電子デバイス、およびそれを形成するためのプロセス
電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定するウェル構造とを含む。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子デバイス、および電子デバイスを形成するための方法に関する。より特定的には、本発明は、有機電子構成要素を含む電子デバイスに関する。
【０００２】
本出願は、２００４年１２月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／６４０，５０２号明細書の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
ますます、活性有機分子が電子デバイスに使用されている。これらの活性有機分子は、エレクトロルミネセンスを含む電子特性または電気放射特性を有する。有機活性材料を組入れる電子デバイスは、電気エネルギーを放射線に変換するために使用することができ、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、またはダイオードレーザを挙げることができる。有機活性層を組入れる電子デバイスは、また、放射線に応答して信号を発生させる（たとえば、光検出器（たとえば、光伝導セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管）、赤外線（「ＩＲ」）検出器、バイオセンサ）；放射線を電気エネルギーに変換する（たとえば、光起電力デバイスまたは太陽電池）；および論理機能（たとえば、トランジスタまたはダイオード）を行うために使用することができる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，３５６，４２９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５３９，５０７号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２４７，１９０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，４０８，１０９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３１７，１６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、有機活性層を含む電子構成要素の製造は困難である。有機活性層の一定しない形成が、典型的には、劣ったデバイス性能、およびデバイス製造プロセスにおける劣った歩留りをもたらす。有機活性層の液体堆積の場合、電極の劣った濡れが、有機活性層内の空隙をもたらすことがある。
【０００６】
液体組成物が、周囲の構造によって形成されたウェル内に堆積されると、空隙を形成することがある。そのような空隙は、放射線放出または放射線吸収のための利用可能な表面領域を減少させ、低減された性能をもたらす。空隙は、また、電極などの、下にある構造を露出させることがある。付加的な層が、液体組成物を硬化させることから生じる有機層の上に形成されると、これらの層は、下にある構造と接触することがあり、電極間の電気的短絡を可能にし、影響された有機電子構成要素を動作不能にする。
【０００７】
負の勾配構造を使用して、空隙を防止することができる。しかし、そのような構造は、カソードなどの、上にある電極構造に破損を形成することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの例示的な実施形態において、電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定するウェル構造とを含む。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。
【０００９】
別の例示的な実施形態において、電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定する第１の構造とを含む。断面図から、第１の構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応する。２つのすぐ隣接した開口部が、チャネルによって接続される。電子デバイスは、基板の上にあり、かつ、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置された第２の構造をさらに含む。
【００１０】
さらなる例示的な実施形態において、電子デバイスを形成するための方法が、基板の上にウェル構造を形成する工程を含む。ウェル構造は開口部のアレイを画定する。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。方法は、開口部内に有機活性層を堆積させる工程をさらに含む。
【００１１】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明は、例示および説明にすぎず、特許請求の範囲に規定されるような本発明を限定するものではない。
【００１２】
本発明を、添付の図において、限定としてではなく、例として示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定するウェル構造とを含む。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。
【００１４】
電子デバイスは、２つのすぐ隣接した開口部内に、およびチャネル内にある電極であって、電極に沿って、２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する電極をさらに含むことができる。電極は、開口部のアレイのベクトルに沿って、有機電子構成要素間の導電経路を形成することができる。
【００１５】
一実施形態において、アレイ内の各開口部は長さを有する。たとえば、長さは幅に実質的に垂直であり、幅は長さ以下である。
【００１６】
別の実施形態において、チャネル構造が基板の上にあり、平面図から、チャネル構造は、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置される。断面図から、チャネル構造は正の勾配を有することができる。あるいは、断面図から、チャネル構造は負の勾配を有する。さらなる実施形態において、断面図から、チャネル構造の高さは、ウェル構造の高さより低い。チャネル構造の表面は疎水性であることができる。ウェル構造の表面は疎水性であることができる。
【００１７】
さらなる実施形態において、有機電子構成要素は、実質的に開口部内にある有機活性層を含む。電子デバイスは、基板と有機活性層との間にある電極をさらに含むことができる。電極の表面は親水性であることができる。電極はチャネルの下にない。
【００１８】
一実施形態において、電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定する第１の構造とを含む。断面図から、第１の構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。２つのすぐ隣接した開口部が、チャネルによって接続される。電子デバイスは、基板の上にあり、かつ、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置された第２の構造をさらに含む。
【００１９】
一例において、断面図から、第２の構造は正の勾配を有する。あるいは、断面図から、第２の構造は負の勾配を有する。断面図から、第２の構造の高さは、第１の構造の高さより低いことができる。
【００２０】
別の例において、電子デバイスは、２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ第２の構造の上にある電極を含む。電極は、電極に沿って、２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する。
【００２１】
さらなる例において、第１の構造の表面は疎水性である。第２の構造の表面は疎水性であることができる。
【００２２】
別の例において、有機構成要素は、実質的に各開口部内にある有機活性層を含む。電子デバイスは、基板と有機活性層との間にある電極をさらに含むことができる。基板は、有機電子構成要素に結合されたドライバ回路を含むことができる。
【００２３】
さらなる例において、第１の構造の一部が、第２の構造の一部の上にある。各開口部は幅を有することができ、チャネルの幅は、各開口部の幅より小さい。
【００２４】
電子デバイスを形成するための方法が、基板の上にウェル構造を形成する工程を含む。ウェル構造は開口部のアレイを画定する。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。方法は、開口部内に有機活性層を堆積させる工程をさらに含む。
【００２５】
別の例において、方法は、２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつチャネル内にある電極を形成する工程であって、２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつチャネル内にある電極の部分が、互いに接続される工程を含む。電極は、電極に沿って、２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を形成する。
【００２６】
さらなる例において、方法は、ウェル構造を形成する前、電極を形成する工程であって、ウェル構造を形成した後、電極の一部が、開口部のアレイの少なくとも１つの開口部の底部に沿って露出される工程を含む。一実施形態において、電極はチャネル内に延在しない。
【００２７】
別の例において、方法は、チャネル構造を形成する工程であって、平面図から、チャネル構造が、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置される工程を含む。チャネル構造を形成する工程は、ウェル構造を形成する前、行うことができる。断面図から、チャネル構造は正の勾配を有することができる。あるいは、断面図から、チャネル構造は負の勾配を有することができる。一実施形態において、チャネル構造の高さは、ウェル構造の高さより低い。方法は、チャネル構造の表面を処理して、表面を疎水性にする工程をさらに含むことができる。方法は、また、ウェル構造の表面を処理して、表面を疎水性にする工程を含むことができる。
【００２８】
本発明の他の特徴および利点は、次の詳細な説明から、および特許請求の範囲から明らかであろう。詳細な説明は、最初に、定義を扱い、次いで、構造、電子デバイスの層および構成要素、電子デバイスを形成するためのプロセス、他の実施形態、ならびに利点を扱う。
【００２９】
（１．用語の定義および明確化）
以下で説明される実施形態の詳細を扱う前、いくつかの用語を定義または明確化する。
【００３０】
「アレイ」、「周辺回路」、および「遠隔回路」という用語は、電子デバイスの異なった領域または構成要素を意味することが意図される。たとえば、アレイは、規則的な配列（通常、列および行によって示される）内のピクセル、セル、または他の構造を含むことができる。アレイ内のピクセル、セル、または他の構造は、アレイと同じ基板上であるがアレイ自体の外側にあることができる周辺回路によって局所的に制御することができる。遠隔回路は、典型的には、周辺回路から離れてあり、かつ、アレイに信号を送るか、アレイから信号を受けることができる（典型的には、周辺回路を介して）。遠隔回路は、また、アレイに無関係の機能を行うことができる。遠隔回路は、アレイを有する基板上に存在してもしなくてもよい。
【００３１】
「チャネル」という用語は、開口部間の通路を意味することが意図される。
【００３２】
「チャネル構造」という用語は、基板の上にある構造であって、別の１つまたは複数の構造によって規定されたチャネル内に少なくとも部分的に配置された構造を意味することが意図される。
【００３３】
「導電経路」という用語は、回路の部分であって、（１）直流電力がそのような部分に与えられ、かつ（２）そのような部分の、すべてのスイッチ、トランジスタなどがオンであるとき、実質的に一定の電流が流れる回路の部分を意味することが意図される。たとえば、導電経路は、ワイヤを単独で、または、ワイヤを、１つまたは複数のダイオード、抵抗器、トランジスタ、またはそれらの任意の組合せと組合せて、含むことができる。トランジスタの場合、トランジスタの電流搬送電極が導体経路に接続される。導電経路はキャパシタまたはインダクタを含まず、というのは、最初に直流信号がそのようなキャパシタまたはインダクタに与えられると、導電経路を通って流れる電流が、時間とともに著しく変わるからである。
【００３４】
開口部に対する「接続された」という用語は、２つ以上の開口部が、それらを画定する構造によって完全に分離されていないことを意味することが意図される。たとえば、２つの開口部をチャネルによって接続することができる。
【００３５】
「駆動回路」という用語は、電子構成要素、別の回路、またはそれらの組合せに送られる信号を制御するように構成された回路を意味することが意図される。
【００３６】
「電極」という用語は、電子構成要素内でキャリヤを輸送するように構成された部材または構造を意味することが意図される。たとえば、電極は、アノード、カソード、キャパシタ電極、ゲート電極などであることができる。電極としては、トランジスタ、キャパシタ、抵抗器、インダクタ、ダイオード、電子構成要素、電源、またはそれらの任意の組合せの一部を挙げることができる。
【００３７】
「電子構成要素」という用語は、電気機能または電気放射（たとえば、電気光学）機能を行う回路の最も低いレベルのユニットを意味することが意図される。電子構成要素としては、トランジスタ、ダイオード、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、半導体レーザ、光学スイッチなどを挙げることができる。電子構成要素は、寄生抵抗（たとえば、ワイヤの抵抗）または寄生キャパシタンス（たとえば、導体間のキャパシタが意図されないか偶発的である、異なった電子構成要素に接続された２つの導体の間の容量結合）を含まない。
【００３８】
「電子デバイス」という用語は、適切に接続され適切な電位が供給されると、集合的に機能を行う、回路、電子構成要素、またはそれらの組合せの集まりを意味することが意図される。電子デバイスは、システムを含むか、システムの一部であることができる。電子デバイスの例としては、ディスプレイ、センサアレイ、コンピュータシステム、アビオニクスシステム、自動車、携帯電話、別の消費者用または産業用電子製品などが挙げられる。
【００３９】
基板の上にある構造を指すときの、「高さ」、「長さ」、および「幅」という用語は、互いに実質的に垂直な寸法を指すことが意図される。「高さ」は、下にある基板より上の距離を指すことが意図される。「長さ」は、基板に実質的に平行な平面内の寸法を指すことが意図される。「幅」は、基板に実質的に平行な、かつ「長さ」寸法に実質的に垂直な平面内の寸法を指すことが意図される。一実施形態において、「幅」は「長さ」以下である。別の実施形態において、「幅」は円の直径である。
【００４０】
「親水性」という用語は、液体の端縁が、それが接触する表面に対して９０度未満の濡れ角を示すことを意味することが意図される。
【００４１】
「疎水性」という用語は、液体の端縁が、それが接触する表面に対して９０度以上の濡れ角を示すことを意味することが意図される。
【００４２】
「すぐ隣接した」という用語は、層、部材、または構造が、別の層、部材、または構造のすぐ隣であることを意味することが意図される。すぐ隣接したは、対角線を含むいかなる方向も明白に網羅することが意図される。
【００４３】
「液体媒体」という用語は、純粋な液体、液体の組合せ、溶液、分散液、懸濁液、およびエマルションを含む液体材料を意味することが意図される。液体媒体は、１つまたは複数の溶媒が存在するかどうかに関わらず使用される。
【００４４】
「マトリックス」という用語は、２つの方向に延在する電子構成要素の構成を意味することが意図される。マトリックスは、少なくとも２つの行と、少なくとも２つの列とを含むことができる。
【００４５】
「負の勾配」という用語は、構造の側面が、上に構造が形成された実質的に平面の表面に対して鋭角を形成する、構造の特徴を意味することが意図される。
【００４６】
「開口部」という用語は、平面図の視点（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）から見ると、領域を画定する特定の構造がないことによって特徴づけられた領域を意味することが意図される。
【００４７】
「有機活性層」という用語は、有機層の少なくとも１つが、単独で、または異なる材料と接触するとき、整流接合を形成することができる、１つまたは複数の有機層を意味することが意図される。
【００４８】
「有機電子構成要素」という用語は、有機材料を含む１つまたは複数の層を含む電子構成要素を意味することが意図される。
【００４９】
「上にある」という用語は、必ずしも、層、部材、または構造が、別の層、部材、または構造のすぐ隣であるか、別の層、部材、または構造と接触することを意味しない。
【００５０】
「周囲」という用語は、平面図から、対応する構成要素または構造の少なくとも一部を囲む境界を意味することが意図される。
【００５１】
「正の勾配」という用語は、構造の側面が、上に構造が形成された実質的に平面の表面に対して鈍角を形成する、構造の特徴を意味することが意図される。
【００５２】
「構造」という用語は、単独で、または他のパターニングされた層または部材と組合されて、意図された目的を果たすユニットを形成する、１つまたは複数のパターニングされた層または部材を意味することが意図される。構造の例としては、電極、ウェル構造、チャネル構造などが挙げられる。
【００５３】
「実質的に平行な」という用語は、１つまたは複数の線、１つまたは複数のベクトル、または１つまたは複数の平面の組合せのための配向が、平行またはほぼ平行であり、いかなるゆがみも、当業者にはあまり重要でないとみなされることを意味することが意図される。
【００５４】
「実質的に垂直な」という用語は、１つまたは複数の線、１つまたは複数のベクトル、または１つまたは複数の平面の組合せのための配向が、垂直またはほぼ垂直であり、垂直からのいかなる角度差も、当業者にはあまり重要でないとみなされることを意味することが意図される。
【００５５】
「基板」という用語は、剛性または可撓性であることができ、かつ、ガラス、ポリマー、金属、またはセラミック材料、またはそれらの組合せを含むことができるが、これらに限定されない１つまたは複数の材料の１つまたは複数の層を含むことができるベース材料を意味することが意図される。基板の基準点は、プロセスシーケンスの開始点である。基板は、電子構成要素、回路、または導電性部材を含んでも含まなくてもよい。
【００５６】
「表面処理」という用語は、露出された表面の特性を変えるために行われる活動を意味することが意図される。一実施形態において、表面処理は、露出された表面を、より疎水性またはより親水性にする。フッ素化、または界面活性剤を露出された表面に加えることの各々は、表面処理の例である。
【００５７】
「ベクトル」という用語は、線または線セグメントに沿った、電子構成要素または開口部の構成を意味することが意図される。たとえば、電子構成要素または開口部のベクトルは、行、列、対角線などに沿ってあることができる。
【００５８】
「ウェル構造」という用語は、基板の上にある構造であって、基板内の、または基板の上にある、物体、領域、またはそれらの任意の組合せを、別の物体または領域から少なくとも部分的に分離する主機能を果たす構造を意味することが意図される。
【００５９】
「濡れ角」という用語は、固体表面から液体を介して気体−液体界面まで測定された、（１）固体表面、および（２）固体表面における気体と液体との間の界面によって規定された接線角度を意味することが意図される。
【００６０】
ここで使用されるように、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、またはそれらのいかなる他の変形も、非排他的な包含を網羅することが意図される。たとえば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、または装置が、必ずしも、それらの要素のみに限定されないが、明白に記載されていないか、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の要素を含んでもよい。さらに、そうでないと明白に記載されていない限り、「または」は、排他的なまたはではなく、包含的なまたはを指す。たとえば、条件ＡまたはＢが、次のいずれか１つによって満たされる。Ａが真であり（または存在し）、かつＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）、かつＢが真である（または存在する）、ならびに、ＡおよびＢの両方が真である（または存在する）。
【００６１】
さらに、明確にするため、および、ここで説明される実施形態の範囲の一般的な意味を与えるために、「ａ」または「ａｎ」の使用は、「ａ」または「ａｎ」が指す１つまたは複数の物品を説明するために使用される。したがって、説明は、「ａ」または「ａｎ」が使用されるときはいつでも、１つまたは少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数形は、反対のことがそうでないように意味されることが明らかでない限り、また、複数形を含む。
【００６２】
元素の周期表内の列に対応する族番号は、「ＣＲＣ化学物理学ハンドブック（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）」、第８１版、（２０００年）に見られるような「新表記（Ｎｅｗ Ｎｏｔａｔｉｏｎ）」法を使用する。
【００６３】
特に定義されない限り、ここで使用される技術用語および科学用語はすべて、本発明が属する技術における当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。適切な方法および材料を、本発明の実施形態、またはそれらを製造または使用するための方法についてここで説明するが、説明されるものと同様のまたは同等の他の方法および材料を、本発明の範囲から逸脱することなく用いることができる。ここで挙げられる刊行物、特許出願、特許、および他の引例をすべて、それらの全体を引用により援用する。抵触の場合には、定義を含む本明細書は調整する。さらに、材料、方法、および例は、あくまでも例示であり、限定することは意図されない。
【００６４】
（２．電子デバイスの構造、層、および構成要素）
特定の実施形態において、電子デバイスが、有機電子構成要素のアレイと、開口部および開口部を接続するチャネルを有する構造とを含む。開口部の各々は、平面図から見ると有機電子構成要素の各々の周囲に対応する。構造は、断面図から見ると開口部において負の勾配を有する。各有機電子構成要素は、有機活性層を含む１つまたは複数の層によって分離された第１および第２の電極（たとえば、アノードおよびカソード）を含むことができる。一実施形態において、例示的な電子デバイスは、また、少なくとも部分的にチャネル内に配置されたチャネル構造などの、正の勾配を有する第２の構造を含むことができる。
【００６５】
１つの例示的な実施形態において、有機電子構成要素のアレイは、パッシブマトリックスの一部であることができる。別の例示的な実施形態において、有機電子構成要素のアレイは、アクティブマトリックスの一部であることができる。したがって、電子デバイスの例示的な実施形態は、アクティブマトリックスディスプレイおよびパッシブマトリックスディスプレイを含むことができる。
【００６６】
一般に、各有機電子構成要素は、１つまたは複数の有機活性層によって分離された２つの電極を含む。さらに、バッファ層、電荷ブロッキング層、電荷注入層、および電荷輸送層などの、１つまたは複数の他の層を、２つの電極の間に含むことができる。有機電子構成要素の各々の周囲に対応する開口部を有する構造は、中に有機電子構成要素の部分が形成されるウェルを画定する。したがって、これらの構造は、ときどき、ここでウェル構造と説明することができる。
【００６７】
ウェル構造の断面は、有機層形成に影響を及ぼすことができる。構造は、負の勾配壁または周囲を有し、かつ下にある構造と鋭角を形成することができる。例示的な構造の周囲の一部が、下にある構造の表面と構造壁との間に鋭角を形成する。１つの例示的な実施形態において、角度は、０°から６０°、または１０°から４５°などの、０°から９０°である。代替実施形態において、角度は、毛管角度にほぼ等しいかこれより大きいことができる。
【００６８】
図１は、例示的な構造を形成するためのシーケンスにおけるある時点の平面図の図を含む。ウェル構造１０２が、基板の上にあり、かつ、開口部１０４と、開口部１０４間のチャネル１０６とを有する。断面図から、ウェル構造１０２は、開口部１０４において負の勾配を有する。開口部１０４は、チャネル１０６によって接続される。任意に、チャネル構造１１０がチャネル１０６内にある。
【００６９】
ウェル構造１０２の下にある電極１１２が、開口部１０４によって少なくとも部分的に露出される。開口部１０４は有機電子構成要素に対応する。電子構成要素は、下にある電極１１２と、少なくとも部分的に周囲１０８内にある有機層（図示せず）と、上にある電極（図示せず）とを含むことができる。
【００７０】
一例において、ウェル構造１０２は、約２から１０マイクロメートルの厚さを有することができる。チャネル構造１１０は、１０マイクロメートル以下の厚さを有することができる。たとえば、チャネル構造１１０は、約１から３マイクロメートルなどの３マイクロメートル未満、または約０．４マイクロメートルなどの１マイクロメートル未満の厚さを有することができる。ウェル構造１０２は、たとえば、チャネル構造１１０の厚さより少なくとも１．５倍大きい厚さを有することができる。あるいは、チャネル構造１１０の厚さは、ウェル構造１０２の厚さに等しいかこれより大きい。
【００７１】
別の実施形態において、電子デバイスが、基板と、構造（たとえば、ウェル構造）と、第１の電極とを含む。構造は、開口部と、チャネルとを有し、断面図から見ると、開口部において負の勾配を有する。平面図から、開口部の各々は、有機電子構成要素に対応する。第１の電極は、開口部およびチャネル内にあり、かつチャネル内の構造の上にある。開口部およびチャネル内にある第１の電極の部分が、互いに接続される。特定の例において、有機電子構成要素は、１つまたは複数の有機活性層を含むことができる。一実施形態において、第１の電極は、共通電極（たとえば、有機電子構成要素のアレイのための共通カソードまたは共通アノード）であることができる。
【００７２】
別の例示的な実施形態において、第２の電極が、基板と構造との間にあることができる。さらなる例示的な実施形態において、有機電子構成要素を、基板内にあるドライバ回路（図示せず）に結合することができる。一実施形態において、第２の電極を第１の電極の前に形成することができることに留意されたい。
【００７３】
１つの例示的な実施形態において、負の勾配を有する１つまたは複数の構造は、実質的に疎水性の表面などの、劣った濡れを示す表面を有する。表面は、９０°以上などの、４５°より大きい、液体組成物との濡れ角を示す。対照的に、電極などの、下にある構造は、実質的に親水性の表面を有することができ、６０°未満、または約０°から約４５°などの、９０°未満の、液体組成物の濡れ角を示す。
【００７４】
（３．電子デバイスを形成するためのプロセス）
電子デバイスを形成するための例示的なプロセスが、基板の上にあり、かつ断面斜視図から負の勾配を有する１つまたは複数の構造を形成することを含む。アクティブマトリックスディスプレイを形成するために用いることができる１つの例示的なプロセスが、図２から図１１に示されている。このプロセスの変形を、他の電子デバイスを形成するために用いることができる。
【００７５】
図２は、例示的なプロセスシーケンスにおけるある時点の平面図の図を含み、図３は、図２の切断線３−３から見た断面図を示す。第１の電極１００４を基板１００２上に堆積させる。基板１００２は、ガラスまたはセラミック材料、または少なくとも１つのポリマーフィルムを含む可撓性基板であることができる。１つの例示的な実施形態において、基板１００２は透明である。任意に、基板１００２は、均一なバリヤ層またはパターニングされたバリヤ層などのバリヤ層を含むことができる。
【００７６】
第１の電極１００４は、アノードまたはカソードであることができる。図２は、第１の電極１００４を、矩形などの平面図形状を有する構造のパターニングされたアレイとして示す。あるいは、第１の電極１００４は、正方形、矩形、円、三角形、楕円形、またはそれらの任意の組合せを含む平面図形状を有する構造のパターニングされたアレイであることができる。別の実施形態において、第１の電極１００４は、平行なストリップであることができる。一般に、第１の電極１００４は、従来のプロセス（たとえば、堆積、パターニング、またはそれらの組合せ）を用いて形成することができる。
【００７７】
第１の電極１００４は導電性材料を含むことができる。一実施形態において、導電性材料としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明な導電性材料を挙げることができる。他の透明な導電性材料としては、たとえば、酸化インジウム亜鉛が挙げられる。別の例示的な導電性材料としては、酸化亜鉛スズ（ＺＴＯ）、元素金属、金属合金、またはそれらの組合せが挙げられる。第１の電極１００４は、また、導電性リード（図示せず）に結合することができる。１つの例示的な実施形態において、第１の電極１００４は親水性表面を有することができる。任意に、駆動回路１００６を基板内に形成することができる。
【００７８】
その後の層を堆積させパターニングして、図４に示されているようなチャネル構造を形成することができる。図５は、図４の切断線５−５から見た断面図を示す。チャネル構造１２０８が第１の電極１００４間に配置される。一実施形態において、第１の電極１００４に近接したその後形成された有機活性層の厚さが薄くなることを防止するために、チャネル構造１２０８は、第１の電極１００４と接触せず、かつ、第１の電極１００４から隔置される。チャネル構造１２０８は、たとえば、第１の電極から、少なくとも約５ミクロンなどの少なくとも約１ミクロンだけ隔置することができる。特定の実施形態において、有機活性層の厚さが薄くなることは、望ましくなく、電気的短絡および電流漏れをもたらすことがある。１つの例示的な実施形態において、チャネル構造１２０８は正の勾配を有する。あるいは、チャネル構造１２０８は垂直または負の勾配を有する。
【００７９】
１つの例示的な実施形態において、チャネル構造１２０８は、１つまたは複数のレジスト層またはポリマー層から形成することができる。レジスト層は、たとえば、ネガティブレジスト材料またはポジティブレジスト材料であることができる。レジスト層は、基板１００２上に、および第１の電極１００４の上に堆積させることができる。液体堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、連続ノズルコーティング、連続分配技術、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。レジストは、紫外（ＵＶ）放射線などの放射線に選択的に曝すことによってパターニングすることができる。一実施形態において、レジスト層をスピン堆積させベークする（図示せず）。レジスト層を、マスク（図示せず）を介してＵＶ放射線に曝し、現像し、ベークし、正の勾配を有するチャネル構造１２０８を残す。チャネル構造１２０８を、さらに、ハードベークするか、さらにＵＶ硬化するか、両方を行うことができる。他の実施形態において、他の方法（たとえば、スクリーン印刷、グラビア印刷など）を用いて、正の勾配チャネル構造１２０８を形成することができる。
【００８０】
あるいは、チャネル構造１２０８は、金属、酸化物、および窒化物などの無機材料から形成することができる。そのような無機材料は、従来の技術を用いて、堆積させパターニングすることができる。
【００８１】
図６に示されているように、別の層をウェル構造内に堆積させパターニングすることができる。図７および図８は、それぞれ、切断線７−７および８−８から見た断面図を示す。ウェル構造１４１０が、開口部１４１２と、チャネル１４１４とを含む。開口部１４１２およびチャネル１４１４は、第１の電極１００４の部分およびチャネル構造１２０８の部分を露出させることができる。平面図から見られるように、開口部１４１２の底部は、第１の電極１００４の部分を含むことができるか、また、基板１００２の一部を包含することができる。図８に示されているように、開口部１４１２において、ウェル構造１４１０は負の勾配を有する。
【００８２】
ウェル構造１４１０はパターンを有することができる。パターンは、たとえば、図６に示されたパターンであることができる。他の実施形態のセクションで説明されるように、代替パターンが、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、および図１６に示されている。図６に示されているように、パターンは、開口部１４１２およびチャネル１４１４を画定する。開口部１４１２は、一般に、列および行でなど、アレイで配列される。チャネル１４１４は、列で、隣接した開口部１４１２を接続することができる。あるいは、チャネル１４１４は、列、行、対角線状に、またはそれらの任意の組合せで、隣接した開口部１４１２を接続することができる。
【００８３】
開口部１４１２の各々は、幅および長さを有する。開口部１４１２の幅は、一般に、横の（すなわち、より短い）寸法であり、長さは、一般に、長手方向の（すなわち、より長い）寸法である。長さ寸法は、幅寸法に略垂直である。それらの最大において、開口部１４１２の長さは、開口部１４１２の幅に等しいかこれより大きい。開口部が円形である実施形態において、長さおよび幅は等しい。一実施形態において、開口部１４１２の幅は約５０から１００ミクロンであり、開口部１４１２の長さは約１００から３００ミクロンである。チャネル１４１４の幅は、最大における開口部１４１２の幅より小さいことができる。特定の実施形態において、チャネル１４１４の幅は約１０から２５ミクロンである。
【００８４】
ウェル構造１４１０は、チャネル構造１２０８が、開口部１４１２間に配置され、かつチャネル１４１４内に少なくとも部分的に配置されるように形成される。第１の電極１００４を、開口部１４１２の底部に沿って露出させることができる。一実施形態において、第１の電極１００４は、開口部１４１２、およびチャネル１４１４の部分の両方の下にある。別の実施形態において、第１の電極１００４は、チャネル１４１４まで延在し、チャネル１４１４において止まる。さらなる実施形態において、第１の電極１００４は、開口部１４１２の一部の下にあり、開口部１４１２は、基板１００２の一部を露出させる。
【００８５】
１つの例示的な実施形態において、チャネル構造１２０８の高さは、ウェル構造１４１０の高さより低い。チャネル構造１２０８の高さがウェル構造１４１０の高さより低い場合、チャネル構造１２０８は、正の勾配であるか、負の勾配であるか、垂直であることができる。あるいは、チャネル構造１２０８の高さは、ウェル構造１４１０の高さに等しいかこれより大きい。特定の実施形態において、ウェル構造の高さ、チャネル構造の高さ、またはそれらの任意の組合せは、約２から１０マイクロメートルである。
【００８６】
１つの例示的な実施形態において、ウェル構造１４１０は、レジスト層またはポリマー層から形成することができる。レジスト層は、たとえば、ネガティブレジスト材料またはポジティブレジスト材料であることができる。レジスト層は、基板１００２上に、および第１の電極１００４の上に堆積させることができる。液体堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、連続ノズルコーティング、連続堆積コーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。レジスト層は、紫外（ＵＶ）放射線などの放射線に選択的に曝すことによってパターニングすることができる。一実施形態において、レジスト層をスピン堆積させベークする（図示せず）。レジスト層を、マスク（図示せず）を介してＵＶ放射線に曝し、現像し、ベークし、開口部において負の勾配を有する構造を残す。負の勾配は、（１）マスクを使用するときにＵＶフラッド照射（平行にされない）を用いるか、（２）マスクがレジスト層と放射線源（図示せず）との間にある間、レジスト層を過度に照射することによって達成することができる。いったん形成すると、ウェル構造１４１０を、ハードベークするか、さらにＵＶ硬化するか、両方を行うことができる。
【００８７】
別の例示的な実施形態（図示せず）において、犠牲構造を使用することができる。一実施形態において、犠牲層を堆積させパターニングして、正の勾配を有する犠牲構造を形成する。より特定的な実施形態において、断面図から、犠牲構造は、その後形成されたウェル構造１４１０と比較して相補的なプロファイルを有する。犠牲層の厚さは、その後形成されたウェル構造と実質的に同じである。一実施形態において、犠牲層を第１の電極１００４および基板１００２の上に堆積させる。パターニングされたレジスト層を、従来の技術を用いて、犠牲層の上に形成する。１つの特定の実施形態において、従来のレジスト腐食エッチング技術を用いて、傾斜側壁を形成する。別の特定の実施形態において、従来の等方性エッチを用いる。次に、パターニングされたレジスト層を、従来のレジスト除去プロセスを用いて除去する。
【００８８】
ウェル構造１４１０のために使用される別の層を、犠牲構造の上に、および犠牲構造の開口部内に堆積させる。一実施形態において、その他の層は、少なくとも犠牲構造の厚さほど厚い厚さを有する。他の実施形態において、その、他の層は、犠牲層より実質的に厚い。犠牲構造の外側にある他の層の部分を、無機半導体技術の範囲内で従来のものであるエッチングまたは研磨技術を用いて除去する。これらの部分を除去した後、ウェル構造１４１０を形成する。次に、犠牲構造を除去して、ウェル構造１４１０内の開口部１４１２およびチャネル１４１４を形成する。
【００８９】
一実施形態において、ウェル構造および犠牲構造のための材料は、ウェル構造および犠牲構造の一方の材料が、他方の構造と比較して選択的に除去されることを可能にするために、異なっている。例示的な材料としては、金属、酸化物、窒化物、レジスト材料、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。犠牲層のための材料は、第１の電極１００４への著しい損傷を引起すことなく、基板１００２から選択的に除去することができるように選択することができる。本明細書を読んだ後、当業者は、要求または望みを満たす材料を選択することができるであろう。
【００９０】
いったん、ウェル構造１４１０およびチャネル構造１２０８を形成すると、開口部の底部に沿って露出された第１の電極１００４を、ＵＶ／オゾンクリーニングなどによってクリーニングすることができる。ウェル構造１４１０およびチャネル構造１２０８は、疎水性表面などの、有機層の形成に使用される液体組成物に対して劣って濡れる表面を生じさせるように処理することができる。たとえば、フッ素含有プラズマを用いて、チャネル構造１２０８およびウェル構造１４１０の表面を処理することができる。フッ素プラズマは、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3、ＳＦ6、またはそれらの任意の組合せなどのガスを使用して形成することができる。プラズマプロセスは、直接照射プラズマを含むか、下流プラズマを用いることができる。さらに、プラズマはＯ2を含むことができる。１つの例示的な実施形態において、フッ素含有プラズマが、約８％のＯ2などの、０〜２０％のＯ2を含むことができる。
【００９１】
１つの特定の実施形態において、カリフォルニア州コンコードのマーチ・プラズマ・システムズ（Ｍａｒｃｈ Ｐｌａｓｍａ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ Ｃｏｎｃｏｒｄ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によるマーチ（Ｍａｒｃｈ）ＰＸ５００モデルプラズマ発生器を使用して、プラズマを発生させる。この設備は、フロースルーモードで、穴のあいた接地（ｇｒｏｕｎｄｅｄ）プレート、および浮動基板プレートで構成される。この実施形態において、１５ｃｍ（６インチ）の浮動基板プレートを、ＣＦ4／Ｏ2ガス組成物から形成されたプラズマで処理する。ガス組成物は、約９２体積％のＣＦ4などの８０〜１００体積％のＣＦ4と、約８体積％のＯ2などの０〜２０体積％のＯ2とを含むことができる。基板は、約３分などの２〜５分間、４００ｍＴｏｒｒなどの３００〜６００ｍＴｏｒｒの圧力で、４００Ｗのプラズマなどの２００〜５００Ｗのプラズマを用いて照射することができる。
【００９２】
図９および図１０は、有機層１７２２および第２の電極１７２０を形成した後の断面図の図を含む。たとえば、有機層１７２２は、１つまたは複数の有機層を含むことができる。図９に示されているような一実施形態において、有機層１７２２は、電荷輸送層１７１６と、有機活性層１７１８とを含む。存在するとき、電荷輸送層１７１６を、第１の電極１００４の上に、かつ有機活性層１７１８を形成する前に形成する。電荷輸送層１７１６は多数の目的を果たすことができる。一実施形態において、電荷輸送層１７１６は正孔輸送層である。示されていないが、付加的な電荷輸送層を有機活性層１７１８の上に形成することができる。したがって、有機層１７２２は、有機活性層１７１８と、電荷輸送層の１つまたは両方とを含むことができるか、電荷輸送層をまったく含まないことができる。電荷輸送層１７１６、有機活性層１７１８、および付加的な電荷輸送層の各々は、１つまたは複数の層を含むことができる。別の実施形態において、段階的なまたは連続的に変化する組成物を有する１つの層を、別個の電荷輸送層および有機活性層の代わりに使用することができる。
【００９３】
図９および図１０に戻ると、電荷輸送層１７１６および有機活性層１７１８を第１の電極１００４の上に順次形成する。電荷輸送層１７１６および有機活性層１７１８の各々を、たとえば、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、連続ノズルコーティング、連続堆積コーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、キャスティング．蒸着、またはそれらの任意の組合せによって形成することができる。たとえば、有機材料を含む液体組成物を、マイクロノズルなどの１つまたは複数のノズルを通して分配することができる。電荷輸送層１７１６および有機活性層１７１８の一方または両方を、付与後、硬化させることができる。
【００９４】
この実施形態において、電荷輸送層１７１６は正孔輸送層である。正孔輸送層は、第１の電極１００４が有機活性層１７１８と直接接触するデバイスと比較して、潜在的に、寿命を増加させ、かつデバイスの信頼性を向上させるために使用することができる。１つの特定の実施形態において、正孔輸送層は、ポリアニリン（「ＰＡＮＩ」）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（「ＰＥＤＯＴ」）などの有機ポリマー、またはテトラチアフルバレンテトラシアノキノジメタン（ＴＴＦ−ＴＣＱＮ）などの有機電荷移動化合物を含むことができる。正孔輸送層は、典型的には、約１００〜２５０ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００９５】
正孔輸送層は、典型的には、電子が、その後形成された活性領域から除去され、第１の電極１００４に移動されることを可能にするために、導電性である。第１の電極１００４および任意の正孔輸送層は導電性であるが、典型的には、第１の電極１００４の導電性は、正孔輸送層より著しく大きい。
【００９６】
有機活性層１７１８の組成物は、典型的には、有機電子デバイスの用途による。有機活性層１７１８が放射線放出有機電子デバイスに使用される場合、有機活性層１７１８の材料は、十分なバイアス電圧が電極層に印加されると、放射線を放出する。放射線放出活性層は、ほとんどいかなる有機エレクトロルミネセンス材料または他の有機放射線放出材料も含有することができる。
【００９７】
そのような材料は、小分子材料またはポリマー材料であることができる。小分子材料としては、たとえば、米国特許公報（特許文献１）および米国特許公報（特許文献２）に記載されたものを挙げることができる。あるいは、ポリマー材料としては、米国特許公報（特許文献３）、米国特許公報（特許文献４）、および米国特許公報（特許文献５）に記載されたものを挙げることができる。例示的な材料が、半導性共役ポリマーである。そのようなポリマーの例が、ポリ（フェニレンビニレン）（「ＰＰＶ」）である。発光材料は、添加剤とともにまたは添加剤なしで、別の材料のマトリックス内に分散させることができるが、典型的には、単独で層を形成する。有機活性層は、一般に、約４０〜１００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００９８】
有機活性層１７１８が放射線受容有機電子デバイスに組入れられる場合、有機活性層１７１８の材料としては、多くの共役ポリマーおよびエレクトロルミネセンス材料を挙げることができる。そのような材料としては、たとえば、多くの共役ポリマーならびにエレクトロルミネセンス材料およびフォトルミネセンス材料が挙げられる。特定の例としては、ポリ（２−メトキシ，５−（２−エチル−ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（「ＭＥＨ−ＰＰＶ」）、またはＣＮ−ＰＰＶとのＭＥＨ−ＰＰＶ複合体が挙げられる。有機活性層１７１８は、典型的には、約５０〜５００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００９９】
示されていないが、任意の電子輸送層を有機活性層１７１８の上に形成することができる。電子輸送層は、電荷輸送層の別の例である。電子輸送層は、典型的には、電子が、その後形成されたカソードから注入され、有機活性層１７１８に移動されることを可能にするために、導電性である。その後形成されたカソードおよび任意の電子輸送層は導電性であるが、典型的には、カソードの導電性は、電子輸送層より著しく大きい。
【０１００】
１つの特定の実施形態において、電子輸送層は、金属キレート化オキシノイド（ｏｘｉｎｏｉｄ）化合物（たとえば、Ａｌｑ3）；フェナントロリンベースの化合物（たとえば、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（「ＤＤＰＡ」）、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（「ＤＰＡ」））；アゾール化合物（たとえば、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（「ＰＢＤ」）、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（「ＴＡＺ」）；またはそれらの任意の１つまたは複数の組合せを含むことができる。あるいは、任意の電子輸送層は、無機であり、かつ、ＢａＯ、ＬｉＦ、またはＬｉ2Ｏを含むことができる。電子輸送層は、典型的には、約３０〜５００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【０１０１】
電荷輸送層１７１６、有機活性層１７１８、および付加的な電荷輸送層の任意の１つまたは複数を、１つまたは複数の液体媒体を含む液体組成物として付与することができる。疎水性表面および親水性表面は、液体組成物中の液体媒体に対して特定的である。一実施形態において、液体組成物は、たとえば、アルコール、グリコール、グリコールエーテル、またはそれらの任意の組合せを含む共溶媒を含むことができる。有機活性層液体媒体のための溶媒を、電荷輸送層１７１６を溶解しないように選択することができる。あるいは、溶媒を、電荷輸送層１７１６がその溶媒に可溶性または部分的に可溶性であるように選択することができる。
【０１０２】
特定の実施形態において、ウェル構造１４１０の負の勾配は、毛管効果を引起し、有機層１７２２の液体組成物を開口部１４１２の周囲に引寄せる。いったん硬化させると、有機活性層１７２２は、第１の電極１００４などの、開口部１４１２内の１つまたは複数の下にある層を被覆する。
【０１０３】
第２の電極１７２０を、この実施形態において、電荷輸送層１７１６と、有機活性層１７１８とを含む有機層１７２２の上に形成する。一実施形態において、層を蒸着して、導電性部材１８２４をウェル構造１４１０上に形成し、かつ第２の電極１７２０を有機活性層１７１８の上におよびチャネル構造１２０８の部分の上に形成する。第２の電極１７２０と導電性部材１８２４との間の高さの差は、それらを接続されないようにする。図９に示されているように、第２の電極１７２０は、開口部１４１２内の層、およびチャネル構造１２０８の部分の上にある。開口部１４１２内の有機層１７２２の上にある第２の電極１７２０の部分、およびチャネル構造１２０８の部分の上にある第２の電極１７２０の部分は、互いに接続されて、電気的に連続した構造を形成する。あるいは、層を、ステンシルマスクを使用して堆積させて、第２の電極１７２０を形成することができる。従来の蒸着技術またはスパッタリング技術を用いて、第２の電極１７２０を形成する。
【０１０４】
一実施形態において、第２の電極１７２０はカソードとして作用する。有機層１７１８に最も近い第２の電極１７２０の層を、１族金属（たとえば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属、ランタニド、アクチニドの任意の１つまたは複数を含む希土類金属、またはそれらの任意の組合せから選択することができる。第２の電極１７２０および導電性部材１８２４は、約３００〜６００ｎｍの範囲内の厚さを有する。１つの特定の非限定的な実施形態において、約１０ｎｍ未満のＢａ層、次いで、約５００ｎｍのＡｌ層を、堆積させることができる。Ａｌ層は、第１の電極１００４に関して先に説明されたように、金属および金属合金のより多くのうちのいずれか１つと取替えることができるか、金属および金属合金のより多くのうちのいずれか１つと関連して使用することができる。
【０１０５】
図９および図１０に示されているように、第１の電極１００４、有機層１７２２、および第２の電極１７２０を含む有機電子構成要素は、駆動回路１００６を介してアドレス可能である。たとえば、第２の電極１７２０の各々、および１つの選択された駆動回路１００６を横切って電位を与えることが、１つの有機電子構成要素を活性化する。
【０１０６】
カプセル化層（図示せず）をアレイならびに周辺回路および遠隔回路の上に形成して、電子ディスプレイ、放射線検出器、または光起電力セルなどの、実質的に完成した電気デバイスを形成することができる。カプセル化層を、それと基板との間に有機層がないように、レールに取付けることができる。放射線を、カプセル化層を透過させることができる。その場合、カプセル化層は、放射線に対して透明でなければならない。
【０１０７】
（４．他の実施形態）
電子デバイスを、代わりに、図１１に示されているように、チャネル構造の形成なしで、形成することができる。ウェル構造１９１０は、開口部１９１２およびチャネル１９１４を画定する。チャネル１９１４の幅は、液体組成物ウィッキングを制限し、かつ液体組成物流動を制限するように調整することができる。一般に、より狭いチャネルが、よりウィッキングをもたらしやすく、より広いチャネルが、液体組成物流動を助ける。中くらいの幅のチャネルが、液体ウィッキングおよび液体組成物流動の両方を制限する。さらなる例示的な実施形態において、ウェル構造１９１０を、１つを超える層または構造から形成することができる。
【０１０８】
図１２に示された別の例示的な実施形態において、ウェル構造２０１０によって規定されるような開口部２０１２を、対角線チャネル２０１４を使用して接続することができる。チャネル構造２００８は、対角線チャネル２０１４内に少なくとも部分的にあることができる。あるいは、開口部およびチャネルは、図１３、図１４、および図１５の平面図の図に含まれるパターンなどの、任意の１つまたは複数のパターンを形成することができる。たとえば、図１３に示されているように、開口部２１０２は円形であることができ、チャネル２１０４は、列に沿って開口部２１０２を接続することができる。図１４に示された別の例において、楕円形、カプセル形、またはピル形開口部であることができる開口部２２０２は、それらの主軸が、列に対してある角度で斜めにされ、チャネル２２０４によって列の方向に接続される。図１５に示されたさらなる例において、開口部２３０２を、チャネル２３０４を含む三角形格子で接続することができる。
【０１０９】
図２〜１０に示されたプロセスによって形成された電子デバイスは、アクティブマトリックスデバイスである。代替実施形態において、電子デバイスは、パッシブマトリックスデバイスであることができる。図１６は、例示的なパッシブマトリックスデバイスを示す。たとえば、第１の電極２４０４の平行なストリップが、基板の上にあることができる。図１６において、第１の電極２４０４は、水平方向に延在する長さを有し、かつ最も広い箇所における開口部の下にある。チャネル構造２４０６およびウェル構造２４０８は、一般に第１の電極２４０４に垂直に形成される第２の電極２４１０の形成を促進するパターンで形成することができる。あるいは、第１の電極２４０４の平行なストリップは、図１６に示されたウェル構造の下にあることができ、チャネルおよび第２の電極２４１０は、開口部を水平に接続することができる。
【０１１０】
さらなる実施形態において、電子デバイスを形成するためのプロセスを、センサアレイ、光検出器、光伝導セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管、ＩＲ検出器、バイオセンサ、光起電力装置、または太陽電池などの放射線応答デバイスを製造する際に用いることができる。放射線応答デバイスは、透明な基板と、透明な基板側の電極とを含むことができる。あるいは、放射線応答デバイスは、透明な上にある電極を含むことができる。
【０１１１】
さらなる実施形態において、電子デバイスを形成するためのプロセスを、無機デバイスのために用いることができる。一実施形態において、無機層を形成するための液体組成物が、使用され、負の勾配を有する同じまたは他の構造に隣接した液体組成物のより良好な被覆を可能にすることができる。
【０１１２】
（５．利点）
１つの特定の実施形態において、開口部と、チャネルと、任意にチャネル構造とを含むパターニングされたウェル構造は、隣接した有機電子構成要素の間の導電経路を提供する電極の形成を促進する。これらの構造は、カソードなどの電極を形成するのに有用な垂直入射角堆積技術と適合性がある。典型的には、これらの堆積技術は、より高価でなく、いくつかの例において、より迅速であり、より高価でない電子デバイスおよび向上された製造速度をもたらす。
【０１１３】
一般的な説明または例において上で説明された活動のすべてが必要とされるわけではなく、特定の活動の一部を必要としなくてもよく、説明されたものに加えて、さらなる活動を行ってもよいことに留意されたい。さらに、活動の各々が記載された順序は、必ずしも、それらが行われる順序ではない。本明細書を読んだ後、当業者は、どんな活動を特定の要求または望みのために用いることができるかを定めることができるであろう。
【０１１４】
先の明細書において、本発明を特定の実施形態に関して説明した。しかし、当業者は、特許請求の範囲に記載されるような本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな修正および変更を行うことができることを理解する。したがって、明細書および図は、限定的な意味ではなく例示的な意味でみなされるべきであり、そのような修正はすべて、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【０１１５】
利益、他の利点、および問題の解決策を、特定の実施形態に関して上述した。しかし、利益、利点、問題の解決策、および、いかなる利益、利点、または解決策が生じるかより顕著になることを引起し得るいかなる要素も、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての、重要な、必要な、または本質的な特徴または要素と解釈されるべきではない。
【０１１６】
明確にするため、別個の実施形態に関連して上でおよび下で説明される本発明のいくつかの特徴を、また、１つの実施形態で組合せで提供することができることが理解されるべきである。逆に、簡潔にするため、１つの実施形態に関連して説明される本発明のさまざまな特徴を、また、別個に、または任意のサブコンビネーションで提供することができる。さらに、範囲内に記載された値への言及は、その範囲内のどの値も含む。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】例示的なウェル構造の平面図を含む。
【図２】基板の上に電極を形成した後の基板の一部の平面図を含む。
【図３】基板の上に電極を形成した後の基板の一部の断面図を含む。
【図４】基板の上にチャネル構造を形成した後の図２の基板の部分の平面図を含む。
【図５】基板の上にチャネル構造を形成した後の図３の基板の部分の断面図の図を含む。
【図６】基板の上のウェル構造の形成後の、図４および図５の基板の部分の平面図を含む。
【図７】基板の上のウェル構造の形成後の図４の基板の部分の断面図を含む。
【図８】基板の上のウェル構造の形成後の図５の基板の部分の断面図を含む。
【図９】ウェル構造の上に電極を形成した後の図７の基板の部分の断面図を含む。
【図１０】ウェル構造の上に電極を形成した後の図８の基板の部分の断面図を含む。
【図１１】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１２】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１３】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１４】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１５】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１６】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子デバイス、および電子デバイスを形成するための方法に関する。より特定的には、本発明は、有機電子構成要素を含む電子デバイスに関する。
【０００２】
本出願は、２００４年１２月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／６４０，５０２号明細書の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
ますます、活性有機分子が電子デバイスに使用されている。これらの活性有機分子は、エレクトロルミネセンスを含む電子特性または電気放射特性を有する。有機活性材料を組入れる電子デバイスは、電気エネルギーを放射線に変換するために使用することができ、発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、またはダイオードレーザを挙げることができる。有機活性層を組入れる電子デバイスは、また、放射線に応答して信号を発生させる（たとえば、光検出器（たとえば、光伝導セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管）、赤外線（「ＩＲ」）検出器、バイオセンサ）；放射線を電気エネルギーに変換する（たとえば、光起電力デバイスまたは太陽電池）；および論理機能（たとえば、トランジスタまたはダイオード）を行うために使用することができる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，３５６，４２９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５３９，５０７号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２４７，１９０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，４０８，１０９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３１７，１６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、有機活性層を含む電子構成要素の製造は困難である。有機活性層の一定しない形成が、典型的には、劣ったデバイス性能、およびデバイス製造プロセスにおける劣った歩留りをもたらす。有機活性層の液体堆積の場合、電極の劣った濡れが、有機活性層内の空隙をもたらすことがある。
【０００６】
液体組成物が、周囲の構造によって形成されたウェル内に堆積されると、空隙を形成することがある。そのような空隙は、放射線放出または放射線吸収のための利用可能な表面領域を減少させ、低減された性能をもたらす。空隙は、また、電極などの、下にある構造を露出させることがある。付加的な層が、液体組成物を硬化させることから生じる有機層の上に形成されると、これらの層は、下にある構造と接触することがあり、電極間の電気的短絡を可能にし、影響された有機電子構成要素を動作不能にする。
【０００７】
負の勾配構造を使用して、空隙を防止することができる。しかし、そのような構造は、カソードなどの、上にある電極構造に破損を形成することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの例示的な実施形態において、電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定するウェル構造とを含む。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。
【０００９】
別の例示的な実施形態において、電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定する第１の構造とを含む。断面図から、第１の構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応する。２つのすぐ隣接した開口部が、チャネルによって接続される。電子デバイスは、基板の上にあり、かつ、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置された第２の構造をさらに含む。
【００１０】
さらなる例示的な実施形態において、電子デバイスを形成するための方法が、基板の上にウェル構造を形成する工程を含む。ウェル構造は開口部のアレイを画定する。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。方法は、開口部内に有機活性層を堆積させる工程をさらに含む。
【００１１】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明は、例示および説明にすぎず、特許請求の範囲に規定されるような本発明を限定するものではない。
【００１２】
本発明を、添付の図において、限定としてではなく、例として示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定するウェル構造とを含む。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。
【００１４】
電子デバイスは、２つのすぐ隣接した開口部内に、およびチャネル内にある電極であって、電極に沿って、２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する電極をさらに含むことができる。電極は、開口部のアレイのベクトルに沿って、有機電子構成要素間の導電経路を形成することができる。
【００１５】
一実施形態において、アレイ内の各開口部は長さを有する。たとえば、長さは幅に実質的に垂直であり、幅は長さ以下である。
【００１６】
別の実施形態において、チャネル構造が基板の上にあり、平面図から、チャネル構造は、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置される。断面図から、チャネル構造は正の勾配を有することができる。あるいは、断面図から、チャネル構造は負の勾配を有する。さらなる実施形態において、断面図から、チャネル構造の高さは、ウェル構造の高さより低い。チャネル構造の表面は疎水性であることができる。ウェル構造の表面は疎水性であることができる。
【００１７】
さらなる実施形態において、有機電子構成要素は、実質的に開口部内にある有機活性層を含む。電子デバイスは、基板と有機活性層との間にある電極をさらに含むことができる。電極の表面は親水性であることができる。電極はチャネルの下にない。
【００１８】
一実施形態において、電子デバイスが、基板と、基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定する第１の構造とを含む。断面図から、第１の構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。２つのすぐ隣接した開口部が、チャネルによって接続される。電子デバイスは、基板の上にあり、かつ、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置された第２の構造をさらに含む。
【００１９】
一例において、断面図から、第２の構造は正の勾配を有する。あるいは、断面図から、第２の構造は負の勾配を有する。断面図から、第２の構造の高さは、第１の構造の高さより低いことができる。
【００２０】
別の例において、電子デバイスは、２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ第２の構造の上にある電極を含む。電極は、電極に沿って、２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する。
【００２１】
さらなる例において、第１の構造の表面は疎水性である。第２の構造の表面は疎水性であることができる。
【００２２】
別の例において、有機構成要素は、実質的に各開口部内にある有機活性層を含む。電子デバイスは、基板と有機活性層との間にある電極をさらに含むことができる。基板は、有機電子構成要素に結合されたドライバ回路を含むことができる。
【００２３】
さらなる例において、第１の構造の一部が、第２の構造の一部の上にある。各開口部は幅を有することができ、チャネルの幅は、各開口部の幅より小さい。
【００２４】
電子デバイスを形成するための方法が、基板の上にウェル構造を形成する工程を含む。ウェル構造は開口部のアレイを画定する。断面図から、ウェル構造は、開口部において、負の勾配を有する。平面図から、各開口部は有機電子構成要素に対応する。開口部のアレイ内の各開口部は幅を有し、開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される。方法は、開口部内に有機活性層を堆積させる工程をさらに含む。
【００２５】
別の例において、方法は、２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつチャネル内にある電極を形成する工程であって、２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつチャネル内にある電極の部分が、互いに接続される工程を含む。電極は、電極に沿って、２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を形成する。
【００２６】
さらなる例において、方法は、ウェル構造を形成する前、電極を形成する工程であって、ウェル構造を形成した後、電極の一部が、開口部のアレイの少なくとも１つの開口部の底部に沿って露出される工程を含む。一実施形態において、電極はチャネル内に延在しない。
【００２７】
別の例において、方法は、チャネル構造を形成する工程であって、平面図から、チャネル構造が、２つのすぐ隣接した開口部の間に、およびチャネル内に配置される工程を含む。チャネル構造を形成する工程は、ウェル構造を形成する前、行うことができる。断面図から、チャネル構造は正の勾配を有することができる。あるいは、断面図から、チャネル構造は負の勾配を有することができる。一実施形態において、チャネル構造の高さは、ウェル構造の高さより低い。方法は、チャネル構造の表面を処理して、表面を疎水性にする工程をさらに含むことができる。方法は、また、ウェル構造の表面を処理して、表面を疎水性にする工程を含むことができる。
【００２８】
本発明の他の特徴および利点は、次の詳細な説明から、および特許請求の範囲から明らかであろう。詳細な説明は、最初に、定義を扱い、次いで、構造、電子デバイスの層および構成要素、電子デバイスを形成するためのプロセス、他の実施形態、ならびに利点を扱う。
【００２９】
（１．用語の定義および明確化）
以下で説明される実施形態の詳細を扱う前、いくつかの用語を定義または明確化する。
【００３０】
「アレイ」、「周辺回路」、および「遠隔回路」という用語は、電子デバイスの異なった領域または構成要素を意味することが意図される。たとえば、アレイは、規則的な配列（通常、列および行によって示される）内のピクセル、セル、または他の構造を含むことができる。アレイ内のピクセル、セル、または他の構造は、アレイと同じ基板上であるがアレイ自体の外側にあることができる周辺回路によって局所的に制御することができる。遠隔回路は、典型的には、周辺回路から離れてあり、かつ、アレイに信号を送るか、アレイから信号を受けることができる（典型的には、周辺回路を介して）。遠隔回路は、また、アレイに無関係の機能を行うことができる。遠隔回路は、アレイを有する基板上に存在してもしなくてもよい。
【００３１】
「チャネル」という用語は、開口部間の通路を意味することが意図される。
【００３２】
「チャネル構造」という用語は、基板の上にある構造であって、別の１つまたは複数の構造によって規定されたチャネル内に少なくとも部分的に配置された構造を意味することが意図される。
【００３３】
「導電経路」という用語は、回路の部分であって、（１）直流電力がそのような部分に与えられ、かつ（２）そのような部分の、すべてのスイッチ、トランジスタなどがオンであるとき、実質的に一定の電流が流れる回路の部分を意味することが意図される。たとえば、導電経路は、ワイヤを単独で、または、ワイヤを、１つまたは複数のダイオード、抵抗器、トランジスタ、またはそれらの任意の組合せと組合せて、含むことができる。トランジスタの場合、トランジスタの電流搬送電極が導体経路に接続される。導電経路はキャパシタまたはインダクタを含まず、というのは、最初に直流信号がそのようなキャパシタまたはインダクタに与えられると、導電経路を通って流れる電流が、時間とともに著しく変わるからである。
【００３４】
開口部に対する「接続された」という用語は、２つ以上の開口部が、それらを画定する構造によって完全に分離されていないことを意味することが意図される。たとえば、２つの開口部をチャネルによって接続することができる。
【００３５】
「駆動回路」という用語は、電子構成要素、別の回路、またはそれらの組合せに送られる信号を制御するように構成された回路を意味することが意図される。
【００３６】
「電極」という用語は、電子構成要素内でキャリヤを輸送するように構成された部材または構造を意味することが意図される。たとえば、電極は、アノード、カソード、キャパシタ電極、ゲート電極などであることができる。電極としては、トランジスタ、キャパシタ、抵抗器、インダクタ、ダイオード、電子構成要素、電源、またはそれらの任意の組合せの一部を挙げることができる。
【００３７】
「電子構成要素」という用語は、電気機能または電気放射（たとえば、電気光学）機能を行う回路の最も低いレベルのユニットを意味することが意図される。電子構成要素としては、トランジスタ、ダイオード、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、半導体レーザ、光学スイッチなどを挙げることができる。電子構成要素は、寄生抵抗（たとえば、ワイヤの抵抗）または寄生キャパシタンス（たとえば、導体間のキャパシタが意図されないか偶発的である、異なった電子構成要素に接続された２つの導体の間の容量結合）を含まない。
【００３８】
「電子デバイス」という用語は、適切に接続され適切な電位が供給されると、集合的に機能を行う、回路、電子構成要素、またはそれらの組合せの集まりを意味することが意図される。電子デバイスは、システムを含むか、システムの一部であることができる。電子デバイスの例としては、ディスプレイ、センサアレイ、コンピュータシステム、アビオニクスシステム、自動車、携帯電話、別の消費者用または産業用電子製品などが挙げられる。
【００３９】
基板の上にある構造を指すときの、「高さ」、「長さ」、および「幅」という用語は、互いに実質的に垂直な寸法を指すことが意図される。「高さ」は、下にある基板より上の距離を指すことが意図される。「長さ」は、基板に実質的に平行な平面内の寸法を指すことが意図される。「幅」は、基板に実質的に平行な、かつ「長さ」寸法に実質的に垂直な平面内の寸法を指すことが意図される。一実施形態において、「幅」は「長さ」以下である。別の実施形態において、「幅」は円の直径である。
【００４０】
「親水性」という用語は、液体の端縁が、それが接触する表面に対して９０度未満の濡れ角を示すことを意味することが意図される。
【００４１】
「疎水性」という用語は、液体の端縁が、それが接触する表面に対して９０度以上の濡れ角を示すことを意味することが意図される。
【００４２】
「すぐ隣接した」という用語は、層、部材、または構造が、別の層、部材、または構造のすぐ隣であることを意味することが意図される。すぐ隣接したは、対角線を含むいかなる方向も明白に網羅することが意図される。
【００４３】
「液体媒体」という用語は、純粋な液体、液体の組合せ、溶液、分散液、懸濁液、およびエマルションを含む液体材料を意味することが意図される。液体媒体は、１つまたは複数の溶媒が存在するかどうかに関わらず使用される。
【００４４】
「マトリックス」という用語は、２つの方向に延在する電子構成要素の構成を意味することが意図される。マトリックスは、少なくとも２つの行と、少なくとも２つの列とを含むことができる。
【００４５】
「負の勾配」という用語は、構造の側面が、上に構造が形成された実質的に平面の表面に対して鋭角を形成する、構造の特徴を意味することが意図される。
【００４６】
「開口部」という用語は、平面図の視点（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）から見ると、領域を画定する特定の構造がないことによって特徴づけられた領域を意味することが意図される。
【００４７】
「有機活性層」という用語は、有機層の少なくとも１つが、単独で、または異なる材料と接触するとき、整流接合を形成することができる、１つまたは複数の有機層を意味することが意図される。
【００４８】
「有機電子構成要素」という用語は、有機材料を含む１つまたは複数の層を含む電子構成要素を意味することが意図される。
【００４９】
「上にある」という用語は、必ずしも、層、部材、または構造が、別の層、部材、または構造のすぐ隣であるか、別の層、部材、または構造と接触することを意味しない。
【００５０】
「周囲」という用語は、平面図から、対応する構成要素または構造の少なくとも一部を囲む境界を意味することが意図される。
【００５１】
「正の勾配」という用語は、構造の側面が、上に構造が形成された実質的に平面の表面に対して鈍角を形成する、構造の特徴を意味することが意図される。
【００５２】
「構造」という用語は、単独で、または他のパターニングされた層または部材と組合されて、意図された目的を果たすユニットを形成する、１つまたは複数のパターニングされた層または部材を意味することが意図される。構造の例としては、電極、ウェル構造、チャネル構造などが挙げられる。
【００５３】
「実質的に平行な」という用語は、１つまたは複数の線、１つまたは複数のベクトル、または１つまたは複数の平面の組合せのための配向が、平行またはほぼ平行であり、いかなるゆがみも、当業者にはあまり重要でないとみなされることを意味することが意図される。
【００５４】
「実質的に垂直な」という用語は、１つまたは複数の線、１つまたは複数のベクトル、または１つまたは複数の平面の組合せのための配向が、垂直またはほぼ垂直であり、垂直からのいかなる角度差も、当業者にはあまり重要でないとみなされることを意味することが意図される。
【００５５】
「基板」という用語は、剛性または可撓性であることができ、かつ、ガラス、ポリマー、金属、またはセラミック材料、またはそれらの組合せを含むことができるが、これらに限定されない１つまたは複数の材料の１つまたは複数の層を含むことができるベース材料を意味することが意図される。基板の基準点は、プロセスシーケンスの開始点である。基板は、電子構成要素、回路、または導電性部材を含んでも含まなくてもよい。
【００５６】
「表面処理」という用語は、露出された表面の特性を変えるために行われる活動を意味することが意図される。一実施形態において、表面処理は、露出された表面を、より疎水性またはより親水性にする。フッ素化、または界面活性剤を露出された表面に加えることの各々は、表面処理の例である。
【００５７】
「ベクトル」という用語は、線または線セグメントに沿った、電子構成要素または開口部の構成を意味することが意図される。たとえば、電子構成要素または開口部のベクトルは、行、列、対角線などに沿ってあることができる。
【００５８】
「ウェル構造」という用語は、基板の上にある構造であって、基板内の、または基板の上にある、物体、領域、またはそれらの任意の組合せを、別の物体または領域から少なくとも部分的に分離する主機能を果たす構造を意味することが意図される。
【００５９】
「濡れ角」という用語は、固体表面から液体を介して気体−液体界面まで測定された、（１）固体表面、および（２）固体表面における気体と液体との間の界面によって規定された接線角度を意味することが意図される。
【００６０】
ここで使用されるように、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、またはそれらのいかなる他の変形も、非排他的な包含を網羅することが意図される。たとえば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、または装置が、必ずしも、それらの要素のみに限定されないが、明白に記載されていないか、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の要素を含んでもよい。さらに、そうでないと明白に記載されていない限り、「または」は、排他的なまたはではなく、包含的なまたはを指す。たとえば、条件ＡまたはＢが、次のいずれか１つによって満たされる。Ａが真であり（または存在し）、かつＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）、かつＢが真である（または存在する）、ならびに、ＡおよびＢの両方が真である（または存在する）。
【００６１】
さらに、明確にするため、および、ここで説明される実施形態の範囲の一般的な意味を与えるために、「ａ」または「ａｎ」の使用は、「ａ」または「ａｎ」が指す１つまたは複数の物品を説明するために使用される。したがって、説明は、「ａ」または「ａｎ」が使用されるときはいつでも、１つまたは少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数形は、反対のことがそうでないように意味されることが明らかでない限り、また、複数形を含む。
【００６２】
元素の周期表内の列に対応する族番号は、「ＣＲＣ化学物理学ハンドブック（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）」、第８１版、（２０００年）に見られるような「新表記（Ｎｅｗ Ｎｏｔａｔｉｏｎ）」法を使用する。
【００６３】
特に定義されない限り、ここで使用される技術用語および科学用語はすべて、本発明が属する技術における当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。適切な方法および材料を、本発明の実施形態、またはそれらを製造または使用するための方法についてここで説明するが、説明されるものと同様のまたは同等の他の方法および材料を、本発明の範囲から逸脱することなく用いることができる。ここで挙げられる刊行物、特許出願、特許、および他の引例をすべて、それらの全体を引用により援用する。抵触の場合には、定義を含む本明細書は調整する。さらに、材料、方法、および例は、あくまでも例示であり、限定することは意図されない。
【００６４】
（２．電子デバイスの構造、層、および構成要素）
特定の実施形態において、電子デバイスが、有機電子構成要素のアレイと、開口部および開口部を接続するチャネルを有する構造とを含む。開口部の各々は、平面図から見ると有機電子構成要素の各々の周囲に対応する。構造は、断面図から見ると開口部において負の勾配を有する。各有機電子構成要素は、有機活性層を含む１つまたは複数の層によって分離された第１および第２の電極（たとえば、アノードおよびカソード）を含むことができる。一実施形態において、例示的な電子デバイスは、また、少なくとも部分的にチャネル内に配置されたチャネル構造などの、正の勾配を有する第２の構造を含むことができる。
【００６５】
１つの例示的な実施形態において、有機電子構成要素のアレイは、パッシブマトリックスの一部であることができる。別の例示的な実施形態において、有機電子構成要素のアレイは、アクティブマトリックスの一部であることができる。したがって、電子デバイスの例示的な実施形態は、アクティブマトリックスディスプレイおよびパッシブマトリックスディスプレイを含むことができる。
【００６６】
一般に、各有機電子構成要素は、１つまたは複数の有機活性層によって分離された２つの電極を含む。さらに、バッファ層、電荷ブロッキング層、電荷注入層、および電荷輸送層などの、１つまたは複数の他の層を、２つの電極の間に含むことができる。有機電子構成要素の各々の周囲に対応する開口部を有する構造は、中に有機電子構成要素の部分が形成されるウェルを画定する。したがって、これらの構造は、ときどき、ここでウェル構造と説明することができる。
【００６７】
ウェル構造の断面は、有機層形成に影響を及ぼすことができる。構造は、負の勾配壁または周囲を有し、かつ下にある構造と鋭角を形成することができる。例示的な構造の周囲の一部が、下にある構造の表面と構造壁との間に鋭角を形成する。１つの例示的な実施形態において、角度は、０°から６０°、または１０°から４５°などの、０°から９０°である。代替実施形態において、角度は、毛管角度にほぼ等しいかこれより大きいことができる。
【００６８】
図１は、例示的な構造を形成するためのシーケンスにおけるある時点の平面図の図を含む。ウェル構造１０２が、基板の上にあり、かつ、開口部１０４と、開口部１０４間のチャネル１０６とを有する。断面図から、ウェル構造１０２は、開口部１０４において負の勾配を有する。開口部１０４は、チャネル１０６によって接続される。任意に、チャネル構造１１０がチャネル１０６内にある。
【００６９】
ウェル構造１０２の下にある電極１１２が、開口部１０４によって少なくとも部分的に露出される。開口部１０４は有機電子構成要素に対応する。電子構成要素は、下にある電極１１２と、少なくとも部分的に周囲１０８内にある有機層（図示せず）と、上にある電極（図示せず）とを含むことができる。
【００７０】
一例において、ウェル構造１０２は、約２から１０マイクロメートルの厚さを有することができる。チャネル構造１１０は、１０マイクロメートル以下の厚さを有することができる。たとえば、チャネル構造１１０は、約１から３マイクロメートルなどの３マイクロメートル未満、または約０．４マイクロメートルなどの１マイクロメートル未満の厚さを有することができる。ウェル構造１０２は、たとえば、チャネル構造１１０の厚さより少なくとも１．５倍大きい厚さを有することができる。あるいは、チャネル構造１１０の厚さは、ウェル構造１０２の厚さに等しいかこれより大きい。
【００７１】
別の実施形態において、電子デバイスが、基板と、構造（たとえば、ウェル構造）と、第１の電極とを含む。構造は、開口部と、チャネルとを有し、断面図から見ると、開口部において負の勾配を有する。平面図から、開口部の各々は、有機電子構成要素に対応する。第１の電極は、開口部およびチャネル内にあり、かつチャネル内の構造の上にある。開口部およびチャネル内にある第１の電極の部分が、互いに接続される。特定の例において、有機電子構成要素は、１つまたは複数の有機活性層を含むことができる。一実施形態において、第１の電極は、共通電極（たとえば、有機電子構成要素のアレイのための共通カソードまたは共通アノード）であることができる。
【００７２】
別の例示的な実施形態において、第２の電極が、基板と構造との間にあることができる。さらなる例示的な実施形態において、有機電子構成要素を、基板内にあるドライバ回路（図示せず）に結合することができる。一実施形態において、第２の電極を第１の電極の前に形成することができることに留意されたい。
【００７３】
１つの例示的な実施形態において、負の勾配を有する１つまたは複数の構造は、実質的に疎水性の表面などの、劣った濡れを示す表面を有する。表面は、９０°以上などの、４５°より大きい、液体組成物との濡れ角を示す。対照的に、電極などの、下にある構造は、実質的に親水性の表面を有することができ、６０°未満、または約０°から約４５°などの、９０°未満の、液体組成物の濡れ角を示す。
【００７４】
（３．電子デバイスを形成するためのプロセス）
電子デバイスを形成するための例示的なプロセスが、基板の上にあり、かつ断面斜視図から負の勾配を有する１つまたは複数の構造を形成することを含む。アクティブマトリックスディスプレイを形成するために用いることができる１つの例示的なプロセスが、図２から図１１に示されている。このプロセスの変形を、他の電子デバイスを形成するために用いることができる。
【００７５】
図２は、例示的なプロセスシーケンスにおけるある時点の平面図の図を含み、図３は、図２の切断線３−３から見た断面図を示す。第１の電極１００４を基板１００２上に堆積させる。基板１００２は、ガラスまたはセラミック材料、または少なくとも１つのポリマーフィルムを含む可撓性基板であることができる。１つの例示的な実施形態において、基板１００２は透明である。任意に、基板１００２は、均一なバリヤ層またはパターニングされたバリヤ層などのバリヤ層を含むことができる。
【００７６】
第１の電極１００４は、アノードまたはカソードであることができる。図２は、第１の電極１００４を、矩形などの平面図形状を有する構造のパターニングされたアレイとして示す。あるいは、第１の電極１００４は、正方形、矩形、円、三角形、楕円形、またはそれらの任意の組合せを含む平面図形状を有する構造のパターニングされたアレイであることができる。別の実施形態において、第１の電極１００４は、平行なストリップであることができる。一般に、第１の電極１００４は、従来のプロセス（たとえば、堆積、パターニング、またはそれらの組合せ）を用いて形成することができる。
【００７７】
第１の電極１００４は導電性材料を含むことができる。一実施形態において、導電性材料としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明な導電性材料を挙げることができる。他の透明な導電性材料としては、たとえば、酸化インジウム亜鉛が挙げられる。別の例示的な導電性材料としては、酸化亜鉛スズ（ＺＴＯ）、元素金属、金属合金、またはそれらの組合せが挙げられる。第１の電極１００４は、また、導電性リード（図示せず）に結合することができる。１つの例示的な実施形態において、第１の電極１００４は親水性表面を有することができる。任意に、駆動回路１００６を基板内に形成することができる。
【００７８】
その後の層を堆積させパターニングして、図４に示されているようなチャネル構造を形成することができる。図５は、図４の切断線５−５から見た断面図を示す。チャネル構造１２０８が第１の電極１００４間に配置される。一実施形態において、第１の電極１００４に近接したその後形成された有機活性層の厚さが薄くなることを防止するために、チャネル構造１２０８は、第１の電極１００４と接触せず、かつ、第１の電極１００４から隔置される。チャネル構造１２０８は、たとえば、第１の電極から、少なくとも約５ミクロンなどの少なくとも約１ミクロンだけ隔置することができる。特定の実施形態において、有機活性層の厚さが薄くなることは、望ましくなく、電気的短絡および電流漏れをもたらすことがある。１つの例示的な実施形態において、チャネル構造１２０８は正の勾配を有する。あるいは、チャネル構造１２０８は垂直または負の勾配を有する。
【００７９】
１つの例示的な実施形態において、チャネル構造１２０８は、１つまたは複数のレジスト層またはポリマー層から形成することができる。レジスト層は、たとえば、ネガティブレジスト材料またはポジティブレジスト材料であることができる。レジスト層は、基板１００２上に、および第１の電極１００４の上に堆積させることができる。液体堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、連続ノズルコーティング、連続分配技術、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。レジストは、紫外（ＵＶ）放射線などの放射線に選択的に曝すことによってパターニングすることができる。一実施形態において、レジスト層をスピン堆積させベークする（図示せず）。レジスト層を、マスク（図示せず）を介してＵＶ放射線に曝し、現像し、ベークし、正の勾配を有するチャネル構造１２０８を残す。チャネル構造１２０８を、さらに、ハードベークするか、さらにＵＶ硬化するか、両方を行うことができる。他の実施形態において、他の方法（たとえば、スクリーン印刷、グラビア印刷など）を用いて、正の勾配チャネル構造１２０８を形成することができる。
【００８０】
あるいは、チャネル構造１２０８は、金属、酸化物、および窒化物などの無機材料から形成することができる。そのような無機材料は、従来の技術を用いて、堆積させパターニングすることができる。
【００８１】
図６に示されているように、別の層をウェル構造内に堆積させパターニングすることができる。図７および図８は、それぞれ、切断線７−７および８−８から見た断面図を示す。ウェル構造１４１０が、開口部１４１２と、チャネル１４１４とを含む。開口部１４１２およびチャネル１４１４は、第１の電極１００４の部分およびチャネル構造１２０８の部分を露出させることができる。平面図から見られるように、開口部１４１２の底部は、第１の電極１００４の部分を含むことができるか、また、基板１００２の一部を包含することができる。図８に示されているように、開口部１４１２において、ウェル構造１４１０は負の勾配を有する。
【００８２】
ウェル構造１４１０はパターンを有することができる。パターンは、たとえば、図６に示されたパターンであることができる。他の実施形態のセクションで説明されるように、代替パターンが、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、および図１６に示されている。図６に示されているように、パターンは、開口部１４１２およびチャネル１４１４を画定する。開口部１４１２は、一般に、列および行でなど、アレイで配列される。チャネル１４１４は、列で、隣接した開口部１４１２を接続することができる。あるいは、チャネル１４１４は、列、行、対角線状に、またはそれらの任意の組合せで、隣接した開口部１４１２を接続することができる。
【００８３】
開口部１４１２の各々は、幅および長さを有する。開口部１４１２の幅は、一般に、横の（すなわち、より短い）寸法であり、長さは、一般に、長手方向の（すなわち、より長い）寸法である。長さ寸法は、幅寸法に略垂直である。それらの最大において、開口部１４１２の長さは、開口部１４１２の幅に等しいかこれより大きい。開口部が円形である実施形態において、長さおよび幅は等しい。一実施形態において、開口部１４１２の幅は約５０から１００ミクロンであり、開口部１４１２の長さは約１００から３００ミクロンである。チャネル１４１４の幅は、最大における開口部１４１２の幅より小さいことができる。特定の実施形態において、チャネル１４１４の幅は約１０から２５ミクロンである。
【００８４】
ウェル構造１４１０は、チャネル構造１２０８が、開口部１４１２間に配置され、かつチャネル１４１４内に少なくとも部分的に配置されるように形成される。第１の電極１００４を、開口部１４１２の底部に沿って露出させることができる。一実施形態において、第１の電極１００４は、開口部１４１２、およびチャネル１４１４の部分の両方の下にある。別の実施形態において、第１の電極１００４は、チャネル１４１４まで延在し、チャネル１４１４において止まる。さらなる実施形態において、第１の電極１００４は、開口部１４１２の一部の下にあり、開口部１４１２は、基板１００２の一部を露出させる。
【００８５】
１つの例示的な実施形態において、チャネル構造１２０８の高さは、ウェル構造１４１０の高さより低い。チャネル構造１２０８の高さがウェル構造１４１０の高さより低い場合、チャネル構造１２０８は、正の勾配であるか、負の勾配であるか、垂直であることができる。あるいは、チャネル構造１２０８の高さは、ウェル構造１４１０の高さに等しいかこれより大きい。特定の実施形態において、ウェル構造の高さ、チャネル構造の高さ、またはそれらの任意の組合せは、約２から１０マイクロメートルである。
【００８６】
１つの例示的な実施形態において、ウェル構造１４１０は、レジスト層またはポリマー層から形成することができる。レジスト層は、たとえば、ネガティブレジスト材料またはポジティブレジスト材料であることができる。レジスト層は、基板１００２上に、および第１の電極１００４の上に堆積させることができる。液体堆積技術としては、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、連続ノズルコーティング、連続堆積コーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。レジスト層は、紫外（ＵＶ）放射線などの放射線に選択的に曝すことによってパターニングすることができる。一実施形態において、レジスト層をスピン堆積させベークする（図示せず）。レジスト層を、マスク（図示せず）を介してＵＶ放射線に曝し、現像し、ベークし、開口部において負の勾配を有する構造を残す。負の勾配は、（１）マスクを使用するときにＵＶフラッド照射（平行にされない）を用いるか、（２）マスクがレジスト層と放射線源（図示せず）との間にある間、レジスト層を過度に照射することによって達成することができる。いったん形成すると、ウェル構造１４１０を、ハードベークするか、さらにＵＶ硬化するか、両方を行うことができる。
【００８７】
別の例示的な実施形態（図示せず）において、犠牲構造を使用することができる。一実施形態において、犠牲層を堆積させパターニングして、正の勾配を有する犠牲構造を形成する。より特定的な実施形態において、断面図から、犠牲構造は、その後形成されたウェル構造１４１０と比較して相補的なプロファイルを有する。犠牲層の厚さは、その後形成されたウェル構造と実質的に同じである。一実施形態において、犠牲層を第１の電極１００４および基板１００２の上に堆積させる。パターニングされたレジスト層を、従来の技術を用いて、犠牲層の上に形成する。１つの特定の実施形態において、従来のレジスト腐食エッチング技術を用いて、傾斜側壁を形成する。別の特定の実施形態において、従来の等方性エッチを用いる。次に、パターニングされたレジスト層を、従来のレジスト除去プロセスを用いて除去する。
【００８８】
ウェル構造１４１０のために使用される別の層を、犠牲構造の上に、および犠牲構造の開口部内に堆積させる。一実施形態において、その他の層は、少なくとも犠牲構造の厚さほど厚い厚さを有する。他の実施形態において、その、他の層は、犠牲層より実質的に厚い。犠牲構造の外側にある他の層の部分を、無機半導体技術の範囲内で従来のものであるエッチングまたは研磨技術を用いて除去する。これらの部分を除去した後、ウェル構造１４１０を形成する。次に、犠牲構造を除去して、ウェル構造１４１０内の開口部１４１２およびチャネル１４１４を形成する。
【００８９】
一実施形態において、ウェル構造および犠牲構造のための材料は、ウェル構造および犠牲構造の一方の材料が、他方の構造と比較して選択的に除去されることを可能にするために、異なっている。例示的な材料としては、金属、酸化物、窒化物、レジスト材料、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。犠牲層のための材料は、第１の電極１００４への著しい損傷を引起すことなく、基板１００２から選択的に除去することができるように選択することができる。本明細書を読んだ後、当業者は、要求または望みを満たす材料を選択することができるであろう。
【００９０】
いったん、ウェル構造１４１０およびチャネル構造１２０８を形成すると、開口部の底部に沿って露出された第１の電極１００４を、ＵＶ／オゾンクリーニングなどによってクリーニングすることができる。ウェル構造１４１０およびチャネル構造１２０８は、疎水性表面などの、有機層の形成に使用される液体組成物に対して劣って濡れる表面を生じさせるように処理することができる。たとえば、フッ素含有プラズマを用いて、チャネル構造１２０８およびウェル構造１４１０の表面を処理することができる。フッ素プラズマは、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3、ＳＦ6、またはそれらの任意の組合せなどのガスを使用して形成することができる。プラズマプロセスは、直接照射プラズマを含むか、下流プラズマを用いることができる。さらに、プラズマはＯ2を含むことができる。１つの例示的な実施形態において、フッ素含有プラズマが、約８％のＯ2などの、０〜２０％のＯ2を含むことができる。
【００９１】
１つの特定の実施形態において、カリフォルニア州コンコードのマーチ・プラズマ・システムズ（Ｍａｒｃｈ Ｐｌａｓｍａ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ Ｃｏｎｃｏｒｄ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によるマーチ（Ｍａｒｃｈ）ＰＸ５００モデルプラズマ発生器を使用して、プラズマを発生させる。この設備は、フロースルーモードで、穴のあいた接地（ｇｒｏｕｎｄｅｄ）プレート、および浮動基板プレートで構成される。この実施形態において、１５ｃｍ（６インチ）の浮動基板プレートを、ＣＦ4／Ｏ2ガス組成物から形成されたプラズマで処理する。ガス組成物は、約９２体積％のＣＦ4などの８０〜１００体積％のＣＦ4と、約８体積％のＯ2などの０〜２０体積％のＯ2とを含むことができる。基板は、約３分などの２〜５分間、４００ｍＴｏｒｒなどの３００〜６００ｍＴｏｒｒの圧力で、４００Ｗのプラズマなどの２００〜５００Ｗのプラズマを用いて照射することができる。
【００９２】
図９および図１０は、有機層１７２２および第２の電極１７２０を形成した後の断面図の図を含む。たとえば、有機層１７２２は、１つまたは複数の有機層を含むことができる。図９に示されているような一実施形態において、有機層１７２２は、電荷輸送層１７１６と、有機活性層１７１８とを含む。存在するとき、電荷輸送層１７１６を、第１の電極１００４の上に、かつ有機活性層１７１８を形成する前に形成する。電荷輸送層１７１６は多数の目的を果たすことができる。一実施形態において、電荷輸送層１７１６は正孔輸送層である。示されていないが、付加的な電荷輸送層を有機活性層１７１８の上に形成することができる。したがって、有機層１７２２は、有機活性層１７１８と、電荷輸送層の１つまたは両方とを含むことができるか、電荷輸送層をまったく含まないことができる。電荷輸送層１７１６、有機活性層１７１８、および付加的な電荷輸送層の各々は、１つまたは複数の層を含むことができる。別の実施形態において、段階的なまたは連続的に変化する組成物を有する１つの層を、別個の電荷輸送層および有機活性層の代わりに使用することができる。
【００９３】
図９および図１０に戻ると、電荷輸送層１７１６および有機活性層１７１８を第１の電極１００４の上に順次形成する。電荷輸送層１７１６および有機活性層１７１８の各々を、たとえば、スピンコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、連続ノズルコーティング、連続堆積コーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、キャスティング．蒸着、またはそれらの任意の組合せによって形成することができる。たとえば、有機材料を含む液体組成物を、マイクロノズルなどの１つまたは複数のノズルを通して分配することができる。電荷輸送層１７１６および有機活性層１７１８の一方または両方を、付与後、硬化させることができる。
【００９４】
この実施形態において、電荷輸送層１７１６は正孔輸送層である。正孔輸送層は、第１の電極１００４が有機活性層１７１８と直接接触するデバイスと比較して、潜在的に、寿命を増加させ、かつデバイスの信頼性を向上させるために使用することができる。１つの特定の実施形態において、正孔輸送層は、ポリアニリン（「ＰＡＮＩ」）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（「ＰＥＤＯＴ」）などの有機ポリマー、またはテトラチアフルバレンテトラシアノキノジメタン（ＴＴＦ−ＴＣＱＮ）などの有機電荷移動化合物を含むことができる。正孔輸送層は、典型的には、約１００〜２５０ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００９５】
正孔輸送層は、典型的には、電子が、その後形成された活性領域から除去され、第１の電極１００４に移動されることを可能にするために、導電性である。第１の電極１００４および任意の正孔輸送層は導電性であるが、典型的には、第１の電極１００４の導電性は、正孔輸送層より著しく大きい。
【００９６】
有機活性層１７１８の組成物は、典型的には、有機電子デバイスの用途による。有機活性層１７１８が放射線放出有機電子デバイスに使用される場合、有機活性層１７１８の材料は、十分なバイアス電圧が電極層に印加されると、放射線を放出する。放射線放出活性層は、ほとんどいかなる有機エレクトロルミネセンス材料または他の有機放射線放出材料も含有することができる。
【００９７】
そのような材料は、小分子材料またはポリマー材料であることができる。小分子材料としては、たとえば、米国特許公報（特許文献１）および米国特許公報（特許文献２）に記載されたものを挙げることができる。あるいは、ポリマー材料としては、米国特許公報（特許文献３）、米国特許公報（特許文献４）、および米国特許公報（特許文献５）に記載されたものを挙げることができる。例示的な材料が、半導性共役ポリマーである。そのようなポリマーの例が、ポリ（フェニレンビニレン）（「ＰＰＶ」）である。発光材料は、添加剤とともにまたは添加剤なしで、別の材料のマトリックス内に分散させることができるが、典型的には、単独で層を形成する。有機活性層は、一般に、約４０〜１００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００９８】
有機活性層１７１８が放射線受容有機電子デバイスに組入れられる場合、有機活性層１７１８の材料としては、多くの共役ポリマーおよびエレクトロルミネセンス材料を挙げることができる。そのような材料としては、たとえば、多くの共役ポリマーならびにエレクトロルミネセンス材料およびフォトルミネセンス材料が挙げられる。特定の例としては、ポリ（２−メトキシ，５−（２−エチル−ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（「ＭＥＨ−ＰＰＶ」）、またはＣＮ−ＰＰＶとのＭＥＨ−ＰＰＶ複合体が挙げられる。有機活性層１７１８は、典型的には、約５０〜５００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００９９】
示されていないが、任意の電子輸送層を有機活性層１７１８の上に形成することができる。電子輸送層は、電荷輸送層の別の例である。電子輸送層は、典型的には、電子が、その後形成されたカソードから注入され、有機活性層１７１８に移動されることを可能にするために、導電性である。その後形成されたカソードおよび任意の電子輸送層は導電性であるが、典型的には、カソードの導電性は、電子輸送層より著しく大きい。
【０１００】
１つの特定の実施形態において、電子輸送層は、金属キレート化オキシノイド（ｏｘｉｎｏｉｄ）化合物（たとえば、Ａｌｑ3）；フェナントロリンベースの化合物（たとえば、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（「ＤＤＰＡ」）、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（「ＤＰＡ」））；アゾール化合物（たとえば、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（「ＰＢＤ」）、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（「ＴＡＺ」）；またはそれらの任意の１つまたは複数の組合せを含むことができる。あるいは、任意の電子輸送層は、無機であり、かつ、ＢａＯ、ＬｉＦ、またはＬｉ2Ｏを含むことができる。電子輸送層は、典型的には、約３０〜５００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【０１０１】
電荷輸送層１７１６、有機活性層１７１８、および付加的な電荷輸送層の任意の１つまたは複数を、１つまたは複数の液体媒体を含む液体組成物として付与することができる。疎水性表面および親水性表面は、液体組成物中の液体媒体に対して特定的である。一実施形態において、液体組成物は、たとえば、アルコール、グリコール、グリコールエーテル、またはそれらの任意の組合せを含む共溶媒を含むことができる。有機活性層液体媒体のための溶媒を、電荷輸送層１７１６を溶解しないように選択することができる。あるいは、溶媒を、電荷輸送層１７１６がその溶媒に可溶性または部分的に可溶性であるように選択することができる。
【０１０２】
特定の実施形態において、ウェル構造１４１０の負の勾配は、毛管効果を引起し、有機層１７２２の液体組成物を開口部１４１２の周囲に引寄せる。いったん硬化させると、有機活性層１７２２は、第１の電極１００４などの、開口部１４１２内の１つまたは複数の下にある層を被覆する。
【０１０３】
第２の電極１７２０を、この実施形態において、電荷輸送層１７１６と、有機活性層１７１８とを含む有機層１７２２の上に形成する。一実施形態において、層を蒸着して、導電性部材１８２４をウェル構造１４１０上に形成し、かつ第２の電極１７２０を有機活性層１７１８の上におよびチャネル構造１２０８の部分の上に形成する。第２の電極１７２０と導電性部材１８２４との間の高さの差は、それらを接続されないようにする。図９に示されているように、第２の電極１７２０は、開口部１４１２内の層、およびチャネル構造１２０８の部分の上にある。開口部１４１２内の有機層１７２２の上にある第２の電極１７２０の部分、およびチャネル構造１２０８の部分の上にある第２の電極１７２０の部分は、互いに接続されて、電気的に連続した構造を形成する。あるいは、層を、ステンシルマスクを使用して堆積させて、第２の電極１７２０を形成することができる。従来の蒸着技術またはスパッタリング技術を用いて、第２の電極１７２０を形成する。
【０１０４】
一実施形態において、第２の電極１７２０はカソードとして作用する。有機層１７１８に最も近い第２の電極１７２０の層を、１族金属（たとえば、Ｌｉ、Ｃｓ）、２族（アルカリ土類）金属、ランタニド、アクチニドの任意の１つまたは複数を含む希土類金属、またはそれらの任意の組合せから選択することができる。第２の電極１７２０および導電性部材１８２４は、約３００〜６００ｎｍの範囲内の厚さを有する。１つの特定の非限定的な実施形態において、約１０ｎｍ未満のＢａ層、次いで、約５００ｎｍのＡｌ層を、堆積させることができる。Ａｌ層は、第１の電極１００４に関して先に説明されたように、金属および金属合金のより多くのうちのいずれか１つと取替えることができるか、金属および金属合金のより多くのうちのいずれか１つと関連して使用することができる。
【０１０５】
図９および図１０に示されているように、第１の電極１００４、有機層１７２２、および第２の電極１７２０を含む有機電子構成要素は、駆動回路１００６を介してアドレス可能である。たとえば、第２の電極１７２０の各々、および１つの選択された駆動回路１００６を横切って電位を与えることが、１つの有機電子構成要素を活性化する。
【０１０６】
カプセル化層（図示せず）をアレイならびに周辺回路および遠隔回路の上に形成して、電子ディスプレイ、放射線検出器、または光起電力セルなどの、実質的に完成した電気デバイスを形成することができる。カプセル化層を、それと基板との間に有機層がないように、レールに取付けることができる。放射線を、カプセル化層を透過させることができる。その場合、カプセル化層は、放射線に対して透明でなければならない。
【０１０７】
（４．他の実施形態）
電子デバイスを、代わりに、図１１に示されているように、チャネル構造の形成なしで、形成することができる。ウェル構造１９１０は、開口部１９１２およびチャネル１９１４を画定する。チャネル１９１４の幅は、液体組成物ウィッキングを制限し、かつ液体組成物流動を制限するように調整することができる。一般に、より狭いチャネルが、よりウィッキングをもたらしやすく、より広いチャネルが、液体組成物流動を助ける。中くらいの幅のチャネルが、液体ウィッキングおよび液体組成物流動の両方を制限する。さらなる例示的な実施形態において、ウェル構造１９１０を、１つを超える層または構造から形成することができる。
【０１０８】
図１２に示された別の例示的な実施形態において、ウェル構造２０１０によって規定されるような開口部２０１２を、対角線チャネル２０１４を使用して接続することができる。チャネル構造２００８は、対角線チャネル２０１４内に少なくとも部分的にあることができる。あるいは、開口部およびチャネルは、図１３、図１４、および図１５の平面図の図に含まれるパターンなどの、任意の１つまたは複数のパターンを形成することができる。たとえば、図１３に示されているように、開口部２１０２は円形であることができ、チャネル２１０４は、列に沿って開口部２１０２を接続することができる。図１４に示された別の例において、楕円形、カプセル形、またはピル形開口部であることができる開口部２２０２は、それらの主軸が、列に対してある角度で斜めにされ、チャネル２２０４によって列の方向に接続される。図１５に示されたさらなる例において、開口部２３０２を、チャネル２３０４を含む三角形格子で接続することができる。
【０１０９】
図２〜１０に示されたプロセスによって形成された電子デバイスは、アクティブマトリックスデバイスである。代替実施形態において、電子デバイスは、パッシブマトリックスデバイスであることができる。図１６は、例示的なパッシブマトリックスデバイスを示す。たとえば、第１の電極２４０４の平行なストリップが、基板の上にあることができる。図１６において、第１の電極２４０４は、水平方向に延在する長さを有し、かつ最も広い箇所における開口部の下にある。チャネル構造２４０６およびウェル構造２４０８は、一般に第１の電極２４０４に垂直に形成される第２の電極２４１０の形成を促進するパターンで形成することができる。あるいは、第１の電極２４０４の平行なストリップは、図１６に示されたウェル構造の下にあることができ、チャネルおよび第２の電極２４１０は、開口部を水平に接続することができる。
【０１１０】
さらなる実施形態において、電子デバイスを形成するためのプロセスを、センサアレイ、光検出器、光伝導セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管、ＩＲ検出器、バイオセンサ、光起電力装置、または太陽電池などの放射線応答デバイスを製造する際に用いることができる。放射線応答デバイスは、透明な基板と、透明な基板側の電極とを含むことができる。あるいは、放射線応答デバイスは、透明な上にある電極を含むことができる。
【０１１１】
さらなる実施形態において、電子デバイスを形成するためのプロセスを、無機デバイスのために用いることができる。一実施形態において、無機層を形成するための液体組成物が、使用され、負の勾配を有する同じまたは他の構造に隣接した液体組成物のより良好な被覆を可能にすることができる。
【０１１２】
（５．利点）
１つの特定の実施形態において、開口部と、チャネルと、任意にチャネル構造とを含むパターニングされたウェル構造は、隣接した有機電子構成要素の間の導電経路を提供する電極の形成を促進する。これらの構造は、カソードなどの電極を形成するのに有用な垂直入射角堆積技術と適合性がある。典型的には、これらの堆積技術は、より高価でなく、いくつかの例において、より迅速であり、より高価でない電子デバイスおよび向上された製造速度をもたらす。
【０１１３】
一般的な説明または例において上で説明された活動のすべてが必要とされるわけではなく、特定の活動の一部を必要としなくてもよく、説明されたものに加えて、さらなる活動を行ってもよいことに留意されたい。さらに、活動の各々が記載された順序は、必ずしも、それらが行われる順序ではない。本明細書を読んだ後、当業者は、どんな活動を特定の要求または望みのために用いることができるかを定めることができるであろう。
【０１１４】
先の明細書において、本発明を特定の実施形態に関して説明した。しかし、当業者は、特許請求の範囲に記載されるような本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな修正および変更を行うことができることを理解する。したがって、明細書および図は、限定的な意味ではなく例示的な意味でみなされるべきであり、そのような修正はすべて、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【０１１５】
利益、他の利点、および問題の解決策を、特定の実施形態に関して上述した。しかし、利益、利点、問題の解決策、および、いかなる利益、利点、または解決策が生じるかより顕著になることを引起し得るいかなる要素も、特許請求の範囲のいずれかまたはすべての、重要な、必要な、または本質的な特徴または要素と解釈されるべきではない。
【０１１６】
明確にするため、別個の実施形態に関連して上でおよび下で説明される本発明のいくつかの特徴を、また、１つの実施形態で組合せで提供することができることが理解されるべきである。逆に、簡潔にするため、１つの実施形態に関連して説明される本発明のさまざまな特徴を、また、別個に、または任意のサブコンビネーションで提供することができる。さらに、範囲内に記載された値への言及は、その範囲内のどの値も含む。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】例示的なウェル構造の平面図を含む。
【図２】基板の上に電極を形成した後の基板の一部の平面図を含む。
【図３】基板の上に電極を形成した後の基板の一部の断面図を含む。
【図４】基板の上にチャネル構造を形成した後の図２の基板の部分の平面図を含む。
【図５】基板の上にチャネル構造を形成した後の図３の基板の部分の断面図の図を含む。
【図６】基板の上のウェル構造の形成後の、図４および図５の基板の部分の平面図を含む。
【図７】基板の上のウェル構造の形成後の図４の基板の部分の断面図を含む。
【図８】基板の上のウェル構造の形成後の図５の基板の部分の断面図を含む。
【図９】ウェル構造の上に電極を形成した後の図７の基板の部分の断面図を含む。
【図１０】ウェル構造の上に電極を形成した後の図８の基板の部分の断面図を含む。
【図１１】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１２】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１３】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１４】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１５】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【図１６】基板の一部の上にある例示的なウェル構造の平面図の図を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定するウェル構造であって、
断面図から、前記ウェル構造が、前記開口部において、負の勾配を有し、
平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応し、前記開口部のアレイ内の各開口部が幅を有し、
前記開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される、ウェル構造とを含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記２つのすぐ隣接した開口部内に、および前記チャネル内にある電極であって、前記電極に沿って、前記２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する電極をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記電極が、前記開口部のアレイのベクトルに沿って、有機電子構成要素間の導電経路を形成することを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記アレイ内の各開口部が長さを有し、前記長さが前記幅に実質的に垂直であり、前記幅が前記長さ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記基板の上にあるチャネル構造であって、平面図から、前記チャネル構造が、前記２つのすぐ隣接した開口部の間に、および前記チャネル内に配置される、チャネル構造をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
断面図から、前記チャネル構造が正の勾配を有することを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
断面図から、前記チャネル構造の高さが、前記ウェル構造の高さより低いことを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記ウェル構造の一部が、前記チャネル構造の一部の上にあることを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記チャネル構造の表面が疎水性であることを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定する第１の構造であって、
断面図から、前記第１の構造が、前記開口部において、負の勾配を有し、
平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応し、
２つのすぐ隣接した開口部が、チャネルによって接続される、第１の構造と、
前記基板の上にあり、かつ、前記２つのすぐ隣接した開口部の間に、および前記チャネル内に配置された第２の構造とを含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項１１】
断面図から、前記第２の構造が正の勾配を有することを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
断面図から、前記第２の構造の高さが、前記第１の構造の高さより低いことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
前記２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ前記第２の構造の上にある電極であって、前記電極に沿って、前記２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する電極をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記第２の構造の表面が疎水性であることを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記有機構成要素が、実質的に各開口部内にある有機活性層を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
各開口部が幅を有し、前記チャネルの幅が、各開口部の幅より小さいことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
電子デバイスを形成するための方法であって、
基板の上にウェル構造を形成する工程であって、前記ウェル構造が開口部のアレイを規定し、
断面図から、前記ウェル構造が、前記開口部において、負の勾配を有し、
平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応し、
前記開口部のアレイ内の各開口部が幅を有し、
前記開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される工程と、
前記開口部内に有機活性層を堆積させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ前記チャネル内にある電極を形成する工程であって、前記２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ前記チャネル内にある前記電極の部分が、互いに接続され、前記電極が、前記電極に沿って、前記２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
チャネル構造を形成する工程であって、平面図から、前記チャネル構造が、前記２つのすぐ隣接した開口部の間に、および前記チャネル内に配置される工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記チャネル構造の表面を処理して、前記表面を疎水性にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定するウェル構造であって、
断面図から、前記ウェル構造が、前記開口部において、負の勾配を有し、
平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応し、前記開口部のアレイ内の各開口部が幅を有し、
前記開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される、ウェル構造とを含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記２つのすぐ隣接した開口部内に、および前記チャネル内にある電極であって、前記電極に沿って、前記２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する電極をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記電極が、前記開口部のアレイのベクトルに沿って、有機電子構成要素間の導電経路を形成することを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記アレイ内の各開口部が長さを有し、前記長さが前記幅に実質的に垂直であり、前記幅が前記長さ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記基板の上にあるチャネル構造であって、平面図から、前記チャネル構造が、前記２つのすぐ隣接した開口部の間に、および前記チャネル内に配置される、チャネル構造をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
断面図から、前記チャネル構造が正の勾配を有することを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
断面図から、前記チャネル構造の高さが、前記ウェル構造の高さより低いことを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記ウェル構造の一部が、前記チャネル構造の一部の上にあることを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記チャネル構造の表面が疎水性であることを特徴とする請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の上にあり、かつ開口部のアレイを画定する第１の構造であって、
断面図から、前記第１の構造が、前記開口部において、負の勾配を有し、
平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応し、
２つのすぐ隣接した開口部が、チャネルによって接続される、第１の構造と、
前記基板の上にあり、かつ、前記２つのすぐ隣接した開口部の間に、および前記チャネル内に配置された第２の構造とを含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項１１】
断面図から、前記第２の構造が正の勾配を有することを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
断面図から、前記第２の構造の高さが、前記第１の構造の高さより低いことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
前記２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ前記第２の構造の上にある電極であって、前記電極に沿って、前記２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を提供する電極をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記第２の構造の表面が疎水性であることを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記有機構成要素が、実質的に各開口部内にある有機活性層を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
各開口部が幅を有し、前記チャネルの幅が、各開口部の幅より小さいことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
電子デバイスを形成するための方法であって、
基板の上にウェル構造を形成する工程であって、前記ウェル構造が開口部のアレイを規定し、
断面図から、前記ウェル構造が、前記開口部において、負の勾配を有し、
平面図から、各開口部が有機電子構成要素に対応し、
前記開口部のアレイ内の各開口部が幅を有し、
前記開口部のアレイ内の２つのすぐ隣接した開口部が、各開口部の幅より小さい幅を有するチャネルによって接続される工程と、
前記開口部内に有機活性層を堆積させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ前記チャネル内にある電極を形成する工程であって、前記２つのすぐ隣接した開口部内にあり、かつ前記チャネル内にある前記電極の部分が、互いに接続され、前記電極が、前記電極に沿って、前記２つのすぐ隣接した開口部の間の導電経路を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
チャネル構造を形成する工程であって、平面図から、前記チャネル構造が、前記２つのすぐ隣接した開口部の間に、および前記チャネル内に配置される工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記チャネル構造の表面を処理して、前記表面を疎水性にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２００８−５２７６３５（Ｐ２００８−５２７６３５Ａ）
【公表日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４９６６６（Ｐ２００７−５４９６６６）
【出願日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４７５１４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７２０１９
【国際公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４７５１４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７２０１９
【国際公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]