【手続補正書】
【提出日】平成16年7月29日(2004.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、エレクトロルミネセンス・デバイスとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、EL（エレクトロルミネセンス）デバイスは、電極によって供給されている電流が、通電される時、光を発することができるEL材料を含んでいるデバイスである。電極間に配置されているEL材料、または、存在するならば、他の任意の機能材料が、有機またはポリマー性であれば、デバイスは、それぞれ有機またはポリマー（性） ELデバイスと称される。本発明のコンテキストにおいて、有機という用語は、ポリマー性という用語を含む。
【０００３】
ダイオード・タイプのELデバイス（発光ダイオード）は、選択的に、一方向に通電し、かつ一般に、ホール-注入電極（また、陽極と称される）と電子-注入電極（また、陰極と称される）との間に配置されるEL材料を含む。適切な電圧の印加で、ホールと電子は、それぞれ陽極と陰極によってEL材料に注入される。光が、EL材料内部でホールと電子の発光再結合によって生じる。異なった有機EL材料を使用して、発せられる光の色を変えることができる。
【０００４】
ELデバイスは、光源として使用することができる、特に、有機型のデバイスは、表示画面用のバックライトのような大きい面積の照明の適用に適している。エレクトロルミネセンスの表示に適している複数の素子（以下では、ピクセルとも称される）を有する（有機）ELデバイスは、例えば、モノクロまたは多色の表示装置、静止画像表示、セグメント化された表示装置、または、パッシブまたはアクティブ型のマトリックス表示を目的とする。有機、特に、ポリマーELデバイスは、剛直なおよび／または平面表示では実現することが出来ない表示アプリケーションが可能となるように、フレキシブルにさせたり、そのように形成加工することができる。
【０００５】
米国特許第 5,701,055号には、複数の発光部を有するエレクトロルミネッセンス表示パネルが開示されている。パネルは、第１の電極を有し、この電極上に、有機機能層が形成され、この有機機能層上に、第2の電極が形成されている。パネルは、更に、基板から突き出ている電気的絶縁隔壁を有する。隔壁は、基板に平行方向に突き出ているオーバーハング部を有する。第2の電極層を堆積させるために使用される金属蒸気の流束に対するシャドウ領域を設けることによって、隔壁は、パターン化された第2の電極層を設けるために役に立つ。
【０００６】
公知のELディスプレイパネルの欠点は、特にパターンに関し、1つ以上の機能層の堆積が真空蒸着法を使用して実行されることである。真空-ベースの堆積法は、高価な装置を要求し、相対的に時間がかかるので、特に、大表面の大量製造には適さない。これらの観点から、スピン-コーティングとインクジェット式印刷のような湿式堆積法の使用は、有意な進歩である。しかしながら、湿式堆積法によって公知のELデバイスの有機層を設ける努力は、不満足な結果しか与えなかった。例えば、マルチカラー表示パネルの場合、色分解が、不充分であるとわかった。また、モノクローム・パネルでは、特に明白な、ピクセル間の輝度の不均一性、及び、大きいピクセルの場合には、ピクセルの内部でも不均一性が、時々観察される。更に、個々のELピクセルをアドレスするときに、特にELデバイスが湿式堆積法によって堆積された電荷搬送層を有する場合、隣接したピクセル間のクロストーク、および／またはリーク電流が、観察される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、とりわけ、これらの欠点を軽減することである。
【０００８】
特に、この目的は、特に、機能層の1つ以上がパターンに従って湿式の被着法を使用して堆積される場合、均一な光発光を有し、かつ隣接したピクセル間のリーク電流が、ゼロまたは実用的な用途では少なくとも無視出来るELデバイスを提供することである。更に、このELデバイスは、マルチカラー・デバイスである場合、充分な色分解が、達成される。更に、ELデバイスは、シンプルかつ経済的な方法において製造することができる。
【０００９】
これらの、及び他の目的は、
少なくとも、第2の電極層が所望のパターンに従って設けられている、第１および第2の電極層と、
１つ以上の機能層であって、この機能層の１つまたは少なくとも１つがエレクトロルミネセンス層である、１つ以上の機能層と、
第2の電極層の所望のパターンを定めるための１つ以上のオーバーハング部を有しているレリーフ・パターンと、
オーバーハング部とそのオーバーハング部を支持している表面とによって形成される毛管チャネルに沿った流体の搬送を防ぐ手段とを、
有するエレクトロルミネセンス・デバイスによって達成される。
【００１０】
本発明のELデバイスは、マルチカラー・タイプにおいて、機能層の１つ以上の層を、湿式堆積法（例えば、スピン-コーティングまたはインクジェット式印刷）を使用して設ける場合であっても、充分な色分解を示す。デバイスのELピクセルは、ELデバイスがマルチピクセル・タイプの場合には、発光表面の全体にわたって実質的に一様に発光し、かつこれらの電極の一つのみを駆動し、かつ他の電極を、それによってアドレス指定可能なピクセルのオフ状態に一致する定電圧に維持する時、独立にアドレス指定可能な隣接する電極間には、全くまたは少なくとも微々たる量のリーク電流しか観察されない。このことは、ELデバイスが、湿式堆積法によって提供される電荷搬送層を有する場合でさえ、当てはまる。
【００１１】
本発明は、オーバーハング部、より詳しくはそれの側壁と、当該（オーバーハング）部を支持している支持表面とが、共同して、毛管として機能できるチャネルを規定するという洞察に基づく。典型的には、少なくとも大多数の適用において、レリーフ・パターンによって設けられた第2の電極層の所望のパターンは、毛管が多数のピクセルに沿って延在するように存在する。例えば、パッシブ・マトリックス表示の場合、毛管は、実質上、表示の発光表面の長さまたは幅の全体に存在する。毛管と接触することになる選択的に堆積された流体は、その本来の位置から実質的に流出し、そして、何れかに、さもなければ、少なくとも毛管自体の隣接したピクセルに、再堆積される。マルチカラー表示用のエレクトロルミネセンス層の場合、エレクトロルミネセンスの層材料を含んでいる流体は、流出し、そして、別の色を発するために配置されているピクセルに再堆積されてしまう（色滲みと称されるプロセス）。この結果、ELデバイスのピクセルは、所望の色ではなく、混ぜられた色を発光する。流出した流体が、電荷搬送材料またはエレクトロルミネセンス材料のような電気伝導（前駆体）材料を含む場合には、隣接したピクセルの間に、隣接したピクセルの間のリーク電流の原因となる毛管チャネルによる電気的接続が、確立される。いずれにせよ、毛管は、流体を誤領域に再堆積させる原因となり、この状況は避けなければならない。
【００１２】
毛管チャネルに沿って流体が搬送されることを妨ぐ、または、より良く防止するための手段を提供することによって、色滲みは防止され、および／または、リーク電流の減少も達成させることが出来る。
【００１３】
流体の搬送を防ぐ手段は、多くの手法で提供することができる。
【００１４】
毛管チャネルに沿って流体が搬送されることを防ぐ一つの手法は、搬送が実質的に防止されるように、流体の粘性を選ぶことである。チャネルに沿って流体が搬送されることを有効に防ぐために必要とされる粘度は、流体の堆積に使用される湿式堆積法の粘度の要求と釣り合わなければならない。
【００１５】
エレクトロルミネセンス・デバイスの一実施例の場合、搬送が防止されるべき流体に対して、濡れ性が悪い、又はそのように作られた成分表面の毛管チャネルを提供することによって、毛細管効果が、抑制される。理想的には、流体とこれらの表面との（例えば、独立した接触角測定試験により決定される）接触角が、90°以上である場合、毛細管効果は少なくとも実質的に完全に抑制され、そして、流体の搬送を防ぐ如何なる手段も、一切不要とすることができる。50°、60°、70°または80°以上の接触角も、また、流体の搬送を防ぐために適切に使用することができる。濡れ性が悪い表面は、レリーフ・パターンとその支持基板とに対し濡れ性が悪いバルク材を使用することによって得ることができる。これに代えて、または追加して、チャネルを構成している表面に、流体と表面の間の接触角を大きくするために反濡れ処理(anti-wetting treatment)を施すことができる。このような処理に用いられる反濡れ処理と薬品は、従来技術において周知であるが、プラズマ処理、コロナ放電、界面活性剤などを含む。
【００１６】
エレクトロルミネセンス・デバイスの別の実施例の場合、流体の搬送を防ぐ手段が、レリーフ・パターンから延在する少なくとも1つの突出部を有する。
【００１７】
この突出部は、搬送を防ぐために、毛管チャネルをブロックしおよび／または迂回する機能を有する。突出部が自由端を有する場合であっても、突出部がその様に機能することは可能である。何故ならば、突出部に達する如何なる流出した流体も、突出部の自由端によって設けられた正の曲率部分またはコーナー周辺の迂回した毛管に追従することは非常に困難であるからである（突出部自体が、オーバーハング部である、またはそれを有する場合、これは、製造上、一般的でかつ最も便利に当てはまる。）レリーフ・パターンと共に、及び、同時にそれの構成部分として突出部を設けることができるので、これによって製造工程がより複雑にならないという点で、流体の流出を防ぐ突出部の使用は、魅力的である。通常、しかし必ずしもこれに限られないが、突出部は、突出部の位置でレリーフ・パターンの境界と交差するように延在する。
【００１８】
上述の搬送を防ぐ手段は、単独で、または互いに組み合わせて使用することができる。
【００１９】
突出部は、それが第2の電極パターンを規定するために本質的事項ではないという意味において、追加的構成である。突出部が第2の電極層が利用可能であった場所を占め、突出部が電極層の伝導性を減少させるので、このサイズは、毛管を有効に阻止するまたは迂回するために出来る限り充分小さく保たなければならない。
【００２０】
特別な型の突出部を、毛管チャネルの任意の自由端からの流体のリークを防止するために設けることができる。このような自由端は、典型的に、表示の発光領域の周囲に見られる。この突出部は、従って、エンド-ストップ(end-stop)として機能する。単一の突出部が流体の搬送を防止するのに充分でない場合、数個を直列に設けることができる。このようなエンド-ストップの一実施例は、レリーフ・パターンの、異なった、おそらく相互に独立した、部分を接合している突出部である。例えば、オーバーハング部の行のレリーフ・パターンを含んでいるパッシブ・マトリックス表示の場合、行は、流体が漏れ出すことを防止するために、突出部によってそれらの自由端で接合することができる。エンド-ストップは、また、流体が、表示領域から表示領域外部の任意の回路（例えば、ドライバ電子回路）に電極を接続するための使用される接触パッド領域に搬送されるのを防止するために使用することもできる。
【００２１】
突出部は、毛管によって流体の排出を有効に防ぐことが可能な充分な正曲率を有することを必要とする。このような曲率が設けられるならば、突出部の外形は重要でない。適切な外形は、長方形形状および球(bulb)形状を含む。突出部は、指状に広がった突出部のような複数の副突出部(sub-protrusion)を有する様に配置することができる。これに代えて、突出部は、毛管チャネルに沿っての流れを防ぐその効果を増強するために、類似した外形の相互に間隔を配置された多くの突出部に分割しても良い。
【００２２】
特定のELデバイスに従い、毛管の方向の突出部のサイズ（幅）は、0.1μm以上の如何なる大きさにすることが出来る。好ましくは、0.5μm〜50μmまで、または、より良くは1.0〜20.0μmまで、である。毛管の方向の突出部のサイズは、レリーフ・パターンに垂直な方向の突出部（また、長さと称する）のサイズと比較して、一般的に小さい。適切には、毛管に沿ったサイズは、レリーフ・パターンの高さとおよそ同じ大きさである。一例として、V （字形）のトップで3〜5μmであるV字形の毛管チャネルに沿った流れは、チャネルの方向に垂直な方向に60μmの距離に延在している幅20μmの突出部によって、有効に防ぐことができるであろう。
【００２３】
好ましくは、チャネルの毛細管効果を減少させるために、レリーフ・パターンのコーナーは、鋭角（レリーフ・パターンの外側で、スイーピング・スペース(sweeping space) として測定される角）を有すべきではない。特に、如何なるコーナーの角の鋭さを減少させるために、例えば、突出部がレリーフ・パターンと接合するところで形成されたコーナーで、コーナーに丸みがつけられる、または、これに代えて、レリーフ・パターン材料が加えられる。例えば、平面図に示される90°のコーナーを規定している接合は、4分の1の円へと丸みをつけられ、または、4分の1の円の部分が、ふくらみをつくるために加えることができる。
【００２４】
いずれにしても、毛管に沿った流れを防ぐために必要とされる突出部の特定のサイズおよび形状は、とりわけ、毛管のサイズ、流体の流動学的な特性、およびレリーフ・パターンと支持表面の物理-化学的表面特性に依存し、特定の適用のために要求されるサイズおよび形状は、直接実験により得られる。
【００２５】
レリーフ・パターンの存在により、第2の電極層を、シンプルで経済的、かつ、信頼性が高い方法で、パターン化することができる。突出部を有するレリーフ・パターンを設けることによって、適切な位置で、機能層のうちの1つ以上を、湿式堆積法によって明確に規定された方法でパターンに従って設けることができる。このような方法は、信頼性が高く、シンプルかつ経済的で、大表面をカバーするために適切に使用でき、かつ、高価な真空装置の使用を必要としない。したがって、ELデバイスを、シンプルかつ信頼性が高く、かつ、経済的な方法で製造することができる。
【００２６】
適切な湿式堆積法には、スピン-コーティング、ウェブ-コーティング、ドクター・ブレード、スプレーコーティング、ローラーコーティング、カーテン-コーティング、浸漬コーティング、ペインティングまたはキャスティングが含まれる。選択的な湿式堆積技術には、印刷方式、例えば、インクジェット式印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ-印刷、リソグラフィ、及び、タンポン印刷が含まれる。
【００２７】
湿式の被着法の使用は、選択的または非選択的に、機能材料またはそれの前駆体材料を含んでいる液体を堆積させて、そして液体を機能層材料に変えることを含む。本発明のコンテキストにおいて、液体は、圧力下で流れることができる任意の変形可能な合体物を意味すると理解され、及び、懸濁液、溶液、分散液、ペースト、インク、ラッカー、エマルジョン、ゾルなどを含む。
【００２８】
本発明のエレクトロルミネセンス・デバイスが、複数の発光領域を有することが適切である。突出部は、この場合、機能層材料が、誤った発光領域に、および／または発光が起こらない領域に堆積するのを防止するために用いられる。
【００２９】
表示用途に対して、光領域は、EL素子またはピクセルと称され、かつ、一般に、独立してアドレス指定可能なエレクトロルミネセンス素子（ピクセル）である。各EL素子は、発光可能な領域を有する。発光領域は、EL層の部分である。発光領域は、第1の電極、第2の電極、及び、有機EL層の重複領域によって形成される。ELデバイスは、パッシブまたはアクティブ型の、セグメント化された、又はマトリックス表示装置であってもよい。複数の第1の電極は、パターン化が要求される場合、第１の電極層の形で設けられる。同様に、第2の電極は、第2のパターン化された電極層の形で設けられる。
【００３０】
レリーフ・パターンは、1つ以上のオーバーハング部を有する。レリーフ・パターンの側壁が、その支持表面に関して90°以上の角度を作る部分を有する場合には常に、このようなオーバーハング部が、形成され、この角度は、レリーフ・パターンを通過するように、規定される。側壁がカーブする場合、これは、関連したパラメータである側壁部分の接線(tangent)の合体物である。オーバーハング部は、例えば、レリーフ・パターンが、支持表面に対しかつそれから離れて垂直の方向に横断する場合、広がるいかなる場所にも、形成される。オーバーハング部は、例えば、第2の電極が真空蒸着によって設けられる場合、第2の電極材料がそこで堆積するのを防止する支持表面上のシャドウ領域を形成する。
【００３１】
オーバーハング部を有しているレリーフ・パターンの具体例は、T-型、マッシュルーム型または、逆台形または逆三角形型の有する横断輪郭(transverse profile)を有するレリーフ・パターンである。シャドウ領域をつくる1〜2μm幅またはそれ以下の幅のオーバーハング部の場合、2つの隣接した第2の電極が、誤って電気的に接続される危険性は、相対的に高い。オーバーハング部の適切な幅は、2〜10μmである。好適なレリーフ・パターンは、5〜10μmの底部、かつ15〜30μmの上部を有する逆台形の横断輪郭を有する。基板が第2の電極材料の堆積プロセスの間に回転しない場合、オーバーハング部は更に小さくてもよい。第2の電極が回路化される危険性は、オーバーハング部を多くの離間した平行なオーバーハング部に分割することによって更に減少させることができる。
【００３２】
このようなレリーフ・パターンを製造する方法と同様にオーバーハング部を有している適切なレリーフ・パターンの更なる実施例は、上述した米国特許第5,701,055号に記載されている。
【００３３】
ELデバイスは、例えば、モノクロまたはマルチカラー表示装置、静止画像表示、セグメント化された表示装置、またはパッシブあるいはアクティブ型のマトリックス・ディスプレイのようないかなる型の表示でもあってもよい。
【００３４】
特定の型の表示によっては、第1のおよび／または第2の電極層は、1つ以上の共通電極を有することができる。共通電極は、複数のEL素子の第2の電極として役割を果たすものである。
【００３５】
通常、セグメント化された（マルチカラー）表示装置では、少なくとも第1または第2の電極層は、共通電極を有する。
【００３６】
アクティブ型のマトリックス・ディスプレイの場合、EL素子は、薄膜トランジスタ(TFT)のようなアクティブ・スイッチング素子によって駆動される。通常、アクティブ・マトリクス・デバイスは、独立してアドレス指定可能である単一の共通の第2の（第１の）電極と、第１の（第2の）電極とを備えている。
【００３７】
第1の電極層を、電子注入層とし、かつ、第2の電極層をホール注入層とすることができる。
【００３８】
これに代えて、第1の電極層を、ホール注入層とし、かつ、第2の電極層を電子注入層とすることも出来る。電子注入電極は、Yb、 Ca、Mg:Ag 、Li:Al、Baのような仕事関数が低い金属（合金）により適切に作られるか、または、異なった層（例えば、Ba／AlまたはBa／Ag電極）の積層物である。
【００３９】
ホール注入電極は、Au、Pt、Agのような高い仕事関数を有する金属（合金）で、適切に作られている。より透明なホール注入(hole-injecting)電極材料（例えば、インジウム錫酸化物(ITO)）が、使われることが好ましい。ポリアニリン(polyaniline(PANI))、及び、ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン(poly-3,4-ethylenedioxythiophene(PEDOT))のような導電性ポリマーも、また、適切なホール注入透明電極材料である。PANI層は、50〜200nm、及び、PEDOT層は、100〜300nmの厚さを有することが好ましい。ITOホール注入電極を使用する場合、第１の電極を、ホール注入電極とすることが好ましい。
【００４０】
ELデバイスは、1つ以上の機能層を含む。充分に本発明の利益を利用するために、先に記載したように、1つ以上の機能層を、湿式堆積法を使用して設けることが好ましい。
【００４１】
1つ以上の機能層がある場合、そのうちの少なくとも1つは、エレクトロルミネセンスの層である。EL層は、実質的に、有機のエレクトロルミネセンス材料により作ることが好ましい。本発明のコンテキストにおいて、使用されるEL材料のタイプは重要ではなく、従来技術において公知のいかなるEL材料も使うことができる。適切な有機EL材料は、有機のフォトまたはエレクトロルミネセンス性の、蛍光性及び燐光性の低または高分子量の化合物を含む。適切な低分子量化合物は、従来技術において周知である、トリス（8-キノリラト）アルミニウム錯体(tris-8-aluminium quinolinol complex)、及び、クマリン(coumarin)を含む。このような化合物は、真空蒸着法を使用して塗布される。これに代えて、低分子量化合物（具体例は、ポリビニルカルバゾール）を、ポリマー・マトリクスに埋め込む、またはポリマーに、例えば、主鎖内の含有物によって、または側鎖として化学的に結合させることができる。
【００４２】
好適な高分子量材料は、実質的に活用される骨格（主鎖）、例えば、ポリチオフェン(polythiophenes)、ポリフェニレン(polyphenylenes)、ポリフェニレンビニレン(polythiophenevinylenes)、また、より好ましくは、ポリ-p-フェニレンビニレン(poly-p-phenylenevinylenes)を有しているELポリマーを含む。（青色発光）ポリ（アルキル）フルオレン(poly(alkyl)fluorenes)、及び、赤、黄または緑色を発光するポリ-p-フェニレンビニレン、及び、2-または2,5-置換されたポリ-p-フェニレンビニレンで、特にそれらが、C1-C20、好ましくはC4-C10のような2-および／または2,5位に溶解性-改善の側鎖基（アルキルまたはアルコキシ基）を有しているものは特に好適である。好適な側鎖基は、メチル(methyl)、メトキシ(methoxy)、3,7-ジメチルオクチルオキシ(3,7-dimethyloctyloxy)、及び2-メチルプロポキシ(2-methylpropoxy)である。2-アリール-1,4-フェニレンビニレン(2-aryl-1,4-phenylenevinylene)繰返し単位、（オプションとしてアリール基が、アルキルおよび／または、上述の基型のアルコキシ基、特にメチル、メトキシ、3,7-ジメチルオクチルオキシ、または、より良くは、2-メチルプロパキシ(2-methylpropoxy)で置換されている）を含むポリマーは、特に好適である。有機材料は、このような化合物のうちの1つ以上を含むことができる。このようなELポリマーは、湿式堆積技術によって適切に塗布される。
【００４３】
本発明のコンテキストにおいて、有機という用語は、ポリマー性という用語を含み、ポリマーおよびそれから誘導された添付物という用語は、オリゴマと同様にホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、及び、より高次の同族体を含む。
【００４４】
オプションとして、有機EL材料は、均一に分子スケールで分散され又は粒子分布の形で存在する、有機的または非有機的な更なる物質を含むことも出来る。特に電子および／またはホールの電荷注入、および／または電荷搬送能力を改良する化合物、発される光の強度または色を改良、および／または変更する化合物、安定剤、などが存在し得る。
【００４５】
有機EL層は、好ましくは50nm〜200nm、特に、60nm〜150nm、または、好ましくは、70nm〜100nmの平均厚さを有する。
【００４６】
オプションとして、ELデバイスは、電極の間に配置された更なる、好ましくは有機の機能層を有する。このような更なる層は、ホール注入および／または搬送(HTL)層、及び、電子注入および搬送(ETL)層となることができる。複数の機能層を有しているELデバイスの具体例は、陽極／HTL層／EL層／陰極の積層物、陽極／EL層／ETL層／陰極または陽極／HTL層／EL層／ETL層／陰極である。
【００４７】
ホール注入、および／またはホール搬送層(HTL)用の適切な材料は、芳香族第三アミン(aromatic tertiary amines)、特にジアミン(diamines)またはより高次の同族体、ポリビニルカルバゾール(polyvinylcarbazole)、キナクリドン(quinacridone)、ポルフィリン(porphyrins)、フタロシアニン(phthalocyanines)、ポリアニリン(poly-aniline)、及び、ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン(poly-3,4-ethylenedioxythiophene)を含む。
【００４８】
電子注入および／または電子伝達層(ETL)用の適切な材料は、オキサジアゾル(oxadiazole)ベースの化合物、及び、アルミニウムキノリン(aluminiumquinoline)化合物である。
【００４９】
ITOが陽極として使われる場合、ELデバイスは、50〜300nmの厚みのホール注入／搬送層材料、ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン層または50〜200nm厚みのポリアニリン層を有することが好ましい。
【００５０】
通常、ELデバイスは、基板を有する。基板は、発される光に対して透明であることが好ましい。適切な基板材料は、フレキシブルまたはフレキシブルでない透明合成樹脂、石英、セラミック、及び、ガラスを含む。基板は、レリーフ・パターンのための支持表面を提供する。
【００５１】
第2の電極層のパターンを規定することを別として、レリーフ・パターンは、必要に応じて、1つ以上の機能層のパターンを規定する機能を持たせることもできる。
【００５２】
したがって、本発明のELデバイスの好ましい実施例は、レリーフ・パターンが１つ以上の正勾配部を有することを特徴とする。
【００５３】
正勾配部は、オーバーハング部の反対である。正勾配部の横断輪郭の境界の接線は、全て支持表面と90°未満の、レリーフ・パターンを通過するように規定される角度を成す。直立勾配（側壁）を有している部分は、正勾配またはオーバーハングの何れかと考えられる。
【００５４】
正勾配部は、第2の電極層ではなく機能層をパターニングすることができる効果を有する。正勾配部およびオーバーハング部を両方を有しているレリーフ・パターンを設けることによって、第2の電極層および1つ以上の機能層を、所望のパターンで設けることができる。電極層のパターンは、機能層のそれからは独立して選ぶことができる。例えば、インクジェット式印刷のような選択的湿式堆積法によって堆積された機能層の場合、レリーフ・パターンは、機能層材料を有する液体を堰き止めるために役に立ち、かつ不必要な領域にそれが流れてしまうことを防止する。予想外に、更に、スピン-コーティングのような非選択的湿式コーティング方法を使用して、パターン化された機能層を設けることが可能である。後者の場合、液体層が、所望のパターンに従って液体領域に分割され、各領域が、次で、対応する機能材料の領域に変換されるように、レリーフ・パターンの高さ、幅、及び、形状は、選ばれる。分割を促進するために、正勾配部の横断輪郭は、丸みがつけられるていることが好ましい。
【００５５】
本発明の好適実施例の場合、レリーフ・パターンは、正勾配部を有している第2のレリーフ・パターンの上または下に在る、オーバーハング部を有している第1のレリーフ・パターンを有している複合レリーフ・パターンである。
【００５６】
正勾配部とオーバーハング部のどちらも有しているレリーフ・パターンが要求される場合には、このような複合パターンが連続の2度のフォトリソグラフィ・ステップを使用することによって都合よく製造することができるので、レリーフ・パターンは、正勾配部を有している第2のレリーフ・パターンの上または下に在るオーバーハング部を有している第1のレリーフ・パターンとして、好ましくは設けられる。通常、第1および第2のレリーフ・パターンのレイアウトは、相互に異なっている。通常、本実施例において、第1のレリーフ・パターンは、それ自体によって第2の電極層のパターンを決定する。一方、結合された第1および第2のレリーフ・パターンは、パターン化される任意の機能層のパターンを規定し、かつマルチピクセル・デバイスの場合、ピクセルの境界を規定する。適切には、複合レリーフは、第2のレリーフ・パターンの上に在る第1のレリーフ・パターンを有する。このことは、第1のレリーフ・パターンによって形成される毛管チャネルが、第2のレリーフ・パターンを交差するためにはそれを乗り越えなければならないので、チャネルの毛細管効果が減少するという利点を有する。一般に、しかしながら、毛細管効果は充分に抑制されず、かつ、チャネルの毛細管効果を更に減少させるために、第1のレリーフ・パターンの境界から、交差するように延在する突出部は、第１のレリーフ・パターンが第2のレリーフ・パターンと交差するこれらの位置に設けられる。これに代えて、第2のレリーフ・パターンを、第1のレリーフ・パターンの上に位置させることもできる。このことは、第2のレリーフ・パターンにより、所望の位置で第1のレリーフ・パターンの毛管チャネルをブロックするために必要な突出部を設けることができる利点を有するが、第2の電極層の第2の電極を偶然に接続する危険性が増加する可能性は存在する。
【００５７】
本発明の好適実施例の場合、第1および第2のレリーフ・パターンが互いに交差するところを除いて、第1および第2のレリーフ・パターンは、同じ基板表面によって直接支持される。
【００５８】
実質的に同じ支持表面上に第1および第2のレリーフ・パターンを設けることによって、複合レリーフ・パターンの平均高さは、減少し、かつ、デバイスの表示領域にわたって、より均一になる。このことは、特に非選択的湿式堆積法によって設けられる場合、（マルチピクセル・デバイスの場合には、ピクセル間およびピクセル内で）デバイスにわたって均一の厚さを有している機能層を堆積させることをよりシンプルにさせる。
【００５９】
更なる好ましい実施例において、第2のレリーフ・パターンは、第1のレリーフ・パターンの支持表面を提供する。
【００６０】
この実施例による複合レリーフ・パターンは、第1および第2のレリーフ・パターンが実質的に平らな支持表面に設けられる利点を有する。通常、第1のレリーフ・パターンの横断輪郭は、第2のレリーフ・パターンの横断輪郭より狭くなるように選ばれる。換言すれば、複合レリーフ・パターンを支持している表面の上への第1のレリーフ・パターンの投影(projection)は、第2のレリーフ・パターンの対応する投影のサブエリアである。この場合、第2のレリーフ・パターンのみがこのような機能層の外形を規定するが、第1のレリーフ・パターンは湿式堆積法によってパターン化される如何なる機能層の規定にも関与しない。従って、マルチピクセルELデバイスのピクセルの外形は、第2のレリーフ・パターンによって設けられる。毛管チャネルをブロックする突出部は、第2のレリーフ・パターンの上に設けられていて、かつ、第1のレリーフ・パターンの境界から延在する。
【００６１】
本発明の特定の実施例において、ELデバイスは、第1の電極層としての行電極と、第2の電極層としての列電極と、行と列電極との交差に形成される独立してアドレス指定可能なエレクトロルミネセンス素子と、ストリップ(strip)形状で列電極に沿っておよびそれらの間に延在して、オーバーハング部を有するレリーフ・パターンとを有するパッシブ型のマトリックス表示装置である。
【００６２】
通常、突出部は、オーバーハング部に交差するように延在し、かつ、ピクセル間の境界領域に位置する。
【００６３】
EL素子のサイズは、アプリケーションに従って選択される。高精細度の用途には、10〜75μmのピクセルが使用できる。要求の厳しさが、より少ないアプリケーションに対しては、100〜300μmのピクセル・サイズでも、充分であろう。マルチカラー表示において赤色、緑色および青色の発光ピクセルは、RGBピクセルにグループ化される。例えば、赤色、緑色および青色の各100×300μmの大きさは、300×300μmのRGBピクセルを示す。レリーフ・パターンのストリップの幅は、列電極に沿ってEL素子（ピクセル）間の距離を規定する。この距離は、発光に使用できる全面積を表示全面積で除したものとして定義される充実率を最大にするために、好ましくはできる限り小さく選択される。典型的に、ストリップの幅は、10〜40μm、またはより良くは15〜30μmである。
【００６４】
同様に、突出部の幅（すなわち列電極の縦方向の大きさ）は、重要でないが、充実率を最大にするためにできるだけ小さいことが必要である。突出部の幅は、2〜50μmであることが適切であり、より良くは、3〜30、または、好ましくは、5〜20μmである。
【００６５】
突出部の長さ（列電極に垂直の方向の大きさ）は、行電極の縦方向のピクセルの大きさ未満でなければならない。さもないと、列電極が遮られ、かつピクセルをアドレスすることができない。適切な長さは、2〜100μm、また、より良くは、5〜75、または、更により良くは、10〜60μmである。2μmより短いと、突出部は、その自由端のオーバーハングのために不安定になる。100μmより長いと、チャネルに沿った流動が妨げられる程度は、もはや増加しない。
【００６６】
パッシブ・マトリックス表示は、複合レリーフ・パターン、例えば、第2の電極（すなわち列電極）の間およびそれに沿って延在する、オーバーハング部を有しているストリップ形状の第1のレリーフ・パターンと、第1の電極層の行電極に沿ってかつその間に延在しているストリップ形状の第2のレリーフ・パターンとの積層を含むことができる。
【００６７】
好ましくは、マトリックス・ディスプレイは、行および列電極の両方の間およびそれに沿って延在するメッシュ形状の第2のレリーフ・パターンと、第2のレリーフ・パターン（デバイスのピクセルの外形を規定している第2のレリーフ・パターン）の上に設けられ、行電極に沿って延在する第1のレリーフ・パターンとの複合レリーフ・パターンを含む。
【００６８】
鋭いコーナー（90°以下）は、毛細管効果を強化する。従って、レリーフ・パターンによって形成されるコーナーの鋭さを減少させるために、第1および第2のレリーフ・パターンのコーナーには、丸みを設けることが好ましい。
【００６９】
本発明よるELデバイスは、表示用途に適している輝度を提供する数ボルトの電位しか要せず、および／または、電力消費が少量であるので、このELデバイスは、特に電池動作、および／または、オプションとしてインターネット・アクセスを伴うまたは（ビデオ）画像の表現を要求する他のサービスを備えた、携帯型、特にハンドヘルドの、電子機器（例えば、ラップトップ・コンピュータ、パーム・トップ・コンピュータ、電子手帳、携帯電話）の表示に適している。このELデバイスは、インターネット・データおよびイメージ・データをビデオ・レートで表示することを可能にする。
【００７０】
別の観点において、本発明は、従って、本発明のEL表示装置を設けられている携帯電話のような、電池動作、および／またはハンドヘルドの電子デバイスに関する。
【００７１】
本発明は、第1および第2の電極層であって、少なくとも前記第2の電極層が所望のパターンに従って設けられている第1および第2の電極層と、１つ以上の機能層であって、当該機能層の前記1つまたは少なくとも1つがエレクトロルミネセンス層である１つ以上の機能層と、前記第2の電極層の前記所望のパターンを規定するための１つ以上のオーバーハング部を有しているレリーフ・パターンと、オーバーハング部とそのオーバーハング部を支持している表面によって形成される毛管チャネルに沿って、液体の搬送を防ぐ手段とを有し、当該方法が、前記機能層または前記機能層の少なくとも1つを湿式堆積法によって設けるステップを有する、エレクトロルミネセンス・デバイスを製造する方法にも関する。
【００７２】
チャネルに沿って流体の搬送を防ぐ手段を設けることは、隣接ピクセル間の漏れ電流、および／またはクロストークを生じることなく、1つ以上の機能層を、湿式堆積法により堆積することを可能にする。また、マルチカラー・デバイスの場合には、異なる色を発光するように配置された発光領域間の色滲みが、非常に減少する。機能層を堆積させるために、湿式堆積法を使用することは、大量生産および大領域に適しているシンプルかつ経済的な製造方法につながる。
【００７３】
典型的に、本発明の方法は、連続して、基板（オプション）と、第1の電極層と、第2の電極層を規定するための１つ以上のオーバーハング部を有しているレリーフ・パターンと、湿式堆積法によって１つ以上の機能層と、レリーフ・パターンによってパターン化された第2の電極層とを設けることを含む方法である。加えて、この方法は、毛管チャネルに沿って流体の搬送を防ぐ手段を設けるステップを含む。以下に提示される実施例によって示されるように、このステップは、通常、それ以外の方法ステップの1つの一部として、かつ同時に実行される。
【００７４】
本発明の方法の一実施例において、流体の搬送を防ぐ手段を設けるステップは、濡れ性が悪い支持表面上に、オーバーハング部を有しかつ側壁の濡れ性が悪いレリーフ・パターンを設けることによって実施される。ここで、濡れ性が悪いとは、搬送が防止される流体に関して濡れ性が悪いことを意味し、かつ、流体と表面との接触角測定によって求められるものと理解される。濡れ性が悪いことは、先に定義された値を有する接触角と一致する。特に、濡れ性が悪い側壁および／または支持表面は、濡れ性が悪いバルク材からレリーフ・パターンおよび支持表面を製造することによって設けることができる。あるいは、バルク材は抗湿潤処理(anti-wetting treatment)を行うことによって濡れ性を悪くさせることができる。このような抗湿潤処理は、当業者には周知である。フォトレジスト・レリーフ・パターンの場合、抗湿潤処理は、フォトレジスト表面をフッ素化炭化水素に晒すことを含むことができる。
【００７５】
本発明の方法の好ましい実施例は、オーバーハング部およびそのオーバーハング部を支持している表面によって形成されるチャネルをブロックしおよび／または迂回する少なくとも1つの突出部を有するレリーフ・パターンを設けるステップを有する。突出部は、防ぐ手段として役立つ。
【００７６】
突出部を有するレリーフ・パターンを設けることは、それが製造工程をより複雑にしないので、流体の搬送を防ぐ魅力的な方法である。結局、パターン状に露光に使用されるマスクの変更が必要とされるだけで、突出部をオーバーハング部を有しているレリーフ・パターンと同時に設けることができる。
【００７７】
本発明の代替方法の場合、チャネルに沿った流体の搬送を防ぐ手段は、湿式堆積法に使用される流体に取り入れられる。このような方法の一実施例は、チャネルが形成される表面に対して濡れ性が悪い流体を使用することを含む。当業者は、このことを達成する多数手法があり、シンプルなものは、溶媒組成を変更することによって流体の極性を変更することであることを認識するであろう。他の実施例では、機能層の堆積時間に関し、流体が、ピクセル間の分離距離より短い距離にわたって搬送されるように、流体の粘度を適合化させる。
【００７８】
適切な第1および第2の電極層、機能層、及び、レリーフ・パターンの具体例は、すでに上述されている。それぞれ、ELデバイスを製造するために要求される各々の方法ステップは、従来のもので当業者に周知である。例えば、複合レリーフ・パターンは、2つのフォトリソオグラフィのステップを連続して実施することによって都合よく製造することができる。
【００７９】
湿式堆積法のステップには、機能層材料またはその前駆体材料を含む（次で、機能層に変換される）流体層を設けることが含まれる。機能層の具体例には、ホール搬送層、ホール注入層、エレクトロルミネセンス層、電子注入層、及び電子搬送層が含まれる。
【００８０】
流体層は、先に定義したような様式の流体を有する。流体層は、堆積後、機能層に変換される。変換は、必要ならば不活性雰囲気において、流体層を、温度の上昇または降下、圧力および／または照射の増加又は減少に晒すことを含むことができる。変換は、高温で実行することが好ましい。
【００８１】
機能層材料がそれ自体流体層に存在する場合、それは溶剤および／または他の揮発成分を蒸発させることで充分かも知れない。流体層が機能材料の前駆体材料を含む場合、その変換も化学反応を伴う。化学の当業者にとって公知の多数の化学反応は、適切な前駆体材料を誘導するために利用することができる。好適な前駆体材料は、変換の間に除去される脱離基を含む。
【００８２】
流体層は、更なる物質を含むことができる。例えば、粘度、（粘）弾性、接触角、および／または、湿潤性のような、その流動特性を調整する物質、湿潤剤または抗湿潤剤、レベリング剤、界面活性剤、増粘剤、希釈液、等を添加することもできる。
【００８３】
非選択コーティング方法が使われる場合、方法の選択は決定的ではないが、浸漬コーティング、スプレーコーティング、カーテン・コーティング、ドクター・ブレード、ウェブ・コーティング、スピン-コーティング、及び、ラングミュア-ブロジェット(Langmuir-Blodgett)のような方法の中から選択することが出来る。それにもかかわらず、全く予想外なことに、スピン-コーティングのような非選択湿式堆積方法を使用して、パターン化された機能層を大表面にわったって、均一の様式で堆積させることができる。
【００８４】
コーティングの好適な方法は、インキ滴または連続ジェット（ディスペンシング(dispensing)とも称される）からなるジェットを使用するインクジェット式印刷である。スループットおよび／または相対的アラインメント精度を向上させるために、マルチ‐ノズル・インクジェット式印刷ヘッドの使用が、好ましい。インクジェット式印刷の好適な方法の場合、インクジェット式印刷は、一定の頻度で実施され、かつ、インクジェット式印刷ヘッドは、等速度で移動するので、基板に等間隔に堆積する一連のインキ滴が得られる。
【００８５】
マルチカラー・パッシブ・マトリックス表示の場合、好適な方法には、インクを噴出している印刷ヘッドを第2の電極に直角の方向に移動させ、流体層の変換の後、第1の電極に対し平行に延在する同じ色のピクセルのアレイを得ることが含まれる。堆積の直後、等間隔に配置されたインキ滴は、流体の中断されないラインに合体するので、エレクトロルミネセンス層の材料が、その周期性がピクセルの周期性の整数倍でない場合においても、確実に、同じ色を発光するために配置されたピクセルの間で自動的に均一に分配される。一般的に、流体レベルは、最初レリーフ・パターンのトータルの高さより高くに設定されるので、流体のラインは第1のレリーフ・パターンによって中断されない。
【００８６】
他の好ましい方法の実施例の場合、オーバーハング部を有しているレリーフ・パターンは、第2の電極のパターニングは別として、1つ以上の機能層を作るために使われる。この場合、インクジェット式のヘッドは、レリーフ・パターンのオーバーハング部によって規定された空間を満たすためにオーバーハング部に対して平行に移動する。機能層の外形を規定するための独立したレリーフ・パターンは、必要でない。この実施例の場合、毛管チャネルに沿った流体の搬送に対してバリアが無いので、上述の突出部、および／または、エンド-ストップの使用は、特に適切である。更に、蒸発に有効な表面積がこのような自由端の近くではより大きいので、オーバーハング部の自由端の近くの空間で流体の蒸発がより速く進むであろうことが観察された。より速い蒸発速度は、自由端からの毛管チャネルに沿った流体の搬送にとっての推進力であり、これは、とりわけ非均一層につながる。
【００８７】
突出部および／またはエンド-ストップは、通常、オーバーハング部に直角に延在して位置し、かつ1つのオーバーハング部からもう一方まで延在してもよい。例えば、レリーフ・パターンが、パッシブ・マトリックス表示での使用用途で、一組の相互に平行な相互に間隔を置いたライン形状のオーバーハング部を含む場合には、突出部がそれ自体オーバーハング部を有しないと仮定するならば、突出部は、この第2の電極層の望ましくない中断に至ることなく隣接部に加わることができる。この実施例の場合、このことは、オーバーハング部に沿っておよびその間に、インクジェット式のヘッドを移動することによって、オーバーハング部が、第2の電極層、及び、１つ以上の機能層パターン化に使用される実施例である。流体の搬送が有効に妨げられる場合、突出部は、少なくとも流体層の厚さの半分の高さでなければならない。
【００８８】
本発明は、従来技術において発光ダイオードとも称される、ダイオード・タイプのエレクトロルミネセンスのデバイスについて前述されたが、本発明のデバイスは、任意のエレクトロルミネセンスのデバイスとすることができる。これは、無機型とすることもできるが、有機型とすることが好ましい。これは、単極エレクトロルミネセンス・デバイス（すなわち、一方の極性の電荷キャリアのみの注入が、光を生成するのに充分であるデバイス）とすることが可能である。これは、また、光を生成するためにホールと電子の注入の両方を要求するバイポーラ型とすることができる。後者のタイプは、米国特許第5,682,043号で開示されているように、発光セル(LEC)を含み、発光ダイオード(LED)および観察可能な発光を得るために電子注入用の仕事関数の高い電極、及びホール注入用の仕事関数の低い電極の異なる仕事関数の電極を必要としない。また、電荷注入電極が下部に、又は、これに代えて、各々に対して隣接して配置されたエレクトロルミネセンス・デバイスもまた含まれる。
【００８９】
本発明の上記および上記以外の観点は、以下に記載される実施例を参照して明らかになるであろう。
【００９０】
【発明を実施するための形態】
（本発明に従わない）例1
図1は、エレクトロルミネセンス層のパターン状に堆積の後に得られる製造のステージの、本発明に従わないELデバイスの部分の一律の縮尺に従って描かれた平面図を示す。図1は、一律の縮尺に従って描かれ、かつELデバイス1が、光学顕微鏡で検査される時の像を表す。
【００９１】
図1Aは、図1のラインI-Iに沿った断面図を示す。明瞭さのために、基板に垂直な方向は、基板の面方向とは異なる縮尺で描かれている。
【００９２】
ELデバイス1は、300μm x 300μmの EL素子（ピクセル）10、11および12を有する、マルチカラー・パッシブ・マトリックス表示装置であり、かつ、ITOホール注入行電極の形で第１の電極層3が設けられているガラス基板2を有する。これは、第2の電極層（図示せず）のパターンを規定するためのオーバーハング部を有する、第１のレリーフ・パターン9と、第１のレリーフ・パターン9下にある正勾配部を有している第2のレリーフ・パターン8との複合レリーフ・パターン7を更に有する。オーバーハング部の傾斜角は、45°であり、レリーフ・パターン9の高さは、約2.5μmであり、かつ、第2のレリーフ・パターン8の高さは4.5μmである。第１の色の光を発するように配置される、パターン状に堆積されたエレクトロルミネセンス層が、引用符号5によって示される。
【００９３】
エレクトロルミネセンス層5は、インクジェット法を使用して製造される。ここで、溶剤、およびケンブリッジ・ディスプレイ・テクノロジ社(Cambridge Display Technology Ltd.)によって供給される赤色発光(red-emissive)のフルオレン・ベースのポリマーエレクトロルミネセンス層材料を含む流体滴150plのジェットを一定の頻度で放出するノズルが、EL素子12を覆って等速度で移動し、次いで、ピクセル領域10を覆って移動する。等間隔に配置されたインキ滴は、流体滴の中断されないラインを形成するように合体し、このことによって、流体はピクセル領域12および10の中でそれぞれ均一に拡散する。ノズル（ジェット）の直径は50μmであり、ピクセル・サイズより非常に小さい。ノズルの位置決め精度は、10μmより良い。
【００９４】
ピクセル10および12の各々の場合、変換されると、約70 nm厚さの層5を与える厚さ6μmの流体層が、堆積する（流体の体積で450pl）。
【００９５】
図1は、ピクセル10および12への選択的堆積にもかかわらず、EL材料が、変換の後、なお領域11に存在することを、明確に示す。明らかに、流体はピクセル領域11に滲み出している。滲みは、第１のレリーフ・パターン9のオーバーハング部の側壁9aおよび第2のレリーフ・パターン8によって提供される支持表面8aによって形成されるチャンネル13の毛管作用によって引き起こされる。チャンネル13は、ピクセル領域10および12から流体を排出し、かつ排出された流体を、隣接したピクセル領域11内に、再堆積する。製造工程のあるステージ（層5の堆積の前、後、または同時に）で、領域11が、EL層5と異なる色の光を発するように選択されたEL材料で満たされる場合、ELピクセル11は、実際、低い色分解の原因となる混色の光を発することになるであろう。図1において、EL層5は、堆積が起こる特定の条件に依存して、部分的にピクセル領域10をカバーするだけであるように示さていれるけれども、EL層5が、完全にピクセル領域10をカバーすることも可能である。
【００９６】
ピクセル12および11の間の一方の領域とピクセル10および11の間の他方の領域のEL層5のパターンは、非対称である。これは、ピクセル10および12内でEL層は、連続して堆積されるという事実による。明らかに、EL材料の存在は、それがレリーフ・パターンの濡れ性を変更すると共に、毛管チャンネルに沿った流体の搬送にも影響を及ぼす。EL層5が、レリーフ・パターンの表面の濡れ性をより悪くする場合、チャンネル13に沿った流体の搬送は、妨げられる。
【００９７】
チャンネル13の毛管作用の問題は、隣接ピクセルへのエレクトロルミネセンス層材料の滲みによって示された。しかしながら、この問題はこのような機能層に限定されない。例えば、電荷搬送層の場合、チャンネル13の毛管作用に起因して、変換の後、電荷搬送材料は、チャンネル13が第2のレリーフ・パターン9に交差するこれらの部分を含むその全長に沿って各チャンネル13に存在する。これは、同じ列の電荷搬送領域が相互に接続される電荷搬送層となる。同じ列内で電荷搬送領域が相互に接続され、かつ電荷搬送層が相対的に高い伝導度を有しているので、これらの行電極3のうちの一方だけが駆動され、かつ他方がピクセルのオフ状態に対応する一定のポテンシャルで保持される場合、かなりの漏れ電流が、例えば、ピクセル10および11の行電極3間に流れるであろう。
【００９８】
（本発明の）実施例2
図2は、エレクトロルミネセンスの層の堆積の後の製造のステージでの、本発明に従うELデバイスの部分の一律の縮尺に従って描かれた平面図を示す。
【００９９】
図2A、2B、および2Cは、図2のラインII-II、III-III、およびIV-IVに沿った拡大断面図をそれぞれ示す。明瞭さのために、基板に垂直な方向は、基板の面方向とは異なる縮尺で描かれている。
【０１００】
デバイス101は、ELピクセル領域110、111および112を有しているパッシブ・マトリクス・マルチカラーELデバイスである。デバイス101は、行電極103、および第1のレリーフ・パターン109の下にあり、第2の電極層（図示せず）をパターニングするための、オーバーハング部を有する第１のレリーフ・パターン109と、正勾配部を有する、第１のレリーフ・パターン109の下に位置する第2のレリーフ・パターン108とを有する複合レリーフ・パターン107によって覆われる基板102を有する。レリーフ・パターン109は、各々が、突出部の位置で、第1のレリーフ・パターン109との境界に交差するように延在する突出部115を有する。突出部115は、第1のレリーフ・パターン109のオーバーハング部および第2のレリーフ・パターン108によって提供されるその支持表面108aによって形成されたチャンネル113をブロックしおよび／または迂回するので、毛管チャンネル 113に沿った流体の搬送を防ぐ手段として機能する。
【０１０１】
突出部115は、第2のレリーフ・パターン108によって支持され、かつこれらの位置で、レリーフ・パターン108は、突出部115の自由端を越えて延在しているレリーフ・パターン108の部分と比較して、レリーフ・パターン109の幅より10〜100%広げられている。広げられた部分は、突出部115が、毛管チャンネルに沿った流体の搬送を防ぐことをより効果的にする。
【０１０２】
これまでに記載された構造は、（もちろん、突出部115および広げられた部分を提供するために適応されるマスクを使用して）実施例1と同じ方法で製造される。
【０１０３】
ELデバイス101は、更に電荷搬送層104を有する。本実施例において、機能層104は、ピクセル110、111および112に、重量で3%のPEDOT（供給元バイエルAG社(Bayer AG)）の水溶液滴120plを、直線状に、かつオーバーハング部を有している第1のレリーフ・パターン108のストリップに対して直角の方向に、60ミクロン離れて、堆積させることによって、インクジェット式で印刷される。堆積後、滴は、本質的にレリーフ・パターン107の高さよりはるかに高い高さ8μmの流体のラインから成る流体層に合体する。堆積されるPEDOT溶液の体積は、各ピクセル110、111、112で約600plである。溶剤を蒸発させることによる変換の後、ピクセル110、111および112の各々には、厚さ200nmの電荷搬送層104が設けられる。
【０１０４】
2A図および2Bから明らかなように、電荷搬送層材料は、毛管チャンネル113内に堆積する。図2に示されるように、ピクセル110の電荷搬送領域は、完全にはピクセル111のそれらから切り離されていない。突出部115の自由端を越えてのみ、ピクセル110同士は、電荷搬送材料の狭い経路を介して接続されている。この結果、例えば、隣接ピクセル111をオフのピクセル状態に対応する一定のポテンシャルに保って、ピクセル110を駆動する時、リーク電流が、小さいものではあるが、ITO電極103の間でなお測定される。しかしながら、リーク電流は、突出部115が無いレリーフ・パターンを有するELデバイスに比較して、少なくとも3分の1ないし4分の1に低下する。
【０１０５】
引用符号105は、パターン状に堆積されたエレクトロルミネセンス層を示す。EL層105は、エレクトロルミネセンス層材料を含む流体滴のジェットを放出する間に、第1のレリーフ・パターン109のストリップに直角な方向にピクセル領域を移動するノズルを用いる、実施例1と正確に同じ方法で、堆積される。図1および2を比較すると、その突出部115が、毛管チャンネル113に沿った流体の搬送を防ぐのに役立つことは、明白である。引用符号105aによって示されるEL材料の領域は、ピクセル領域112から排出される一部の流体が、突出部115を通過することが可能だったことを示すが、この材料は、その周辺部が、図2において破線によって示されているピクセル111の発光部分の外側に再堆積される。このように、色滲みは事実上予防されるので、満足な色分解が得られる。
【０１０６】
（本発明の）実施例3
図3は、本発明の有機ELマトリクス表示装置21の一部を斜視図で線図的に示す。
【０１０７】
図4は、本発明のELデバイス21が設けられた携帯電話を線図的に示す。
【０１０８】
デバイス21は、ELマルチカラー・ピクセル31R、31Gおよび31Bを有し、かつホール注入行電極23の形のパターン化された第1の電極層で覆われるガラス基板22を有する。少なくとも行電極23の間かつそれらに沿って延在する複合レリーフ・パターン27は、正勾配部を有する第2のレリーフ・パターン28によって支持される、オーバーハング部を有する第1のレリーフ・パターン29を有する。第1のレリーフ・パターン29は、第2の電極層26のパターンを規定するために使用される。第2のレリーフ・パターン28の目的は、EL層のパターンとELデバイスのピクセル31G、31R、 31Bの外形を規定することである。レリーフ・パターンは、各々、突出部の位置で第1のレリーフ・パターン29の境界に交差する突出部35を有する。突出部35は、レリーフ・パターン29のオーバーハング部の側壁29aとこのレリーフ・パターンを支持する表面28aとによって形成されるチャンネル33を、ブロックしおよび／または迂回する。突出部35は、オーバーハング部でもある。オーバーハング部は、毛管チャンネル33に沿った流体の搬送を防ぐために、決して重要なものではないが、それらは、同時に、かつ第1のレリーフ・パターン29に使用されるものと同じ処理を使用して、設けることができるので、製造上に便利である。
【０１０９】
突出部35の自由端の近くで、チャンネル33に存在する電荷搬送材料のストランド(strand)は、さえぎられる。このことにより、電荷搬送領域24が、チャンネルに存在する電荷搬送材料を介して接続されることなく、相互に分離した電荷搬送領域24の電荷搬送層を、スピン-コーティングまたはインクジェット式印刷のような湿式堆積法を使用して、設けることが可能となる。突出部35は、また、例えば、インクジェット式印刷の間、突出部35が、突出部35が無い場合に、EL層25R、25Gまたは25Bに使用されるエレクトロルミネセンス層材料を含む流体を、1つのピクセルから別のピクセルに搬送する毛管チャンネル33を、ブロックしまたは少なくとも迂回するという点でも、色滲みを防止する。突出部35の自由端に近い層25R、25R、25Gおよび25Bの正確な境界は、線図的に示されるだけであり、境界の正確な外形は、層が得られる流体の流動特性、基板の濡れ特性、および使用される湿式堆積方のタイプのような多数の因子に依存している。図3の実施例の場合、層25Gは、レリーフ・パターン27には少なくとも部分的に濡れ性の悪い表面を設けることによって、毛管チャンネル33に沿った層25Rおよび25Bに対するEL層材料の搬送を防ぐ助けとなる。
【０１１０】
いずれにせよ、EL層材料が、全くピクセルから排出されず、かつ続いて異なる色を発するために配置された隣接ピクセルの発光領域内に再堆積されるように、突出部35は、層25R、25Gまたは25BのためのEL層材料を含む流体の搬送を防ぐ手段として機能する。ELデバイス21は、第1のレリーフ・パターン29のオーバーハング部によって外形が決まるパターンに従ってパターン化される、第2の電極層26によって完成される。第2の電極層材料蒸気を真空で堆積させると、機能しない第2の電極材料30が、レリーフ・パターン29の上に存在する。
【０１１１】
例えば、ELデバイス21は、次のように製造することができる。
【０１１２】
15Ω／□、厚さ150nmの ITO層（Balzers社）で被覆された厚さ1.1mmのソーダ-ライムガラスの基板22を、準備する。そして、280 μm幅ラインおよび30μm幅間隔でパターン化されたITO層が、EL素子31R、31Gおよび31Bのアノードとして機能する、第1の電極を行電極23の形で有する第1の電極層を得るために、従来の方法で、パターン化される。
【０１１３】
複合パターン27の第2のレリーフ・パターン28を設けるために、基板は、従来のフォトレジストでスピン-コートされ、フォトレジストは、マスクを使用して露光されかつ現像される。レリーフ・パターン28は、約270 x 270μmのピクセル31R、31Gおよび31Bを規定する正勾配部のマトリクス・パターンを有する。レリーフ・パターン28の狭い部分は、幅40μmであり、突出部35を支持しているより幅広い部分は幅60μmである。レリーフ・パターン28の高さは、4μmである。レリーフ・パターン28は、次いで、それをレリーフ・パターン29を形成する処理に耐性を持つように、ハード・ベーク(hard-bake)される。
【０１１４】
基板には、次いで、イメージ反転フォトレジストAZ5218-e（AZ Hoechst社）の層がスピン-コート(1000rpm)される。フォトレジストは、32mJ/cm2の照射量で接近（40μmの間隙）して、マスクを使用してパターン状に露光され、110℃で10分間ハード・ベークされ、400mJ/cm2の照射量でフラッド(flood)露光され、45°の負勾配を得るのに充分な時間の間、1:1 AZ-現像液：脱イオン水現像液を使用して現像され、かつ15分の間の100℃でポストベーク(post-bake)される。これにより、第1のレリーフ・パターン29の境界36に交差するように延在する、突出部35を有するレリーフ・パターン29が得られる。各々のオーバーハング部は、逆台形の形状を有する。レリーフ・パターン29の高さは、2.0μmである。レリーフ・パターン27の全高さは、6.0μmである。
【０１１５】
第1のレリーフ・パターン29を設ける前に、それが幾分流れることができるように、長時間その軟化点より高い温度で、レリーフ・パターン28をハード・ベークすることにより、第2のレリーフ・パターン28の横断輪郭は、より丸くさせることができる。
【０１１６】
次いで、各々が、250nmの厚さを有しかつ100 MΩ／□のシート抵抗を有する、相互に分離した領域が得られる実施例2に記載される方法に従って、ポリ-3,4 エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)の電荷搬送層24が、インク‐ジェットされる。
【０１１７】
続いて、緑色を発するエレクトロルミネセンス層25Gが、実施例1および2に記載したものと類似した方法でインク‐ジェットされる。次いで、それぞれ、Cambridge Display Technology Ltd社によって供給されるフルオレン・ベースのポリマー25Rおよび25Bの赤色および青色発光エレクトロルミネセンス層が、連続して、インク‐ジェットされる。インクジェット式の溶液は、キシレン(xylene)に重量で1〜1.5%のポリマーを含み、かつ約5mPaの粘性を有する。
【０１１８】
ビルトイン・シャドーマスク(built-in shadow mask)として第1のレリーフ・パターン29を使用する一方、厚さ3nm のBa層および厚さ200nm のAl層が、EL層の上に連続して堆積される。このようにして得られるパターン化されたBa／Al層は、複数の列電極（陰極）26を有している第2の電極層を構成する。
【０１１９】
図3の実施例は、各ピクセルに沿って切り離されるITO電極23を示す。これに代えて、単一の共通ITOトラック23を有することは、各集積されたRGB-ピクセル25R、25Gおよび25Bが個々に各ピクセルをアドレスすることを可能とするために、充分である。