(57)【要約】【課題】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において、均一な光発光を有し、かつ、隣接したピクセル間のゼロ、または、少なくとも実用的な用途では無視出来るリーク電流を有するＥＬデバイスを提供すること。【解決手段】エレクトロルミネセンス・デバイス（２１）は、第１の電極層（２３）および第２の電極層（２６）、及び、一つ以上の機能層（２５Ｂ、２４、２５Ｒ、２５Ｇ）を有する。少なくとも第２の電極層（２６）が、所望のパターンに従って設けられていて、当該機能層の１つまたは少なくとも１つがエレクトロルミネセンスの層である。第２の電極層（２６）をパターン化するために、ＥＬデバイス（２１）は、１つ以上のオーバーハング部分（２９）を有するレリーフ・パターン（２７）を有する。ＥＬデバイスは、オーバーハング部分（２９）およびその部分を支持している表面（２８ａ）によって形成される毛管チャンネル（３３）に沿った流体の搬送を防ぐ手段を有する。このような手段の具体例は、毛管チャンネル（３３）をブロックしおよび／または迂回する突出部（３５）である。このように、ＥＬデバイスの製造の間、前記チャンネル（３３）による流体の搬送は、妨げられ、かつＥＬデバイスのピクセルの間の色滲み、および／または第１の電極層の電極間のリーク電流が、防止される。【選択図】図３
2004514256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、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。
【請求項２】
流体の前記搬送を防ぐ前記手段が、前記レリーフ・パターンから延在している少なくとも１つの突出部を有する、請求項２に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
【請求項３】
前記レリーフ・パターンが、１つ以上の正勾配部を有する、請求項２に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
【請求項４】
前記レリーフ・パターンが、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、請求項３に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
【請求項５】
前記第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、前記第１および第２のレリーフ・パターンが同じ基板表面によって直接支持されている、請求項４に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
【請求項６】
前記第２のレリーフ・パターンが、前記第１のレリーフ・パターンの支持表面を設ける、請求項４に記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
【請求項７】
前記デバイスが、前記第１の電極層としての行電極と、前記第２の電極層としての列電極と、行電極と列電極との交差部に形成されてい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、前記列電極に沿ってかつそれらの間に延在するストリップの形態でオーバーハング部を有する前記レリーフ・パターンとを、有する前記パッシブ型のマトリックス表示装置である、前記請求項１〜６の何れかに記載のエレクトロルミネセンス・デバイス。
【請求項８】
前記請求項１〜７の何れかに記載のエレクトロルミネセンス・デバイスが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。
【請求項９】
エレクトロルミネセンス・デバイスを製造する方法であって、
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、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するレリーフ・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する表面によって形成される毛管チャネルに沿って、液体が搬送されること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。
【請求項１０】
オーバーハング部およびそのオーバーハング部を支持する表面によって形成される毛管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、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記湿式堆積法として、インクジェット印刷が使用される、請求項８、９、または１０に記載の方法。
【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、
【００１０】
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、
【００１１】
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、
【００１２】
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、
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
【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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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）。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
（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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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１Ａは、図１のラインＩ−Ｉに沿った断面図を示す。
【図２】エレクトロルミネセンス層の堆積の後での製造のステージの、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。図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃは、図２のそれぞれラインＩＩ−ＩＩ、ＩＩＩ−ＩＩＩ、およびＩＶ−ＩＶに沿った拡大断面図を示す。
【図３】本発明の有機ＥＬマトリクス表示装置の部分を斜視図で線図的に示す。
【図４】本発明のＥＬデバイスが設けられた携帯電話を線図的に示す。
【符号の説明】
１　　 ＥＬデバイス
２　　 ガラス基板
３　　 第１の電極層
５　　 エレクトロルミネセンス層
８　　 第２のレリーフ・パターン
１３　　チャンネル
２１　　ＥＬデバイス
２７　　複合レリーフ・パターン
３５　　突出部
１０１　 ＥＬデバイス
１０３　 行電極
１０７　 複合レリーフ・パターン
１１１　 ピクセル
１０５　 エレクトロルミネセンス層
【図１】
2004514256.tif 000003
【図２】
2004514256.tif 000004
【図３】
2004514256.tif 000005
【図４】
2004514256.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004514256.tif 000007
2004514256.tif 000008
2004514256.tif 000009
2004514256.tif 000010
2004514256.tif 000011
2004514256.tif 000012
2004514256.tif 000013
2004514256.tif 000014
2004514256.tif 000015
2004514256.tif 000016
2004514256.tif 000017
2004514256.tif 000018
2004514256.tif 000019
2004514256.tif 000020
2004514256.tif 000021
2004514256.tif 000022
2004514256.tif 000023
2004514256.tif 000024
2004514256.tif 000025
2004514256.tif 000026
2004514256.tif 000027
2004514256.tif 000028
2004514256.tif 000029
2004514256.tif 000030
2004514256.tif 000031
2004514256.tif 000032
2004514256.tif 000033
2004514256.tif 000034
2004514256.tif 000035
2004514256.tif 000036
2004514256.tif 000037
【国際調査報告】
2004514256.tif 000038
2004514256.tif 000039
2004514256.tif 000040