DE112006002220B4

DE112006002220B4 - Organische elektronische Vorrichtungsstrukturen und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112006002220B4
Application number: DE112006002220.2T
Authority: DE
Inventors: Haydn Gregory; Julian Carter
Original assignee: Cambridge Display Technology Ltd
Current assignee: Cambridge Display Technology Ltd
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2026-08-23
Also published as: DE112006002220T5; WO2007023272A1

Abstract

Organische elektronische Vorrichtungsstruktur, die Folgendes umfasst:ein Substrat (506);eine auf dem Substrat (506) befindliche Grundschicht (508), die den Boden einer Vertiefung (502) für die Abscheidung eines organischen elektronischen Materials auf Lösungsmittelbasis definiert;wenigstens eine auf dem Substrat (506) ausgebildete Abstandsschicht (514);eine auf der Abstandsschicht (514) ausgebildete Wulstschicht (504) zur Definition einer Seite der Vertiefung (502), undmindestens eine Vorsprungschicht (612) zwischen der Abstandsschicht (514) und der Wulstschicht (504),wobei ein Rand der Vertiefung (502), der an die Grundschicht (508) angrenzt, zur Definition eines Vorsprungs (516) über dem Substrat (506) unterätzt ist und der Vorsprung (516) eine Ausbuchtung zur Aufnahme des organischen elektronischen Materials definiert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Strukturen und Herstellungsverfahren organischer elektronischer Vorrichtungen, insbesondere organischer Lichtemissionsdioden (OLEDs).
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist es hilfreich, zunächst einige Merkmale von OLED-Displays sowie einige Probleme bei ihrer Herstellung zu beschreiben. Es ist jedoch davon auszugehen, dass hier zwar Ausführungsformen der Erfindung mit speziellem Bezug auf OLED-Displays beschrieben werden, die Techniken jedoch allgemeiner auf die Herstellung organischer elektronischer Vorrichtungen anwendbar sind.
Organische Lichtemissionsdioden (OLEDs) sind eine besonders vorteilhafte Form elektro-optischer Displays. Sie sind hell, farbig, schnell schaltend, weisen einen weiten Sichtwinkel auf und sind auf einer Vielzahl von Substraten leicht und billig herstellbar. Organische LEDs (die hierin organometallische LEDs einschließen) können je nach den verwendeten Materialien entweder mit Hilfe von Polymeren oder von kleinen Molekülen in einer Reihe von Farben (oder in mehrfarbigen Displays) hergestellt werden. Eine typische OLED-Vorrichtung umfasst zwei Schichten aus einem organischen Material; eine aus einem Licht emittierenden Material wie z.B. einem Licht emittierenden Polymer (LEP), einem Oligomer oder einem Licht emittierenden Material mit geringem Molekulargewicht, die andere aus einem Lochtransportmaterial wie z.B. einem Polythiophenderivat oder einem Polyanilinderivat.
Organische LEDs können zur Bildung eines Displays mit einfarbigen oder mehrfarbigen Pixeln auf einem Substrat in einer Pixelmatrix abgeschieden werden. Ein mehrfarbiges Display kann mit Hilfe rotes, grünes und blaues Licht emittierender Pixel konstruiert werden. Sogenannte Aktivmatrix-Displays verfügen über ein mit den einzelnen Pixeln assoziiertes Speicherelement, typischerweise einen Speicherkondensator und einen Transistor, wohingegen Passivmatrix-Displays über kein solches Speicherelement verfügen und statt dessen wiederholt abgetastet werden, damit der Eindruck eines konstanten Bildes entsteht.
1 stellt einen vertikalen Querschnitt durch ein Beispiel einer OLED-Vorrichtung 100 gemäß dem Stand der Technik dar. In einem Aktivmatrix-Display wird ein Teil der Fläche eines Pixels durch einen assoziierten Antriebsstromkreis eingenommen (in 1 nicht dargestellt). Die Struktur der Vorrichtung ist zum Zwecke der Veranschaulichung etwas vereinfacht.
Die OLED 100 umfasst ein Substrat 102 aus typischerweise 0,7 mm oder 1,1 mm dickem Glas, aber auch wahlweise durchsichtigem Kunststoff, auf dem eine Anodenschicht 106 abgeschieden ist. Die Anodenschicht umfasst typischerweise eine etwa 150 nm dicke Schicht aus ITO (Indiumzinnoxid), auf der sich eine Metallkontaktschicht aus typischerweise etwa 500 nm dickem Aluminium befindet, die zuweilen als Anodenmetall bezeichnet wird. Mit ITO und Kontaktmetall beschichtete Glassubstrate können von Coming, USA bezogen werden. Das Kontaktmetall (und wahlweise das ITO) wird mit Hilfe eines herkömmlichen Photolithographieverfahrens und durch anschließendes Ätzen wunschgemäß mit einem Muster versehen, und zwar dergestalt, dass es das Display nicht verdunkelt.
Auf dem Anodenmetall befindet sich eine im Wesentlichen lichtdurchlässige Lochtransportschicht 108a und auf dieser wiederum eine elektrolumineszierende Schicht 108b. Auf dem Substrat können zur Definition der Vertiefungen 114, in die diese aktiven organischen Schichten z.B. mittels einer Tröpfchenabscheidung oder Tintenstrahldrucktechnik selektiv abgeschieden werden können, Wülste 112 ausgebildet sein, z.B. aus positivem oder negativem Photoresistmaterial. Die Vertiefungen definieren somit Licht emittierende Flächen oder Pixel des Displays.
Anschließend wird z.B. mittels physikalischer Dampfabscheidung eine Kathodenschicht 110 aufgetragen. Eine Kathodenschicht umfasst typischerweise ein Metall mit geringer Austrittsarbeit wie z.B. Calcium oder Barium, das mit einer dickeren Deckschicht aus Aluminium bedeckt ist und wahlweise eine unmittelbar an die elektrolumineszierende Schicht angrenzende zusätzliche Schicht, z.B. eine Schicht aus Lithiumfluorid, für eine verbesserte Angleichung der Elektronenenergieniveaus einschließt. Die gegenseitige elektrische Isolierung der Kathodenleitungen kann durch die Verwendung von Kathodenseparatoren (Element 302 in 3b) erzielt werden. Typischerweise werden auf einem einzelnen Substrat eine Reihe von Displays hergestellt, wobei das Substrat am Ende des Herstellungsprozesses angeritzt wird und die Displays vor der Befestigung einer Verkapselungshülle an jedes der Displays zur Verhinderung einer Oxidation und des Eindringens von Feuchtigkeit voneinander getrennt werden.
Organische LEDs dieses allgemeinen Typs können mittels einer Reihe von Materialien wie z.B. Polymeren, Dendrimeren und sogenannten kleinen Molekülen hergestellt werden, so dass sie mit unterschiedlicher Antriebsspannung und unterschiedlichem Wirkungsgrad über einen Wellenlängenbereich emittieren. Beispiele für OLED-Materialen auf Polymerbasis sind in der WO 90/131 48 A1 , der WO 95/06400 A1 und der WO 99/48160 A1 beschrieben; Beispiele für Materialien auf Dendrimerbasis sind in der WO 99/219 35 A1 und der WO 02/067 343 A1 beschrieben; und Beispiele für kleinmolekülige OLED-Materialien sind in der US 4 539 507 A beschrieben. Die zuvor genannten Polymere, Dendrimere und kleinen Moleküle emittieren Licht durch radiativen Zerfall von Singulettexzitonen (Fluoreszenz). Bis zu 75% der Exzitonen sind jedoch Triplettexzitonen, die normalerweise nicht radiativ zerfallen. Elektrolumineszenz durch radiativen Zerfall von Triplettexzitonen (Phosphoreszenz) ist z.B. in „Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence“, M.A. Baldo, S. Lamansky, P.E. Burrows, M.E. Thompson und S.R. Forrest, Applied Physics Letters, Band 75(1) S. 4-6, 5. Juli 1999 offenbart Im Fall einer OLED auf Polymerbasis können die Schichten 108 eine Lochtransportschicht 108a und eine elektrolumineszierende Schicht 108b aus einem Licht emittierenden Polymer (LEP) umfassen. Die elektrolumineszierende Schicht kann z.B. etwa 70 nm dickes (trockenes) PPV (Poly(p-phenylenvinylen)) umfassen und die Lochtransportschicht, die die Angleichung der Lochenergieniveaus der Anodenschicht und der elektrolumineszierenden Schicht unterstützt, kann z.B. etwa 50-200 nm, vorzugsweise etwa 150 nm dickes (trockenes) PEDOT:PSS (mit Polystyrolsulfonat dotiertes Polyethylendioxythiophen) umfassen.
2 stellt eine Draufsicht (das heißt, keine Ansicht durch das Substrat) eines Abschnitts eines OLED-Displays 200 mit dreifarbigen Aktivmatrixpixeln nach Abscheidung einer der aktiven Farbschichten dar. Die Figur stellt eine Anordnung von Wülsten 112 und Vertiefungen 114 dar, die die Pixel des Displays definieren.
3a stellt eine Draufsicht eines Substrats 300 zum Tintenstrahldrucken eines OLED-Displays mit Passivmatrix dar. 3b stellt einen Querschnitt des Substrats von 3a entlang der Linie Y-Y' dar.
Mit Bezug auf die 3a und 3b ist das Substrat mit einer Vielzahl unterätzter Kathodenseparatoren 302 zur Trennung aneinander grenzender Kathodenleitungen (die in den Bereichen 304 abgeschieden sind) versehen. Durch Wülste 310, die entlang des Umfangs der einzelnen Vertiefungen 308 konstruiert sind und am Boden der Vertiefung eine freiliegende Anodenschicht 306 hinterlassen, ist eine Vielzahl von Vertiefungen 308 definiert. Die Ränder oder Flächen der Wülste verjüngen sich wie dargestellt zur Oberfläche des Substrats hin, typischerweise in einem Winkel von 10 bis 40 Grad. Die Wülste stellen eine hydrophobe Oberfläche dar, damit sie von der Lösung des abgeschiedenen organischen Materials nicht benetzt werden, und tragen so dazu bei, das abgeschiedene Material in einer Vertiefung zu halten (zwar können polare oder unpolare Lösungsmittel verwendet werden, doch im Allgemeinen besitzen die verwendeten Lösungsmittel eine gewisse Polarität). Dies wird durch Behandlung eines Wulstmaterials wie z.B. Polyimid mit einem O₂/CF₄-Plasma wie in der EP 0 989 778 A1 offenbart erreicht. Alternativ kann der Plasmabehandlungsschritt durch Einsatz eines fluorierten Materials wie z.B. eines fluorierten Polyimids wie in der WO 03/083 960 A1 offenbart vermieden werden.
Wie zuvor erwähnt können die Wulst- und Separatorstrukturen aus Resistmaterial bestehen, z.B. aus einem positiven (oder negativen) Resist für die Wülste und einem negativen (oder positiven) Resist für die Separatoren; beide Resiste können auf Polyimid basieren und mittels Schleuderbeschichtung auf das Substrat aufgetragen werden, oder es kann ein fluorierter oder quasi fluorierter Photoresist eingesetzt werden. In dem dargestellten Beispiel weisen die Kathodenseparatoren eine Höhe von etwa 5 µm und eine Breite von etwa 20 µm auf. Die Wülste sind im Allgemeinen 20 µm bis 100 µm breit und verjüngen sich in dem dargestellten Beispiel an den Rändern jeweils um 4 µm (so dass die Wülste etwa 1 µm hoch sind). Die Pixel von 3a sind etwa 300 µm² groß, doch die Größe eines Pixels kann, wie später beschrieben, je nach Anwendungszweck erheblich variieren.
Techniken zur Abscheidung eines Materials für organische Lichtemissionsdioden (OLEDs) mittels Tintenstrahldrucken sind in einer Reihe von Dokumenten wie z.B. T.R. Hebner, C.C. Wu, D. Marcy, M.H. Lu und J.C. Sturm, „Ink-jet Printing of Doped Polymers for Organic Light Emitting Devices", Applied Physics Letters, Band 72, Nr. 5, S. 519-521, 1998; Y. Yang, „Review of Recent Progress on Polymer Electroluminescent Devices," SPIE Photonics West: Optoelectronics '98, Conf. 3279, San Jose, Jan. 1998; EP O 880 303 und „Ink-Jet Printing of Polymer Light-Emitting Devices", Paul C. Duineveld, Margreet M: de Kok, Michael Buechel, Aad H. Sempel, Kees A.H. Mutsaers, Peter van de Weijer, Ivo G.J. Camps, Ton J.M. van den Biggelaar, Jan-Eric J.M. Rubingh und Eliav I. Haskal, Organic Light-Emitting Materials and Devices V, Zakya H. Kafafi, Herausgeber, Proceedings of SPIE, Band 4464 (2002) beschrieben. Mittels Tintenstrahltechniken können Materialen für kleinmolekülige und Polymer-LEDs abgeschieden werden.
Zur Abscheidung eines organischen elektronischen Materials wird im Allgemeinen ein flüchtiges Lösungsmittel mit 0,5% bis 4% gelöstem Lösungsmittelmaterial verwendet. Die Trocknung kann ein paar Sekunden bis ein paar Minuten dauern und resultiert in einem relativ dünnen Film im Vergleich zu dem ursprünglichen „Tinten”volumen. Häufig werden, vorzugsweise vor Beginn des Trocknens, mehrere Tropfen abgeschieden, um eine ausreichende Dicke des trockenen Materials zu erzielen. Lösungsmittel, die verwendet werden können, sind z.B. Cyclohexylbenzol und alkylierte Benzole, insbesondere Toluol oder Xylol; andere sind in der WO 00/59267 A1 , der WO 01/16251 A1 und der WO 02/18513 A1 beschrieben. Es kann auch ein Lösungsmittel aus einem Gemisch daraus eingesetzt werden. Es werden Präzisionstintenstrahldrucker wie z.B. Geräte von Litrex Corporation, Kalifornien, USA eingesetzt; geeignete Druckerköpfe sind von Xaar, Cambridge, Großbritannien und Spectra, Inc., NH, USA erhältlich. Einige besonders vorteilhafte Druckstrategien sind in der UK-Patentanmeldung Nr. 0227778.8 des Anmelders, eingereicht am 28. November 2002 (und der entsprechenden PCT-Veröffentlichung WO 2004/049 466 A2 ) beschrieben.
Tintenstrahldrucken hat viele Vorteile für die Abscheidung von Materialen für organische elektronische Vorrichtungen, es gibt aber auch einige Nachteile im Zusammenhang mit der Technik. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass in einer Vertiefung mit flachen Rändern abgeschiedenes gelöstes organisches elektronisches Material zu einem Film mit einem relativ dünnen Rand trocknet. Die 4a und 4b veranschaulichen diesen Prozess.
4a stellt einen vereinfachten Querschnitt 400 durch eine mit gelöstem Material 402 gefüllte Vertiefung 308 dar und 4b stellt dieselbe Vertiefung nach Trocknung des Materials zu einem festen Film 404 dar. In diesem Beispiel beträgt der Wulstwinkel etwa 15° und die Wulsthöhe etwa 1,5 µm. Wie ersichtlich wird eine Vertiefung im Allgemeinen gefüllt, bis sie überläuft. Zwischen der Lösung 402 und dem plasmabehandelten Wulstmaterial besteht ein Kontaktwinkel θ_c von typischerweise 30° bis 40°, z.B. etwa 35°; hierbei handelt es sich um den Winkel zwischen der Oberfläche des gelösten Materials 402 und dem (Wulst)material, das sie kontaktiert, z.B. Winkel 402a in 4a. Bei Verdampfen des Lösungsmittels wird die Lösung konzentrierter und die Oberfläche der Lösung bewegt sich entlang der sich verjüngenden Fläche eines Wulstes zu dem Substrat hin nach unten; das Anhaften des trocknenden Randes kann an einem Punkt zwischen dem ursprünglich abgefasten nassen Rand und dem Fuß des Wulstes (Boden der Vertiefung) auf dem Substrat erfolgen. Das in 4b dargestellte Ergebnis ist, dass der Film aus dem trockenen Material 404 in einem Bereich 404a, wo er auf die Fläche eines Wulstes trifft, sehr dünn sein kann, z.B. in der Größenordnung von 10 nm oder weniger.
Wir haben bereits in der UK-Patentanmeldung Nr. 0402559.9 , eingereicht am 5. Februar 2004, veröffentlicht als WO 2005/076 386 A1 , die Verwendung unterätzter Wülste beschrieben, die die Wirkung haben, dass sie die Lösung zum Rand einer Vertiefung ziehen und so zu einer einheitlicheren Füllung beitragen. Solche Wülste sind jedoch unter Umständen schwierig herzustellen und verwenden im Allgemeinen einen negativen Photoresist, der teuer und für Prozessbedingungen empfindlich ist. Es besteht daher ein Bedarf an weiter verbesserten Techniken, die sich für die Verwendung bei positiven Photoresisten besser eignen.
Eine weitere Schwierigkeit entsteht bei größeren Pixeln (Vertiefungen), z.B. Vertiefungen mit einer Öffnung von 240 µm bis 260 µm für Pixelabstände von 300 µm. Das Volumen eines Tintentropfens ist zu einer charakteristischen Länge des Tropfens hoch drei proportional, wohingegen die behandelte Oberfläche zur Pixelabmessung hoch zwei proportional ist; daher wird bei einer gegebenen Tintenverdünnung zu viel Material in einen großen Pixel abgeschieden, so dass mehr Verdünnungstinte erforderlich ist. Bei großen Pixeln und einer gewünschten PED(O)T-Filmdicke von 80 nm kann z.B. eine Tintenkonzentration von etwa einem Prozent verwendet werden, es ist jedoch schwierig, ein Prozent Tinte zu verteilen und einen großen Pixel damit zu benetzen und zu füllen. Dies macht die Herstellung von Pixeln einer Größe von mehr als 500 µm² schwierig, da ein bis zum Überlaufen gefüllter Pixel zu einem Film einer Dicke von 120 nm führt. Darüber hinaus ist die Veränderung der Tintenverdünnung in einem Produktionsprozess teuer.
Im Allgemeinen umfasst der Boden einer Pixelvertiefung ITO, das einen kleinen Kontaktwinkel, typischerweise weniger als 10 Grad (z.B. 5 bis 7 Grad) aufweist und daher eine relativ gute (hydrophile) Benetzung ermöglicht. Insbesondere bei größeren Pixeln ist die Benetzung jedoch niemals perfekt und ein abgeschiedenes Tröpfchen besitzt im Allgemeinen keine Kreisform, sondern einen schartenartigen Rand, da das Lösungsmittel dazu neigt, an Punkten innerhalb des Vertiefungsbodens anzuhaften. Wie zuvor erwähnt nimmt die Höhe des Tröpfchens aufgrund dessen, dass der Kontaktwinkel des Lösungsmittels auf dem Wulst relativ hoch ist, eher zu, je mehr Lösungsmittel der Vertiefung zugesetzt wird, als dass sich das Lösungsmittel an dem Wulst hinauf bewegt, und die Oberflächenenergie zieht die Lösung beim Trocknen häufig vom Rand der Vertiefung weg. Dies ist insbesondere bei der PEDOT-Abscheidung ein Problem, bei der der dünne Rand zu einem direkten Kontakt zwischen der Kathode (ITO) und dem darüber liegenden Licht emittierenden Polymer (LEP) führen kann, was in einem defekten Pixel oder einem Pixel mit vermindertem Wirkungsgrad resultiert. In der EP 0 993 235 A2 ist es das Ziel von Seiko Epson, dieses Problem durch Abscheidung einer dielektrischen Schicht auf der Anode am Innenrand des Bodens einer Pixelvertiefung anzugehen; dies hat jedoch den Nachteil, dass die effktive Pixelfläche um bis zu 20 Prozent reduziert wird, wenn die Notwendigkeit einer Ausrichtungstoleranz berücksichtigt wird.
Eine weitere elektro-optische Vorrichtung ist aus der US 2005/0112341 A1 bekannt.
Es besteht daher ein Bedarf an verbesserten organischen elektronischen Vorrichtungsstrukturen und Herstellungstechniken, die diese Probleme angehen und insbesondere die Verteilung von organischem elektronischem Material in einem Abscheidungsprozess auf Lösungsmittelbasis unterstützen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 12, 15 und 24 jeweils gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Aus den später beschriebenen Ausführungsformen geht hervor, dass die Vorsprung- und/oder Abstandsschichten im Allgemeinen durch Schichten bereitgestellt werden, die bereits für die Herstellung der Vorrichtung vorliegen, z.B. Metall-, Oxid- und/oder dotierte oder undotierte Siliziumschichten. Bei einer Aktivmatrixdisplay-Vorrichtung wird mit jedem Pixel ein Dünnfilmtransistor (TFT) assoziiert; anschließend kann die Abstandsschicht durch einen Teil einer dotierten und/oder undotierten amorphen Siliziumschicht für die Herstellung des TFT oder eine Oxidschicht gebildet werden. In gleicher Weise kann auch die Vorsprungschicht zweckmäßigerweise durch eine der Schichten gebildet werden, die in jedem Fall während der Herstellung des TFT abgeschieden werden, z.B. eine dielektrische Siliziumnitrid- und/oder Passivierungsschicht.
Vorzugsweise ist die Ausbuchtung unter dem Vorsprung so konfiguriert, dass sie den Kontakt zwischen der Abstandsschicht und dem organischen elektronischen Material erlaubt - das heißt, die Ausbuchtung legt einen Rand der Abstandsschicht frei. Dadurch wird das Anhaften des Lösungsmittels am Rand der Vertiefung unterstützt. Daher umfasst die Abstandsschicht in bevorzugten Ausführungsformen (in denen das Lösungsmittel zumindest teilweise polar ist) ein hydrophiles Material wie Silizium, Siliziummonoxid, Siliziumdioxid, Siliziumoxynitrid oder dergleichen. Wahlweise kann die Abstandsschicht behandelt werden, damit sie hydrophil(er) wird.
In den Ausführungsformen trägt die Verwendung eines hydrophilen Materials für die Abstandsschicht dazu bei, gewünschte Attribute für die PEDOT- und LEP-Benetzung zu entkoppeln, da PEDOT die hydrophile Abstandsschicht benetzt und so eine im Wesentlichen unabhängige Einstellung des Benetzungswinkels des LEP auf dem Wulst erlaubt (da die PEDOT-Benetzung durch das hydrophile Material dominiert wird). Der Wulstresist ist z.B. im Allgemeinen hydrophob, mit einem Benetzungswinkel von mehr als 90 Grad für das LEP-Lösungsmittel, der jedoch auf weniger als 90 Grad, 60 Grad oder sogar 30 Grad reduziert werden kann, z.B. um eine verbesserte Benetzung des Wulstmaterials mit dem LEP zu erreichen. Da das PEDOT-Lösungsmittel unter dem Vorsprung entlang läuft und durch die hydrophile Schicht festgehalten wird, ist das Risiko eines Kurzschlusses auf der PEDOT-Schicht drastisch reduziert. Es ist davon auszugehen, dass zwar allgemein darauf Bezug genommen wird, dass die Abstandsschicht einen hydrophilen Rand für die Anhaftung des PEDOT-Lösungsmittels bereitstellt (da häufig Lösungsmittel mit einer gewissen Polarität eingesetzt werden), allgemeiner jedoch eine gute Benetzung des freigelegten Randes der Abstandsschicht mit dem Lösungsmittel wünschenswert ist, wie z.B. durch einen kleinen Kontaktwinkel von z.B. 15 Grad, 10 Grad oder weniger definiert.
Es ist davon auszugehen, dass sich die Wulstschicht bei Ausführungsformen der obigen Struktur in der üblichen Richtung zu dem Substrat hin verjüngt (bei Annäherung an die Seite der Vertiefung in Richtung des Substrats dünner wird) und so mit Hilfe eines positiven Photoresists ein Wulst definiert werden kann.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist die Struktur Teil einer OLED-Display-Vorrichtung wie z.B. ein Aktivmatrixdisplaypixel. In diesem Fall umfasst die Grundschicht allgemein eine lichtdurchlässige Anodenschicht wie z.B. ITO, und das organische elektronische Material, das in der Vertiefung abgeschieden wird, umfasst eine erste Schicht aus einem leitfähigen (Loch-) Transportmaterial wie z.B. PEDOT, auf der sich eine zweite Schicht aus einem Licht emittierenden Material, z.B. einen Licht emittierendem Polymer, einem kleinmoleküligen Material, einem Material auf Dendrimerbasis oder dergleichen befindet. Anschließend wird die Ausbuchtung unter dem Vorsprung von der ersten Schicht aus dem organischen elektronischen Material (z.B. PEDOT) eingenommen, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig von diesem Material eingenommen; auf der ersten Schicht befindet sich die zweite Licht emittierende Schicht, die sich teilweise den Wulst hinauf bewegen kann. In anderen Ausführungsformen kann sich die Licht emittierende Schicht auch unter dem Vorsprung befinden und durch eine zweite Abstandsschicht, die z.B. entsprechend dem für die Abscheidung der Licht emittierenden Schicht verwendeten Lösungsmittel eingestellt sein kann, am Rand der Vertiefung festgehalten werden, um eine gute Benetzung zu erzielen. In einer solchen Ausführungsform umfasst die erste Abstandsschicht undotiertes (amorphes) Silizium und die zweite Abstandsschicht dotiertes (amorphes) Silizium; beide werden bei der Herstellung eines Aktivmatrix-TFT-Transistors eingesetzt und sind daher für die Abscheidung zur Anhaftung am Rand der Vertiefung zweckmäßig.
In einem damit verbundenen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung auf einem Substrat bereit, das Folgendes umfasst: Herstellung einer oder mehrerer Grundschichten auf dem Substrat, Herstellung einer oder mehrerer Abstandsschichten auf der/den Grundschicht(en), Abscheidung eines Wulstmaterials auf der/den Abstandsschicht(en), Ätzen des Substrats zur Definition einer Vertiefung mit einem unterätzten Vorsprung, der eine Ausbuchtung an seinem Fuß definiert, und Abscheidung eines organischen elektronischen Materials in die Vertiefung.
Vorzugsweise umfasst das Ätzen zumindest teilweise selbstausrichtendes Ätzen. Auf diese Weise kann eine Maske zur Definition des Wulstes auch dazu verwendet werden, den unterätzten Vorsprung zu ätzen, um die Abstandsschicht zum Ätzen der Vorsprungschicht in einer teilweise selbstausrichtenden Vorrichtung freizulegen.
In einem anderen Aspekt stellt die Offenbarung ein Verfahren zur Erzeugung einer Tröpfchenabscheidungsvertiefung in einer Struktur zur Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung auf Tröpfchenabscheidungsbasis bereit, das Folgendes umfasst: Ascheidung einer Schicht aus einem hydrophilen Material auf einem Substrat, Abscheidung einer Schicht aus einem Wulstmaterial auf der Schicht aus dem hydrophilen Material, Strukturieren der Schicht aus dem Wulstmaterial zur Definition von Wülsten, die eine oder mehrere der Tröpfchenabscheidungsvertiefungen bilden, und Ätzen der Schicht aus dem hydrophilen Material in einem selbstausrichtenden Prozess unter Verwendung der gemusterten bzw. strukturierten Schicht aus dem Wulstmaterial als Resist.
In den Ausführungsformen vermeidet dieses Verfahren die Notwendigkeit zweier separater Maskenschritte, einmal für das Wulstmaterial und einmal für die hydrophile (oder Abstands-) Schicht. Der Fachmann versteht, dass das Substrat, auf das das Verfahren angewandt wird, im Allgemeinen mit einer anfänglichen darunter liegenden Schicht aus einem lichtdurchlässigen Leiter, z.B. ITO erworben oder hergestellt wird. In einigen bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens umfasst das Wulstmaterial einen Resist, vorzugsweise einen positiven Resist. Vorzugsweise weist ein Wulst nur eine Schicht aus Wulstmaterial (das vorzugsweise hydrophob ist) und nur eine Schicht aus hydrophilem Material (wie z.B. Oxid) auf.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens umfasst das hydrophile Material ein dielektrisches Material, insbesondere SiO₂, auch wenn andere dielektrische Materialien wie z.B. Siliziumnitrid und Siliziumoxynitrid oder sogar ein Resist eingesetzt werden können. In anderen Ausführungsformen umfasst das hydrophile Material ein hydrophiles Metall wie z.B. Aluminium, Chrom oder Molychrom. In solchen Ausführungsformen kann das Metall z.B. ein Anodenmetall sein, das auf dem ITO ausgebildet ist und die Kriechstromfestigkeit der Anode reduziert. In den Ausführungsformen einer nach diesem Verfahren hergestellten OLED-Vorrichtung kann ein organisches elektronisches Material, insbesondere PEDOT, auf das Metall einwirken, das danach in die Vertiefung abgeschieden wird. Ist das Metall jedoch ein schlechter Elektroneninjektor (mit einer hohen Austrittsarbeit) für das entsprechende Material (PEDOT), beeinflußt dieser Kontakt den Betrieb der Vorrichtung nicht signifikant, da er sich de facto im Wesentlichen wie ein Isolator verhält.
Das selbstausrichtende Ätzstadium, in dem der Wulstresist als Maske fungiert, kann entweder isotrop oder anisotrop sein. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Ätzen Plasmaätzen. Isotropes Ätzen unterätzt die hydrophile Schicht (die damit als Abstandshalter zwischen dem Substrat und der darüber liegenden Wulstschicht fungiert); beim anisotropen Ätzen wird dort, wo der Wulstrand (der sich im Allgemeinen verjüngt) endet, im Wesentlichen vertikal durch den Rand der hydrophilen Schicht nach unten geschnitten. Im Rahmen des isotropen Ätzens kann Trockenätzen, insbesondere Plasmagasätzen erfolgen, das innerhalb der Unterätzung selbstbeschränkend ist und eine Steuerung der Tiefe der Unterätzung erlaubt. Alternativ kann Nassätzen erfolgen, bei dem das Ätzen so lange fortgesetzt wird, wie Ätzmittel vorhanden ist. Beim anisotropen Ätzen wird trockenes Plasmaätzen bevorzugt.
In einer unterätzten Ausführungsform der Vorrichtungsstruktur kann die hydrophile (Abstands-) Schicht eine Dicke von weniger als 500 nm, z.B. 50 nm bis 200 nm und in einigen Ausführungsformen etwa 100 nm aufweisen. In anderen Ausführungsformen, in denen die hydrophile Schicht eine (effektive) Isolierung darstellt, um Kurzschlüsse am Fuß des Wulstrandes (wo das abgeschiedene organische elektronische Material wegen der Trocknungswirkung des Lösungsmittels häufig dünner wird) zu reduzieren, kann die hydrophile Schicht dünner sein, z.B. weniger als 100 nm, 50 nm, 10 nm oder 5 nm. Die Grenzdicke wird durch den Wunsch, einen durchgängigen Isolierfilm zu erzeugen, bestimmt und kann etwa 2 nm bei SiO₂ betragen. In Ausführungsformen des Verfahrens, die einen Isoliervorsprung am Boden der Vertiefung erzeugen, ist anisotropes Ätzen bevorzugt, da dieses im Wesentlichen eine Unterätzung verhindert und so die Menge des Wulstmaterials, das entfernt werden soll, um einen solchen Vorsprung zu hinterlassen, reduziert.
In einigen besonders bevorzugten Ausführungsformen erfolgt nach dem Ätzen ein Resistabziehverfahren, vorzugweise ein Plasmaveraschungsverfahren wie z.B. eine O₂-Plasmaveraschung. Dadurch wird der an den Boden der Vertiefung angrenzende untere Teil des (sich verjüngenden) Wulstes dort, wo er am dünnsten ist, teilweise entfernt (und die Gesamtdicke des Wulstes reduziert), um das an den Boden der Vertiefung angrenzende hydrophile Material freizulegen. Dadurch wird die Öffnung des Wulstmaterials vergrößert, so dass sie größer ist als die der hydrophilen Schicht. Der freigelegte Teil der hydrophilen Schicht fungiert wie zuvor erwähnt als Isolierabstandshalter und verhindert Kurzschlüsse am Rand des Bodens der Vertiefung. Insbesondere zieht er die hydrophile PEDOT-Lösung an, die effektiv an dem freigelegten Teil dieses Materials haftet und den Rand eines Tröpfchens eines solchen abgeschiedenen Materials festhält. Darüber hinaus können die Oberflächenenergieeigenschaften der Schicht aus dem Wulstmaterial aufgrund dessen, dass die PEDOT-Lösung auf diese Weise eingeschlossen wird, separat auf eine gewünschte Beschaffenheit für eine anschließend abgeschiedene Materialschicht wie z.B. eine Schicht aus einem Licht emittierenden Polymer (LEP) eingestellt werden. Im Falle des Wulstresists kann dies z.B. erfolgen, indem das Wulstmaterial mit einem CF₄-Plasma behandelt wird, um es für einen besseren LEP-Einschluß hydrophob zu machen. (Diese „Einstellung“ hat wenig Auswirkung auf die hydrophile Eigenschaft des darunter liegenden Oxids, auch wenn es einen kleinen „Kontaminierungseffekt“ gibt.) Alternativ kann ein „teflonisierter“ oder fluorierter Resist eingesetzt werden, um eine hydrophobe Wulstbeschaffenheit zu erzielen. Daher erlauben diese Ausführungsformen des Verfahrens grob gesagt eine Entkopplung der verschiedenen gewünschten Oberflächenenergiebehandlungen (hydrophil und hydrophob) zur Lösungsabscheidung von z.B. PEDOT und LEP. Darüber hinaus trägt der große Wulstkontaktwinkel z.B. einer Lösung von PEDOT in Wasser, der 90-110° betragen kann, dazu bei, das PEDOT von dem Wulst fernzuhalten und so dieses Material zurückzuhalten.
Daher stellt die Offenbarung in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Erzeugung einer Tröpfchenabscheidungsvertiefung in einer Struktur zur Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung auf Tröpfchenabscheidungsbasis bereit, das Folgendes umfasst: Abscheidung einer Schicht aus einem hydrophilen Material auf einem Substrat, Abscheidung einer Schicht aus einem Resistmaterial auf der Schicht aus dem hydrophilen Material, Strukturieren der Schicht aus dem Resistmaterial zur Definition von Wülsten, die eine oder mehrere der Tröpfchenabscheidungsvertiefungen bilden, Strukturieren der Schicht aus dem hydrophilen Material zur Entfernung des hydrophilen Materials von zumindest einem Teil der Grundfläche der Tröpfchenabscheidungsvertiefung(en) und Anwendung eines Resistabziehverfahrens zur Freilegung eines Teils der Oberseite der gemusterten bzw. strukturierten Schicht aus dem hydrophilen Material am Fuß eines Wulstes, der eine oder mehrere der Tröpfchenabscheidungsvertiefungen bildet.
In den Ausführungsformen kann die Bereitstellung einer niedrigeren Schicht, die über den Wulst hinausragt und eine ähnliche Oberflächenenergie aufweist wie das darunter liegende ITO, zu Ausbeute und Gleichmäßigkeit ohne signifikante Auswirkung auf Kosten und Öffnungsverhältnis beitragen. Die Struktur, die dem Resistabziehen (Veraschen) unterzogen wird, braucht nicht in einem selbstausrichtenden Verfahren erzeugt worden sein, sondern kann z.B. in einem Zweimaskenverfahren entstanden sein.
In einem damit verbundenen Aspekt stellt die Offenbarung eine organische elektronische Vorrichtung bereit, die mit Hilfe eines Verfahrens wie zuvor beschrieben hergestellt wurde. Insbesondere umfasst eine solche Vorrichtung ein Substrat mit einer gemusterten Schicht aus dem hydrophilen Material unter einer Vielzahl von Tröpfchenabscheidungsvertiefungen, die mit organischem elektro-nischem Material gefüllt sind, wobei ein Teil der Oberseite der gemusterten Schicht aus dem hydrophilen Material am Fuß des Wulstes, der eine oder mehrere der Tröpfchenabscheidungsvertiefungen bildet, dem organischen elektronischen Material ausgesetzt ist.
In wieder einem anderen Aspekt stellt die Erfindung eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur bereit, die Folgendes umfasst: ein Substrat und eine Wulstschicht auf dem Substrat, die eine Vertiefung für die Abscheidung eines organischen elektronischen Materials auf Lösungsmittelbasis definiert, wobei die Struktur weiterhin eine zur Definition einer Ausrundung bzw. Leiste am Innenrand der Vertiefung und am Boden der Vertiefung gemusterte bzw. strukturierte Ausrundungsschicht umfasst.
Vorzugsweise umfasst die Ausrundung bzw. Leiste ein hydrophiles Material wie z.B. ein Siliziumoxid und/oder -nitrid. Die Ausrundungsschicht bzw. Leistenschicht kann zweckmäßigerweise eine Schicht umfassen, die auch einen anderen Teil der organischen elektronischen Vorrichtung bildet, z.B. eine Oxidschicht eines Dünnfilmtransistors, die einen Teil der Vorrichtung bildet oder damit assoziiert ist.
In einer Ausführungsform befindet sich die Ausrundung auf einem Teil des Wulstes, der sich zu dem Substrat hin nach unten verjüngt; in einer anderen Gruppe von Ausführungsformen sind eine oder mehrere Schichten mit einem Muster versehen, so dass sie eine Stufe am Innenrand der Vertiefung definieren, und die Ausrundung stößt an die Stufe. In bevorzugten Ausführungsformen weist die Vertiefung beispielsweise eine Grundschicht auf, z.B. eine Anoden- oder ITO-Schicht, und zwischen der Grundschicht und dem Substrat befindet sich eine Stufenschicht (die wiederum durch „Wiederverwendung“ einer bereits existierenden Schicht der Vorrichtung bereitgestellt wird), um eine stufenweise Höhenveränderung in der Grundschicht am Innenrand der Vertiefung zu ermöglichen. In diesem Fall stößt die Ausrundung bzw. Leiste an diese Stufe in der Grundschicht. In einigen Ausführungsformen wird eine doppelte Stufe in der Grundschicht unter Verwendung von zwei (oder mehr) darunter liegenden „Stufen”schichten definiert, so dass ein höherer Abstandsstapel unter dem ITO und damit eine größere Ausrundungsfläche für ein verbessertes Anhaften des Lösungsmittels am Rand der Vertiefung entsteht. In den Ausführungsformen kann/können die Stufenschicht(en) eine Metallschicht und/oder eine undotierte Siliziumschicht und/oder eine dotierte Siliziumschicht sowie eine zweite Metallschicht umfassen. Diese Schichten können z.B. im Rahmen eines bereits bestehenden Herstellungsverfahrens für einen Dünnfilmtransistor in Verbindung mit einem Pixel einer OLED-Display-Vorrichtung vorliegen. Vorzugsweise umfasst die Wulstschicht in einer solchen Vorrichtung einen positiven Photoresist und verjüngt sich herkömmlicherweise zu dem Substrat hin. Die abgeschiedenen Schichten aus dem organischen elektronischen Material können in diesem Fall eine leitfähige (Lochtransport-) Schicht und eine darüber liegende Licht emittierende Schicht umfassen.
In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung auf einem Substrat mit mindestens einer Vertiefung zur Abscheidung eines organischen elektronischen Materials auf Lösungsmittelbasis bereit, das Folgendes umfasst: Abscheidung einer Ausrundungsschicht bzw. Leistenschicht und anisotropes Ätzen der Ausrundungsschicht zur Definition einer Ausrundung bzw. Leiste am Innenrand der Vertiefung vor der Abscheidung des organischen elektronischen Materials auf Lösungsmittelbasis zur Herstellung der Vorrichtung.
Vorzugsweise wird das Ausrundungsmaterial so ausgewählt oder behandelt, dass es von einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, das für die Abscheidung des organischen elektronischen Materials verwendet wird, benetzt wird. Vorzugsweise erzeugt eine solche Benetzung einen Kontaktwinkel zwischen der Ausrundung und dem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch von weniger als 15 Grad, noch bevorzugter weniger als 10 Grad.
Die Erfindung stellt weiterhin eine organische elektronische Vorrichtung, insbesondere ein gemäß einem Verfahren eines erfindungsgemäßen Aspektes hergestellte aktive oder passive OLED-Display-Vorrichtung bereit. Diese und andere Aspekte der Erfindung werden nun ausschließlich anhand von Beispielen und mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben, in denen:

1 einen vertikalen Querschnitt durch ein Beispiel einer OLED-Vorrichtung darstellt;
2 eine Draufsicht eines Abschnitts eines OLED-Displays mit dreifarbigen Pixeln darstellt;
die 3a und 3b eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt eines Passivmatrix-OLED-Displays darstellen;
die 4a und 4b einen vereinfachten Querschnitt einer Vertiefung eines mit gelöstem bzw. trockenem Material gefüllten OLED-Display-Substrates darstellen;
5 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur darstellt;
6 eine Bottom-Gate-Dünnfiltransistor(TFT)-Struktur darstellt;
7 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur darstellt;
8 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur darstellt;
9 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur darstellt;
10 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform des ersten Aspektes der Erfindung darstellt;
11 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform eines zweiten Aspektes der Erfindung darstellt;
12 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform des zweiten Aspektes der Erfindung darstellt;
13 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform des zweiten Aspektes der Erfindung darstellt;
14 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur gemäß einer vierten Ausführungsform des zweiten Aspektes der Erfindung darstellt;
15 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur gemäß einer fünften Ausführungsform des zweiten Aspektes der Erfindung darstellt;
16 eine organische elektronische Vorrichtungsstruktur gemäß einer sechsten Ausführungsform des zweiten Aspektes der Erfindung darstellt; und
17 die Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung darstellt.

5 stellt einen vertikalen Querschnitt bzw. eine Draufsicht einer ersten einer ersten Struktur 500 für eine Vertiefung 502 eines Pixels eines Aktivmatrix-OLED-Displays dar. Die Vertiefung 502 ist durch Wülste 504 definiert, die sich zu einem Substrat 506 hin verjüngen, auf dem sich eine ITO-Schicht 508 befindet, die eine Anode für den Pixel bereitstellt. Innerhalb der Vertiefung 502 ist eine Schicht 510 aus PEDOT abgeschieden, auf der sich eine Schicht 512 aus einem Licht emittierenden Polymer (LEP) befindet. 5 stellt außerdem einen Querschnitt der Strukturen vor der Abscheidung der PEDOT- und LEP-Schichten dar.
Auf der ITO-Schicht 518 und unter der Wulstschicht 504 ist eine Oxid-Abstandsschicht 514 vorgesehen. Diese wird nach der Mustererzeugung auf dem positiven Wulstphotoresist mit Hilfe eine herkömmlichen isotropen Nass- oder Trockenätzverfahrens geätzt. Dieses Ätzverfahren führt zu einem überhängenden Vorsprung 516 um den unteren Innenrand der Vertiefung 502 herum (dargestellt durch die gestrichelte Linie in der Draufsicht), der eine Ausbuchtung erzeugt, in die während des Abscheidungsprozesses Lösungsmittel mit darin gelöstem PEDOT strömen kann. Die PEDOT-Lösung saugt sich durch die Kapillarwirkung natürlicherweise in die Ausbuchtung, doch da der Oxid-Abstandshalter 514 hydrophil ist, heftet sich das Lösungsmittel auch an den freigelegten Innenrand der Schicht 514 unter dem Vorsprung 516. Die Kombination dieser beiden Effekte in den Ausführungsformen liefert ein verlässliches PEDOT-Randdickeprofil. Das PEDOT bleibt während des Trocknens an diesem zurückgesetzten Rand haften, nicht aber an dem (hydrophoben) Wulst. Der Wulst kann z.B. mit CF₄ behandelt werden, so dass eine Oberfläche entsteht, die für die Abscheidung des LEP (das bis zu einem gewünschten Grad hydrophob ist) spezifisch maßgeschneidert ist, und zwar größtenteils unabhängig von den Vorgaben der PEDOT-Lösung, da die PEDOT-Lösung durch den freigelegten Rand der hydrophilen Schicht 514 und/oder die Kapillaranziehung der Ausbuchtung effektiv festgehalten wird.
In einem einfachen beispielhaften Herstellungsverfahren wird ein ITO-beschichtetes Substrat von einer Reihe von Lieferanten bezogen, mit einem Muster versehen und anschließend mit einem Schutzoxid wie z.B. Siliziumdioxid, Siliziummonoxid oder Siliziumoxynitrid beschichtet, so dass eine hydrophile Schicht entsteht. Dieses Schutzoxid kann z.B. Spin-on-glass umfassen. Anschließend wird die positive Photoresistschicht 504 aufgeschleudert und mittels Photolithographie mit einem Muster versehen (belichtet, entwickelt und gespült). Dann wird durch isotropes Ätzen der Oxid-Abstandsschicht 514 die Ausbuchtung erzeugt, ohne dass eine zusätzliche Maske notwendig ist - das Verfahren ist selbstausrichtend, da der Wulst eine effektive Ätzmaske für die Oxidschicht bereitstellt.
6 stellt einen vertikalen Querschnitt durch eine Bottom-Gate-TFT-Struktur 600 dar, die zusammen mit der Pixelstruktur 500 von 5 und/oder zusammen mit anderen Ausführungsformen, die später näher beschrieben werden, hergestellt werden kann. In 6 sind gleiche Elemente wie in 5 durch gleiche Positionsnummern gekennzeichnet. In diesem Bespiel wird das Substrat noch nicht mit einem Muster aus ITO versehen; statt dessen wird eine erste, relative dicke Metallschicht 602 auf dem Glassubstrat 506 abgeschieden und mit einem Muster versehen, so dass ein Gate-Metall für das TFT entsteht. Auf dem Gate-Metall 602 wird eine dielektrische Gate-Schicht 604, die z.B. Siliziumnitrid umfasst, abgeschieden, gefolgt von der Abscheidung und Mustererzeugung auf einer undotierten amorphen Siliziumschicht 606 bzw. einer dotierten amorphen Siliziumschicht 608, die jeweils einen Kanal- bzw. Drain/Source-Bereich des TFT bilden. Anschließen wird eine zweite Metallschicht 610 abgeschieden und mit einem Muster versehen, so dass Source/Drain-Leiter für den Transistor entstehen; anschließend wird eine Passivierungsschicht 612, ebenfalls z.B. aus Siliziumnitrid, auf der Struktur abgeschieden und es werden Source/Drain-Kontaktfenster 612a geätzt. Dann wird die ITO-Schicht 508 abgeschieden, so dass Anschlüsse für die Source/Drain-Elektroden entstehen, um diese mit einem oder mehreren aneinander grenzenden Pixeln zu verbinden. In einem herkömmlichen Verfahren ist diese ITO-Schicht die letzte Schicht vor der Abscheidung der Wulstphotoresistschicht 504; wird jedoch diese TFT-Struktur zusammen mit z.B. der verbesserten Vertiefungsstruktur von 5 verwendet, wird vor der Abscheidung und Mustererzeugung auf der Wulstschicht 504 eine weitere Oxidschicht (in 6 nicht dargestellt) auf der ITO-Schicht abgeschieden.
7 stellt eine typischere „realere“ Vertiefungsstruktur dar, bei der das in 5 veranschaulichte Prinzip zur Anwendung kommt.
In 7 und den nachfolgenden Figuren sind gleiche Elemente wie in den 5 und 6 durch gleiche Positionsnummern gekennzeichnet.
In der in 7 dargestellten Ausführungsform der Vertiefungsstruktur 700 sind zwei darunter liegende Siliziumnitridschichten (dielektrische Schicht 604 und Passivierungsschicht 612) veranschaulicht.
8 stellt eine weitere Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 800 dar, in der ein Vorsprung durch eine Kombination aus der Passivierungsschicht 612 und der zweiten Metallschicht 610 vorgesehen ist. Anders als die beiden vorherigen Ausführungsformen ist diese Ausführungsform nur teilweise selbstausrichtend und umfasst darüber hinaus die Abscheidung einer ITO-Schicht 508 vor der Abscheidung der Siliziumschichten. Dies ist in einem Aktivmatrix-Display möglich, da die TFT-Struktur nur in aktiven Bereichen eines Pixels verwendet wird. Zwar ist die Schichtfolge in dieser Ausführungsform anders, das allgemeine Prinzip ist jedoch dasselbe.
Grob skizziert werden die Siliziumschichten 606, 608, die Metallschicht 610 und die Nitridschicht 612 innerhalb des Wulstrandes ausgerichtet; anschließend werden die Siliziumschichten unter dem Metallrand isotrop geätzt, so dass die Struktur entsteht (da das Metall von dem Siliziumrand nicht angegriffen wird). Die Metall- und/oder Nitridschichten werden gleichzeitig mit einem Muster versehen.
In der Vertiefungsstruktur 800 ist der Platz unter dem Vorsprung möglicherweise tiefer als bei den vorherigen Ausführungsformen; in den Ausführungsformen (wie dargestellt) wird diese Tiefe unter Umständen nicht vollständig mit der PEDOT-Schicht gefüllt. In solchen Fällen erstreckt sich auch die elektrolumineszierende Schicht bis unter den Vorsprung. Die PEDOT-Schicht und die elektrolumineszierende Licht emittierende Schicht können jeweils mit einer unterschiedlichen Abstandsschicht assoziiert sein, z.B. undotiertem und dotiertem Silizium (beide hydrophil) wie dargestellt. Die Dicke einer Schicht aus dem organischen Material kann bis zu 500 nm betragen, auch wenn die Dicke im Allgemeinen weniger beträgt, z.B. 50 nm bis 200 nm; in der Ausführungsform von 8 kann die Gesamthöhe der Ausbuchtung unter dem Vorsprung bis zu 500 nm (oder mehr) betragen.
9 stellt eine weitere Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 900 dar, ebenfalls mit einem teilweise selbstausrichtenden Ätzprozess mit ITO-Abscheidung vor der Siliziumabscheidung. Grob skizziert werden die Silizium- und Nitridschichten entlang des Wulstrandes ausgerichtet und die Siliziumschicht anschließend unter dem Nitridrand isotrop geätzt. Dies ist in einer Struktur mit einem TFT möglich, da die dotierten und undotierten Siliziumschichten in verschiedenen Stadien geätzt werden.
10 stellt wieder eine andere Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 1000 dar, bei der nach der ITO-Schicht 508, aber vor der (Siliziumnitrid-) Passivierungsschicht 612 eine Oxid-Abstandsschicht 514 abgeschieden wird. Die Herstellung der Struktur ist teilweise selbstausrichtend, da die Ausbuchtung durch isotropes Ätzen der Oxidschicht entsteht. Auch hier saugt sich die PEDOT-Lösung in die Ausbuchtung und wird am Rand der Vertiefung durch hydrophile und/oder Kapillarwirkung festgehalten, so dass dadurch ein verlässliches PEDOT-Randdickeprofil entsteht.
11 stellt einen vertikalen Querschnitt (vor und nach der Abscheidung des organischen Materials auf Lösungsmittelbasis) und eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 1100 gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung dar.
Auch in dieser und den folgenden Ausführungsformen sind gleiche Schichten wie die zuvor beschriebenen durch gleiche Positionsnummern gekennzeichnet.
In 11 wird die erste Metallschicht 602 mit einem Muster bzw. einer Struktur versehen, so dass ein „Bilderrahmen“ um den Umfang der Vertiefung unmittelbar außerhalb ihres Innenrandes entsteht. Dadurch entsteht eine Stufe in dem darüber liegenden ITO 508. Anschließend wird eine Schutzoxidschicht abgeschieden und auf eine dem Fachmann bekannte Weise isotrop (vertikal) geätzt, so dass auf den vertikalen Rändern Materialausrundungen bzw. Materialleisten 1102, 1102a entstehen. Diese Oxidausrundungen umfassen hydrophiles Material und tragen so dazu bei, das PEDOT-haltige Lösungsmittel am Rand der Vertiefung festzuhalten (dieses Lösungsmittel neigt jedoch nicht dazu, an dem hydrophoben Wulstrand nach oben zu laufen). Die hydrophobe CF₄-Oberflächenbehandlung kann daher entsprechend dem LEP-Lösungsmittel im Wesentlichen unabhängig von der PEDOT-Abscheidung eingestellt werden, da das PEDOT-Lösungsmittel wenn überhaupt nur eine kurze Strecke den Wulst hinauf läuft. Das Wulstmaterial, die Behandlung und/oder das LEP-Lösungsmittel können daher z.B. so eingestellt werden, dass das LEP-Lösungsmittel den Wulst bis zu einem gewissen Grad benetzt und einen LEP-Nachlauf hinterlässt, der wie dargestellt an dem Wulst hinauf läuft. Es ist davon auszugehen, dass 11 zwar die genaue Ausrichtung des Wulstrandes mit der Ausrundung bzw. Leiste darstellt, dies in der Praxis jedoch eventuell nicht der Fall ist; es ist jedoch davon auszugehen, dass die Struktur eine gewisse Toleranz gegenüber kleinen Abweichungen der Wulstrandausrichtung aufweist (die insbesondere bei einem sich verjüngenden Wulstrand auftreten können).
12 stellt eine erste alternative Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 1200 gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung dar. Wie die in 11 dargestellte Ausführungsform stellt sie bis zu einem gewissen Grad eine idealisierte Struktur dar. Auch hier sind Ausrundungen 1102 ausgebildet, in diesem Fall befindet sich die Metallstufe jedoch über und nicht unter der ITO-Schicht 508. Wie zuvor erzeugt die Ausrundung bzw. Leiste 1102 einen „Bilderrahmen“ um den Innenrand am Boden der Vertiefung 502. Ein beachtenswertes Merkmal in der Ausführungsform von 12 ist der direkte Kontakt zwischen dem Metall 602 und der LEP-Schicht 512. Diese Anordnung verleiht der Wulstausrichtung eine verbesserte Robustheit, da aus dem direkten Kontaktbereich zwischen dem Metall und dem LEP aufgrund der unterschiedlichen Austrittsarbeit wenig oder gar kein Licht emittiert wird. Das Metall 602 sollte entweder nicht mit einer Lochtransportschicht wie PEDOT (sofern vorliegend) in Kontakt stehen, da dies seinen Wirkungsgrad als Anode reduziert, und/oder ausreichend dick sein, dass es im Wesentlichen lichtundurchlässig ist, so dass im Kontaktbereich zwischen dem Metall 602 und der LEP-Schicht emittiertes Licht nicht sichtbar ist, und/oder eine niedrige Austrittsarbeit aufweisen. Für eine Lichtundurchlässigkeit beträgt die bevorzugte Dicke des Metalls 602 > 30 nm (die für eine Lichtundurchlässigkeit erforderliche genaue Dicke ist bei verschiedenen Materialien unterschiedlich).
13 stellt ein drittes (idealisiertes) Beispiel für eine Vertiefungsstruktur 1300 dar, bei dem Ausrundungen 1102 die schrägen Wände der Vertiefungswulstschicht 504 hinauf laufen. Die Struktur 1300 kann z.B. durch flächige Abscheidung von Spin-on-glass nach dem Aufschleudern und der photolitographischen Mustererzeugung auf der positiven Wulstphotoresistschicht 504 hergestellt werden. Das Spin-on-glass kann anschließend in einem anisotropen, vorzugsweise Trockenätzprozess, der das Spin-on-glass entfernt und Ausrundungen hinterlässt, einem (unmaskierten) flächigen Ätzen unterzogen werden. Noch allgemeiner können vor dem anisotropen Ätzen andere Niedertemperatur- oder Aufschleudermaterialien abgeschieden werden, so dass hydrophile Räume in den Wulstresisträndem entstehen. Die Ausführungsform von 13 hat den Vorteil höherer Ausrundungen, was möglicherweise zu einem verbesserten Anhaften des Lösungsmittels führt.
14 stellt eine weitere alternative Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 1400 dar, bei der die Stufenschichten undotierte und dotierte amorphe Siliziumschichten 606, 608 sowie die zweite Metallschicht 610 - in diesem Beispiel unter der Siliziumnitrid-Passivierungsschicht 612 und der ITO-Schicht 508 - umfassen. Diese Struktur mit einem Abstandsstapel unter der ITO-Schicht 508 kann potentiell zu höheren Stufenrändem und damit einer größeren Ausrundungsoberfläche und einer verbesserten PEDOT/Wulst-Trennung führen.
15 stellt eine weitere alternative Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 1500 dar, die der von 14 ähnelt, jedoch eine doppelte Stufe, die durch dieselbe Gruppe von Schichten wie in der Ausführungsform von 14 gebildet wird, und eine weitere Stufe, die durch die erste Metallschicht 602 gebildet wird, unter der dielektrischen Siliziumnitridschicht 604 aufweist. Dadurch entsteht ein noch höherer Abstandsstapel unter der ITO-Schicht 508 und damit potentiell eine noch größere Oberfläche der Ausrundung 1102.
16 stellt eine weitere alternative Ausführungsform einer Vertiefungsstruktur 1600 dar, die zwei alternative relative Ausrichtungen des sich verjüngenden Wulstrandes 504 in der Struktur mit Ausrichtungstoleranz zeigt.
In der Struktur von 16 ist die ITO-Schicht 508 auf einer der Metallschichten - in dem dargestellten Beispiel auf der ersten Metallschicht 602 - abgeschieden; anschließend ist die selbstausrichtende Abstandsausrundung 1102 um die Ränder der (gemusterten) ITO-Schicht 508 ausgebildet. Der Rand der sich verjüngenden Wulstschicht 504 ist entlang der darunter liegenden Metallschicht ausgerichtet, muss jedoch nicht genau an der ITO-Schicht 508 ausgerichtet sein, da die erzeugte Diode selbst dann, wenn die darunter liegende Metallschicht 602 infolge der nicht zusammenpassenden Austrittsarbeit freigelegt wird, Licht nur ineffizient emittiert. Daher wird die Emission des Pixels in der Struktur 1600 von 16 im Wesentlichen durch die Fläche des ITO 508 bestimmt, so dass eine Struktur mit Ausrichtungstoleranz entsteht. Dennoch hat die Ausrundung wie zuvor die Wirkung, dass sie das PEDOT-haltige Lösungsmittel zum Boden der Vertiefungsseiten zieht (und da dieses das ITO bedeckt, ist der Grad der Benetzung oder ähnliches des Wulstrandes im Wesentlichen nebensächlich, da sich in unmittelbarer Nähe des Wulstrandes keine effiziente Vorrichtung befindet).
Das Prinzip ähnelt in gewisser Weise dem der Ausführungsform von 12, auch wenn in dieser Ausführungsform ein kleiner Teil des (Umfangs der) Pixelfläche de facto der Ausrichtungstoleranz geopfert wird. Wie dargestellt ist das Metall in der ersten Ausführungsform von 16 lichtdurchlässig, steht aber mit PEDOT nicht in Kontakt, so dass es ein Metall mit hoher Austrittsarbeit sein kann. In der zweiten Ausführungsform von 16 ist das Metall lichtdurchlässig und kann aufgrund einer nicht passenden Wulstausrichtung mit PEDOT in Kontakt stehen, was bedeutet, dass die Metallschicht in dieser Ausführungsform vorzugsweise eine geringe Austrittsarbeit aufweist, die mit dem PEDOT nicht zusammenpasst.
17 stellt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer OLED-Vorrichtung wie dargestellt zur Herstellung einer Vorrichtung einschließlich eines kurzen hervorragenden Vorsprungs aus hydrophilem Material am Boden einer „Tintentropfen“-Abscheidungsvertiefung dar. Das Verfahren ist in Varianten auch bei der Herstellung einer Vorrichtung mit einem unterätzten Wulst anwendbar.
Die 17a bis 17c stellen die aufeinander folgenden Stadien der Herstellung einer Vertiefungsstruktur 1700, bei der mit Hilfe der zuvor verwendeten Bezugszeichen eine Vertiefung 502 für einen Pixel eines OLED-Display durch Wülste 504 auf einem Substrat 506 definiert ist, näher dar. Das Substrat 506 trägt eine ITO-Schicht 508 als Anodenanschluss für den Pixel; darauf wird eine Oxid-Abstandsschicht 514 abgeschieden. Anschließend wird das Wulstmaterial, das vorzugsweise in einem organischen Material wie z.B. einem positiven Photoresist definiert ist, auf herkömmliche Weise mit einem Muster versehen, so dass Wülste 504 entstehen, die sich wie in 17a dargestellt zu dem Substrat hin verjüngen.
In 17b wird die SiO₂-Schicht 514 unter Verwendung des Wulstes 504 als Maske anisotrop trockengeätzt (plasmagasgeätzt), so dass ein selbstausrichtendes Ätzmaskenverfahren abläuft. Dies dient der Vorbereitung der Herstellung einer hervorragenden Stufe wie in 17c dargestellt. Dadurch entsteht im Wesentlichen dieselbe Öffnung, wie sie durch das Wulstmaterial definiert ist. Alternativ erfolgt ein isotropes Nassätzen (oder Trockenätzen/Plasmaätzen) zur Unterätzung der Oxidschicht 514 (nicht zur Erzeugung gerader, vertikaler Ränder wie in 17b), so dass eine Struktur des in 5 dargestellten allgemeinen Typs entsteht. Im nachfolgenden Schritt kann ein weiteres alternatives isotropes Nassätzen (oder Trockenätzen/Plasmaätzen) erfolgen und ausreichend Wulstmaterial entfernt werden, dass die in 17c dargestellt hervorragende Stufe übrig bleibt.
17c stellt die Struktur nach einem Resistabziehschritt durch O₂-Plasmaveraschung dar, der die Dicke des Wulstes 504 reduziert und so die Öffnung vergrößert, damit die Ränder der SiO₂-Schicht 514 wie dargestellt freigelegt werden, so dass die Ausdünnung an den Pixelrändern nicht zu Kurzschlüssen führt. Dieser Schritt reinigt auch das Oxid und das darunter liegende ITO für eine gute Benetzung in Vorbereitung auf die Abscheidung der PEDOT-Lösung und anschließend die Abscheidung des LEP.
Ausführungsformen dieses Verfahrens erzeugen eine hydrophile Wirkung am Rand der Resistwulstpixelvertiefung und ermöglichen deren Implementierung in selbstausrichtender oder teilweise selbstausrichtender Weise, ohne eine separate Maske für die Oxidschicht zu verwenden. Weiterhin kann, wenn die Randstruktur (die hervorragende Stufe oder Unterätzung) auf der Seite einer Schicht aus z.B. Aluminium ausgebildet ist, diese Schicht auch eine natürliche Definition des aktiven Pixels darstellen, da die Diodenstruktur bei einem Anodenkontakt mit einem Metall einer geringen Austrittsarbeit ineffektiv ist (normalerweise ist die Anode ein Metall mit hoher Austrittsarbeit wie z.B. ITO). Die Ausführungsformen dieses Verfahrens erlauben die Verwendung positiver Standardresists (zur Aufrechterhaltung einer guten Stufenbehandlungsfläche für die Kathodenmetallisierung des Pixelwulstrandes). Daher kann die LEP-Tinte (wahlweise) basierend auf einem Behandlungsverfahren zur Modifikation der Oberflächenenergie (z.B. CF₄-Plasmabehandlung wie zuvor erwähnt) eingeschlossen werden und gleichzeitig eine Entkopplung von PEDT- und LEP-Benetzungsverfahren erfolgen. Dies erlaubt die Einstellung des Oberflächenkonditionierungsverfahrens für das LEP (was möglicherweise einen besseren Einschluß innerhalb des Pixelresists ermöglicht), während die PEDT-Benetzung für den PEDT-Kontaktwinkel auf dem Resist unter Umständen weniger empfindlich ist, da sie nun mehr oder im Wesentlichen vollständig auf der hydrophilen oder Kapillarwirkung der Struktur des selbstausrichtenden Pixelrandes (hervorragende Stufe oder Unterätzung) basieren sollte.
Ausführungsformen der Erfindung erlauben die Verwendung positiver Wulstresiste und bieten Vorteile gegenüber Strukturen, die wir zuvor beschrieben haben (ibid), insbesondere die Erleichterung eines guten Metallkathodenkontakts ohne Diskontinuität im Pixelrand sowie eine wesentliche Entkoppelung der PEDOT- und LEP-Benetzungsprozesse, was die Anpassung der Strukturen (z.B. Oberflächenkonditionierung) für separate Stadien der PEDOT- und LEP-Abscheidung (oder Abscheidung eines anderen Licht emittierenden Materials) erleichtert. Darüber hinaus können Ausführungsformen der Strukturen, die wir beschrieben haben, nach selbstausrichtenden oder teilweise selbstausrichtenden Verfahren, z.B. ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Masken/Mustererzeugungsschrittes hergestellt werden. Andere Ausführungsformen erzielen die Ausrichtungstoleranz, indem sie sich den inhärenten Wirkungsgrad einer Licht emittierenden Diodenstruktur bei einem Anodenkontakt mit einem Metall niedriger Austrittsarbeit, z.B. unter 4 Elektronenvolt, und/oder ohne eine intervenierende Lochtransportschicht zunutze machen. Grob gesagt beruhen die Ausführungsformen der Erfindung auf oberflächenenergie-bezogenen Techniken zur Vereinfachung der Benetzung/Anhaftung der PEDOT- (und LEP-) Lösungsmittel an den Seiten einer Vertiefung, in die das Material abgeschieden werden soll.
Die zuvor beschriebenen Vertiefungsstrukturen können bei einer breiten Palette lösungsabgeschiedener organischer elektronischer Vorrichtungen zum Einsatz kommen. Sie können in elektrolumineszierenden Aktiv- oder Passivmatrix-Display-Vorrichtungen oder z.B. in eine TFT-baiserte Aktivmatrix-Rückwand einer solchen Vorrichtung eingebaut sein, so dass z.B. die Abscheidung einer Wulstschicht und/oder eines organischen elektronischen Materials erfolgen kann.

Claims

Organische elektronische Vorrichtungsstruktur, die Folgendes umfasst: ein Substrat (506); eine auf dem Substrat (506) befindliche Grundschicht (508), die den Boden einer Vertiefung (502) für die Abscheidung eines organischen elektronischen Materials auf Lösungsmittelbasis definiert; wenigstens eine auf dem Substrat (506) ausgebildete Abstandsschicht (514); eine auf der Abstandsschicht (514) ausgebildete Wulstschicht (504) zur Definition einer Seite der Vertiefung (502), und mindestens eine Vorsprungschicht (612) zwischen der Abstandsschicht (514) und der Wulstschicht (504), wobei ein Rand der Vertiefung (502), der an die Grundschicht (508) angrenzt, zur Definition eines Vorsprungs (516) über dem Substrat (506) unterätzt ist und der Vorsprung (516) eine Ausbuchtung zur Aufnahme des organischen elektronischen Materials definiert.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 1, bei der die Unterseite des Vorsprungs (516) zu der Grundschicht (508) im Wesentlichen horizontal ist und sich hierzu in einem Abstand befindet, der durch die wenigstens eine Abstandsschicht (514) definiert ist.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der mindestens eine Vorsprungschicht (612) eine dielektrische Schicht umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der mindestens eine Vorsprungschicht (612) eine Metallschicht einschließt.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Ausbuchtung so konfiguriert ist, dass sie den Kontakt zwischen der Abstandsschicht (514) und dem organischen elektronischen Material erlaubt.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 5, bei der die Abstandsschicht (514) ein hydrophiles Material umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 6, bei der die Abstandsschicht (514) ein Siliziumoxid und/oder -nitrid umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 6, bei der die Abstandsschicht (514) dotiertes oder undotiertes Silizium umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Wulstschicht (504) eine Dicke aufweist, die sich bei Annäherung an die Seite der Vertiefung (502) zu dem Substrat (506) hin verjüngt.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Wulstschicht (504) einen positiven Photoresist umfasst.
OLED-Display-Vorrichtung mit der Struktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Grundschicht (508) eine Anodenschicht umfasst, das organische elektronische Material eine erste Schicht (510) aus einem leitfähigen Material und eine zweite Schicht (512) aus einem Licht emittierenden Material umfasst und die Ausbuchtung von der ersten Schicht (510) aus dem leitfähigen Material eingenommen wird.
Verfahren zur Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung auf einem Substrat (506), das Folgendes umfasst: Herstellung wenigstens einer Grundschicht (508) auf dem Substrat (506); Herstellung wenigstens einer Abstandsschicht (514) auf der wenigstens einen Grundschicht (508); Abscheidung eines Wulstmaterials (504) auf der wenigstens einen Abstandsschicht (514); Herstellung wenigstens einer Vorsprungschicht (612) zwischen der wenigstens einen Abstandsschicht (514) und der Wulstschicht (504); Strukturieren des Wulstmaterials (504) und Ätzen der wenigstens einen Abstandsschicht (514) und der wenigstens einen Vorsprungsschicht (612) zur Definition einer Vertiefung (502) mit einem unterätzten Vorsprung (516), der eine Ausbuchtung an seinem Fuß definiert; und Abscheidung des organischen elektronischen Materials in die Vertiefung (502).
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Unterseite des Vorsprungs (516) zu der Grundschicht (508) im Wesentlichen horizontal ist und sich hierzu in einem Abstand befindet, der durch die wenigstens eine Abstandsschicht (514) definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem das Ätzen zumindest teilweise selbstausrichtendes Ätzen der Vertiefung und der Ausbuchtung umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur, die Folgendes umfasst: ein Substrat (506); und eine auf dem Substrat (506) befindliche Grundschicht (508), die eine Vertiefung (502) für die Abscheidung von organischem elektronischem Material auf Lösungsmittelbasis definiert, wobei die Struktur weiterhin eine zur Definition einer Leiste (1102) am Innenrand der Vertiefung (502) und am Boden der Vertiefung (502) strukturierte Leistenschicht umfasst; wobei die Leiste (1102) hydrophiles Material umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 15, bei der die Leiste (1102) Siliziumoxid und/oder-nitrid umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der Ansprüche 15 bis 16, mit einer Wulstschicht (504), die eine Dicke aufweist, die sich bei Annäherung an eine Seite der Vertiefung (502) zu dem Substrat (506) hin verjüngt, und sich die Leiste (1102) auf dem sich verjüngenden Teil der Wulstschicht (504) befindet.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der Ansprüche 15 bis 17, die weiterhin wenigstens eine zur Definition einer Stufe am Innenrand der Vertiefung (502) strukturierte Stufenschicht (602) umfasst, wobei die Leiste (1102) an die Stufe stößt.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 18, wobei sich die Stufenschicht (602) zwischen der Grundschicht (508) und dem Substrat (506) befindet, die Stufe einen Stufenänderungsabstand der Grundschicht (508) von dem Substrat (506) umfasst und die Leiste (1102) an die Grundschicht (508) stößt.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 19, die mindestens zwei zur Definition einer doppelten Stufe am Innenrand der Vertiefung (502) strukturierte Stufenschichten (602, 606, 608, 610) für die Leiste (1102) umfasst.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach Anspruch 19 oder 20, bei der die Wulstschicht (504) eine Dicke aufweist, die sich bei Annäherung an eine Seite der Vertiefung (502) zu dem Substrat (506) hin verjüngt, und den Kontakt zwischen einem Ort der Grundschicht (508) und dem organischen elektronischen Material um den Innenrand der Vertiefung (502) herum erlaubt.
Organische elektronische Vorrichtungsstruktur nach einem der Ansprüche 15 bis 21, bei der die wenigstens eine Stufenschicht (602) eine Metall- und/oder Siliziumschicht für einen aktiven Abschnitt der organischen elektronischen Vorrichtung umfasst.
OLED-Display-Vorrichtung mit der Struktur nach einem der Ansprüche 15 bis 22, bei der die Wulstschicht (504) einen positiven Photoresist umfasst und das organische elektronische Material eine erste Schicht (510) aus einem leitfähigen Material und eine zweite Schicht (512) aus einem Licht emittierenden Material umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer organischen elektronischen Vorrichtung auf einem Substrat (506) mit mindestens einer Vertiefung (502) für die Abscheidung eines organischen elektronischen Materials auf Lösungsmittelbasis, das die Abscheidung einer Leistenschicht und das anisotrope Ätzen der Leistenschicht zur Definition einer Leiste (1102) am Innenrand der Vertiefung (502) vor der Abscheidung des organischen elektronischen Materials auf Lösungsmittelbasis zur Herstellung der Vorrichtung umfasst.