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DE60119311T2 - Verfahren zur erzeugung einer farbelektrooptischen vorrichtung - Google Patents

Verfahren zur erzeugung einer farbelektrooptischen vorrichtung Download PDF

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DE60119311T2
DE60119311T2 DE60119311T DE60119311T DE60119311T2 DE 60119311 T2 DE60119311 T2 DE 60119311T2 DE 60119311 T DE60119311 T DE 60119311T DE 60119311 T DE60119311 T DE 60119311T DE 60119311 T2 DE60119311 T2 DE 60119311T2
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Peter Jeffrey WRIGHT
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Microemissive Displays Ltd
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Microemissive Displays Ltd
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    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
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    • HELECTRICITY
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer farbigen optoelektronischen Einrichtung
  • Bekannterweise emittieren bestimmte organische Materialien bei elektrischer Stimulation Licht und werden somit in organischen Leuchtdioden (OLED) verwendet. Dazu kann es für kleinmolekülige und Polymermaterialien kommen (in Polymer-Leuchtdioden – PLED). Zur praktischen Herstellung zu Displayeinrichtungen erfordern diese Materialien unterschiedliche Prozesse. Kleinmolekülige Materialien werden durch Dampfabscheidung auf einem Substrat abgeschieden, während Polymere aus einer Lösung durch Aufschleudern, Drucken, Rakeln oder einen Spule-zu-Spule-Prozeß auf ein Substrat gegossen werden. Durch kontrollierte Dampfabscheidung wurden Farbarrays aus drei verschiedenen kleinen Molekülen (die rotes, grünes und blaues Licht emittieren) und jüngst tintenstrahlgedruckte Farbpixelarrays aus PLED demonstriert. Eine Kombination der drei Primärfarben erzeugt Vollfarbbilder.
  • Diese Herstellungsentwicklungen erleichtern die Produktion von mittelgroßen bis großen OLED- und PLED-Displays, die Pixelgrößen in einem Bereich von 50 μm bis 5 mm aufweisen können.
  • Bei bestimmten Anwendungen gibt es jedoch eine Anforderung, Farbpixelarrays mit einer Größe unter 50 μm zu haben, wobei 10 μm wünschenswert ist. Bei kleinen OLED-Molekülen ist es denkbar, daß man über Dampfabscheidung eine geeignete Auflösung für diese Zwecke erhalten kann. Für PLED ist jedoch keines der oben erwähnten Verfahren geeignet.
  • Während der Tintenstrahldruck ein Verfahren zum Erzeugen von Tröpfchen geeigneter Größe bereitstellen kann, kann das Ausfließen auf dem Zielsubstrat nicht stark genug gesteuert werden, um regelmäßig geformte Pixel einer Größe von etwa 10 μm zu produzieren. Herkömmliche Fotolithographie unter Verwendung von PLED-Materialien ist in Verbindung mit Aufschleudern und Drucken ausprobiert worden, wurde aber nicht erfolgreich optimiert. Die Emissionseigenschaften der organischen lichtemittierenden Materialien (sowohl kleinmolekülig als auch PLED) als auch die Lebensdauer der Einrichtungen werden durch die Exposition gegenüber Wasser, Sauerstoff und einigen organischen Lösungsmitteln verschlechtert. Herkömmliche Fotolacke werden durch Aufschleudern aus einer Lösung aufgetragen und durch Exposition gegenüber organischen Lösungsmitteln und/oder wäßrigen Lösungsmitteln entwickelt. Dieser Prozeß hat sich bisher nicht mit dem Erhalten einer Einrichtung mit ausreichend langer Lebensdauer vereinbaren lassen.
  • Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung herkömmlicher Lithographie zur Schaffung eines Vollfarbpixelarrays, bei dem benachbarte Pixel so angeordnet sind, daß sie rotes, grünes und blaues Licht emittieren, besteht darin, daß eine erhebliche Verschwendung an den Halbleiter-PLED- (oder kleinmoleküligen)-Materialien vorliegt. Zu der Verschwendung kommt es, weil die Fotolithographie auf dem Entfernen von Material basiert, das auf einem darunterliegenden Substrat aufgebracht worden ist, um das Muster und die Definition des Materials zu erzeugen. Dies führt zu einer erheblichen Verschwendung, wenn drei verschiedene lichtemittierende Materialien abgeschieden werden müssen, und vergrößert die Exposition gegenüber Fotolackentwicklungsprozessen. Um eine effektive Diodenleistung zu erhalten, erfordern die Polymermaterialien insbesondere eine erhebliche Reinigung, und deshalb wirkt sich alles verschwendete Material auf die Gesamtkosteneffektivität des Herstellungsprozesses aus.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines Arrays von OLED- (PLED- oder kleinmoleküligen)-Pixeln, das sowohl effizient als auch wirtschaftlich ist.
  • Aus WO 99/54786 A (JACKMAN REBECCA J; MASSACHUSETTS INST TECHNOLOGY (USA); WHITESIDES), 28. Oktober 1999 ist eine Kombination aus zwei Masken bekannt, mit denen Vertiefungen in der unteren Maske selektiv exponiert werden. Die untere Maske bleibt während des ganzen Abscheidungsprozesses am Platz. Um andere Emittermaterialien abzuscheiden, wird die obere Maske wiederholt entfernt und wieder ausgerichtet, um verschiedene Sätze von Vertiefungen in der unteren Maske zu exponieren. Bei einem weiteren Beispiel dieses Dokuments werden drei Sätze von Masken auf einem Substrat gestapelt. Die Masken stehen in Registrierung miteinander, so daß in einigen Fällen Kanäle aller drei Masken in Registrierung miteinander stehen und in anderen Fällen Kanäle nur von zwei Masken in Registrierung miteinander stehen und in anderen Fällen ein Kanal von einer beliebigen Maske nicht mit einem Kanal einer anderen Maske in Registrierung steht. Ein erstes Emittermaterial wird in den Gebieten abgeschieden, in denen die Kanäle aller drei Masken ausgerichtet sind, und nach dem Entfernen der oberen Maske wird ein zweites Emittermaterial bei den Gebieten abgeschieden, wo die beiden übrigen Masken miteinander in Registrierung stehen. Nach dem Entfernen der mittleren Maske wird ein drittes Emittermaterial in den Gebieten abgeschieden, die durch die untere Maske exponiert sind.
  • Die vorliegende Erfindung stellt dementsprechend ein Verfahren zum Herstellen eines Arrays von organischen Leuchtdiodenpixeln wie in Anspruch 1 definiert bereit.
  • Das Füllen der Form findet bevorzugt durch Kapillarwirkung statt.
  • Das Verfahren eignet sich in erster Linie für die Herstellung eines Arrays von Pixeln, die Pixelbreiten oder -größen unter 50 μm aufweisen, kann aber auch zum Herstellen von Arrays aus größeren Pixeln verwendet werden.
  • Das Verfahren ist mit mehrschichtigen Strukturen kompatibel.
  • Das organische lichtemittierende Material umfaßt bevorzugt ein Polymer, aber es kann alternativ ein Monomer- oder kleinmoleküliges Material umfassen.
  • Das organische lichtemittierende Material kann sich in einer Lösung in einem Lösungsmittel befinden oder durch Verdampfung des Lösungsmittels bei einer Umgebungstemperatur, einer erhöhten oder gesteuerten Temperatur feste Strukturen ausbilden.
  • Das organische lichtemittierende Material kann alternativ in einer reinen Form vorliegen, die fließt und in eine nichtfließende feste Struktur transformiert werden kann, während es sich in der Form in situ befindet. Als weitere Alternative kann das organische lichtemittierende Material in ein fließendes Material eingearbeitet werden, das in eine nichtfließende feste Struktur transformiert werden kann, während es sich in der Form in situ befindet. Dieses fließende Material kann ein Monomer, Elastomer, eine vernetzende oder polymerisierende Flüssigkristallmischung oder eine Kombination davon umfassen.
  • Die die Form füllende Flüssigkeit kann durch die Wirkung von mindestens einem. von Wärme-, Ultraviolett-, Röntgenstrahlen- und Gammastrahlenexposition und Lösungsmittelverdampfung in eine feste Struktur verändert werden.
  • Als vorläufiger Schritt wird. die Form zweckmäßigerweise gegen eine Urform gegossen, die eine strukturierte obere Oberfläche aufweist, von welcher Urform die Form ein Muster im Relief bildet.
  • Die Kanäle können alle aus einem einzelnen Zugangsloch gefüllt werden, das zu allen Kanälen führt, oder aus einer Reihe von Zugangslöchern in der Form.
  • Wenn die füllende Flüssigkeit eine Lösung ist, wird sie durch die Form gegen das Substrat festgehalten, bis das Lösungsmittel vollständig verdampft ist. Die Verdampfung tritt vor dem Entfernen der Form ein, die von dem Substrat ohne Beschädigung von dem festen gemusterten Polymer oder anderem lichtemittierenden Material entfernt wird, das an dem Substrat gehaftet hat.
  • Um ein mehrfarbiges (bevorzugt dreifarbiges) PLED-Pixelarray herzustellen, wird bei einer Ausführungsform eine andere Form für jedes andere lichtemittierende Polymermaterial verwendet, wobei die Form aus einer Urform gegossen wird, auf deren Oberfläche nur ein Drittel der regulär positionierten Pixelarrays ausgebildet ist. Jede Pixelvertiefung in der Form weist dann ein individuelles Kapillarzugangsloch auf, um die Polymerlösung darin einzuleiten. Die Löcher können in dem Ausformungsprozeß aus dem Muster/der Struktur auf der Urform hergestellt werden und gestatten das Abscheiden der Lösung auf der willkürlich flachen Oberfläche der oberen Formoberfläche, bevor sie über die Kapillarzugangslöcher durch die Kanäle in die Pixelformen fließt. Dieser Prozeß wird dann anschließend mit den Polymermateriallösungen (bei diesem Beispiel zwei mehr) wiederholt, die separate Farben des Lichts durch Elektrolumineszenz emittieren, wobei sie in dem regelmäßigen Array zu individuellen Pixeln geformt sind.
  • Bei einem alternativen Verfahren nicht gemäß der Erfindung wird eine Form konstruiert, um das selektive Füllen von Pixeln zu gestatten. Dies gestattet, daß beispielsweise alle blauemittierenden Pixel zuerst über ein Netz von angrenzenden Kapillaren oder Kanälen ausgeformt werden, die von einem oder mehreren gemeinsamen Zugangslöchern gefüllt werden. Der oder die Eingänge zu dem oder den Zugangslöchern und das angrenzende Kapillarnetz werden dann mit Hilfe eines geeigneten Fotolacks oder Metalls blockiert. Ein oder mehrere zweite Zugangslöcher werden dann durch selektives Metallablösen oder Lackentwicklung geöffnet, was das Füllen eines weiteren Satzes von Pixeln über ein zweites Kapillarnetz gestattet. Dieser Prozeß wird dann wiederholt, wobei ein oder mehrere dritte Füll-/Zugangslöcher zu dem letzten Netz von Pixeln abgedeckt und eine Lösung eingefüllt wird. Der Fachmann kann erkennen, wie dies geschehen kann, ohne das Decken und Abdecken von Zugangslöchern zu verwenden, durch Steuern der relevanten Position der Zugangslöcher zueinander und/oder zusätzlich zum Steuern des Abscheidens- der verschiedenen Polymerlösungen neben ihren entsprechenden Löchern. Der Vorteil dabei wäre eine weitere Reduzierung der Anzahl der Prozeßschritte und Gesamtzeit, die erforderlich sind.
  • Eine weitere Form kann dann, falls nötig oder falls erwünscht, nach dem Formen der lichtemittierenden Pixel auf das Substrat angewendet werden. Diese Form wird mit einem nicht-lichtemittierenden Material gefüllt, das nichtleitend, leitend oder ein Halbleiter sein kann. Das Material könnte ein in Lösung befindliches Polymer sein oder die Form als ein flüssiges Vorpolymermaterial füllen, das durch die Wirkung von Wärme oder Ultraviolettlicht oder ein ähnliches Verfahren vernetzt oder gehärtet werden könnte. Dieses Material würde um die Pixel herum ein Netz bilden, das die Zwischenräume zwischen benachbarten Pixeln vollständig oder teilweise füllt. Dies kann zu weiteren Vorteilen führen, indem es dazu dient, jedes Pixel von jedem anderen Pixel elektrisch zu isolieren und/oder auch Licht nach oben und senkrechter zum Display zu lenken. Dies kann eine Verschlechterung des Kontrasts verhindern, die durch eine seitliche Lichtemission von benachbarten Pixeln hervorgerufen wird. Das Material kann so gewählt werden, daß es absorbierend ist, in der Regel ein schwarzes Material, um den Kontrast zu verstärken. Alternativ könnte das Material reflektierend sein. Dieses Material braucht nicht notwendigerweise ein organisches Material zu sein. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß es möglich ist, dieses Nicht-Pixelmaterial vor dem Herstellen des Pixelarrays oder bei irgendeinem Zwischenstadium auszuformen, wenn das Drei-Formen-Verfahren zum Herstellen des Pixelarrays verwendet wird.
  • Für mehrschichtige Herstellungen könnten weitere Formen über den Pixeln angewendet und weitere Lösungen eingefüllt werden. Es muß Vorsorge getroffen werden, sicherzustellen, daß keinerlei Lösungsmittel des nachfolgenden Materials die im voraus ausgeformten Materialien wieder auflöst.
  • Für alle Formen und den oder die Füllprozesse ist es vorteilhaft, wenn ein Behälter mit einer Lösung an den Zugangslöchern vorliegt, die in die Kanäle führen. Dies gestattet ein kontinuierliches Füllen der Kanäle oder Kapillaren und einen Lösungsfluß, wenn die Lösungsmittelverdampfung eintritt. Die Lösungsmittelverdampfung kann zu einer Volumenkontraktion und einem nichtgleichförmigen Füllen (in diesem Fall) der Pixelformbereiche führen. Wenn sich die Pixelbereiche füllen, bevor die Lösung aus den Behältern erschöpft ist, kann eine eng gepackte Polymermikrostruktur entsprechend der Gestalt der Form hergestellt werden. Gleichförmiges Füllen und Ausformen wurde unter Verwendung von Polyanillinlösungen bis auf die Submikrometerebene demonstriert.
  • Für alle Füllprozesse kann es auch vorteilhaft sein, ein vollständiges oder teilweises Vakuum zu verwenden, um das Füllen zu unterstützen. Unter diesen Bedingungen können das Substrat und die Form entweder in einer Vakuumumgebung zusammengebracht oder in einer Kammer montiert und dann die Kammer evakuiert werden. Die Lösung oder die Lösungen werden dann, wenn ein Partialvakuum erzeugt wird, auf die Zugangslöcher angewendet, und zwar unter Einleitung eines Gases in die zuvor evakuierte Kammer. Dies unterstützt das Fließen von Lösung in die Form. Das in die zuvor evakuierte Kammer eingeleitete Gas kann ein inertes Gas wie etwa Argon oder Stickstoff oder ein reaktives Gas, das mit Sauerstoff oder Wasser reagiert, sein, wie beispielsweise Trimethylaluminiumgas. In der Technik sind andere reaktive Gase bekannt.
  • Bei einem ähnlichen Bemühen, das vollständige Füllen der Form und Pixelvertiefungen zu unterstützten, kann es vorteilhaft sein, eine Hochdruckumgebung zu verwenden, wo weiteres inertes oder reaktives Gas in eine Kammer eingeleitet wird, um das Füllen zu unterstützen.
  • Es muß Sorge getragen werden, daß die Eigenschaften des zum Auflösen des PLED- oder anderen lichtemittierenden Materials verwendeten Lösungsmittels an die des Vormaterials angepaßt sind, so daß an der Form während des Verdampfungsprozesses keine Änderung eintritt. Spezifische Lösungsmittel können bewirken, daß bestimmte Polymere Quellen oder sich sogar vollständig auflösen. Durch eine sorgfältige Anpassung kann der Prozeß jedoch ohne physikalische Beschädigung an den Formen stattfinden, was sich zur Wiederverwendung eignen kann.
  • Die Form kann aus einer Reihe von Materialien gegossen werden. Bekannterweise kann die Verwendung eines flüssigen Elastomers (Vorpolymer) aus beispielsweise Polydimethylsiloxan (PDMS) ausreichend robuste Formen erzeugen. Das Elastomer wird auf eine obere Oberfläche der Urform aufgebracht, die unter Verwendung von Fotolithographie, Mikrobearbeitung oder anderen Halbleitertechniken strukturiert wird, um das entsprechende Muster/die entsprechende Struktur zu bilden. Dieses Muster kann den oder die Kapillarkanäle, ein Kapillarnetz und die Pixelbereiche enthalten. Das Elastomer paßt sich der Gestalt und dem Muster der Urform an und wird durch thermische oder UV-Exposition vernetzt, um eine feste Form zu bilden, die von der Urform abgezogen werden kann. Diese Form repliziert die Oberfläche der Urform im Relief. Für den Fachmann sind viele andere Vorpolymermaterialien zur Verwendung in Verbindung mit entsprechenden Lösungsmitteln evident, die nicht ihr Quellen verursachen. Methylacrylat ist ein weiteres derartiges Beispiel. Während Polymerformen die geeignetesten zu sein scheinen, ist es möglich, daß bestimmte Keramik- oder andere Materialien, die eine Lösungsmittelverdampfung gestatten, geeignete Formen sein können und auf ähnliche Weise gegossen und unter bestimmten Umständen mit bestimmten Lösungsmitteln/Lösungen geeignet sein könnten.
  • Vor dem Positionieren kann die Form mit dem entsprechenden Lösungsmittel, das in Verbindung mit dem PLED- oder anderem lichtemittierenden Material verwendet werden soll, gespült werden. Die PDMS-Form kann dann präzise auf das Displaysubstrat ausgerichtet werden. Das Positionieren kann durch die Herstellung von Eingriffsmitteln wie etwa in der Form hergestellten Merkmalen erleichtert werden, die in Position mit einem auf dem Substrat erzeugten identischen Muster passen. Das Displaysubstrat kann ein transparentes Medium wie etwa Glas oder Kunststoff oder ein Siliziumwafer oder etwas ähnliches sein, das in Displays verwendet oder zur Verwendung in Displays postuliert worden ist. Das Substrat kann eine beliebige Anzahl weiterer Oberflächenbehandlungen oder Materialabscheidungen auf weisen, bevor es zu dem Ausformungsprozeß kommt.
  • Die Form wird wie bereits beschrieben durch die Kapillarwirkung gefüllt. Das Lösungsmittel wird dann verdampft. Dazu kann es bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur kommen, so lange dafür Sorge getragen wird, daß die Verdampfung so gesteuert wird, daß es vor dem Abschluß der Verfestigung der Kapillarkanäle zu einem vollständigen Füllen der Polymerpixelbereiche kommt.
  • Das hier beschriebene Verfahren ist auch nicht auf PLED- oder OLED-Lösungsmittellösungen beschränkt, sondern kann mit anderen fließenden Systemen verwendet werden, die ausreichend geringe Viskosität besitzen, um die Form zu füllen. Bei diesen kann es sich um Mischungen des lichtemittierenden Materials mit einem Elastomer oder einem Vorpolymermaterial handeln, das dann durch die Wirkung von Wärme, UV-Licht, Röntgenstrahlen oder etwas ähnlichem in der Form gehärtet/polymerisiert/vernetzt wird. Bei dem Fluid kann es sich um ein reines Vorpolymer handeln, das beim Vernetzen oder Polymerisieren in der Form das lichtemittierende Polymer bildet. Dem Fachmann sind andere Kombinationen bekannt und hier aufgenommen, um die korrekte niedrige Viskosität zu bewirken, um ein Füllen und nachfolgendes Härten oder Setzen in der Form zu gestatten.
  • Dieses Verfahren des Ausformens und Füllens durch Kapillarwirkung wurde nun für das Herstellen von Netzen oder Merkmalen aus leitendem Polymermaterial mit in einigen Fällen einer Definition im Submikrometerbereich demonstriert, wobei Polyanillin in N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP)- oder m-Cresol-Lösungsmittel verwendet werden.
  • Das hier beschriebene Verfahren deckt das Ausformen geeignet großer PLED- oder anderer lichtemittierender Materialien ab, um ein Element eines lichtemittierenden Diodenpixelarrays auszubilden. Die Technik ist nicht auf die lichtemittierende Schicht beschränkt und kann zum Strukturieren anderer organischer Materialien verwendet werden, die als Teil der Diodenstruktur eines PLED- oder eines anderen OLED-Pixels dienen. Beispielsweise kann das Verfahren mit Lochtransport- oder Elektronentransportmaterialien verwendet werden, die üblicherweise in organischen lichtemittierenden Diodenstrukturen angetroffen werden.
  • Mit der Technik kann eine Elektrode der Diodenstruktur auch ganz oder teilweise ausgebildet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer Urform zum Herstellen einer Form zur Verwendung bei einem Verfahren gemäß der Erfindung;
  • 2 schematisch eine aus der Urform von 1 gegossene Form;
  • 3 schematisch die Form von 2, mit fließendem Material gefüllt;
  • 4 schematisch ein nach dem Entfernen der Form der 2 und 3 erzeugtes PLED-Array;
  • 5 schematisch ein weiteres Beispiel einer Form auf einem Substrat zur Verwendung bei einem Verfahren gemäß der Erfindung und
  • 6 schematisch eine Form auf einem Substrat nicht gemäß der Erfindung.
  • Wie in 1 gezeigt wird eine Urform 1 ausgebildet durch Strukturieren eines geeigneten Fotolacks und/oder geeigneter Metalle auf einem Ursubstrat 2, um das gewünschte Muster oder die gewünschte Struktur herzustellen, gegen die die Form gegossen werden soll. Bei diesem Beispiel enthält die Struktur drei Pixelteile 3, von denen zwei füllende Kapillarteile 4 aufweisen. Die Struktur 3, 4 wird anhand von Techniken hergestellt, die in der Technik der Halbleiterverarbeitung bekannt sind.
  • 2 zeigt eine Form 5, die hergestellt worden ist, indem ein Elastomer gegen die Urform 1 gegossen wurde, härten gelassen wurde und dann abgezogen wurde. Die Form definiert ein Reliefbild in der Urform und enthält Pixelvertiefungen 6 und füllende Kapillaren 7 jeweils mit einem Zugangsloch 8.
  • 3 zeigt die Form, nachdem eine weitere füllende Kapillare 7' dort hinein geschnitten worden ist, die Zugang zu einer der Pixelvertiefungen 6 gestattet. Die Form wird über einem Einrichtungssubstrat 9 positioniert und eine ein PLED-Material umfassende Lösung 10 wird in die Zugangslöcher 8 fließen gelassen, wodurch die Kapillaren 7, 7' und die Pixelvertiefungen 6 gefüllt werden.
  • 4 zeigt das fertiggestellte Array von Pixeln 11 nach dem Verdampfen des Lösungsmittels, wodurch das feste PLED-Material zurückbleibt, und nachdem die Form entfernt worden ist.
  • 5 zeigt eine alternative Form 12 mit während des Ausformens hergestellten definierten vertikalen Kapillarkanälen 13 und in die obere Oberfläche der Form geschnittene horizontale Verbindungskanäle 14. Das fließende Material füllt ausgewählte Pixelvertiefungen 15 in dem gewünschten Array. Die Polymerlösung ist in einem Behälter 16 auf der obersten Oberfläche der Form 12 bei diesem Beispiel eingeschlossen. Die beab sichtigten Positionen für die anderen Pixel sind gestrichelt gezeigt und werden unter Verwendung einer (nicht gezeigten) weiteren Form mit einem entsprechenden Netz von Kanälen gefüllt, um ein weiteres selektives Füllen zu gestatten.
  • 6 zeigt eine weitere alternative Form 16 nicht gemäß der Erfindung im schematischen Schnitt. Auf individuelle füllende Kapillaren 17 für Pixelvertiefungen 18 wird von der oberen Oberfläche der Form 16 aus auf gesteuerte Weise zugegriffen. Bestimmte der Kapillaren werden mit Hilfe von Fotolack oder Metallkappen 19, die unter Verwendung standardmäßiger Halbleiterstrukturierungstechniken angebracht worden sind, daran gehindert, gefüllt zu werden. Kapillaren, die gefüllt worden sind, können auf ähnliche Weise selektiv blockiert werden, um eine Verunreinigung von weiteren Lösungen zu verhindern, die zum Füllen verwendet werden, oder um die obere Oberfläche der Form zu reinigen.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Arrays von organischen Leuchtdiodenpixeln, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer ersten Form (5, 12) mit Vertiefungen (6, 15) zum Definieren von Pixeln und zu den Vertiefungen führenden Kanälen (7, 7', 13, 14), Positionieren der ersten Form, so daß sich die Vertiefungen auf einem Substrat (9) befinden, Füllen aller Vertiefungen (6, 15) mit Hilfe aller Kanäle (7, 7', 13, 14) mit einer Flüssigkeit (10), die ein organisches lichtemittierendes Material umfaßt Ausbildenlassen der Flüssigkeit in den Vertiefungen zu massiven Pixelstrukturen und Entfernen der ersten Form (5, 12); gekennzeichnet durch die nachfolgenden weiteren Schritte: Bereitstellen mindestens einer weiteren Form mit weiteren Vertiefungen zum Definieren weiterer Pixel und weiterer zu den weiteren Vertiefungen führender Kanäle, Positionieren der mindestens einen weiteren Form so, daß sich die weiteren Vertiefungen auf dem Substrat (9) befinden, Füllen aller weiteren Vertiefungen mit Hilfe aller weiteren Kanäle mit einer weiteren Flüssigkeit, die ein weiteres organisches lichtemittierendes Material umfaßt, Ausbildenlassen der weiteren Flüssigkeit in den weiteren Vertiefungen zu weiteren massiven Pixelstrukturen und Entfernen der mindestens einen weiteren Form, um das gewünschte Pixelarray mit den weiteren Pixelstrukturen zurückzulassen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der ersten Form das organische lichtemittierende Material ein Polymer umfaßt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der ersten Form das organische lichtemittierende Material ein kleinmoleküliges Material umfaßt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei in der ersten Form das organische lichtemittierende Material sich in einer Lösung in einem Lösungsmittel befindet.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei in der ersten Form das organische lichtemittierende Material durch Verdampfung des Lösungsmittels feste Strukturen (11) bildet.
  6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei in der ersten Form das organische lichtemittierende Material in einer reinen Form vorliegt, das fließt und in eine nichtfließende feste Struktur (11) transformiert werden kann, während es sich in dieser Form in situ befindet.
  7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei in der ersten Form das organische lichtemittierende Material in ein fließendes Material (10) eingearbeitet ist, das in eine nichtfließende feste Struktur (11) transformiert werden kann, während es sich in dieser Form in situ befindet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in der ersten Form das fließende Material (10) ein Monomer, Elastomer, eine vernetzende oder polymerisierende Flüssigkristallmischung oder eine Kombination davon umfaßt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der ersten Form die diese Form (5, 12) füllende Flüssigkeit (10) sich durch die Wirkung von mindestens einem von Wärme-, Ultraviolett-, Röntgenstrahlen- und Gammastrahlenexposition in einen festen Aggregatzustand verändert.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem vorläufigen Schritt des Gießens der ersten Form (5) gegen eine Urform (1), die eine strukturierte obere Oberfläche aufweist, von welcher Urform diese Form (5) ein Muster im Relief bildet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste Form (5) aus einem Elastomer, Monomer oder Vorpolymer hergestellt ist, das in situ auf der Urform (1) gehärtet oder polymerisiert werden kann.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Form (5) zu einem Polymer polymerisiert wird, beispielsweise Polydimethylsiloxan oder Polymethylmethacrylat.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Form (5, 12) aus einem Keramikmaterial besteht.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der ersten Form die Kanäle (13, 14) aus einem einzelnen Zugangsloch gefüllt werden, das zu allen Kanälen führt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei in der ersten Form die Kanäle (7, 7') aus einer Reihe von Zugangslöchern (8) in dieser Form (5) gefüllt werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei ein Behälter (16) der in die erste Form (12) fließenden Flüssigkeit um das oder die Zugangslöcher herum hergestellt ist.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein nicht-lichtemittierendes Material in den Raum zwischen und um benachbarte lichtemittierende Materialien in dem Pixelarray herum eingeleitet und auf dem Substrat (9) ausgebildet wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Form mit einer Vertiefung zum Definieren des Raums, in den das nicht-lichtemittierende Material eingeleitet werden soll, und eines zu der Vertiefung führenden Kanals, Positionieren der Form so, daß sich die Vertiefung auf dem Substrat befindet, Füllen der Vertiefung mit Hilfe des Kanals mit einer das nicht-lichtemittierende Material umfassenden Flüssigkeit, Ausbildenlassen der Flüssigkeit in der Vertiefung zu einer festen Struktur und Entfernen der Form, um die gewünschte Struktur zurückzulassen.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Füllen mindestens einer der Formen (5, 12) durch die Flüssigkeit durch Kapillarwirkung stattfindet.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei um die mindestens eine der Formen (5, 12) herum eine Vakuumumgebung hergestellt und dann durch das gesteuerte Einleiten eines Gases zu einem Teilvakuum reduziert wird, um das kapillare Füllen dieser Form zu unterstützen.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei um die mindestens eine der Formen (5, 12) herum eine Hochdruckumgebung hergestellt wird durch Einleiten eines Gases, um das Füllen dieser Form zu unterstützen.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei das eingeleitete Gas ein inertes Gas wie etwa Argon oder Stickstoff ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei das eingeleitete Gas ein Gas ist, das entweder mit Sauerstoff oder Wasserdampf reagiert, beispielsweise Trimethylaluminium.
  24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat (9) und diese mindestens eine der Formen (5) mit Eingriffsmitteln versehen sind, um das kontrollierte Positionieren dieser Form zu unterstützen.
  25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Formen (5, 12) vor dem Füllen mit der Flüssigkeit (10) mit einem entsprechenden Lösungsmittel gespült wird.
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