서 티오펜 그룹을 포함하는 패터닝 방법.
  21. 제6항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 방출 폴리머 재료 또는 이들의 적어도 하나는 메인 체인에서 벤조티아디졸(benzothiadizole) 그룹을 포함하는 패터닝 방법.
  22. 제6항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 폴리머 재료는 알킬 체인 및 벤젠 고리(ring)를 포함하는 패터닝 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 절연 폴리머 재료는 폴리스티렌 또는 폴리스티렌의 공중합체(co-polymer)를 포함하는 패터닝 방법.
  24. 제6항 내지 제23항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 증착에 의해 제조되는 패터닝 방법.
  25. 제6항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 재료는 하나의 도메인 내의 폴리머 재료의 두께가 다른 하나의 도메인 내의 폴리머 재료의 두께와 다르도록 일련의 방울로서 퇴적되는 패터닝 방법.
  26. 제6항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방울은 상기 도메인이 본질적으로 원형이도록 퇴적되는 패터닝 방법.
  27. 제6항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방울은 하나의 도메인의 영역이 다른 하나의 도메인의 영역과 다르도록 퇴적되는 패터닝 방법.
  28. 제6항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방울은 그레이 스케일(gray scale)을 나타낼 수 있는 도메인을 제공하기 위해서 하나의 도메인 내의 상기 폴리머 재료의 분포 밀도가 다른 하나의 도메인 내의 상기 폴리머 재료의 분포 밀도와 다르도록 퇴적되는 패터닝 방법.
  29. 제6항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 기판 상에 배치되는 패터닝 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 기판은 플라스틱 재료의 가요성 기판을 포함하도록 선택되는 패터닝 방법.
  31. 제6항 내지 제30항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제1 폴리머 재료 간에 배치된 정공 수송층을 설치하는 단계를 포함하고, 상기 정공 수송층은 상기 용매로 용해되지 않는 재료를 포함하도록 선택되는 패터닝 방법.
  32. 제4항에 있어서,
    상기 제1 폴리머 재료는 가시광에 대하여 실질적으로 불투명하도록 선택되고, 상기 제2 폴리머 재료는 제1 컬러의 광을 투과할 수 있도록 선택되는 패터닝 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 또 다른 폴리머 재료의 적어도 하나의 도메인을 제공하기 위해서 상기 제1 폴리머 재료를 용해할 수 있도록 선택된 용매 내에 또 다른 폴리머 재료의 용액을 방울로서 퇴적하는 단계를 포함하고, 상기 또 다른 폴리머 재료는 제2 컬러의 광을 투과할 수 있도록 선택되는 패터닝 방법.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 제2 재료의 도메인은 상기 또 다른 폴리머 재료의 도메인의 두께와 다른 두께를 갖도록 배치되는 패터닝 방법.
  35. 제32항 내지 제34항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 도메인은 원형을 갖도록 배치되는 패터닝 방법.
  36. 제33항 내지 제35항 중의 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 도메인은 다른 하나의 도메인의 사이즈와 다른 사이즈를 갖도록 배치되는 패터닝 방법.
  37. 제4항에 있어서,
    상기 제1 폴리머 재료는 절연 폴리머 재료를 포함하고, 상기 제2 폴리머 재료는 도전성 폴리머 재료를 포함하고 절연 폴리머 재료의 층을 통하여 연장되도록 배치되고, 상기 방법은 상기 도전성 폴리머 재료와 전기 접촉하는 전극 패턴을 설치하여 상기 전극 패턴과 상기 절연 폴리머 재료 아래에 놓인 층 간의 도전성 상호 접속을 제공하는 단계를 더 포함하는 패터닝 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 절연 폴리머 재료 아래에 놓인 층은 또 다른 전극 패턴을 포함하는 패터닝 방법.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    상기 전극 패턴 및/또는 상기 또 다른 전극 패턴은 도전성 폴리머 재료를 포함하는 패터닝 방법.
  40. 제1항 내지 제39항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매는 방향족 및/또는 염화 탄화수소 용매를 포함하도록 선택되는 패터닝 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 용매는 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠, 사이클로헥실벤젠, 또는 그들의 혼합물을 포함하도록 선택되는 패터닝 방법.
  42. 제1항 내지 제41항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 도메인은 약 500nm보다 작은 두께를 갖도록 배치되는 패터닝 방법.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 도메인은 약 30nm 내지 약 300nm 범위의 두께를 갖도록 배치되는 패터닝 방법.
  44. 제1항 내지 제43항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 재료는 폴리머 재료를 포함하고, 상기 폴리머 재료는 1000 이상의 분자량을 갖도록 선택되는 패터닝 방법.
  45. 제1항 내지 제44항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방울의 사이즈 및/또는 개수는 선택적으로 조절되는 패터닝 방법.
  46. 제1항 내지 제45항 중의 어느 한 항에 있어서,
    방울의 건조는 퇴적된 방울의 온도를 상승시킴으로써 지원되는 패터닝 방법.
  47. 제1항 내지 제46항 중의 어느 한 항에 있어서,
    방울의 건조는 가스의 흐름에 의해 지원되는 패터닝 방법.
  48. 제1항 내지 제47항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방울 또는 방울들은 잉크젯 프린트 헤드를 사용하여 퇴적되는 패터닝 방법.
  49. 제1항 내지 제48항 중의 어느 한 항에 기재된 방법을 포함하는 전자 장치의 제조 방법.
  50. 제1항 내지 제31항, 또는 제40항 내지 제48항 중의 어느 한 항에 기재된 방법에 따라서 제조된 광 방출 장치.
  51. 제1항 내지 제4항, 제32항 내지 제36항, 또는 제40항 내지 제48항 중의 어느 한 항에 기재된 방법에 따라서 제조된 컬러 필터.
  52. 제1항 내지 제4항, 또는 제37항 내지 제48항 중의 어느 한 항에 기재된 방법에 따라서 제조된 도전성 상호 접속을 포함하는 전자 장치.
  53. 제50항에 기재된 광 방출 장치를 포함하는 표시 장치.
  54. 제51항에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
  55. 제52항에 기재된 전자 장치를 포함하는 표시 장치.
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