(57)【要約】      （修正有）【課題】単一のウェル内で、異なる液体が別々にピンニングされ、含有されることを可能とする。【解決手段】基板上の表面層に表面処理を選択的に適用して、前記表面層の第１の領域または第２の領域の表面エネルギーを変化させ、第１の領域の第１の溶液の接触角が、第２の領域の接触角よりも大きくなるようにする工程であり、第１の領域が、第２の領域を囲んで隣接している工程；表面層においてウェルを画定するバンク構造を堆積させる工程であって、バンク構造は、第１の領域を囲む工程；第１の溶液を堆積させて前記表面層の第２の領域上に堆積させ、層を形成する工程；および第１の溶液によって形成された層を覆って、第１の表面層領域上に第２の溶液を堆積させる工程、を含む。堆積された第１の溶液が前記表面層の第１の領域と第２の領域との境界にピンニング点を有し、堆積された第２の溶液が他の異なるピンニング点を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面層を有する基板および前記表面層上のウェルを画定するバンク構造を含む電子デバイスを製作する方法であって、この方法が：  前記表面層に表面処理を選択的に適用して、前記表面層の第１の領域または第２の領域の表面エネルギーを変化させる工程であって、前記第１の領域に堆積される場合の第１の溶液の接触角が、前記第２の領域に堆積される場合の第１の溶液の接触角よりも大きくなるようにする工程であり、前記第１の領域が、前記第２の領域を囲んで隣接している工程；および  前記表面層においてウェルを画定するバンク構造を堆積させる工程であって、前記バンク構造は、電気的絶縁材料を含み、前記第１の領域を囲む工程；  前記第１の溶液を前記表面層の第２の領域上に堆積させ、前記堆積された第１の溶液を乾燥させて、層を形成する工程；および  前記第１の溶液によって形成された層を覆って、および前記第１の表面層領域上に第２の溶液を堆積させる工程を含み、  ここで前記堆積された第１の溶液が、前記表面層の第１の領域と第２の領域との境界にピンニング点を有し、前記堆積された第２の溶液が他の異なるピンニング点を有する、方法。
【請求項２】
前記表面処理により、前記第１の領域の濡れ性を低減する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表面層の前記第１の領域および第２の領域上に犠牲層領域を提供し、前記表面処理の間に前記第１の領域および第２の領域のうち他方の前記表面エネルギーの変化を防止する工程；  前記表面処理を適用する工程；および  前記犠牲層領域を少なくとも部分的に除去する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記犠牲層領域を提供する工程が以下を含む、請求項３に記載の方法：  前記表面層上に犠牲層を堆積する工程；  フォトリソグラフィを行い、前記犠牲層の前記犠牲層領域を、フォトレジストで選択的に覆い、前記犠牲層の他の領域を選択的に露呈する工程；  前記選択的に覆うフォトレジストにより、前記犠牲層領域の除去が防止されるように、前記犠牲層の前記露呈した領域を取り除く工程；および  前記犠牲層の前記露呈した領域を除去した後、前記選択的に覆うフォトレジストを除去する工程。
【請求項５】
前記犠牲層領域の部分的な除去が、少なくとも１つの加工処理工程によって行われ、前記少なくとも１つの加工処理工程が、前記表面処理の後、残留する前記犠牲層領域を除去する前に行われる、請求項３および４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記犠牲層の堆積された当初の厚さが、１０〜５０ｎｍの範囲である、請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記表面処理が、蒸気曝露、好ましくはシラン蒸気曝露を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記犠牲層領域が酸化タングステンを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記表面層がインジウムスズオキシドを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電子デバイスが発光性デバイスであり、前記第１の溶液が、第１の有機半導体材料を含み、ホール注入層（ＨＩＬ）を提供するためのものである、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記電子デバイスが発光性デバイスであり、前記第２の溶液が、第２の有機半導体材料を含み、中間層（ＩＬ）または発光性層（ＥＬ）を提供するためのものである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記表面層の第１の領域上に堆積させた場合に、前記第１の溶液の接触角が、５０°以上である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記表面層の第２領域上に堆積させた場合に、前記第１の溶液の接触角が、１０°以下である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の溶液の前記ピンニング点が、前記表面層の前記第１の領域と前記バンク構造との境界である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
基板およびウェルを画定するバンク構造を含む電子デバイスであって、前記基板が表面層を有し、  前記ウェルを画定するバンク構造が、前記表面層上に配置され、前記ウェルを画定するバンク構造が、電気的絶縁材料を含み、表面層の第１の領域および第２の領域を囲み、前記デバイスが：  表面層の前記第２の領域に配置された第１の溶液加工処理可能な層；および  表面層の前記第１の溶液加工処理可能な層を覆って、および前記第１の領域上に配置された第２の溶液加工処理可能な層を含み、  前記第１の領域が、前記第２の領域と前記バンク構造との間にあり、前記第２の領域に隣接して囲む、電子デバイス。
【請求項１６】
前記第１の領域と前記第２の領域との境界が、前記第１の層と前記第２の層との界面を画定する、請求項１５に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
前記表面層が、インジウムスズオキシドを含む、請求項１５または１６のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１８】
前記第１の層および前記第２の層のうち、少なくとも前記第１の層が、インクジェット印刷によって堆積可能である、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１９】
前記電子デバイスが発光性デバイスであり、前記表面層が前記発光性デバイスの電極を含む、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項２０】
前記第１の層が、ホール注入層（ＨＩＬ）である、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項２１】
前記第２の層が、中間層（ＩＬ）または発光性層（ＥＬ）である、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項２２】
前記電子デバイスが、前記バンク構造が配置されたソース電極およびドレイン電極を含む有機薄膜トランジスタであり、前記トランジスタのチャンネル領域が、ソース電極とドレイン電極との間に画定される、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項２３】
前記表面層が、前記基板の表面を含み、または前記基板上に配置された表面層であり、好ましくは前記ソース電極およびドレイン電極を含む、請求項２２に記載の電子デバイス。
【請求項２４】
前記表面層の第２の領域上に第１の層を形成するための第１の溶液の接触角が、前記表面層の第１の領域上に第２の層を形成するための第２の溶液の接触角よりも大きい、請求項１５から２３のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項２５】
本明細書に記載され、および／または例示される電子デバイス。 
【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、例えば有機発光ダイオードおよび有機薄膜トランジスタ、より詳細には表面層を有する基板および前記表面層上にウェルを画定するバンク構造を含む電子デバイスを製作する方法、ならびに基板およびウェルを画定するバンク構造を含む電子デバイスであって、前記基板が表面層を有する電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人の先の出願であるＰＣＴ／ＧＢ２０１０／００２２３５（２０１１年６月１６日に国際公開第２０１１／０７０３１６号（特許文献１）として公開、発明者ＣｒａｎｋｓｈａｗおよびＤｏｗｌｉｎｇ）に示されるように、溶液から活性成分を堆積させることを含む電子デバイスを製造するための方法（溶液加工処理）は、広範囲にわたって研究されている。活性成分が溶液から堆積される場合、１つの問題は、如何にして基板の所望のエリアに活性成分を含有させるかということである。この問題の解決策の１つとしては、ウェルを画定するパターニングされたバンク層を含む基板を提供することであり、このウェルに活性成分を溶液から堆積させることができる。ウェルは、活性成分がウェルによって画定された基板エリアに留まるように、乾燥される間、溶液を含有する。  
【０００３】
これらの方法は、溶液からの有機材料の堆積に特に有用であることがわかっている。有機材料は、電流がそれらを通過する場合に光を発光できる、または光がそれらと衝突する場合に電流を発生させることによって光を検出できるように、伝導性、半伝導性、および／または光電的に活性であってもよい。これらの材料を利用するデバイスは、有機電子デバイスとして知られている。有機材料が発光性材料である場合、デバイスは、有機発光性デバイス（ＯＬＥＤ）として知られる。さらに、溶液加工処理は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および特に有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）の低コスト、低温製造を可能にする。こうしたデバイスにおいて、正しいエリア、特にデバイスのチャンネル内に有機半導体（ＯＳＣ）を含有させることが特に重要であり、ＯＳＣを含有させるためにウェルを画定するバンクを提供することが知られている。  
【０００４】
一部のデバイスは、単一の溶液堆積層より多くの層を必要とする場合がある。典型的なＯＬＥＤ、例えばディスプレイに使用されるものは、有機半導体材料の２つの層を有する場合があり、一方は発光材料、例えば発光ポリマー（ＬＥＰ）の層であってもよく、他方はホール輸送材料、例えばポリチオフェン誘導体またはポリアニリン誘導体の層であってもよい。  
【０００５】
単純なバンク構造は、堆積される液体すべてを順番に含有するように設計された単一材料／層を有する。こうしたデバイスにおいては、すべての層が（ほぼ）同じピンニング点まで広がることで、結果としてその点においてエッジ効果をもたらす場合があり、および／またはバンク材料が使用される液体すべてにとって最良の特性（例えば濡れ挙動）を示すとは限らない。さらに、堆積される液体すべてについて単一バンク材料および単一ピンニング点を有するデバイスに関しては、溶液堆積された層の両側の電極間で、漏電経路または短絡の危険性がある。図１ａおよび図１ｂに示されるように、ＨＩＬ−ＩＬ−ＥＬ−カソード構造を含むＯＬＥＤ構造において、この漏電経路は、バンクにおいてホール注入層（ＨＩＬ）と直接接触するカソードによって（図１ａ）、バンク上の非常に薄いデバイススタックによって（図１ｂ）、またはピンニング点における点接触によって生じる場合がある。これは、図２ａおよび図２ｂの対応するデバイス結果に見て取れ、ここで完全に印刷されたデバイス（破線曲線）に関してＪＶ曲線（電流密度−電圧；図２ａ）は、ターンオンの前（例えば１Ｖ）および逆方向で駆動された場合（例えば−４Ｖ）に高い漏電（高電流）を示す。スピン処理された中間層（ＩＬ）およびエレクトロルミネッセンス層（ＥＬ）（濃い実線曲線）を有するものに関しては、ＨＩＬが上面においてスピン処理されたフィルムによって完全に覆われているので漏電は相当低い。対応する効率曲線（図２ｂ）は、このことを反映し、完全に印刷された場合に関して相当低い効率を示す。  
【０００６】
上記に照らして、ウェルに堆積された異なる液体に関して２つの異なるピンニング点を提供する二重バンク構造は、特定の状況において、有利となる場合がある。図３ａおよび図３ｂは、単一のピンニング点を有する二重バンク配置（図３ａ）と、二重ピンニング点を有する二重バンク配置（図３ｂ）との比較を示す。  
【０００７】
国際公開第２００９／０７７７３８号（特許文献２）（２００９年６月２５日に公開されたＰＣＴ／ＧＢ２００８／００４１３５、発明者ＢｕｒｒｏｕｇｈｅｓおよびＤｏｗｌｉｎｇ、出願人Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｔｄ．）には、ウェル中に堆積された異なる流体のために２つの異なるピンニング点を提供するダブルバンク構造が開示されており、１つはウェルの周りの第１の層のエッジにあり、１つはウェルから遠ざかった第２の層のエッジにある。  
【０００８】
特許文献１（上述）は、ダブルバンクのウェルを画定する構造を含む電子デバイスを製造する方法を開示しており、異なる流体を２つのバンクに別々にピンニング可能とし、２つのバンク内に別々に含有可能とすることを目的とする。しかし、特許文献１の方法は、第１の絶縁層の部分除去に関して光パターニング工程を必要とする。  
【０００９】
故に、異なる液体が別々にピンニング可能となり、ウェル内に含有可能となるために改善された構造、および／またはこうした構造を製作するためのプロセスを提供することが所望されている。この改善された構造は、とりわけよりコンパクトなデバイス、低減した構造複雑性および／またはより少ない加工処理工程による製作を可能とするといった利点を有することができ、そのいずれかにより、デバイス製造の時間効率またはコスト効率の改善、および／またはデバイス収率および／または再現性の改善、および／または構成材料の体積および／または数量に関する要件の低減をもたらし、例えばコストの削減を導き得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７０３１６号
【特許文献２】国際公開第２００９／０７７７３８号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、表面層を有する基板および前記表面層上にウェルを画定するバンク構造を含む電子デバイスを製作する方法が提供され、この方法は：前記表面層に表面処理を選択的に適用して、前記表面層の第１の領域または第２の領域の表面エネルギーを変化させる工程であって、前記第１の領域に堆積される場合の第１の溶液の接触角が、前記第２の領域に堆積される場合の前記第１の溶液の接触角よりも大きくなるようにする工程であり、前記第１の領域が、前記第２の領域を囲んで隣接している工程；および前記表面層上にウェルを画定するバンク構造を堆積させる工程であって、前記バンク構造は、電気的絶縁材料を含み、前記第１の領域を囲む工程；前記第１の溶液を前記表面層の第２の領域上に堆積させ、前記堆積された第１の溶液を乾燥させて、層を形成する工程；および第１の溶液によって形成された層を覆って、および第１の表面層領域上に第２の溶液を堆積させる工程であって、ここで堆積された第１の溶液が、前記表面層の第１の領域と第２の領域との境界にピンニング点を有し、堆積された第２の溶液が他の異なるピンニング点を有する工程を含む。  
【００１２】
故に、実施形態において、第１の外側表面層領域は、第２の内側表面層領域に対して低い濡れ性を有し、この結果として、第１の領域と第２の領域の境界にピンニング点をもたらし得る。（実施形態においては、ピンニング点は、ピンニング点を超えた溶液のフローを停止させるように作用する不連続性と考えられることができ、ピンニング点は実質的に、こうしたフローに対するエネルギーバリアを示す。こうしたピンニング点は、例えば第２の表面層領域の外周に沿った二次元、例えば線形の不連続性に対応し得る）。  
【００１３】
故に、濡れ性の高い内側表面層領域上に堆積された液体の液滴の、表面層（例えばデバイスアノード）上の広がりは制限され得る。そのため、有利なことには、第１の溶液に対して大きな接触角を有する表面層領域は、内側バンクとして機能し、結果として実施形態は複数の物理的バンク層を必要としない。換言すれば、実施形態は、二重ピンニング点を有する単一の物理的バンクを提供し得る。これは、特に、少なくとも第１の溶液がインクジェット技術を用いて堆積される場合に特に有利となり得る。  
【００１４】
実施形態において、内側領域と外側領域との間の表面エネルギーコントラストが、第１の溶液のピンニング点を提供し得る一方で、第１の表面層領域と、バンク構造のウェルを画定する壁との境界は、同様に表面エネルギーコントラストを有することができ、第２の溶液のためのピンニング点を提供し得る。  
【００１５】
ウェルを画定するバンク構造は、好ましくは少なくとも１つの物理的バンク層を含み、これが第２の溶液の少なくとも一部の横方向の広がりを制限するためのウェルを画定する（「横方向の広がり」は、表面層に対して実質的に平行な面におけるものである）。  
【００１６】
加工処理工程のいずれかの順序に関して、バンク構造は、表面処理前または表面処理後に堆積されてもよく、介在工程が存在してもよい。第１の溶液は、好ましくはこのバンク構造の堆積後に堆積される。  
【００１７】
さらに、この表面処理が、この第１の領域における第１の溶液の接触角を増大させる（すなわちこの表面処理により、この第１の領域の濡れ性を低減する）方法が提供され得る。（加えてまたは別の方法として、この処理は、第２の領域における第１の溶液の接触角を低減し得る）。表面層は、前記表面処理の前に好ましくは実質的に親水性であり、第１の溶液との接触角が大きい第１の領域は、この表面処理後に実質的に疎水性となり、および／または第１の溶液との接触角が大きい前記第１の領域によって囲まれる場合の第２の領域は、前記表面処理後に実質的に親水性のままである。好ましくは、前記第１の領域および第２の領域と第１の溶液との異なる接触角は、平面的な前記表面層上に提供される。  
【００１８】
さらに、前記表面層の前記第１の領域または前記第２の領域に犠牲層領域を提供し、前記表面処理中の、前記第１の領域および前記第２の領域のうち、他方の表面エネルギーの変化を防止する工程；前記表面処理を適用する工程；および少なくとも部分的に前記犠牲層領域を除去する工程を含む方法が提供され得る。しかし、この除去は、表面処理直後には行われないことに留意すべきである。  
【００１９】
さらに、前記犠牲層領域を提供する工程が：犠牲層を前記表面層上に堆積させる工程
：フォトリソグラフィを行って、フォトレジストで前記犠牲層の犠牲層領域を選択的に覆い、前記犠牲層の他の領域を選択的に露呈する工程；前記犠牲層領域の除去が、前記選択的に覆うフォトレジストによって防止されるように、前記犠牲層の露呈領域を除去する工程；前記犠牲層の前記露呈領域を除去した後、前記選択的に覆うフォトレジストを除去する工程を含む方法が提供され得る。好ましくは、犠牲層領域は、前記表面処理後に実質的に（好ましくは完全に）除去される。好ましくは、前記露呈した他の領域は、前記表面層の第１の領域上にあるおよび／または前記第１の領域を覆う。  
【００２０】
犠牲層の露呈領域の除去はさらに、残留フォトレジストの少なくとも一部を除去し得ることに留意すべきである。さらに、「後」とは、介在工程を排除しない場合があり、例えば選択的に覆うフォトレジストの除去は、犠牲層の露呈領域の除去直後に行われない場合があり、および／または犠牲層領域の除去は、表面処理直後に行われない場合がある。  
【００２１】
さらに、前記犠牲層領域を部分的に除去する工程が、少なくとも１つの加工処理工程によって行われ、この少なくとも１つの加工処理工程が、前記表面処理の後に残存する犠牲層領域を実質的に除去する前に行われる方法が提供され得る。この犠牲層領域の部分的な除去は、例えば犠牲層の厚みから、薄層（例えば１０〜２０ｎｍ）を除去し得る。  
【００２２】
さらに、犠牲層の堆積された当初の厚さが１０〜５０ｎｍの範囲にある方法が提供され得る。  
【００２３】
さらに前記表面処理が、蒸気曝露、好ましくはシラン蒸気曝露を含む方法が提供され得る。  
【００２４】
さらに、前記犠牲層領域が酸化タングステンを含む方法が提供され得る。こうした酸化タングステンはＷＯｘと称されることがあり、例えば三酸化タングステンを含み得る。あるいは酸化モリブデンのような他の金属酸化物が使用され得る。  
【００２５】
さらに、前記表面層がインジウムスズオキシドなどの無機材料、例えばＩＴＯまたはスズドープされたインジウムオキシド、例えば酸化インジウム（ＩＩＩ）（Ｉｎ２Ｏ３）および酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、例えば重量で９０重量％のＩｎ２Ｏ３、１０重量％のＳｎＯ２の固溶体をさらに含む方法が提供され得る。  
【００２６】
さらに、電子デバイスが発光性デバイスであり、好ましくは有機発光性デバイス、例えばＯＬＥＤであり、第１の溶液が、第１の有機半導体性材料を含み、ホール注入層（ＨＩＬ）のために提供され、および／または第２の溶液が、第２の有機半導体性材料を含み、中間層（ＩＬ）または発光性層（ＥＬ）を提供するために提供される方法が提供され得る。あるいはこのデバイスは、光起電性デバイスのような吸光デバイスであってもよい。電子デバイスが発光性デバイスである場合、この方法は、複数のこうしたデバイスを含むエレクトロルミネッセンスディスプレイを製作するために使用され得る。  
【００２７】
さらに、前記表面層の第１の領域上に堆積される場合の、前記第１の溶液の接触角が、表面処理後、例えば第２の溶液を堆積する直前において、約５０°以上である（より好ましくは約１００°または約１５０°を超える）方法が提供され得る。加えてまたは別の方法として、前記表面層の第２の領域上に堆積する場合の、前記第１の溶液の接触角は、表面処理後、例えば第１の溶液の堆積直前において、約１０°以下である。特定の実施形態において、表面層（例えばＩＴＯ）上の第１の溶液（例えばＨＩＬ）は、「内側バンク」（例えば第１の表面領域によって囲まれる第２の表面領域）において＜１０°の接触角を有し、および／または「外側バンク」（例えば物理的バンク構造）において＞８０°の接触角を有する（しかし、ＨＩＬはいわゆる外側バンクに到達し得ないことに留意すべきである）。第２の溶液（例えばＩＬ）は、好ましくは乾燥した第１の溶液（例えばＨＩＬ）に対して＜２０°の接触角、内側バンクに対しては＜２５°の接触角（これは、例えばＩＬが内側バンクエリアを覆って濡れるように、内側バンクが疎水性であるが、親油性である場合に可能である）、および／または第１の表面層領域においておよび／または外側バンクに対しては＞６０°の接触角を有する。  
【００２８】
好ましくは、第１の表面層領域を囲んで隣接するバンク構造の領域は、第２の溶液と少なくとも、約９０°を超える、より好ましくは１００°以上の接触角を有する。  
【００２９】
好ましくは、前記第２の溶液の堆積の間、前記第１の領域に対する第２の溶液の接触角は、このバンク構造、例えば少なくとも第１の領域の外周に沿ったバンク構造の領域における、第２の溶液の接触角よりも小さい。これは、第１の領域またはバンク構造の選択的な表面処理によって、および／またはバンク構造材料などの材料の適切な選択によって達成され得る。  
【００３０】
さらに、第２の溶液のピンニング点が、前記表面層の前記第１の領域と前記バンク構造との境界にある方法が提供され得る。  
【００３１】
本発明の第２の態様によれば、基板およびウェルを画定するバンク構造を含む電子デバイスが提供され、この基板が、表面層を有し、ここでこのウェルを画定するバンク構造が、表面層に配置され、前記ウェルを画定するバンク構造が、電気的絶縁材料を含み、表面層の第１の領域および第２の領域を囲み、前記デバイスは：表面層の第２の領域に配置された、第１の溶液で加工処理可能な層；および、表面層の前記第１の領域上、および前記第１の溶液加工処理可能な層を覆って配置された、第２の溶液で加工処理可能な層を含み、前記第１の領域は、前記第２の領域と前記バンク構造との間にあり、前記第２の領域に隣接してこれを囲んでいる。  
【００３２】
実施形態において、バンク構造は、第１の領域を取り囲みながら、これと直接接触していなくてもよく、例えば約１０μｍ以上のギャップが存在してもよい。  
【００３３】
さらに、第１の領域と第２の領域との境界が、第１の層と第２の層の界面を画定する電子デバイスが提供され得る。堆積の間、好ましくは第１の層を形成するための溶液は、前記第１の領域と前記第２の領域との境界にピンニングされ、溶液加工処理可能な第１の層が乾燥した後に、第２の層を形成するための溶液が堆積され、異なる境界にピンニングされる。実施形態において、第１の領域における第２の層は、さらにバンク構造の少なくとも一部に配置されてもよい；しかし、好ましくは、第１の領域とバンク構造との境界は、第２の層を形成するための溶液に関してピンニング点を提供し得る。  
【００３４】
好ましくは、実施形態は、内側ピンニング点（前記第１の領域と前記第２の領域との境界）と、外側（第２の）ピンニング点（例えば、第１の領域とバンク構造との間）に、少なくとも約１０μｍ、好ましくは約２０μｍを超える最小限のギャップを有する。しかし、ギャップは、例えば第１の領域とバンク構造の配置に依存してデバイス内およびデバイス間で変動し得る。  
【００３５】
さらに、前記表面層がインジウムスズオキシドを含む電子デバイスが提供され得る。  
【００３６】
さらに、少なくとも、前記第１の溶液加工処理可能な層を形成するための溶液が、インクジェット印刷によって堆積可能である電子デバイスが提供され得る。（溶液加工処理可能な層とは、一般に、乾燥されて層を形成する溶液を堆積することによって形成される層である）。  
【００３７】
さらに、電子デバイスが、ＯＬＥＤのような発光性デバイスであり、表面層が、発光性デバイスの電極を含む電子デバイスが提供され得る。さらに、第１の層がホール注入層（ＨＩＬ）であり、および／または第２の層が、例えば発光ポリマー（ＬＥＰ）を含む中間層（ＩＬ）または発光性層（ＥＬ）である、電子デバイスが提供され得る。（発光性デバイスの代替として、デバイスは、吸光デバイス、例えば光起電性デバイスであってもよい）。  
【００３８】
さらに、複数のこうした発光デバイスを含む、エレクトロルミネッセンスディスプレイが提供され得る。  
【００３９】
さらに、電子デバイスであって、バンク構造がその上に配置されたソース電極およびドレイン電極を含む、薄膜トランジスタ、例えば有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）であり、前記トランジスタのチャンネル領域がソース電極とドレイン電極との間に画定される、電子デバイスが提供され得る。好ましくは、表面層は、基板の表面を含み、または、前記表面層は、前記ソース電極およびドレイン電極を含む。  
【００４０】
さらに、表面層の第２の領域上の第１の層を形成するための第１の溶液の接触角が、表面層の第１の領域上の第２の層を形成するための第２の溶液の接触角より大きい電子デバイスが提供され得る。  
【００４１】
好ましい実施形態は、従属請求項において定義される。  
【００４２】
好ましい実施形態の上記態様のいずれかの１つ以上および／または上記任意の特徴のいずれかの１つ以上は、任意に並べ替えて組み合わせられてもよい。  
【００４３】
本発明の良好な理解のために、およびこれらがどのように実施され得るかを示すために、例として以下の添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１ａ】デバイスに製造される場合の、既知の単一バンク基板の断面を示す；カソードはバンク上のホール注入層（ＨＩＬ）と直接接触し得るか（図１ａ）、バンク上に非常に薄いデバイススタックを有し得るか（図１ｂ）、またはピンニング点にて点接触し得る。
【図１ｂ】デバイス製造される場合の、既知の単一バンク基板の断面を示す；カソードはバンク上のホール注入層（ＨＩＬ）と直接接触し得るか（図１ａ）、バンク上に非常に薄いデバイススタックを有し得るか（図１ｂ）、またはピンニング点にて点接触し得る。
【図２ａ】図１ａおよび１ｂのデバイスについての結果を示す。完全に印刷されたデバイス（破線）に関してＪＶ曲線（図２ａ）は、ターンオンの前（例えば１Ｖ）、及び逆方向で駆動された場合（例えば−４Ｖ）に高い漏電（高電流）を示す。スピン処理された中間層（ＩＬ）およびエレクトロルミネッセンス層（ＥＬ）（濃い実線）を有するものは、ＨＩＬが上面においてスピン処理されたフィルムによって完全に覆われているので、漏電は相当低い。効率曲線（図２ｂ）はこのことを反映し、完全に印刷された場合に関して（破線）、相当低い効率を示す。
【図２ｂ】図１ａおよび１ｂのデバイスについての結果を示す。完全に印刷されたデバイス（破線）に関してＪＶ曲線（図２ａ）は、ターンオンの前（例えば１Ｖ）、及び逆方向で駆動された場合（例えば−４Ｖ）に高い漏電（高電流）を示す。スピン処理された中間層（ＩＬ）およびエレクトロルミネッセンス層（ＥＬ）（濃い実線）を有するものは、ＨＩＬが上面においてスピン処理されたフィルムによって完全に覆われているので、漏電は相当低い。効率曲線（図２ｂ）はこのことを反映し、完全に印刷された場合に関して（破線）、相当低い効率を示す。
【図３ａ】単一ピンニング点を有する二重バンク配置（図３ａ）と、二重ピンニング点を有する二重バンク配置（図３ｂ）とを比較する。
【図３ｂ】単一ピンニング点を有する二重バンク配置（図３ａ）と、二重ピンニング点を有する二重バンク配置（図３ｂ）とを比較する。
【図４ａ】比較のために、二重バンクの二重ピンニング点のデバイス構造（図４ａ）、および実施形態である単一バンクの二重ピンニング構造（図４ｂ）を示す。
【図４ｂ】比較のために、二重バンクの二重ピンニング点のデバイス構造（図４ａ）、および実施形態である単一バンクの二重ピンニング構造（図４ｂ）を示す。
【図５】犠牲内側ピクセルのパターニングが、ＩＴＯ層を清浄および濡れた状態に保つために使用され、次いで最終のリンス工程として除去される、実施形態の製造プロセスを示す。
【図６】犠牲無機材料を含む実施形態のピクセルを示す。
【図７ａ】実施形態の二重ピンニング点構造の例を示すものであり、最終の犠牲ＷＯｘリンスの前の平面図（印刷なし）を示す。
【図７ｂ】実施形態の二重ピンニング点構造の例を示すものであり、犠牲ＷＯｘが除去された後の優れた濡れ性を示す平面図（ＨＩＬの単一液滴）を示す。
【図８】二重バンクの二重ピンニング点構造（破線曲線）を含むデバイスの結果、および単一バンクの二重ピンニング点構造（実線曲線）を含む実施形態デバイスの結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
実施形態は、少なくとも概念的には、単一バンクの二重ピンニング点構造を含むように記述され得る。こうした実施形態の二重ピンニング点配置は、そのエッジが「外側」バンクより内側に設定され、「外側」バンクから分離されている「内側」ピンニング点を含む。例えば、インクジェットデバイス実施形態は、インクジェット印刷の間にインクを含有するための物理的バンク構造を含み、前記デバイスは、単一の物理的バンク層内にそれぞれのインクのための複数の液体ピンニング点を有する（しかしながら、完全性のためだけに、１以上のさらなる物理的バンク層が、例えばさらなるピンニング点のために提供されてもよいことに留意すべきである。）。２つのこうした物理的に分離した液体ピンニング点は、後続に堆積された、または印刷された層が、同じ液体ピンニング点を共有しないように使用されるのが有利であり、故に下層の第１の層を完全に覆う。したがって、このバンクシステムでは、第１の層への漏電が少なくなる（好ましくは低減、最小化、または排除される）場合があり、従ってデバイス性能に利点を与える。  
【００４６】
比較のために、図４ａに、二重バンクの二重ピンニング点デバイス構造を示し、一方で、図４ｂに、デバイス実施形態（Ｄ１）の単一バンクの二重ピンニング点デバイス構造を示す。図４ａおよび図４ｂはそれぞれ、アノード（表面層Ａ１）を含むＯＬＥＤ構造を示す。図４ａは、物理的バンク層Ｂ２の形態の第１の（「内側」）バンクを示す一方で、図４ｂは、第１の表面層領域Ａ１ｏを有する。両方の図において、第１のインク層（例えばホール注入層（ＨＩＬ）の第１の溶液Ｓ１）は、（図４ｂの実施形態において少なくとも内側の第２の表面層領域Ａ１ｉを含む）アノードと接触する。「外側」バンクは、図４ａおよび図４ｂのそれぞれにおいて物理的バンクＢ１の形態で提供され、第２のインク層（例えば、好ましくはＥＬとＨＩＬとの間に中間層（ＩＬ）を有する、発光ポリマー（ＬＥＰ）層のような発光層（ＥＬ）の第２の溶液Ｓ２）は、第１のインク層と接触する。カソード（図示せず）は、好ましくは第２のインク層を覆って、場合によると介在層、例えば電子輸送層（ＥＴＬ）および／または電子注入層（ＥＩＬ）と共に提供される（しかしながら、図４ｂに示されるインク層は、乾燥するに従い平坦となり得ることに留意すべきである。）。例えばアノードおよび／またはＨＩＬが、カソードから十分に物理的に、および／または電気的に分離していることを確実にすることによって、カソードとアノードとの間の漏電を少なくすることが望ましい。（図４ｂに示されないカソードに関して、これは、例えば真空蒸着によって堆積される場合などに、すぐ下の下層と共形となり得る。さらにこれに関して、実施形態は、例えば単一の物理的バンクのみを有するため、より平坦なプロファイルを有し得る。このことにより、ウェル内の層の厚さの改善された均一性が提供され得る；従ってこのことにより、発光デバイスの発光の均一性が改善され得、および／または歩留まり、信頼性および／または寿命が改善され得る。））。  
【００４７】
図４ａとの比較において、実施形態は、内側の物理的バンク（Ｂ２）を省いており、その結果として物理的内側バンクを製作するための光パターニング工程を必要としない。こうした光パターニングは、インクジェット印刷方法において、濡れのないピクセルエリアをもたらす場合があり、および／または反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いて内側バンクを画定するための追加の光マスキング工程を必要とする。  
【００４８】
こうした実施形態は、下層表面、例えばウェルの底部におけるアノード表面の表面特性を選択的に変更することによって、二重ピンニング点（例えば図４ｂの配置のピンニング点ＰＰ１およびＰＰ２）を得ることができる。これにより、アノードの濡れのないエリア（Ａ１ｏ）によって囲まれる濡れた状態のアノード活性ピクセル領域（Ａ１ｉ）を、例えば、濡れ性に関してはＨＩＬ溶液のような第１の液体を利用することで得ることができる。故に、濡れた状態の領域上に堆積された液体の液滴のアノード表面上の広がりは制限され得る。（いずれか１つ以上のインク層は、液体状態で堆積された後に乾燥する間に、固体状態に架橋するためのポリマーを含んでいてもよい）。当該濡れ特性は、アノードの活性ピクセル領域が第１の液体（例えば極性の水系溶媒などのＨＩＬ溶液であってもよいＳ１）によって完全に覆われることを確実にし得る、すなわち結果として、領域中で第１の液体の厚さが０になる部分はない。  
【００４９】
（あるいは図４ｂのデバイス実施形態Ｄ１は、基板（図示せず）、ウェルを画定するバンク構造（Ｂ１）、表面層（Ａ１）；表面層の第１の領域（Ａ１ｏ）を囲み、部分的に覆い、従って表面層の第２の領域（Ａ１ｉ）を囲むように設けられた、ウェルを画定するバンク構造を含むように記述されてもよく、このデバイスはさらに、それぞれ溶液Ｓ１およびＳ２から製造された第１のインク層および第２のインク層を含む。  
【００５０】
図５は、デバイス実施形態（Ｄ１）、例えばＯＬＥＤを製作するためのプロセスを示す。好ましい透明アノード層（Ａ１、例えばＩＴＯ、これはガラス基板上への真空堆積によって形成され得る（図示せず）；しかしながら、代替アノード層材料も好適な場合がある）は、パターニングされ、次いで基板は清浄されて、基板を実質的に欠陥も汚染物質もないようにする。好ましくは無機および／または水性可溶性層である（故に水での洗浄によって除去可能である）犠牲層（ＳＬ１）は、次いでアノードを覆うように堆積される（工程Ｓｔ１）。堆積技術は、例えばスパッタリングまたは蒸発を含み得る。この例において、犠牲層は、ＷＯｘ（酸化タングステン）を含み、故に用語Ｓａｃ−ＷＯｘを用いて言及される；しかし、犠牲層は、１つ以上の代替または追加材料を含んでいてもよい。  
【００５１】
好ましくは、犠牲層は、フォトリソグラフィパターニングプロセスに耐えるが、一般にリソグラフィパターニングプロセスは、本質的に水性であり、そのためＳａｃ−ＷＯｘをある程度除去し得ることに留意すべきである。これに関して、犠牲層の初期厚さは、後続パターニング工程がどの程度アグレッシブであるかどうかに依存して、１０〜５０ｎｍの範囲であってもよく、より好ましくは２０ｎｍを超えてもよい。堆積された犠牲層に十分な初期厚さを与えることによって、犠牲層が最終的に除去される前に、１つ以上の中間プロセス工程、例えばフォトリソグラフィプロセスの間に、薄層（例えば１０〜２０ｎｍ）が除去され得る。しかし、こうした薄層の中間除去は、犠牲層の表面が過度に汚染されることを防止するために有利となる場合があり、これにより犠牲層は、最終Ｓａｃ−ＷＯｘ除去工程で除去されるのに十分な程度可溶性のままであることができる。  
【００５２】
ピクセルを画定するためには、標準フォトレジストパターニングプロセス（通常ポジ型トーン）が使用され（加工処理工程Ｓｔ２）、フォトレジストのピクセル（ＰＲ１）は、犠牲層のマスクとして作用する。次いで、好ましくは可溶性の無機犠牲層の一部は、水性リンス（例えば希釈ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）、熱ＤＩ（脱イオン）水）を介して除去され、フォトレジストパターンＰＲ１は、次に、標準様式にて、ただし冷ＤＩリンスのみを用いて（例えば、剥離されるべきフォトレジストの下層にある、犠牲層が除去されないように、室温以下にて）剥離される（工程Ｓｔ３）。犠牲無機材料のピクセル（犠牲層領域ＳＲ１）は、上記加工処理によってもたらされ、これは図６の領域Ａ１ｉに示される。  
【００５３】
次いで、領域Ａ１ｏ、および好ましくは同様にＡ１ｉは（図６を参照のこと）、試薬、例えばシランを含む、および／または（ｉ）疎水性ヘッドおよび結合点または（ｉｉ）親液性または疎液性ヘッドおよび結合点を有する分子を含む試薬を用いた、蒸気プライミング工程（Ｓｔ４）に曝され、これにより例えば領域Ａ１ｏのヒドロキシル基と結合する試薬によって、Ａ１ｏ（ＩＴＯ）表面を疎水性にすることができる。  
【００５４】
基板は、ＷＯｘ層（犠牲層領域ＳＲ１）の一部が除去可能となるように（しかし完全には除去されないように）、水溶液中ですすがれてもよい（Ｓｔ４の続き）。これにより、ＷＯｘが清浄に保たれ、Ｓａｃ−ＷＯｘを除去する後続の最終工程において、より迅速で、より均一な除去が可能となる。  
【００５５】
次いですべての領域は、硬化され（例えば３０〜６０分間２００〜２５０℃）、疎水性ＩＴＯ表面Ａ１ｏ上の結合が強化される（Ｓｔ４の続き）。  
【００５６】
領域Ａ１ｏの一部は、次いで光パターニングされ、疎水性および／または疎油性バンクを形成し、これは単一の（物理的）「外側」バンク（Ｂ１）（工程Ｓｔ５）と称され得る。このパターニングプロセスおよび後続の単一バンクの現像によって、さらに多くのＳａｃ−ＷＯｘ材料が除去され、物理的バンクをベークする最終硬化工程の前に再度清浄に保つ。  
【００５７】
物理的バンクＢ１が硬化した後、Ｓａｃ−ＷＯｘの最終層は、次いで最終水性リンス（Ｓｔ６）で実質的に（好ましくは完全に）除去され得る。ＩＴＯの内側ピクセル（領域Ａ１ｉ）は、ＨＩＬ溶液のような水系インクに対して好ましくは非常に濡れた状態である。  
【００５８】
物理的バンクＢ１の表面を疎水性にするための方法に関して、フォトレジスト、例えばＳＵ−８の使用は、こうした表面を疎水性にできることに留意すべきである。さらに、蒸気プライミング工程は、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）を使用してもよく、これは接着促進剤および／または表面改質剤（表面エネルギーが低下する改質）と考えられ得ることに留意すべきである。あるいはＯＴＳ（オクタデシル−トリクロロシラン）を含む表面改質剤が堆積されてもよい。その他、自己集合単層が、例えば気相状態または溶液状態から堆積されてもよく、表面に結合してその表面を疎水性とする、自己集合分子の集合が提供される。  
【００５９】
プロセス実施形態は、上記で記載されたプロセス工程の一部またはすべて、および／または図５に示される工程の一部またはすべてを含んでいてもよいことに留意すべきである。例えば、Ａ１ｏの表面を疎水性にするための上記方法に加えてまたは別の方法として、ＩＴＯ領域Ａ１ｏの表面が経時的に自然に疎水性になるようにするために、加工処理工程をなんら行わずに、その段階の直前に存在しているデバイスを、単にある時間、例えば２週間放置してもよい。故に、Ａ１ｏ（ＩＴＯ）の表面を疎水性にするための加工処理は、実施形態においては必要でない場合がある。  
【００６０】
上記で記載されるようなプロセスは、関連する液体に関して、物理的バンクＢ１内のアノード材料（例えばＩＴＯ）の内側Ａ１ｉ領域および外側Ａ１ｏ領域における、および／または物理的バンク上における、好ましくは好適な液体接触角（およびひいては好適な表面エネルギー）を生じる。例えば、ＨＩＬは、内側にとどまる為に、ＩＴＯ領域Ａ１ｉを、濡れた状態にし、疎水性の「内側ピンニング点領域」を濡れた状態にしないことができる。ＩＬは、物理的バンクＢ１を満たすが、そこに含有されるように、「内側ピンニング点領域」Ａ１ｏを濡れた状態にし、物理的バンクＢ１を濡れた状態にしないことができる。このようにして、ＩＴＯは、外側物理的バンクＢ１に対して、内側バンクとして作用する「内側ピンニング点領域」Ａ１ｏを提供し得る。  
【００６１】
これは、アノード（ＩＴＯ）および単一バンクの単一蒸気処理のための材料を選択することによって、それらをパターニングするために使用されるプロセス配列において、その両方で達成できる。上記の特定デバイス例に関して、蒸気相シラン（例え
ばＨＭＤＳ）プロセスが内側ピンニング点ＰＰ１を画定するために使用されているが、これは、使用されるＨＩＬに大きい接触角を、ＩＬに対して小さい接触角を与えるからである。２つの物理的バンク材料、−Ｓｏｌｖａｙからのフッ素化添加剤を有するＺｅｏｎポリアクリレート、およびＮｉｓｓａｎからのフッ素化バンク材料−が、これまで成功していることが証明されており、これら両方のバンク材料は、ＩＬおよびＬＥＰインクに対して高い接触角を生じるためである。  
【００６２】
実施形態におけるプロセス工程は、図５に示されるように、ＩＴＯを清浄および濡れた状態に保つように犠牲内側ピクセルのパターニングを使用すること、次いで最終リンス工程として犠牲内側ピクセルを除去することを含む。こうした実施形態の利点は、二重バンクシステムの開発の観点から理解でき、当該開発においては、ＩＴＯ上のＨＩＬに対して非常に小さい接触角を保持しながら、バンク上のＨＩＬに対しては大きな接触角を維持し、一方でバンク上のＩＬに対しては接触角を小さくするプロセス工程を達成することは困難であった。  
【００６３】
図５のパターニングプロセスにより、ＩＴＯ表面を、光パターニングプロセスによって濡れた状態にする、または濡れた状態を保つことができ、これは、有利なことには、例えばＲＩＥ（急速イオンエッチング）プロセスに比べて低コストであり、アノード（ＩＴＯ）ピクセルは、若干の単純なリンスによって、バンク硬化中に層に結合し得る汚染物質から保護される。このことは、ＩＴＯの濡れがインクジェットプロセスに関する一般的な問題であることから有利であり、ＩＴＯを親水性に維持する能力のためには、ＵＶ−オゾンへの曝露またはＯ２プラズマパターニングを必要とすることがある。これらの処理は、複雑であるか（Ｏ２−プラズマパターニングに関して）、またはＵＶ−オゾンの場合には、ＩＴＯおよびバンクの両方を濡れた状態にし、インクを保持することができない。  
【００６４】
犠牲層によるＩＴＯのパターニングは、二重ピンニングエリアを疎水性にする後続工程の間における汚染から、ＩＴＯピクセルを保護することができ、こうした工程は、例えばＩＴＯおよび／またはバンク硬化工程の気相シラン蒸気曝露である。Ｓａｃ−ＷＯｘを除去するための最終リンスの後、ＩＴＯは、何時間も非常に濡れた状態であり得る。本例の場合のように、犠牲層がホール注入材料自体である場合、ＨＩＬが印刷される場合に、デバイス中に特定量が留まるかどうかは、ピクセル（ＩＴＯ）表面が濡れた状態である限り、無関係である。  
【００６５】
上記で記載されるような加工処理工程を用いて製造されるこうした単一バンクの二重ピンニング点構造の画像は、図７ａおよび図７ｂに示され、ここで図７ａは、最終ＳＡＣ−Ｗｏｘリンスの前の平面図（印刷なし）を示し、図７ｂは、犠牲ＷＯｘが除去された後の、優れた濡れを示す平面図（ＨＩＬの単一液滴）を示す。こうした二重ピンニング点配置は、好ましくはバンク配置および液体の下に表面層を有し、この表面層は、好ましくはＩＴＯを含む。表面層の最内側領域は、好ましくはＨＩＬ溶液のような第１の液体に対して濡れた状態である。最内側領域は、親水性であり、および／または疎油性であってもよい。１つ以上の他の層は、第１の液体によって形成される第１の層を覆って印刷され、好ましくは表面層上を広がり、物理的バンク構造に達する。故に、第１の層は、他の層によって完全に覆われてもよく、これは上述されるように、低い漏電のために有利である。  
【００６６】
図８は、二重バンクの二重ピンニング点構造（破線曲線）および単一バンクの二重ピンニング点構造（実線）（例えば図７ａおよび図７ｂに示されるような構造）を用いて製造されたデバイスのＪＶ（電流密度対電圧）結果を示す。示されるように、単一バンクの二重ピンニング点実施形態の実線曲線は、一般に漏電が低いことを表す。  
【００６７】
図５を参照して記載される上記の加工処理工程は、薄膜トランジスタ、例えば有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）に同様に適用されてもよく、こうしたデバイスのソースとドレインとの間にインクを含有し得る。本発明のデバイス実施形態は、ＴＦＴ、例えばＯＴＦＴであってもよい。  
【００６８】
図５を参照して記載されるような同様の加工処理工程は、上述されるような発光デバイス、例えばＯＬＥＤと広く同様の構造を有する、光起電性デバイスを製作するために適用されてもよい。本発明のデバイス実施形態は、光起電性デバイスであってもよい。  
【００６９】
当業者にとっては多くの他の有効な変更が想起されることは疑いの余地もない。本発明が、記載された実施形態に限定されず、本明細書に添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内にある、当業者に明らかな変更を包含することが理解される。
【符号の説明】
【００７０】
Ｄ１  ・・・デバイス実施形態Ａ１  ・・・表面層Ａ１ｏ  ・・・第１の表面層領域Ａ１ｉ  ・・・第２の表面層領域Ｂ１  ・・・物理的バンクＢ２  ・・・物理的バンク層Ｓ１  ・・・第１の溶液Ｓ２  ・・・第２の溶液ＳＬ１  ・・・犠牲層ＰＰ１  ・・・ピンニング点ＰＰ２  ・・・ピンニング点ＰＲ１  ・・・フォトレジストパターン 
【図１ａ】
2014239214.tif 000002
【図１ｂ】
2014239214.tif 000003
【図２ａ】
2014239214.tif 000004
【図２ｂ】
2014239214.tif 000005
【図３ａ】
2014239214.tif 000006
【図３ｂ】
2014239214.tif 000007
【図４ａ】
2014239214.tif 000008
【図４ｂ】
2014239214.tif 000009
【図５】
2014239214.tif 000010
【図６】
2014239214.tif 000011
【図７ａ】
2014239214.tif 000012
【図７ｂ】
2014239214.tif 000013
【図８】
2014239214.tif 000014
【外国語明細書】
2014239214000001.pdf
2014239214000002.pdf
2014239214000003.pdf
2014239214000004.pdf