專利名稱:用于控制有機(jī)發(fā)光器件的性質(zhì)的材料和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于形成有機(jī)發(fā)光器件(OLED)的層的方法。本發(fā)明還涉及OLED疊層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
OLED使用薄有機(jī)膜,當(dāng)在器件上施加電壓時(shí),所述薄有機(jī)膜會(huì)發(fā)光。OLED正在成為令人更加感興趣的技術(shù),其用于例如平板顯示器、照明和背景照明的應(yīng)用中。在Geffroy等人, "Organic light-emitting diode (OLED) technology material devices anddisplay technologies, " Polym. , Int. ,55 :572-582(2006)中對(duì) OLED 技術(shù)進(jìn)行了綜述。在美國(guó)專利5,844,363,6, 303, 238和5,707, 745中對(duì)幾種OLED材料和構(gòu)造進(jìn)行了描述,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。
在許多情況中,由于在空氣界面處的內(nèi)反射、邊緣發(fā)射、在發(fā)光層或其他層內(nèi)的耗散、在器件的發(fā)光層或其他層(即傳輸層、注入層等)內(nèi)的波導(dǎo)效應(yīng)、以及其他影響,導(dǎo)致在OLED內(nèi)的發(fā)光層中產(chǎn)生的光的大部分不會(huì)從器件逸出。在典型的OLED中,能夠在波導(dǎo)模式中捕獲由發(fā)光層產(chǎn)生的光的高達(dá)50 60%,因此所述光的高達(dá)50 60%不能離開器件。另外,能夠在玻璃模式中保留由典型的OLED中的發(fā)光材料發(fā)射的光的高達(dá)20 30%。因此,典型OLED的出光效率低至約20%。參考例如美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2008/0238310 Al,通過參考以其完整形式將所述專利并入此處。在常規(guī)方法中,通過真空熱蒸鍍(VTE)來沉積有機(jī)OLED層。在這種OLED沉積法中,通常以緩慢的沉積速率(I埃/秒至5埃/秒)沉積有機(jī)層,且當(dāng)沉積厚的緩沖層時(shí),沉積時(shí)間長(zhǎng)的令人不滿。而且,為了改進(jìn)層的厚度,通常應(yīng)用模板掩模以屏蔽蒸氣熔劑(vaporflux)或允許其通過到達(dá)襯底上。此外,制得的有機(jī)層的折射率通常比襯底玻璃的折射率高得多。同樣地,發(fā)射光的一部分能夠被捕獲在有機(jī)層中并在波導(dǎo)模式中損耗。在真空熱蒸鍍(VTE)中,在約550秒或約9. O分鐘的總時(shí)間下,在例如約0. 2nm/秒的低速率下,在真空中沉積空穴傳輸材料(HTM)層,并達(dá)到llOnm。用于形成有機(jī)薄膜的常規(guī)技術(shù)、如VTE不能將噴墨印刷的大面積形成圖案能力與利用氣相沉積實(shí)現(xiàn)的高均勻性、純度和厚度控制結(jié)合在一起。考慮到噴墨加工的單層OLED器件繼續(xù)不具有足以用于分布廣泛的商業(yè)化的品質(zhì),且熱蒸鍍?nèi)圆荒軐?shí)際上放大規(guī)模到大面積,則希望開發(fā)一種技術(shù)以能夠提供高膜品質(zhì)以及有成本效益的大面積可放大規(guī)模性能。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)多種實(shí)施方式,本發(fā)明涉及一種在制造OLED疊層期間、在發(fā)光層(EML)與電極之間快速形成緩沖層的沉積方法。所述方法能夠提供極高的沉積速率,并能夠使用后沉積熱處理法來降低緩沖層的粗糙度。熱噴射蒸鍍沉積法使得能夠調(diào)節(jié)有機(jī)層的形態(tài)、以及其納米結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、其電性能及其光學(xué)性能,由此導(dǎo)致OLED的性能改進(jìn)。本發(fā)明的方法能夠控制沉積條件,并能夠操縱緩沖層的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性能。例如,所述方法能夠在電子或空穴電荷再結(jié)合并產(chǎn)生光子的再結(jié)合區(qū)域處提供下降的電荷注入勢(shì)壘、下降的折射率、提高的出光效率、以及提高的界面面積。根據(jù)多種實(shí)施方式,能夠形成多孔的緩沖層,并以與透明電極相鄰放置的方式形成所述緩沖層。與二氧化硅玻璃相比,所述緩沖層能夠展示低的折射率,且從EML提取光能夠更高效。在一些實(shí)施方式中,使得緩沖層表面粗糙且更多的光散射或出光而進(jìn)入透明電極層中。在一些實(shí)施方式中,使得緩沖層結(jié)晶以提高電荷遷移率,降低電壓降,并改進(jìn)總效率。在一些實(shí)施方式中,關(guān)于各種顏色/波長(zhǎng),對(duì)緩沖層的厚度進(jìn)行優(yōu)化以改進(jìn)發(fā)光色度并實(shí)現(xiàn)微腔效應(yīng)。在一些實(shí)施方式中,能夠使用緩沖層來改進(jìn)OLED的顏色色度。根據(jù)多種實(shí)施方式,能夠通過將標(biāo)準(zhǔn)的真空沉積技術(shù)(VTE)與熱噴射沉積技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的方法制備緩沖層。通過改變所述層的厚度,能夠調(diào)整發(fā)射光譜以對(duì)特定的顏色或波長(zhǎng)最佳,例如對(duì)紅色、綠色或藍(lán)色最佳。例如,使得緩沖層的厚度對(duì)紅色最厚、對(duì)綠色為中間厚度、且對(duì)藍(lán)色為最薄。能夠控制所述方法,使得能夠制備在高不平衡速率下印刷的緩沖層,以具有非常清晰的納米結(jié)構(gòu)的區(qū)域(致密對(duì)多孔、無定形對(duì)結(jié)晶、以及平滑對(duì)粗糙)。 根據(jù)多種實(shí)施方式,本發(fā)明提供了形成有機(jī)發(fā)光器件的干燥有機(jī)層的方法。在一些實(shí)施方式中,所述方法能夠包括施加、能量化、轉(zhuǎn)印和烘烤的步驟。將用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層的液體墨施加到轉(zhuǎn)印表面上。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。將轉(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)載流流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上。此處,將施加、能量化和轉(zhuǎn)印的這種方法稱作熱噴射法。在一些實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約ΙΟ.Ομπι至約10. Omm的距離處。能夠沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下增大層厚度,從而在襯底上形成有機(jī)層。在一些實(shí)施方式中,能夠在約50°C至約250°C第一烘烤溫度下將有機(jī)層烘烤約5. O毫秒至約5. O小時(shí)的第一烘烤時(shí)間,以形成有機(jī)發(fā)光器件的第一烘烤有機(jī)層。本發(fā)明提供了形成有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層的方法。所述方法包括施加步驟、能量化步驟、轉(zhuǎn)印步驟和烘烤步驟。能夠?qū)⒁后w墨施加到轉(zhuǎn)印表面上以形成有機(jī)發(fā)光器件的層。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。所述成膜有機(jī)材料能夠包含顯示OLED層的期望性能的材料。將轉(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)承載流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。所述干膜有機(jī)材料能夠具有玻璃化轉(zhuǎn)變范圍。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上。轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約10. O μ m至約10. Omm的距離處。沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下增大層厚度,從而在襯底上形成預(yù)烘烤有機(jī)層。在從玻璃化轉(zhuǎn)變范圍內(nèi)到高于玻璃化轉(zhuǎn)變范圍的烘烤溫度下將預(yù)烘烤有機(jī)層進(jìn)行烘烤,以形成有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層。結(jié)晶有機(jī)層的電導(dǎo)率能夠是約1.0X10_9S/m至約 I. OX KT1SAi,如約 1.0X l(T9S/m 至約 1.0X l(T4S/m,或約 1.0X l(T9S/m 至約 1.0X KT7S/m。能夠使用更高導(dǎo)電性的HTM層材料以實(shí)現(xiàn)更高的電導(dǎo)率。根據(jù)本發(fā)明提供了一種有機(jī)發(fā)光器件。所述器件包括第一電極、結(jié)晶有機(jī)層、發(fā)光層和第二電極。能夠在第一電極上并以與第一電極電連接的方式設(shè)有結(jié)晶有機(jī)層且所述結(jié)晶有機(jī)層的電導(dǎo)率能夠?yàn)榧sI. OX 10_9S/m至約I. OX 10_7S/m。能夠在所述結(jié)晶有機(jī)層上并以與所述結(jié)晶有機(jī)層電連接的方式設(shè)有發(fā)光層且所述發(fā)光層能夠包含能夠在發(fā)射波長(zhǎng)下發(fā)光的發(fā)光有機(jī)材料。能夠在發(fā)光層上并以與所述發(fā)光層電連接的方式設(shè)有第二電極,使得所述發(fā)光層夾在所述第一電極與第二電極之間。本發(fā)明提供了降低有機(jī)層的折射率的方法。所述方法包括施加步驟、能量化步驟和轉(zhuǎn)印步驟,能夠?qū)⑺霾襟E一起進(jìn)行重復(fù)以多次施加多種液體墨,所述液體墨分別包含不同的溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。能夠?qū)⒏鞣N液體墨施加到轉(zhuǎn)印表面上以形成有機(jī)發(fā)光器件的各個(gè)層。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)承載流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⒏赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到布置在半透明襯底上的半透明電極上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在半透明電極上。轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約10. O μ m至約10. Omm的距離處。沉積干膜有機(jī)材料以在小于約IOOnm/秒的速率下增大層厚度,從而形成第一有機(jī)層。將第二液體墨施加到第二轉(zhuǎn)印表面上,所述第二液體墨定義為載流流體和用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層的溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。將第二轉(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)載流流體并在第二轉(zhuǎn)印表面上形成第二干膜有機(jī)材料。將第二干膜有機(jī)材料從第二轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到第一有機(jī)層上,使得第二干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積。沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下增大層厚度, 從而形成第二有機(jī)層。第一有機(jī)層的折射率能夠?yàn)樵诎胪该饕r底的折射率與第二有機(jī)層的折射率之間的中間值。本發(fā)明提供了提高有機(jī)發(fā)光器件中的光散射的方法。所述方法包括施加步驟、能量化步驟、轉(zhuǎn)印步驟和沉積步驟。能夠?qū)⒁后w墨施加到轉(zhuǎn)印表面上以形成有機(jī)發(fā)光器件的層。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)承載流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上,其中轉(zhuǎn)印表面位于距襯底小于約200 μ m的距離處。能夠沉積轉(zhuǎn)印的有機(jī)膜材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下并在約I. Ong/秒至約100 μ g/秒的質(zhì)量沉積速率下增大層厚度,從而形成多層的粗糙有機(jī)層。所述多層的粗糙有機(jī)層能夠包括約2個(gè)子層至約200個(gè)子層并具有約5. Onm至約LOym的粗糙度,所述粗糙度為在面積10 μ m2中表面厚度偏差的總和的均方根。能夠在多層的粗糙有機(jī)層上沉積發(fā)光材料以形成發(fā)光層和有機(jī)發(fā)光器件疊層的至少一部分。包括多層粗糙有機(jī)層和發(fā)光層的有機(jī)發(fā)光器件疊層能夠顯示約I. 01至約
2.O的亮度效率。本發(fā)明提供了有機(jī)發(fā)光器件疊層。所述疊層能夠包括襯底。所述疊層能夠包括在襯底上形成的的干膜有機(jī)材料層,其包括約2個(gè)子層至約20個(gè)子層、面對(duì)襯底的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面。所述疊層能夠包括在所述干膜有機(jī)材料層上方的發(fā)光層,其使得所述干膜有機(jī)材料層在所述襯底與所述發(fā)光層之間。所述發(fā)光層能夠包含在特定發(fā)射波長(zhǎng)下發(fā)光的發(fā)光有機(jī)材料。所述第二表面能夠顯示約I. Onm至約I. O μ m的表面粗糙度,所述表面粗糙度為在面積IOym2中表面厚度偏差的總和的均方根。所述有機(jī)發(fā)光器件疊層能夠顯示約I. 01至約2. O的發(fā)光效率。本發(fā)明提供了形成有機(jī)發(fā)光器件的微腔的方法。所述方法能夠包括施加步驟、能量化步驟、轉(zhuǎn)印步驟和沉積步驟。能夠?qū)⒁后w墨施加到轉(zhuǎn)印表面上以形成有機(jī)發(fā)光器件的層。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)載流流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上,從而形成第一有機(jī)緩沖層。所述襯底能夠包括第一反射電極且轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約10. O μ m至約10. Omm的距離處。能夠沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約50nm/秒的速率下增大層厚度。能夠在第一有機(jī)緩沖層上方沉積發(fā)光有機(jī)材料以形成發(fā)光層,從而使第一有機(jī)緩沖層位于襯底與發(fā)光層之間。能夠在發(fā)光層上方沉積第二反射電極使發(fā)光層位于第一反射電極與第二反射電極之間,從而形成OLED微腔。第一和第二反射電極中的至少一個(gè)能夠是半透明的且所述第一反射電極和第二反射電極彼此隔開一定距離。所述距離能夠與微腔的深度相對(duì)應(yīng)。對(duì)微腔的深度進(jìn)行設(shè)定以實(shí)現(xiàn)發(fā)光有機(jī)材料的發(fā)射波長(zhǎng)的共振發(fā)射O本發(fā)明提供了有機(jī)發(fā)光器件的微腔。所述微腔能夠包括襯底、干膜有機(jī)材料層、發(fā)光層和第二反射電極。所述襯底能夠包括第一反射電極。能夠在襯底上形成所述干膜有機(jī)材料層,且其包括面對(duì)襯底的第一表面和與所述第一表面相反的第二表面。能夠在干膜有機(jī)材料層上方設(shè)有發(fā)光層,以使干膜有機(jī)材料層布置在第一反射電極與發(fā)光層之間。所述發(fā)光層能夠包含發(fā)光有機(jī)材料。能夠在發(fā)射層上方設(shè)有第二反射電極,以使發(fā)光層布置在第一反射電極與第二反射電極之間。所述第二表面能夠顯示約I. Onm至約Ι.Ομ 的表面 在面積10 μ m2中表面厚度偏差的總和的均方根。有機(jī)發(fā)光器件疊層能夠顯示約I. 01至約2.0的亮度效率。能夠使用粗糙的表面界面將其中提高了顏色色度的微腔效應(yīng)與其中提高了亮度效率的出光效應(yīng)分開。第一和第二反射電極中的至少一個(gè)能夠是半透明的。所述第一反射電極和第二反射電極能夠彼此隔開一定距離,所述距離與微腔的深度相對(duì)應(yīng),并對(duì)微腔的深度進(jìn)行設(shè)定以實(shí)現(xiàn)發(fā)光有機(jī)材料的發(fā)射波長(zhǎng)的共振發(fā)射。
參考附圖以更好地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)勢(shì),所述附圖旨在說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明。圖I是顯示根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的工藝流程的流程圖。圖2A 2D為根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的具有層沉積順序的器件疊層的示意圖。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式用于改變HTM層的厚度并調(diào)整器件發(fā)射光譜的VTE工藝、熱噴射工藝或其組合的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式形成有機(jī)發(fā)光器件的干燥有機(jī)層的方法的流程圖。圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式在多種沉積條件下形成的三種不同膜形態(tài)的示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式形成有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層的方法的流程圖。圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的OLED疊層的示意圖,其中使用熱噴射印刷的低折射率的空穴傳輸材料(HTM)作為出光層構(gòu)造所述OLED疊層。圖8是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式降低有機(jī)層折射率的方法的流程圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式提高有機(jī)發(fā)光器件中光散射的方法的流程圖。
圖IOA是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的法布里-珀羅(Fabry-Perot) (FP)微腔的基本模式的示意圖,其中m = 1,對(duì)應(yīng)的共振波長(zhǎng)等于λ = 2η,且腔內(nèi)的其他波長(zhǎng)因重排的光學(xué)模式密度而受到抑制。圖IOB是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的EML相對(duì)于圖IOA中所示的法布里-珀羅(FP)微腔的位置的示意圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式能夠?qū)崿F(xiàn)的法布里-珀羅(FP)微腔模式(m =
2)的示意圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的器件疊層的示意圖并顯示了在微腔腹點(diǎn)位置處的用于提高光發(fā)射的發(fā)光層(EML)。圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的藍(lán)色OLED發(fā)光色度作為HIL2厚度(xnm)的函數(shù)的圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式形成有機(jī)發(fā)光器件的微腔的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種OLED,其包括布置在陽極和陰極之間并與所述陽極和陰極電連接的至少一個(gè)有機(jī)層。當(dāng)施加電流時(shí),所述陽極向所述有機(jī)層注入空穴且所述陰極向所述有機(jī)層注入電子。注入的空穴和電子分別向帶相反電荷的電極遷移。當(dāng)電子和空穴位于有機(jī)層內(nèi)的同一分子上時(shí),形成“激子”,所述激子包含具有激發(fā)能態(tài)的局部(localized)電子-空穴對(duì)。當(dāng)激子通過光電發(fā)射機(jī)理弛豫(relax)時(shí),可發(fā)光。根據(jù)多種實(shí)施方式,本發(fā)明提供了施加多種層的方法,所述多種層包括用于控制OLED器件或其他有機(jī)多層光產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的性能的緩沖層。例如,緩沖層或其他層能夠包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)和阻擋層(BL)中的至少一種。還能夠并入其他層如保護(hù)層。能夠使用和/或調(diào)節(jié)此處所述的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)如墨濃度、沉積(聚集)速率、質(zhì)量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時(shí)間,使得第一烘烤有機(jī)層、緩沖層、或任一其他層能夠具有期望的特性,以使得該層適用于一種或多種OLED的應(yīng)用。能夠通過調(diào)節(jié)許多參數(shù)以控制熱噴射法。能夠?qū)?shù)進(jìn)行調(diào)整以改變有機(jī)層的結(jié)構(gòu)和粗糙度,由此在有機(jī)層中產(chǎn)生獨(dú)特的特征。通過控制熱噴射法的條件,能夠控制有機(jī)層的結(jié)構(gòu)和性能,使得能夠提高OLED的性能。膜沉積法涉及膜材料在襯底上的聚集,由此沉積的材料首先是分子,然后形成簇,然后尺寸增大而形成島狀物,然后接合而最終形成連續(xù)膜。由于典型的有機(jī)材料的堆積密度低且鍵接方向性強(qiáng),所以其以無定形狀態(tài)沉積。在熱輻射的影響下或在溶劑蒸氣的存在下,在膜生長(zhǎng)期間,有機(jī)分子能夠經(jīng)歷表面遷移、重排或弛豫(relaxation),因此可能會(huì)導(dǎo)致柱狀結(jié)構(gòu)或結(jié)晶結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng),尤其是在高沉積速率下。此外,如果所述膜經(jīng)歷熱處理且粘度足夠低而導(dǎo)致表面張力克服內(nèi)摩擦,則膜開始流回。如果所述膜與下襯底不完全相容,則其開始從所述襯底拉起并脫濕,結(jié)果例如通過旋節(jié)線分解而形成一些明顯的表面圖案。本發(fā)明的熱噴射沉積膜能夠例如充當(dāng)晶種層或緩沖層以提供用于沉積OLED疊層的其他層如剩余層的襯墊。使用熱噴射沉積法和后沉積熱處理的組合,以在微米規(guī)?;蚣{米規(guī)模上產(chǎn)生明顯的表面圖案。能夠改變層的厚度或能夠改變有機(jī)層的表面粗糙度,且能夠?qū)嵤┻@些變化以提高例如亮度效率的特征。
參考附圖,圖I是顯示根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的工藝流程10的流程圖。OLED襯底20被提供作為襯底前端30的一部分。在構(gòu)造襯底前端20時(shí),能夠使用熱噴射沉積50將HIL/HTL墨40施加到OLED襯底20上。在墨轉(zhuǎn)印之后,將襯底前端30進(jìn)行后烘烤處理60。然后,在完成的如端上構(gòu)造襯底后端70,以形成最終的OLED 80。參考其余的圖,在不同圖中使用的相同參考數(shù)字表示與其他圖中所述的相同的層材料和厚度。圖2A 2D是具有根據(jù)本發(fā)明形成的層沉積順序的器件疊層的示意圖。所述疊層各自具有前端(FE)、居間的熱噴射施加的空穴傳輸材料(HTM)層88和后端(BE)。圖2A是根據(jù)本發(fā)明能夠制造的OLED疊層的示意圖。該疊層的前端能夠包括陽極82、HIL 84和HTM層86。該疊層的后端能夠包括HTL 90、EML 94、ETL 96和陰極98。陽極82能夠包含例如氧化銦錫(ITO)。HIL 84能夠?yàn)?0nm厚且能夠包含例如在美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2011/0057171A1中所描述的材料,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。HTM層86能夠?yàn)?0nm厚且能夠包含例如美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2007/0134512 Al中所示的式2的材料,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。HTL 90能夠?yàn)?0nm厚且能夠包含 NPB0 EML 94能夠?yàn)?0nm厚。ETL 96能夠?yàn)?0nm厚且能夠包含例如美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2009/0167162 Al中所描述的材料,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。陰極98能夠包含鋰的氟化物和/或鋁。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的另一種OLED疊層的示意圖。該疊層的前端(FE)能夠包括陽極82和HIL 84。該疊層的后端(BE)能夠包括HTL 90、EML 94、ETL 96和陰極98。圖2C是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的又一種疊層的示意圖。該疊層的前端(FE)能夠包括陽極82和HIL 84。該疊層的后端(BE)能夠包括HTM層86、HTL 90,EML 94,ETL 96和陰極98。圖2D是根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式的又一種疊層的示意圖。該疊層的前端(FE)能夠包括陽極82、HIL 84和HTM層86。該疊層的后端(BE)能夠包括另一 HTM層86、HTL 90、EML 94、ETL 96 和陰極 98。本發(fā)明的熱噴射沉積法使得能夠通過改變大量參數(shù)中的任意一個(gè)從而改變膜的厚度。例如,所述方法能夠涉及使用在液體墨中的具體有機(jī)材料濃度、印刷間距、每像素的墨滴數(shù)、墨滴體積、和/或使用特定的蒸鍍條件(印刷、溫度和持續(xù)時(shí)間)。用于沉積HIL或HTL的墨制劑能夠考慮隨后將使用的具體的EML墨?!扒岸恕?FE)是指在熱噴射沉積工藝之前沉積的那些層和所實(shí)施的步驟。OLED前端工藝能夠包括襯底的化學(xué)清潔、漂洗、烘烤、UV臭氧處理、氧等離子體清潔、和通過VTE或其他沉積方法來涂覆HIL或HTL?!昂蠖斯に嚒?BE)能夠包括通過VTE涂覆HIL或HTL,以及沉積EML、ETL和電極。取決于工藝是從陽極還是從陰極開始,能夠?qū)⑴cFE或BE相關(guān)的層顛倒。將根據(jù)本發(fā)明的一些FE和BE工藝的實(shí)例示于圖3中。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于改變HTM層厚度并調(diào)整器件發(fā)射光譜的VTE工藝、熱噴射工藝或其組合的示意圖。顯示了 OLED疊層,其包括陽極82和在前端(FE)上的HIL84。所述HTM層100位于前端與后端之間并能夠通過熱噴射、VTE或其組合來沉積。所述后端能夠包括HTL 90、EML 94、ETL 96和陰極98。顯示了 HTM層100的四種不同實(shí)施方式。實(shí)施方式A包括形成VTE-HTM層102,然后形成熱噴射HTM層88。實(shí)施方式B僅包括形成熱噴射HTM層88。實(shí)施方式C包括形成熱噴射HTM層88,然后形成VTE-HTM層104。實(shí)施方式D包括形成第一 VTE-HTM層102,然后形成熱噴射HTM層88,然后形成第二 VTE-HTM層104。圖4顯示了本發(fā)明提供的形成有機(jī)發(fā)光器件的干燥有機(jī)層的方法。所述方法能夠包括施加、能量化、轉(zhuǎn)印和烘烤步驟。例如,圖4是根據(jù)本發(fā)明形成有機(jī)發(fā)光器件的干燥有機(jī)層的方法110的流程圖。顯示了施加步驟120,然后是施加能量步驟130,然后是轉(zhuǎn)印步驟140,再然后是烘烤步驟150。首先將液體墨施加到轉(zhuǎn)印表面上,以形成有機(jī)發(fā)光器件的層。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。然后,向轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)載流流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。然后,能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上。轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約I. O μ m至 約50. Omm的距離處。能夠沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下增大層厚度,從而在襯底上形成預(yù)烘烤的有機(jī)層。能夠在約50°C至約250°C第一烘烤溫度下將預(yù)烘烤有機(jī)層烘烤約5. O毫秒至約5. O小時(shí)的第一烘烤時(shí)間,以形成有機(jī)發(fā)光器件的第一烘烤有機(jī)層。利用本發(fā)明的方法,能夠使用任一類型的轉(zhuǎn)印表面或轉(zhuǎn)印表面的類型的組合。轉(zhuǎn)印表面的類型的實(shí)例能夠包括噴嘴、平坦表面和通道。能夠使用任意數(shù)量的轉(zhuǎn)印表面,任意一種特殊的轉(zhuǎn)印表面能夠包含用于噴射或另外轉(zhuǎn)印墨、有機(jī)材料或其它種類材料的一個(gè)或多個(gè)開口。所述有機(jī)材料能夠包含一種或多種有機(jī)分子。盡管如此處所述的“有機(jī)材料”包含至少一種有機(jī)材料,該有機(jī)材料還能夠包含無機(jī)屬性的雜質(zhì)或少量無機(jī)材料。轉(zhuǎn)印步驟可以包括將有機(jī)材料轉(zhuǎn)印到襯底上的步驟。在沉積至少一種有機(jī)材料期間,轉(zhuǎn)印表面可以被定位為相距襯底任意期望距離,能夠利用選定的距離以向沉積的有機(jī)層提供期望的特性。轉(zhuǎn)印表面與襯底之間的距離能夠例如為約I. O μ m至約500mm、約20 μ m至約10_、約30 μ m至約2. 0_、約40 μ m至約60 μ m、或約50 μ m。還能夠?qū)⑦@些距離用于不包括烘烤步驟的實(shí)施方式中。在沉積步驟期間沉積的至少一種有機(jī)材料能夠在任意期望速率下增大層厚度,以形成預(yù)烘烤的有機(jī)層。例如,能夠在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒、約O. 5nm/秒至約750 μ m/秒、約I. Onm/秒至約600 μ m/秒、約5. Onm/秒至約500 μ m/秒、約IOnm/秒至約400 μ m/秒、約25nm/秒至約250 μ m/秒、約50nm/秒至約100 μ m/秒、約IOOnm/秒至約l.Oym/秒、約150nm/秒至約750nm/秒、或約250nm/秒至約500nm/秒的速率下增大層厚度。能夠在任意期望溫度下將預(yù)烘烤的有機(jī)層或沉積的任意其他有機(jī)層烘烤任意期望的持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選地,在至少轉(zhuǎn)印的有機(jī)材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下對(duì)所述層進(jìn)行烘烤。烘烤溫度能夠?yàn)榧s30°C至約450°C、約40°C至約400°C、約45°C至約300°C、約50°C至約250 V、約55°C至約235°C、約60 V至約220 V、約70 V至約205°C、約80 V至約180°C、或約100°C至約160 °C。烘烤時(shí)間的持續(xù)時(shí)間、或在兩種不同烘烤時(shí)間之間的烘烤時(shí)間的持續(xù)時(shí)間之差能夠?yàn)榧s5. O毫秒至約5. O小時(shí)、約10毫秒至約2. 5小時(shí)、約50毫秒至約I. 5小時(shí)、約100毫秒至約I. O小時(shí)、約250毫秒至約30分鐘、約500毫秒至約15分鐘、約I. O秒至約10分鐘、約5. O秒至約2. 5分鐘、約10秒至約I. O分鐘、約15秒至約50秒、或約20秒至約45秒。例如,烘烤能夠?qū)⒁r底加熱至高溫并保持一段時(shí)間,例如在約150°C至約180°C下保持約3分鐘。所述溫度能夠?yàn)榻咏虺^HIL或HTL有機(jī)材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,使得有機(jī)材料能夠流回或重排,由此使得表面粗糙度最小化。能夠?qū)婵緶囟群蜁r(shí)間進(jìn)行設(shè)置,以使其不超 過特定界限,從而阻止所述層結(jié)晶或再蒸發(fā)。能夠?qū)⑺龇椒▽?shí)施任意期望的次數(shù),以形成任意期望的層數(shù)。如果形成多個(gè)烘烤的有機(jī)層,則各個(gè)后續(xù)層的烘烤溫度應(yīng)小于用于烘烤先前烘烤一層或多層的烘烤溫度。即,如果期望將各個(gè)層加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,則各個(gè)后續(xù)烘烤層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)小于任一先前烘烤層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,從而防止或最小化先前烘烤層的移動(dòng)或變化。兩個(gè)順序沉積層的烘烤溫度和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之差能夠?yàn)榧sI. (TC至約500°C、約15°C至約250 V、約20 V至約100°C、約25°C至約75°C、約40 V至約70 V、或約45 V至約65°C。例如,用于第一有機(jī)層的烘烤溫度能夠?yàn)榧s50°C至約250°C,用于第二有機(jī)層的烘烤溫度能夠?yàn)榧s50°C至約235°C,但比用于第一層的小,用于第三有機(jī)層的烘烤溫度能夠?yàn)榧s50°C至約220°C,但比用于第二層的小,等等。在一些實(shí)施方式中,能夠在一個(gè)或多個(gè)溫度下對(duì)特殊的有機(jī)層進(jìn)行烘烤。后續(xù)層的烘烤時(shí)間持續(xù)時(shí)間能夠等于或小于先前層的烘烤時(shí)間。例如,第二烘烤時(shí)間能夠小于第一烘烤時(shí)間,第三烘烤時(shí)間能夠小于第二烘烤時(shí)間,第四烘烤時(shí)間能夠小于第三烘烤時(shí)間,且第五烘烤時(shí)間能夠小于第四烘烤時(shí)間。如此處更詳細(xì)描述地,能夠使用和/或調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)如墨濃度、沉積(轉(zhuǎn)印/聚集)速率、質(zhì)量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時(shí)間,以制造具有特殊的期望特征的有機(jī)層。例如,能夠?qū)Τ练e速率和烘烤時(shí)間中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié),使得有機(jī)層具有結(jié)晶特征。使用更快的沉積(轉(zhuǎn)印聚集)速率、在更高溫度下烘烤、和/或烘烤更長(zhǎng)的烘烤時(shí)間,有助于實(shí)現(xiàn)結(jié)晶層。能夠?qū)Τ练e速率和烘烤時(shí)間中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié),使得有機(jī)層具有多孔特征。在一些實(shí)施方式中,快速沉積速率、低烘烤溫度、和/或短烘烤時(shí)間能夠有助于得到多孔層。能夠使用更高的質(zhì)量沉積速率、低烘烤溫度、和/或短烘烤時(shí)間,以制造粗糙層。對(duì)沉積速率和烘烤時(shí)間中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié),使得烘烤層具有粗糙特征。圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明多種實(shí)施方式在多種沉積條件下形成的三種不同膜形態(tài)的示意圖。通過熱噴射熔劑(flux)將空穴傳輸材料轉(zhuǎn)印到陽極82上,所述陽極82能夠包括在玻璃襯底上分層的氧化銦錫。在左側(cè)所示的疊層中,顯示了在陽極82上形成的具有納米晶形態(tài)的熱噴射HTM層106,其覆蓋有VTE-HTM層102、HTL 90,EML 94、ETL96和陰極98。在中間所示的疊層中,顯示了在陽極82上的具有納米孔形態(tài)的熱噴射HTM層108,然后是VTE-HTM層102、HTL 90、EML94、ETL 96和陰極98。在右側(cè)所示的疊層中,顯示了在陽極82上的粗糙/致密的HTM層103,然后是HTL 91、EML 95、ETL 96和陰極98。能夠在特定一段時(shí)間內(nèi)噴射的有機(jī)材料的質(zhì)量方面,對(duì)從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印的有機(jī)材料的速率進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述質(zhì)量轉(zhuǎn)印速率能夠?yàn)榧sO. 5ng/秒至約500 μ g/秒、約I. Ong/秒至約100 μ g/秒、約5. Ong/秒至約80 μ g/秒、約15ng/秒至約10 μ g/秒、約50ng/秒至約Iyg/秒、約IOOng/秒至約500ng/秒、或約200ng/秒至約400ng/秒。有機(jī)層能夠形成為任意期望的厚度。所述有機(jī)層的厚度能夠?yàn)榧sO. 5nm至約100 μ m、約 I. Onm 至約 50 μ m、約 IOnm 至約 10 μ m、約 20nm 至約 I. O μ m、約 50nm 至約 500nm、或約IOOnm至約300nm。有機(jī)層能夠形成為任意期望的密度。所述有機(jī)層的密度能夠?yàn)榧sO. lg/cm3至約7. 5g/cm3、約 O. 25g/cm3 至約 5. Og/cm3、約 O. 5g/cm3 至約 2. 5g/cm3、約 I. Og/cm3 至約 2. Og/cm3、或約 I. 25g/cm3 至約 I. 5g/cm3。
有機(jī)層能夠形成為任意期望的表面粗糙度。所述有機(jī)層的表面粗糙度能夠?yàn)榧s
O.Inm 至約 10 μ m、約 O. 25nm 至約 5. O μ m、約 O. 5nm 至約 I. O μ m、約 I. Onm 至約 500nm、約
5.Onm 至約 250nm、約 IOnm 至約 125nm、約 20nm 至約 lOOnm、約 25nm 至約 75nm、或約 40nm 至約50 μ m,所述表面粗糙度表示為在面積10 μ m2中表面厚度偏差的均方根。例如,能夠在小于20nm的規(guī)模上提供粗糙度。第一烘烤有機(jī)層或此處所描述的任意其他有機(jī)層能夠包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和阻擋層中的至少一種。如此處所使用的,術(shù)語“有機(jī)”能夠包括能夠用于制造有機(jī)光電子器件的小分子有機(jī)材料以及聚合物。小分子能夠指不是聚合物的任意一種有機(jī)材料,且“小分子”的尺寸和/或質(zhì)量能夠相對(duì)大。小分子能夠包括重復(fù)單元。小分子還能夠例如作為聚合物骨架上的側(cè)基或作為骨架的一部分而被并入聚合 物中。小分子還能夠充當(dāng)樹枝狀聚合物的核心部分,所述樹枝狀聚合物由在所述核心部分上構(gòu)造的一系列化學(xué)殼構(gòu)成。樹枝狀聚合物的核心部分能夠?yàn)闊晒饣蛄坠庑》肿影l(fā)射體。樹枝狀聚合物能夠?yàn)椤靶》肿印保糜贠LED領(lǐng)域中的所有樹枝狀聚合物能夠?yàn)樾》肿?。小分子通常具有良好限定的化學(xué)式并具有單一的分子量,而聚合物具有從分子到分子變化的化學(xué)式和分子量范圍或分子量。如此處所使用的,“有機(jī)”還包括烴和雜原子取代的烴配體的金屬絡(luò)合物。能夠?qū)⑷我夂线m的空穴注入材料用于空穴注入層或其他層??昭ㄗ⑷雽?HIL)能夠使得陽極表面平面化或潤(rùn)濕,從而高效地將空穴從陽極注入空穴注入材料中。在一些實(shí)施方案中,空穴注入層能夠包含溶液沉積的材料,例如旋涂的聚合物,例如PEDOT:PSS,或其能夠包含氣相沉積的小分子材料,例如CuPc或MTDATA。所述空穴注入層還能夠具有含HOMO (最高占據(jù)分子軌道)能級(jí)的電荷攜帶組分,所述能級(jí)有利地與HIL第一面上的相鄰陽極層和在HIL第二相對(duì)面上的空穴傳輸層相匹配,如由此處所述的相對(duì)電離勢(shì)(IP)能所限定的?!半姾蓴y帶組分”是實(shí)際上傳輸空穴的用于產(chǎn)生HOMO能級(jí)的材料。該組分能夠?yàn)镠IL的基礎(chǔ)材料,或其能夠?yàn)閾诫s劑。使用摻雜的HIL,使得可因其電性能而選擇摻雜劑,并因形態(tài)性能如潤(rùn)濕性、柔性、粗糙度等而選擇主體。提供HIL材料的性能,使得空穴能夠有效地從陽極注入HIL材料中。所述HIL的厚度能夠是足夠厚的,以幫助陽極層表面的平面化或潤(rùn)濕,所述厚度例如為約IOnm至約50nm。能夠?qū)⑷我庖环N適合的空穴傳輸材料用于空穴傳輸層或其他層。例如,空穴傳輸層能夠包含能夠傳輸空穴的材料。所述空穴傳輸層能夠?yàn)楸菊鞯?未摻雜的)或摻雜的。使用摻雜能夠提高電導(dǎo)率。a-Nro和Tro是本征空穴傳輸層的實(shí)例。P型摻雜的空穴傳輸層的實(shí)例為以50 I的摩爾比摻雜F4-TCNQ的m-MTDATA,如授予Forrest等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2003/0230980 Al中所述,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。能夠使用其他空穴傳輸層。能夠?qū)⑷我庖环N適合的發(fā)光材料用于發(fā)光層(EML)。EML能夠包含在陽極和陰極之間通過電流時(shí)能夠發(fā)光的有機(jī)材料。發(fā)光層能夠包含磷光發(fā)射材料,盡管能夠取代性地或另外使用熒光發(fā)射材料。磷光材料可能具有更高的發(fā)光效率。發(fā)光層還能夠包含例如摻雜有發(fā)光材料的能夠傳輸電子和/或空穴的主體材料,所述發(fā)光材料能夠捕獲電子、空穴和/或激子,使得激子通過光電發(fā)射機(jī)理從發(fā)光材料中弛豫(relax)。發(fā)光層能夠包含將傳輸和發(fā)光性能結(jié)合的單一材料。無論發(fā)光材料是摻雜劑還是主要成分,發(fā)光層能夠包含對(duì)發(fā)光材料的發(fā)射進(jìn)行調(diào)整的其他材料如摻雜劑。EML能夠包含能夠以組合的方式發(fā)射期望光譜的多種發(fā)光材料。磷光發(fā)射材料的實(shí)例包括Ir(ppy)3。熒光發(fā)射材料的實(shí)例包括DCM和DMQA。主體材料的實(shí)例包括Alq3XBP和mCP。在授予Thompson等人的美國(guó)專利US6,303,238 BI中描述了發(fā)光材料和主體材料的實(shí)例,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。在EML中能夠以多種形式包括發(fā)光材料。例如,能夠?qū)l(fā)光小分子并入聚合物中。例如,通過并入聚合物骨架中以形成共聚物、或通過作為側(cè)基鍵合在聚合物上,能夠?qū)⑿》肿幼鳛閱为?dú)且不同的分子物種并入聚合物中。能夠使用其他發(fā)光層材料和結(jié)構(gòu)。例如,小分子發(fā)光材料能夠作為樹枝狀聚合物的核心存在。 能夠?qū)⑷我庖环N適合的電子傳輸材料用于電子傳輸層。電子傳輸層能夠包含能夠傳輸電子的材料。所述電子傳輸層能夠?yàn)楸菊鞯?未摻雜的)或摻雜的。使用摻雜能夠提高電導(dǎo)率。Alq3是本征電子傳輸層的實(shí)例。η型摻雜的電子傳輸層的實(shí)例為以I : I的摩爾比摻雜Li的BPhen,如授予Forrest等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2003/0230980 Al中所 述,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。能夠替代性地或另外使用其他電子傳輸層。能夠?qū)⑷我庖环N適合的電子注入材料用于電子注入層。電子注入層能夠?yàn)楦倪M(jìn)電子向電子傳輸層內(nèi)注入的任意一種層。LiF/Al是能夠被用作電子注入層的材料的實(shí)例,所述電子注入層將電子從相鄰層注入電子傳輸層中。能夠?qū)⑵渌牧匣虿牧系慕M合用于注入層。在美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2004/0174116 Al中提供了注入層的實(shí)例,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。能夠使用阻擋層以降低離開EML的電荷載流子(電子或空穴)的數(shù)目和/或激子的數(shù)目。電子阻擋層能夠位于EML與HTL之間以阻擋電子在HTL方向離開發(fā)光層。如果包括,則空穴阻擋層能夠位于EML與ETL之間以阻擋空穴在電子傳輸層方向離開發(fā)光層。能夠另外或替代性地使用阻擋層來阻擋激子向發(fā)光層外部的擴(kuò)散。在授予Forrest等人的美國(guó)專利6,097,147和美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2003/02309890 Al中更詳細(xì)地描述了阻擋層的理論和用途,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處?!白钃鯇印笔悄軌蛱峁﹦?shì)壘的層,所述勢(shì)壘大大抑制了電荷載流子和/或激子通過器件的傳輸而不必完全阻擋電荷載流子和/或激子。在器件中存在這種阻擋層,能夠?qū)е卤热鄙僮钃鯇拥念愃破骷叩枚嗟男?。使用阻擋層,以將發(fā)射限定在期望的OLED區(qū)域內(nèi)。使用保護(hù)層,以在隨后的制造工藝期間保護(hù)下層。例如,用于制造金屬或金屬氧化物電極的工藝能夠損害有機(jī)層,且能夠使用保護(hù)層降低或消除這種損害。保護(hù)層能夠?qū)τ谄鋫鬏數(shù)妮d流子類型具有高的載流子遷移率,使其不會(huì)明顯提高器件的操作電壓。CuPc、BCP和多種金屬酞菁是能夠用于保護(hù)層中的材料的實(shí)例。能夠使用其他材料或材料的組合。保護(hù)層的厚度優(yōu)選足夠厚,從而使由于在沉積有機(jī)保護(hù)層之后發(fā)生的制造工藝而對(duì)下層造成的損害最低,但保護(hù)層不能厚到大大提高器件的操作電壓的厚度。能夠?qū)ΡWo(hù)層進(jìn)行摻雜以提高其電導(dǎo)率。例如,CuPc或BCP保護(hù)層能夠摻雜Li。能夠按美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2004/0174116 Al中所述來使用保護(hù)層,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。其中,通過此處的設(shè)備和方法沉積的材料包括有機(jī)材料、金屬材料和無機(jī)半導(dǎo)體和絕緣體,例如無機(jī)氧化物、硫族化物、IV族半導(dǎo)體、III V族化合物半導(dǎo)體和II VI族半導(dǎo)體。能夠使用如下材料或本領(lǐng)域中已知的其他材料中的任意一種4,V -N,N-二咔唑-聯(lián)苯基m-MTDATA 4,4',4"-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(CBP) ;8_三-羥基喹啉鋁(Alq3) ;4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen);四氟-四氰基-醌二甲烷(F4-TCNQ);三(2-苯基吡啶)-銥(Ir(ppy)3) ;2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP);銅酞菁(CuPc);氧化銦錫(ITO) ;N,N' - 二苯基-N-N' -二(I-萘基)_ 對(duì)二氨基聯(lián)苯(NPD) ;N,N' - 二苯基-N-N' -二(3-甲苯基)-對(duì)二氨基聯(lián)苯(TPD) ;1,3-N,N-二咔唑-苯(mCP);4-(二氰基亞乙基)-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基-2-甲基)-4H-吡喃(DCM) ;N,N' -二甲基喹吖酮(DMQA);聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)與聚苯乙烯磺酸酯(PSS)的水分散體;N,N' -二(萘-I-基)-N,N' - 二苯基-對(duì)二氨基聯(lián)苯(NPB)和在 US 2009/0045739A1 中所述的其他材料,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處;電子傳輸材料,如在US2009/0167162 Al中所述的那些,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處;以及在例如US 2007/0134512 Al中所述的空穴傳輸材料,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。
能夠?qū)⒋D(zhuǎn)印或另外沉積的材料進(jìn)行修飾以使其與特別的沉積方法相容。例如,在小分子中能夠使用支化或非支化的取代基如烷基和芳基以提高其經(jīng)溶液加工的能力。能夠使用取代基。具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的材料比具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的材料具有更好的溶液加工性能,因?yàn)椴粚?duì)稱材料能夠顯示更低的重結(jié)晶趨勢(shì)。能夠使用樹枝狀聚合物的取代基以提高小分子經(jīng)溶液加工的能力。本發(fā)明的方法通常使用熱噴射以在襯底上沉積至少一種有機(jī)層或其他層。還能夠使用通過其他手段如通過真空熱蒸鍍(VTE)沉積層或另外的層。例如,所述方法能夠還包括通過真空熱蒸鍍?cè)谝r底和第一烘烤有機(jī)層中的至少一種上沉積至少一種有機(jī)材料或其他材料,以形成有機(jī)層。能夠在熱噴射沉積步驟之前和/或之后實(shí)施真空熱蒸鍍步驟。能夠使用熱噴射、真空熱蒸鍍、或其他沉積方法的任意組合來構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)層。例如,能夠使用熱噴射和真空熱蒸鍍的組合以沉積緩沖層。能夠使用熱噴射和真空熱蒸鍍的組合以構(gòu)造空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。能夠在惰性氣氛中實(shí)施沉積步驟和烘烤步驟中的至少一種。也能夠在惰性氣氛中實(shí)施其他步驟。能夠使用任意一種適合的惰性氣氛。例如,能夠使用包含氮、氦、氖、氬、氪、氙或其任意組合的氣氛。還能夠使用非惰性氣氛。當(dāng)使用惰性氣氛時(shí),其不需要完全呈惰性,且能夠包含少量活性分子。用于本發(fā)明中的襯底能夠是提供期望結(jié)構(gòu)性能的任意一種適合的襯底。所述襯底能夠?yàn)槿嵝曰騽傂缘摹K鲆r底能夠?yàn)橥该?、半透明或不透明的。塑料和玻璃為?yōu)選的剛性襯底材料的實(shí)例。塑料和金屬箔為優(yōu)選的柔性襯底材料的實(shí)例。襯底能夠包含有助于制造電路的半導(dǎo)體材料。例如,襯底能夠包含在其上制造電路并能夠控制隨后沉積在襯底上的OLED層的硅晶片。能夠使用其他襯底材料。能夠選擇襯底的材料和厚度以獲得期望的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能。在本發(fā)明的方法、設(shè)備和系統(tǒng)中,能夠使用一個(gè)或多個(gè)電極。所述電極能夠包括陽極或陰極。能夠緊鄰所述電極形成第一烘烤有機(jī)層或另一個(gè)層。能夠直接在所述電極上形成第一烘烤有機(jī)層或其他層。包括第一電極的轉(zhuǎn)印、沉積或其他應(yīng)用的方法能夠還包括將第二電極轉(zhuǎn)印在一個(gè)或多個(gè)第一烘烤有機(jī)層上或在其上沉積的層上,以形成OLED結(jié)構(gòu)。在第一烘烤有機(jī)層與第二電極之間能夠沉積至少一個(gè)有機(jī)層或其他層。OLED通常(但不總是)通過至少一個(gè)電極發(fā)光,且一個(gè)或多個(gè)透明電極能夠用于有機(jī)光電子器件中。例如,能夠使用透明電極材料如氧化銦錫(ITO)。能夠使用在美國(guó)專利5,703, 436和5,707, 745中所述的透明頂電極,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。能夠使用透明的底電極來代替透明的頂電極或以與透明的頂電極組合的方式使用。對(duì)于僅通過一個(gè)電極發(fā)光的器件,另一個(gè)電極不需要是透明的,而是能夠包含具有高電導(dǎo)率的厚的且反射性的金屬層。類似地,對(duì)于僅通過一個(gè)電極發(fā)光的器件,另一個(gè)電極能夠?yàn)椴煌该骱?或反射性的。當(dāng)電極不需要是透明的時(shí),使用更厚的層能夠提供更好的電導(dǎo)率,使用反射性電極能夠通過將光反射回到透明電極而提高通過該另一電極的發(fā)射光的量。根據(jù)本發(fā)明,能夠制備完全或部分透明的器件,其中兩個(gè)電極都至少部分透明。在一些實(shí)施方式中,能夠制造側(cè)發(fā)光OLED且在這種器件中一個(gè)或兩個(gè)電極能夠?yàn)椴煌该鞯幕蚍瓷湫缘摹?
能夠由任意適合的材料或材料的組合構(gòu)造電極、陽極或陰極。根據(jù)本發(fā)明使用的陽極能夠是具有將空穴傳輸?shù)接袡C(jī)層的足夠?qū)щ娦缘娜我庖环N適合的陽極。陽極材料能夠包括導(dǎo)電金屬氧化物如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅鋁(AlZnO)和金屬。陽極和襯底能夠是足夠透明的以產(chǎn)生可從OLED疊層的陽極側(cè)發(fā)光的器件。透明襯底與陽極的組合的實(shí)例為商購(gòu)獲得的在玻璃或塑料(襯底)上沉積的ΙΤ0(陽極)。在美國(guó)專利5,844,363和US 6,602,540 Β2中描述了柔性且透明的襯底-陽極組合,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。陽極能夠?yàn)榘胪该?、透明、不透明?或反射性的。能夠選擇陽極的材料和厚度以獲得期望的導(dǎo)電和光學(xué)性能。當(dāng)陽極是透明的時(shí),對(duì)于特定的材料能夠存在厚度范圍,由此材料應(yīng)足夠厚以提供期望的電導(dǎo)率,還應(yīng)足夠薄以提供期望的透明度并在某些情況中提供柔性。能夠使用其他陽極材料和結(jié)構(gòu)。陰極能夠包含本領(lǐng)域中已知的任意一種適合的材料或材料的組合,使得陰極能夠傳導(dǎo)電子并將其注入器件的有機(jī)層中。陰極能夠?yàn)榘胪该?、透明、不透明?或反射性的。金屬和金屬氧化物是適合的陰極材料的實(shí)例。陰極能夠包括單個(gè)層,或能夠具有復(fù)合結(jié)構(gòu)。例如,能夠按具有薄的金屬層和較厚的導(dǎo)電金屬氧化物層的復(fù)合陰極來提供陰極。在復(fù)合陰極中,用于所述較厚的層的材料能夠包括ΙΤ0、IZO和本領(lǐng)域中已知的其他材料。美國(guó)專利 5,703,436、5,707,745、US 6,548,956B2 和 US 6,576,134 B2 描述了陰極的實(shí)例,所述陰極包括具有金屬如Mg:Ag的薄層和疊加的透明的、導(dǎo)電的、濺射沉積的ITO層的復(fù)合陰極,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。能夠使用其他陰極材料和結(jié)構(gòu)。能夠?qū)⒈∧ぞw管(TFT)和/或其他電子元件并入OLED中,例如與電極相鄰地將其并入。能夠使用在美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2010/0171780 Al和US2008/0311307 Al中所述的方法和墨實(shí)施熱噴射印刷,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。能夠使用墨分配器和轉(zhuǎn)印表面如噴嘴,所述墨分配器和轉(zhuǎn)印表面組合起來能夠一起構(gòu)成印刷頭。墨分配器能夠包括例如噴墨,且能夠調(diào)整轉(zhuǎn)印表面使其釋放出基本干燥或固體形式的材料的膜。能夠使用具有任意數(shù)量的開口(噴口)的噴墨分配器,所述開口用于向一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)印表面上/中噴射液體墨。在啟動(dòng)時(shí),能夠從室中噴射墨滴。能夠構(gòu)造用于噴射墨的啟動(dòng)裝置(例如能量源或源如熱和/或機(jī)械)使得基本上同時(shí)噴射多個(gè)液滴。另外,或作為替代,能夠構(gòu)造啟動(dòng)裝置使得從各個(gè)噴口連續(xù)地噴射多個(gè)液滴。利用朝向陣列的噴口,將液滴從多個(gè)墨容納室中沉積到單個(gè)目標(biāo)微孔陣列上。與目標(biāo)微孔陣列相關(guān)的多個(gè)室中的各個(gè)室能夠包括用于向其傳送液體墨滴的一個(gè)或多個(gè)噴口。 能夠使用的排出裝置包括例如在美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2006/0115585 Al中所述的那些裝置,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。用于將有機(jī)材料沉積在襯底上的示例性設(shè)備能夠包括在一端具有轉(zhuǎn)印表面如噴嘴并在另一端具有容器(室)的外殼。所述容器能夠包含用于形成OLED膜的有機(jī)成分。所述有機(jī)成分能夠?yàn)橐后w、固體或其組合。能夠提供熱源,以對(duì)容器及其容納物進(jìn)行加熱。例如,熱源能夠提供加熱例如至約100°C至約700°C的溫度。能夠以脈沖狀方式啟動(dòng)熱源或其他加熱器,以循環(huán)的方式向排出裝置提供熱量。設(shè)備外殼能夠任選地包括進(jìn)口和出口。能夠通過用于接收載氣(作為交換,能夠?yàn)閭鬏敋怏w)的凸緣(flange)限定進(jìn)口和出口。所述載氣能夠?yàn)槿我庖环N適合的氣體或例如惰性氣體的氣體組合,所述惰性氣體例如為氮?dú)狻鍤饣虼颂幩龅钠渌栊詺怏w。在外殼內(nèi)能夠形成傳送通道,以引導(dǎo)載氣的流動(dòng)。能夠放置隔熱物,以使得源自熱源的熱輻射轉(zhuǎn)向,從而保護(hù)排出裝置和在其中或在其上包含的有機(jī)顆粒。不需要使用載氣且根據(jù)多種實(shí)施方式能夠不使用載氣。在轉(zhuǎn)印表面與襯底之間接近且有利的濃度梯度能夠有助于有機(jī)或其他材料的轉(zhuǎn)印。用于在襯底上沉積材料的示例性設(shè)備能夠包括室、多個(gè)噴口、轉(zhuǎn)印表面、以及被稱作微孔的一個(gè)或多個(gè)微孔導(dǎo)管。所述室能夠以液體形式接收墨并將墨從噴口傳遞到轉(zhuǎn)印表面。所述墨能夠包含例如在載液或溶劑中的懸浮的或溶解的顆粒。這些顆粒能夠包含例如單個(gè)分子或原子、分子和/或原子的聚集體、或其任意組合。所述轉(zhuǎn)印表面能夠包括通過隔板隔開的微孔。微孔能夠包括其中的微孔材料。接近噴口的轉(zhuǎn)印表面的表面能夠?qū)⑦M(jìn)口端口限定在轉(zhuǎn)印表面上,同時(shí)面向遠(yuǎn)離噴口方向的轉(zhuǎn)印表面的遠(yuǎn)側(cè)表面能夠限定出口端口。接近于轉(zhuǎn)印表面的出口端口放置襯底,以用于接收從其沉積的墨。所述孔能夠具有任意適合的尺寸。例如,孔徑能夠?yàn)榧s5. Onm至約100 μ m。能夠向所述室添加加熱器,以加熱和/或分配墨或其他有機(jī)材料。能夠使用任意適合的加熱器如MEMS加熱器。加熱器能夠包括可操作地連接到所述室和/或噴口的任意一種熱能源,以向液體墨提供脈沖能,從而通過各個(gè)噴口將液體墨的各個(gè)液滴排出。加熱器能夠以具有一分鐘以下持續(xù)時(shí)間的脈沖的方式傳遞熱。利用具有可變的工作循環(huán)和IkHz循環(huán)頻率的方形脈沖將加熱器能量化。能夠使用加熱器的能量對(duì)從室傳送到排出噴嘴的墨或其他有機(jī)材料的量進(jìn)行計(jì)量。除了墨之外,所述室還能夠含有用于形成在制造OLED或晶體管中所使用的膜或其他層的材料。能夠構(gòu)造噴口,使得在啟動(dòng)分配墨的機(jī)制之前,室內(nèi)的液體的表面張力可防止液體的排出。能夠?qū)⑷我膺m合的能源連接到所述室,所述能源能夠足夠的能量以從噴口噴射液體墨的液滴。示例性源包括例如機(jī)械和振動(dòng)源。作為代替或除了加熱器之外,還能夠使用壓電材料。將各個(gè)噴口連接到單獨(dú)的加熱器和/或壓電材料上。例如,設(shè)置三個(gè)加熱元件,每個(gè)加熱元件用于各個(gè)噴口并且接近各個(gè)噴口。轉(zhuǎn)印表面或其他排出器件能夠包括通過導(dǎo)管或微孔隔開的隔板(或剛性部分)。所述微孔和剛性部分能夠共同限定微孔環(huán)境。所述微孔環(huán)境能夠包含多種材料,包括例如微孔氧化鋁或硅或碳化硅的固體膜,其都具有微型制造的孔。構(gòu)造微孔以在將介質(zhì)恰當(dāng)?shù)丶せ?activate)之前防止溶解或懸浮在液體中的材料通過轉(zhuǎn)印表面逃逸。當(dāng)排出的液體液滴遇到轉(zhuǎn)印表面時(shí),液體利用毛細(xì)管作用的輔助而進(jìn)入微孔中。在啟動(dòng)排出噴嘴之前,墨中的液體能夠蒸發(fā),在微孔壁上留下懸浮的或溶解的顆粒的涂層。
載液能夠包含例如一種或多種溶劑。墨中的液體能夠包含具有相對(duì)低的蒸氣壓的一種或多種溶劑?;蛘?、或另外,墨中的液體能夠包含具有相對(duì)高的蒸氣壓的一種或多種溶齊U。所述一種或多種溶劑能夠具有蒸氣壓,使得在傳輸和沉積工藝期間,溶劑基本上蒸發(fā)并將由載液攜帶的多個(gè)顆粒作為固體顆粒進(jìn)行沉積。因此,沉積的多個(gè)固體顆粒能夠包含在襯底上的膜或?qū)?。能夠使用任意適合的度量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量載液中顆粒的濃度。例如,能夠?qū)⒁后w墨中的固體含量用作濃度度量。能夠通過加熱轉(zhuǎn)印表面促進(jìn)或加速墨中液體的蒸發(fā)。例如,能夠通過使氣體流過轉(zhuǎn)印表面的一個(gè)或多個(gè)面,將蒸發(fā)的液體從室中除去并然后進(jìn)行收集。取決于期望的應(yīng)用,微孔能夠提供具有幾納米到幾百微米最小線性橫截面距離W的導(dǎo)管(或通道)。取決于期望的應(yīng)用,包括轉(zhuǎn)印表面或其他排出器件的微孔區(qū)域能夠采用不同的形狀并覆蓋不同的區(qū)域(例如矩形、L型、三角形、V形等),同時(shí)典型的最大線性橫截面尺寸DL為幾百納米到幾十或幾百毫米。在一個(gè)實(shí)施方式中,W/D之比在約1/5至約1/1000的范圍內(nèi)。能夠通過加熱器、例如通過噴嘴加熱器開動(dòng)轉(zhuǎn)印表面。能夠?qū)⒓訜崞鞣胖迷诮咏D(zhuǎn)印表面處。能夠使用任意類型的加熱器如MEMS加熱器。所述加熱器能夠包括薄的金屬膜。所述薄的金屬膜能夠包含例如鉬。當(dāng)啟動(dòng)時(shí),加熱器能夠向轉(zhuǎn)印表面提供脈沖熱能,其用于將微孔或?qū)Ч軆?nèi)包含的材料移出。然后從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印所述材料。在一些實(shí)施方式中,脈沖能夠在一分鐘以下的時(shí)間尺度內(nèi)變化。調(diào)整轉(zhuǎn)印表面使得將轉(zhuǎn)印表面上的材料加熱至期望一個(gè)或多個(gè)溫度、或一定的溫度范圍內(nèi)。例如,加熱器能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面上的材料加熱至約75°C至約500°C、或約100°C至約400°C范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度。能夠例如通過汽化、或者通過升華或者通過熔化并然后沸騰,將墨顆粒移出。首先將轉(zhuǎn)印表面上的材料(例如載液中的墨顆粒)加熱至例如約100°c以蒸發(fā)載液。然后將剩余的固體(例如不含或基本不含溶劑的墨顆粒)加熱至例如約300°c,使其轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w。其后,將氣體沉積在襯底上,使其凝固。由此形成一個(gè)或多個(gè)膜。顆粒能夠包括例如從單個(gè)分子或原子到分子或原子簇、或其組合的任意形式。能夠使用連接到轉(zhuǎn)印表面或其他排出器件的任意適合的能源,所述能源能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面或其他排出器件能量化,以由此將材料從微孔中排出。在一個(gè)實(shí)施例中,使用了機(jī)械(例如振動(dòng))能。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,作為代替或除了一個(gè)或多個(gè)加熱器之外,能夠使用壓電材料。根據(jù)本發(fā)明,能夠例如利用具有多個(gè)噴口噴墨的印刷頭將不含溶劑的材料沉積在襯底上。此外,在具有多個(gè)轉(zhuǎn)印表面的設(shè)備中排列多個(gè)印刷頭,各個(gè)具有相應(yīng)的多個(gè)噴口噴墨。另外,一個(gè)或多個(gè)容器能夠向印刷頭設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)室供應(yīng)液體墨。能夠?qū)⒂∷㈩^與多個(gè)容器一起排列,所述多個(gè)容器向一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的液體容納室供應(yīng)墨。通過保持壁能夠限定用于接收液體墨的微孔目標(biāo)陣列,所述保持壁形成限制井以機(jī)械限制供應(yīng)到微孔進(jìn)口的墨和/或其他材料。能夠使用定位系統(tǒng)以調(diào)節(jié)印刷頭或印刷頭陣列的位置。能夠使用襯底定位系統(tǒng)。所述微孔的側(cè)壁能夠具有限定的非圓柱形幾何結(jié)構(gòu),例如,其能夠?yàn)殄F形,使得各個(gè)微孔的直徑在從進(jìn)口端到出口端的方向上增大。能夠設(shè)有控制系統(tǒng)以控制具有多個(gè)噴口液體容納室和轉(zhuǎn)印表面的印刷頭。不能將本發(fā)明限制為沉積有機(jī)層,其能夠還包括或作為替代包括在襯底上沉積金屬材料。能夠以基本上為固體的形式沉積所沉積的金屬材料。沉積的金屬材料能夠包括利用溶解或懸浮在溶劑中的有機(jī)金屬前體材料形成的金屬、或溶解或懸浮在溶劑中的金屬。溶解或懸浮在溶劑中的金屬能夠至少部分包含納米顆粒,所述納米顆粒能夠涂覆有有機(jī)化合物。所述金屬能夠包括例如金、銀、鋁、鎂或銅。所述金屬能夠包括多種金屬的合金或混合物。這種金屬材料可用于許多應(yīng)用中,例如用作薄膜電極、用作電路元件之間的電連接、以及用于形成鈍化的吸收或反射圖案。能夠使用通過排出設(shè)備沉積的金屬膜來沉積在電路中使用的電極和電連接,所述電路包括有機(jī)電子器件如OLED、晶體管、光檢測(cè)器、太陽能電池和化學(xué)傳感器。能夠?qū)⒂袡C(jī)金屬或金屬材料傳送至轉(zhuǎn)印表面或其他排出器件,并在轉(zhuǎn)印表面激活(activation)時(shí),能夠被傳送至襯底。能夠在將液體從室傳送至轉(zhuǎn)印表面、從排出噴嘴傳送至襯底之前和/或期間、或在沉積在襯底上之后,實(shí)施將有機(jī)金屬材料轉(zhuǎn)化成金屬材料的反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)⒒旧蠟楣腆w形式的無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體材料沉積在襯底上。所述沉積材料能夠包含溶解或懸浮在載液中的有機(jī)和無機(jī)前體材料、或溶解或懸浮在載液中的無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體材料。所述溶解或懸浮在液體中的無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體材料能夠包含(全部或部分地)納米顆粒,所述納米顆粒能夠涂覆有有機(jī)化合物。所述無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體能夠包括例如IV族半導(dǎo)體(例如碳、硅、鍺)、III V族化合物半導(dǎo)體(例如氮化鎵、磷化銦、砷化鎵)、11 VI族化合物半導(dǎo)體(例如硒化鎘、硒化鋅、硫化鎘、碲化汞)、無機(jī)氧化物(例如氧化銦錫、氧化鋁、氧化鈦、氧化硅)、和硫族化物。所述無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體能夠包含合金或多種無機(jī)化合物的混合物。所述半導(dǎo)體或絕緣體材料能夠用于許多應(yīng)用中,例如用作電極的透明導(dǎo)體、用作電子電路元件中的電連接、用作絕緣和鈍化層、以及用作電子或光電器件中的有源層。當(dāng)集成在一起時(shí),能夠?qū)⑦@些層用于電路中,所述電路包括有機(jī)電子器件如OLED、晶體管、光檢測(cè)器、太陽能電池和化學(xué)傳感器的。本發(fā)明能夠使用在美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2010/0201749 Al中所述的熱噴射印刷設(shè)備、系統(tǒng)和方法,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。所述熱噴射印刷操作包括OLED印刷且所述印刷材料能夠包含適合的墨組合物。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中,在具有一個(gè)或多個(gè)室的負(fù)載鎖定的印刷機(jī)外殼處進(jìn)行印刷工藝。能夠通過物理門或流體簾將各個(gè)室與其他室隔開。控制器能夠調(diào)整襯底傳輸通過所述系統(tǒng)并通過及時(shí)打開適當(dāng)?shù)拈T對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吹掃。能夠使用氣動(dòng)軸承傳輸襯底,使用多個(gè)真空和氣體輸入端口形成所述氣體軸承。也能夠使用與用于氣體軸承的氣體類似或不同的氣體,使所述控制器在室內(nèi)形成非氧化環(huán)境。所述控制器還能夠通過在襯底基本位于其下時(shí)將印刷頭能量化,從而控制印刷操作。所述控制器能夠通過負(fù)載鎖定的印刷系統(tǒng)對(duì)襯底的位置進(jìn)行識(shí)別并僅在襯底相對(duì)于印刷頭處于精確位置時(shí)從印刷頭分配墨。能夠使用印刷套準(zhǔn),其是指一種印刷工藝相對(duì)于在相同襯底上實(shí)施的先前印刷工藝的對(duì)齊和尺寸。印刷套準(zhǔn)能夠包括圖案識(shí)別。能夠?qū)σr底未對(duì)齊如平移未對(duì)齊、旋轉(zhuǎn)未對(duì)齊、放大未對(duì)齊和組合未對(duì)齊進(jìn)行校正。本發(fā)明能夠使用在2010年11月29日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)12/954,910中所述的熱噴射印刷設(shè)備、系統(tǒng)和方法,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。特別地,通過參考將所述申請(qǐng)的轉(zhuǎn)印構(gòu)件、材料組成、溶液和懸浮液并入。能夠通過向轉(zhuǎn)印表面提供大量液體墨形成OLED膜或?qū)?。所述液體墨能夠定義為含有溶解或懸浮的膜材料的承載流體。借助于微型圖案結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒁后w墨組織起來在轉(zhuǎn)印表面上形成指定圖案。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)承載流體,以在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜材料。能夠?qū)⑺瞿げ牧蠌霓D(zhuǎn) 印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得膜材料以基本上為固相的形式沉積。沉積到襯底上的膜材料能夠具有圖案形狀或能夠?yàn)樵谡麄€(gè)沉積區(qū)域上的均勻涂層。液體墨的實(shí)例為溶解或懸浮在承載流體中的膜材料。液體墨的另一個(gè)實(shí)例是在液相中的純膜材料,如在環(huán)境系統(tǒng)溫度下為液體的膜材料或保持在高溫下以使得膜材料形成液體熔融物的膜材料。固體墨的實(shí)例為包含膜材料的固體顆粒的墨。固體墨的另一個(gè)實(shí)例是分散在固載中的膜材料。氣態(tài)蒸氣墨的實(shí)例為汽化的的膜材料。氣態(tài)蒸氣墨的另一個(gè)實(shí)例為分散在載氣中的汽化的膜材料。所述墨能夠作為液體或固體沉積在轉(zhuǎn)印表面上,且這種相能夠與傳送期間墨的相相同或不同。在一個(gè)實(shí)施例中,能夠?qū)⒛げ牧献鳛闅鈶B(tài)蒸氣墨進(jìn)行傳送并以固相形式沉積在轉(zhuǎn)印表面上。在另一個(gè)實(shí)施例中,能夠?qū)⒛げ牧献鳛橐后w墨進(jìn)行傳送并以液相形式沉積在轉(zhuǎn)印表面上。能夠以僅沉積膜材料而不沉積載體材料的方式將墨沉積在轉(zhuǎn)印表面上;還能夠以膜材料以及一種或多種載體材料沉積的方式來沉積墨。能夠使用和/或調(diào)節(jié)如此處所述的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)如墨濃度、沉積(轉(zhuǎn)印/聚集)速率、質(zhì)量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時(shí)間,使得第一烘烤有機(jī)層或其他層具有結(jié)晶特 征。能夠?qū)崿F(xiàn)任意期望的結(jié)晶度的規(guī)模、類型或程度。例如,能夠?qū)崿F(xiàn)微晶或納米晶。層能夠包括一個(gè)或多個(gè)結(jié)晶區(qū)域和無定形區(qū)域。相對(duì)于給定層或其選定部分的重量或體積的重量百分比或體積百分比,形成的有機(jī)層能夠具有小于1.0%、約1.0%至約100%、約5.0%至約90 %、約20 %至約70 %、約30 %至約60 %、或約40 %至約60 %的結(jié)晶度百分比。能夠通過任意適合的手段測(cè)量或表達(dá)層的結(jié)晶度。例如,能夠通過晶粒度測(cè)量結(jié)晶度。有機(jī)層或其他層的結(jié)晶度能夠具有小于約O. 5nm、約O. 5nm至約500 μ m、約IOnm至約 250 μ m、約 50nm 至約 100 μ m、約 IOOnm 至約 10 μ m、約 500nm 至約 5. O μ m、或約 200nm至約I. Ομπι的晶粒度。本發(fā)明提供了形成有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層的方法。所述方法能夠包括施加步驟、能量化步驟、轉(zhuǎn)印步驟和烘烤步驟。例如,圖6是根據(jù)本發(fā)明形成有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層的方法210的流程圖。顯示了施加步驟220,然后是能量化步驟230、轉(zhuǎn)印步驟240以及烘烤步驟250。能夠?qū)⒁后w墨施加到用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層的轉(zhuǎn)印表面上。所述液體墨定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。將轉(zhuǎn)印表面能量化以基本上蒸發(fā)載流流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。所述干膜有機(jī)材料能夠具有玻璃化轉(zhuǎn)變范圍。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上。所述轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約10. Ομπι至約10. Omm的距離處。能夠沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下增大層厚度,從而在襯底上形成預(yù)烘烤的有機(jī)層。能夠在從玻璃化轉(zhuǎn)變范圍到高于所述玻璃化轉(zhuǎn)變范圍的烘烤溫度下將預(yù)烘烤有機(jī)層進(jìn)行烘烤,以形成有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層。所述結(jié)晶有機(jī)層的電導(dǎo)率能夠?yàn)榧s1.0X10_9S/m至約1.0X10_7S/m。向一個(gè)或多個(gè)層提供結(jié)晶度是有利的,因?yàn)榻Y(jié)晶度能夠提高層的電導(dǎo)率。結(jié)晶度對(duì)于與OLED疊層的電極相鄰的層特別有利。能夠向空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層或阻擋層中的一個(gè)或多個(gè)提供結(jié)晶度。結(jié)晶層或任意其他層能夠具有任意適合的電導(dǎo)率。例如,電導(dǎo)率能夠小于約1.0X10_9S/m、約1.0X10_9S/m至約1.0X l(T7S/m、約 2. 5X l(T9S/m 至約 7. 5X l(T8S/m、約 5. OX l(T9S/m 至約 5. OX l(T8S/m、約7. 5X 10_9S/m至約I. OX 10_8S/m、或大于I. OX 10_7S/m。能夠通過改變層的性能來改變電導(dǎo)率幾個(gè)數(shù)量級(jí)。例如,能夠使用向有機(jī)層中添加雜質(zhì)來將層的電導(dǎo)率從10_9S/m變至KT1S/m0
能夠使用和/或調(diào)節(jié)如此處所述的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)如墨濃度、沉積(轉(zhuǎn)印/聚集)速率、質(zhì)量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時(shí)間,使得第一烘烤有機(jī)層或其他層具有多孔特征。對(duì)于OLED顯示器,多孔特征對(duì)于層是有利的,因?yàn)槠淠軌蚪档蛯拥恼凵渎什⑹沟谜凵渎式咏r底如玻璃襯底的折射率。對(duì)于多孔有機(jī)層能夠提供任意適合的折射率。所述有機(jī)多孔層的折射率能夠?yàn)樾∮诩sI. 01、約I. 01至約I. 60、約I. 10至約I. 50、約I. 20至約
I.40、約I. 25至約I. 35、或大于約I. 60。所述第一有機(jī)層或其他層的折射率能夠?yàn)樵诎胪该饕r底的折射率與第二有機(jī)層的折射率之間的中間值。例如,半透明襯底的折射率能夠?yàn)榧sI. 01至約I. 55且第二有機(jī)層的折射率能夠?yàn)榧sI. 60至約5. 01。本發(fā)明還提供了一種有機(jī)發(fā)光器件。所述器件能夠包括第一電極、結(jié)晶有機(jī)層、發(fā)光層和第二電極。能夠在第一電極上并以與第一電極電連接的方式設(shè)有結(jié)晶有機(jī)層且所述結(jié)晶有機(jī)層能夠顯示約I. OX 10_9S/m至約I. OX 10_7S/m的電導(dǎo)率。能夠在所述結(jié)晶有機(jī)層上并以與所述結(jié)晶有機(jī)層電連接的方式設(shè)有發(fā)光層。所述發(fā)光層能夠包含在發(fā)射波長(zhǎng)下發(fā) 光的發(fā)光有機(jī)材料。能夠在發(fā)光層上并以與所述發(fā)光層電連接的方式設(shè)有第二電極。圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的OLED疊層的示意圖,其中能夠使用熱噴射印刷的低折射率的空穴傳輸材料(HTM)層作為出光層構(gòu)造所述OLED疊層。使用低折射率HTM層以注入和/或傳輸電荷并出光。納米孔層(np-HTM)具有比“ α -ΗΤΜ”層更小的折射率,能夠?qū)⑵浔磉_(dá)為η(α -ΗΤΜ) > n(np-HTM)。所述疊層包括陽極82、納米孔HTM層109、a -HTM層105、HTL 91、EML 95、EIL 96 和陰極 98。本發(fā)明提供了降低有機(jī)層的折射率的方法。所述方法包括施加步驟、能量化步驟和轉(zhuǎn)印步驟,能夠?qū)⑺霾襟E一起進(jìn)行重復(fù)以多次施加多種液體墨。例如,圖8是根據(jù)本發(fā)明降低有機(jī)層折射率的方法310的流程圖。顯示了施加步驟320,然后是能量化步驟330和轉(zhuǎn)印步驟340。也顯示了第二施加步驟350,然后是第二能量化步驟360和第二轉(zhuǎn)印步驟370。能夠?qū)⒁后w墨施加到轉(zhuǎn)印表面用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面能量化,以基本上蒸發(fā)載流流體并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到布置在半透明襯底上的半透明電極上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在半透明電極上。轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約10. Ομπι至約10. Omm的距離處。能夠沉積干膜有機(jī)材料以在小于約IOOnm/秒的速率下增大層厚度,從而形成第一有機(jī)層。然后,能夠?qū)⒌诙后w墨施加到第二轉(zhuǎn)印表面或相同的第一轉(zhuǎn)印表面上。所述第二液體墨能夠定義為載流流體和用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層的溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。能夠?qū)⒌诙D(zhuǎn)印表面能量化,以基本上蒸發(fā)載流流體并在第二轉(zhuǎn)印表面上形成第二干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⒌诙赡び袡C(jī)材料從第二轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到第一有機(jī)層上,使得第二干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積。能夠沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下增大層厚度,從而形成第二有機(jī)層。第一有機(jī)層的折射率能夠是在半透明襯底的折射率與第二有機(jī)層的折射率之間的中間值。根據(jù)本發(fā)明,能夠通過遠(yuǎn)離襯底表面如距大于約200 μ m的距離處進(jìn)行印刷,在ITO(陽極)頂上首先沉積多孔緩沖層。所述大距離使得超飽和有機(jī)蒸氣冷凝并使得分子在到達(dá)襯底之前在自由空間內(nèi)聚集。然后,在更近的間隙處如在小于約100 μ m的距離處進(jìn)行沉積步驟,使得膜致密。底部多孔層能夠顯示更低的折射率(相對(duì)于孔隙率的%),而頂部致密層足夠粗糙以提高電荷傳輸并注入EML中??偲骷侍岣?。使用這種構(gòu)造的示例性疊層示于圖7中??紫堵誓軌?yàn)槔缂{米孔和/或微孔。如此處所述,能夠使用和/或調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)如墨濃度、沉積(轉(zhuǎn)印/聚集)速率、質(zhì)量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時(shí)間,使得第一烘烤有機(jī)層或其他層具有粗糙特征。向OLED的一個(gè)或多個(gè)層提供粗糙特征是有利的,因?yàn)槠淠軌虼龠M(jìn)光的散射并且考慮到施加的電流或電壓以及離開OLED的光的量導(dǎo)致亮度效率提高。例如,層能夠具有任意期望的粗糙度,從而當(dāng)將所述層并入OLED疊層或顯示器中時(shí)實(shí)現(xiàn)特定的亮度效率。這種OLED能夠顯示約I. 01至約2. O、約I. 10至約I. 90、約I. 20至約I. 80、約I. 30至約I. 70、約I. 40至約I. 60、或大于約2. O的亮度效率。使用本發(fā)明的一種或多種方法將粗糙的有機(jī)層并入OLED中,能夠以期望的因子來提高亮度。本發(fā)明提供了提高有機(jī)發(fā)光器件中的光散射的方法。所述方法能夠包括施加步驟、能量化步驟、轉(zhuǎn)印步驟和沉積步驟。例如,圖9是根據(jù)本發(fā)明提高有機(jī)發(fā)光器件中光散 射的方法410的流程圖。顯示了施加步驟420,然后是能量化步驟430、轉(zhuǎn)印步驟440和沉積步驟450。能夠?qū)⒁后w墨施加到轉(zhuǎn)印表面上以形成有機(jī)發(fā)光器件的層。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面能量化,以基本上蒸發(fā)載流流體,并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上。其中轉(zhuǎn)印表面位于距襯底小于約200 μ m的距離處。能夠沉積轉(zhuǎn)印的有機(jī)膜材料以在約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率下增大層厚度。能夠在約I. Ong/秒至約100 μ g/秒的質(zhì)量沉積速率下沉積轉(zhuǎn)印的有機(jī)膜材料,以形成多層的粗糙有機(jī)層。所述多層的粗糙有機(jī)層能夠包括約2個(gè)子層至約20個(gè)子層并能夠具有約5. Onm至約l.Oym的粗糙度,所述粗糙度為在面積10 μ m2中表面厚度偏差的總和的均方根。能夠在多層的粗糙有機(jī)層上沉積發(fā)光材料以形成發(fā)光層并形成有機(jī)發(fā)光器件疊層。所述有機(jī)發(fā)光器件疊層能夠顯示約I. 01至約2. O的亮度效率。本發(fā)明提供了有機(jī)發(fā)光器件疊層。所述疊層能夠包括襯底。所述疊層能夠包括在襯底上形成的干膜有機(jī)材料層,且其包括約2個(gè)子層至約300個(gè)子層、面對(duì)襯底的第一表面和與所述第一表面相反的第二表面。例如,所述多層的粗糙有機(jī)層能夠包括約2個(gè)子層至約100個(gè)子層、或約2個(gè)子層至約20個(gè)子層。當(dāng)各個(gè)子層包括單分子層時(shí),所述多層的粗糙有機(jī)層能夠包括約2個(gè)子層至約300個(gè)子層、約10個(gè)子層至約200個(gè)子層、或約50個(gè)子層至約150個(gè)子層。所述多層的粗糙有機(jī)層的厚度能夠是例如約2nm至約300nm、約20nm至約200nm、或約50nm至約150nm。所述疊層能夠包括在干膜有機(jī)材料層上方的發(fā)光層,以使干膜有機(jī)材料層在襯底與發(fā)光層之間。所述發(fā)光層能夠包含在發(fā)射波長(zhǎng)下發(fā)光的發(fā)光有機(jī)材料。所述第二表面能夠顯示約I. Onm至約I. O μ m如約5. Onm至約500nm的表面粗糙度,所述表面粗糙度為在面積IOym2中表面厚度偏差的總和的均方根。所述有機(jī)發(fā)光器件疊層能夠顯示約I. 01至約2. O的亮度效率。本發(fā)明能夠使用在如下中所述的設(shè)備、系統(tǒng)、方法、墨、有機(jī)材料、無機(jī)材料、膜、層、電極和/或薄膜晶體管(TFT)中的一種或多種:美國(guó)專利5,405,710、US 6,811,896 B2、US 6, 861, 800 B2、US6, 917,159 B2、US 7, 023, 013 B2 和 US 7, 247, 394 B2;美國(guó)專利申請(qǐng)公開 US 2006/0115585 AU US 2007/0286944 AU US 2008/0238310 AU US2008/0311289AUUS 2008/0311307 AUUS 2009/0115706 AUUS2009/0220680 AUUS 2010/0171780 Al、US 2010/0188457 Al、US2010/0201749 Al 和 US 2011/0008541 Al ;2010 年 11 月 29 日提交的美國(guó)專利申請(qǐng) 12/954,910 ;Geffroy 等人,"Organic light-emitting diode (OLED)technology material devices and display technologies, " Polym. , Int.,55 572-582(2006) ;Chin," Effective hole transport layer structure for top-emittingorganic light emitting devices based on laser transfer patterning," J. Phys. D Appl. Phys. 40 :5541-5546 (2007) ;Huang 等人,"Reducing Blueshift of Viewing Anglefor Top-emitting Organic Light-Emitting Devices" (2008) ;Lee 等人,"MicrocavityEffect of Top-Emission Organic Light-Emitting Diodes Using Aluminum Cathode andAnode, " Bull. Korean Chem. Soc, 2005,第 26 卷,9 號(hào);Organic Electronics !Materials,Processing,Devices,and Applications, (So,ed. ),CRC Press New York(2010) ;Bulovic等人,Phys.,Rev. B 58 :3730 (1998);以及 Lee 等人,Appl. Phys. Lett. 92 (2008) 033303,通過參考將所述文獻(xiàn)以其完整的形式并入此處。將微腔用于OLED器件中顯示降低了發(fā)射帶寬并提高了發(fā)射的顏色純度或色度,參見例如美國(guó)專利US 6,326,224 BI,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。微腔 還能夠明顯改變?cè)醋設(shè)LED器件的發(fā)射的角分布。能夠使用本發(fā)明的一種或多種方法形成一種或多種OLED微腔。能夠使用和/或調(diào)節(jié)如此處所述的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)如墨濃度、沉積(聚集)速率、質(zhì)量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時(shí)間,以形成OLED微腔。能夠通過應(yīng)用有機(jī)緩沖層調(diào)節(jié)微腔的長(zhǎng)度和深度。所述有機(jī)緩沖層能夠包括此處所述的任意一種熱噴射形成的層。所述OLED微腔包括發(fā)光層和第一、第二反射電極。所述發(fā)光層能夠與第一反射電極隔開第一距離并與第二反射電極隔開第二距離。能夠?qū)⑺龅谝缓偷诙嚯x最優(yōu)化以使得運(yùn)行期間微腔的亮度最大化。在構(gòu)造OLED微腔中,沉積步驟能夠包括在第一反射電極上直接沉積第一有機(jī)緩沖層、或其他層。所述第一有機(jī)發(fā)射層能夠包括緩沖層或被直接沉積在緩沖層上。所述第一有機(jī)緩沖層或其他層能夠包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。圖10A和10B是法布里-珀羅(FP)微腔的基本模式的示意圖,其中m = 1,對(duì)應(yīng)的共振波長(zhǎng)等于λ = 2η。其他波長(zhǎng)因腔內(nèi)重排的光學(xué)模式密度而受到抑制。簡(jiǎn)單的共平面FP微腔能夠具有由圖10Α中的箭頭所示的一對(duì)反射鏡面R和間隔d。這種腔的共振條件應(yīng)滿足公式(對(duì)于光學(xué)模式)。當(dāng)腔的間隔d翻倍時(shí)(!11=2或=λ/n),存在一種與兩個(gè)反射體之間的發(fā)射曲線(駐波)重疊的模式。對(duì)于這種情況,鏡面距離等于一個(gè)波長(zhǎng)(發(fā)射光譜的峰值波長(zhǎng))。在此情況中,發(fā)射不僅由FP微腔的間隔來確定,還因腔的駐波效應(yīng)而強(qiáng)烈依賴于兩個(gè)反射體內(nèi)的有源層的位置。圖11是根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)的法布里-珀羅(FP)微腔模式(m = 2)的示意圖。圖11顯示,駐波的最低磁場(chǎng)強(qiáng)度在腔的中心處(在節(jié)點(diǎn)處)。圖12是根據(jù)本發(fā)明的器件疊層的示意圖并顯示了在微腔腹點(diǎn)位置處用于提高發(fā)光的發(fā)光層(EML)。所述疊層包括玻璃襯底81、陽極82、HIL 84、一個(gè)或多個(gè)HTM層100、HTL90、EML 94、ETL 96和陰極98。將疊層幾何結(jié)構(gòu)與法布里-珀羅微腔對(duì)準(zhǔn),使得EML 94與微腔的腹點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)且陰極98充當(dāng)金屬反射體。如果發(fā)光層(EML)位于中心/節(jié)點(diǎn)處,則其發(fā)射受到抑制。另一方面,如果EML位于其中駐波場(chǎng)強(qiáng)度為最大的腹點(diǎn)(所示的)處,則能夠提高發(fā)射?;谶@種簡(jiǎn)單模式和微腔間隔d,兩個(gè)反射體之間的EML位置都能夠強(qiáng)烈影響光發(fā)射特征,包括發(fā)光色度及其亮度,由此限定了微腔效應(yīng)。在HTL的厚度變化時(shí),調(diào)節(jié)的空穴傳輸層(HTL)/空穴注入層(HIL)能夠有效地使襯底平滑并影響發(fā)射光譜,包括微腔效應(yīng)。在圖13和表I中給出了使用微腔模型來調(diào)節(jié)發(fā)射光譜(顏色)和發(fā)光強(qiáng)度(亮度)的實(shí)例。使用熱噴射沉積技術(shù)來印刷空穴注入層II(HIL2)且其厚度為Onm至120nm。圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的藍(lán)色OLED發(fā)光色度作為HIL2厚度(xnm)的函數(shù)的圖。在HIL2的厚度增大時(shí),在其發(fā)射光譜(或CIE坐標(biāo))中觀察到圓形圖案,因?yàn)樵贖IL2的層厚度增大時(shí),已經(jīng)將微腔中的共振光模式從基本模式(m=D移到第二諧波模式(m = 2) ο表I
HIL2的厚度ZZZZ
,、 ClE-x ClE-V _(nm)_____
_O__0.134~0.170
15—0.1340.192
_7] 35—0.1350.208
65—0.1380.227
71—0.1440.207
100—0.1430.170
110—0.1390.156
1200.1350.163本發(fā)明提供了形成有機(jī)發(fā)光器件的微腔的方法。所述方法能夠包括施加步驟、能量化步驟、轉(zhuǎn)印步驟和沉積步驟。例如,圖14是根據(jù)本發(fā)明形成有機(jī)發(fā)光器件的微腔的方法510的流程圖。顯示了施加步驟520,然后是能量化步驟530、轉(zhuǎn)印步驟540、沉積步驟550和第二沉積步驟560。能夠?qū)⒁后w墨施加到轉(zhuǎn)印表面上以形成有機(jī)發(fā)光器件的層。所述液體墨能夠定義為載流流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印表面能量化,以基本上蒸發(fā)承載流體,并在轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料。能夠?qū)⑺龈赡び袡C(jī)材料從轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在襯底上。結(jié)果是形成第一有機(jī)緩沖層。所述襯底能夠包括第一反射電極。所述轉(zhuǎn)印表面能夠位于距轉(zhuǎn)印期間的襯底約10. O μ m至約10. Omm的距離處。能夠沉積干膜有機(jī)材料以在約O. Inm/秒至約50nm/秒的速率下增大層厚度。能夠在第一有機(jī)緩沖層上方沉積發(fā)光有機(jī)材料以形成發(fā)光層,使得第一有機(jī)緩沖層位于襯底與發(fā)光層之間。所述發(fā)光有機(jī)材料能夠在發(fā)射波長(zhǎng)下發(fā)光。能夠在發(fā)光層上方沉積第二反射電極,使得發(fā)光層位于第一反射電極與第二反射電極之間,并形成OLED微腔。第一和第二反射電極中的至少一個(gè)能夠是半透明的。所述第一反射電極和第二反射電極能夠彼此隔開一定距離。所述距離能夠與微腔的深度相對(duì)應(yīng)。能夠構(gòu)造微腔的深度以實(shí)現(xiàn)發(fā)光有機(jī)材料的發(fā)射波長(zhǎng)的共振發(fā)射。本發(fā)明提供了有機(jī)發(fā)光器件的微腔。所述微腔能夠包括襯底、干膜有機(jī)材料層、發(fā)光層和第二反射電極。所述襯底能夠包括第一反射電極。能夠在所述襯底上形成所述干膜有機(jī)材料層,且其包括面對(duì)襯底的第一表面和與所述第一表面相反的第二表面。能夠設(shè)有在干膜有機(jī)材料層上方的發(fā)光層,使得干膜有機(jī)材料層在第一反射電極與發(fā)光層之間。所述發(fā)光層能夠包含在發(fā)射波長(zhǎng)下發(fā)光的發(fā)光有機(jī)材料。能夠設(shè)有在發(fā)光層上方的第二反射電極,使得發(fā)光層在第一反射電極與第二反射電極之間。所述第二表面能夠顯示約l.Onm至約I. O μ m、如約5. Onm至約500nm的表面粗糙度,所述表面粗糙度為在面積10 μ m2中表面厚度偏差的總和的均方根。所述有機(jī)發(fā)光器件疊層能夠顯示約I. 01至約2. O的亮度效率。第一和第二反射電極中的至少一個(gè)能夠?yàn)榘胪该鞯?。所述第一反射電極和第二反射電極能夠彼此隔開一定距離。所述距離能夠與微腔的深度相對(duì)應(yīng),能夠構(gòu)造微腔的深度以實(shí)現(xiàn)發(fā)光有機(jī)材料的發(fā)射波長(zhǎng)的共振發(fā)射。在本發(fā)明的微腔和方法中能夠使用相同的任意一種微腔或特征,例如包括在如下中所述的美國(guó)專利 5,405,710、US 6, 861, 800 B2、US6, 917,159 B2、US 7, 023, 013B2 和 US 7, 247, 394 B2 ;美國(guó)專利申請(qǐng)公開 US 2007/0286944 Al 和 US 2009/0115706Al ;Huang 等人, "Reducing Blueshift of Viewing Angle for Top-emittingOrganic Light-Emitting Devices " (2008) ;Lee 等人, "Microcavity Effectof Top-Emission Organic Light-Emitting Diodes Using Aluminum Cathode andAnode, " Bull. Korean Chem. Soc, 2005,第 26 卷,9 號(hào);Wu 等人,"Microcavity Effectsin Organic Light-Emitting Devices,第 9 章,265-292 頁(yè),在 Organic Electronics Materials, Processing, Devices, and Applications 中,(So, ed.), CRC Press NewYork (2010) ;Bulovic 等人,Phys.,Rev. B 58 :3730 (1998);以及 Lee 等人,Appl. Phys.Lett. 92 (2008) 033303,通過參考將所述文獻(xiàn)以其完整的形式并入此處。微腔能夠并入一個(gè)或多個(gè)四分之一波長(zhǎng)的疊層(QWS)。QWS是使高指數(shù)和低指數(shù)介電薄膜交替的多層疊層,各個(gè)介電薄膜具有四分之一波長(zhǎng)的厚度。能夠調(diào)節(jié)QWS以在期望的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高反射性、低透射率和低吸收。透明導(dǎo)電相層的使用是任選的。如果使用透明的導(dǎo)電相層,能夠選擇透明導(dǎo)電相層和有機(jī)EL介質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)合厚度,以對(duì)微腔OLED器件進(jìn)行調(diào)整,從而在指定波長(zhǎng)下具有共振。例如,這種指定的波長(zhǎng)能夠與從根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的微腔OLED器件中發(fā)射的紅、綠或籃色光中的一種的中心波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)。所述厚度能夠滿足如下公式2 Σ Ii1L^2NsLs+ (Qml+Qm2) λ /2 π = mA其中Iii為折射率且Li為有機(jī)EL介質(zhì)結(jié)構(gòu)中第i個(gè)子層的厚度,ns為折射率,Ls為透明導(dǎo)電相層的厚度,其能夠?yàn)榱?,Qffll和Qm2分別為在兩個(gè)有機(jī)EL介質(zhì)結(jié)構(gòu)金屬電極界面處的相位位移,其單位為弧度,λ為器件所發(fā)射的指定波長(zhǎng),且m為非負(fù)整數(shù)。從便于制造考慮和為了顏色的純度,優(yōu)選對(duì)于藍(lán)色像素m等于I且對(duì)于綠色和紅色像素m等于O或
Io陽極與陰極之間的距離有助于確定微腔的共振波長(zhǎng)。共振波長(zhǎng),更特別地,共振強(qiáng)度以及所得的器件的效率,也取決于EML與兩個(gè)電極中的各個(gè)電極之間的距離。特別地,為了優(yōu)化器件的性能,電極與EML的中心點(diǎn)之間的距離能夠大致滿足如下公式2 Σ Ii1LjQml λ/2 π = mD λ其中Ili為折射率且Li為有機(jī)EL介質(zhì)結(jié)構(gòu)中第i個(gè)子層的厚度,Qml為在有機(jī)EL介質(zhì)結(jié)構(gòu)金屬陰極界面處的相位位移,其單位為弧度,λ為器件所發(fā)射的指定波長(zhǎng),且mD為非負(fù)整數(shù)。為了通過透光金屬電極來使光的吸收最小化,能夠在透光電極與襯底之間使用高折射率的吸收下降層。所述吸收下降層能夠在透光電極內(nèi)降低由光波產(chǎn)生的電場(chǎng),并吸收光波。為了更好地近似,能夠通過具有反射回的光波的電場(chǎng),使其破壞性地干擾并由此部分抵消通過器件的光的電場(chǎng)而實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果,所述反射回是從這種吸收下降層與襯底之間的界面反射回。對(duì)于折射率比襯底更高的吸收下降層,大致滿足如下公式2nALA+nTLT = (mA+l/2) λ其中ηΑ和La分別為吸收下降層的折射率和厚度,ητ和Lt分別為透光金屬底電極的折射率和厚度的實(shí)數(shù)部分,且%為非負(fù)整數(shù)。mA的值能夠與實(shí)際的一樣小,例如約O至約2。當(dāng)使用折射率更高的材料時(shí),吸收下降層的有利效果通常更高。提供如下實(shí)例以顯示本發(fā)明的本質(zhì)。然而應(yīng)當(dāng)理解為不能將本發(fā)明限制為在這些實(shí)施例中所述的具體條件或細(xì)節(jié)。具體實(shí)施例 實(shí)施例I該實(shí)施例顯示了根據(jù)本發(fā)明的OLED組件的功能和優(yōu)異性能及其制造方法。對(duì)于IOOnm厚的膜,在IOOHz下在I. 2%的墨濃度下施加2滴墨(約一萬億分之12升)。裝載溫度為150°C。使用約250°C的沸騰溫度并持續(xù)約200毫秒至約I. O秒的時(shí)間段。然后,使用250°C 380°C的溫度斜坡并持續(xù)約200微秒至800微秒的時(shí)間段以蒸發(fā)固體。然后使用350°C 900°C的清潔溫度。印刷間距為約50 μ m。發(fā)現(xiàn)原位沉積的膜看起來模糊且AFM表面粗糙度大于5. Onm。在氮?dú)猸h(huán)境中的加熱板上,在約150°C至約200°C下將印刷膜后烘烤約10秒至約5. O分鐘。原子力顯微鏡(AFM)數(shù)據(jù)確認(rèn),表面粗糙度下降至2nm以下。此處所述的設(shè)備、系統(tǒng)和方法在本質(zhì)上是示例性地,能夠使用其他材料和結(jié)構(gòu)。能夠通過將以不同方式描述的多種層進(jìn)行合并實(shí)現(xiàn)功能性O(shè)LED,或從例如設(shè)計(jì)、性能和成本因素考慮,能夠完全省略層。還能夠包括未具體描述的其他層。能夠使用具體描述的之外的材料。盡管此處提供的許多示例性實(shí)施方式描述了作為包含單一材料的多種層,但是應(yīng)當(dāng)理解為能夠使用材料的組合如主體和摻雜劑的混合物,更通常使用混合物。此外,所述層能夠具有多個(gè)子層。此處對(duì)于多種層給出的名稱不是嚴(yán)格限制性的。例如,能夠?qū)⑾虬l(fā)光層內(nèi)傳輸空穴并注入空穴的空穴傳輸層描述為空穴傳輸層或描述為空穴注入層或描述為HTL/HIL。能夠?qū)LED描述為具有布置在陰極與陽極之間的“有機(jī)層”。這種有機(jī)層能夠包括單個(gè)層、或能夠還包括如此處所述的不同有機(jī)材料的多個(gè)層。還能夠使用未描述的材料、系統(tǒng)和方法,例如由聚合物材料構(gòu)成的OLED(PLED),其包括在美國(guó)專利5,247,190中所述的,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。作為另外的實(shí)施例,能夠使用具有單個(gè)有機(jī)層的OLED。能夠?qū)LED進(jìn)行堆疊,例如在Forrest等人的美國(guó)專利5,707,745中所述的,通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。例如,襯底能夠包括成角度的反射表面以改進(jìn)出光,例如在Forrest等人的美國(guó)專利6,091,195中所述的臺(tái)式結(jié)構(gòu)和/或在Bulovic等人的美國(guó)專利5,834,893中所述的坑結(jié)構(gòu),通過參考將所述專利以其完整的形式并入此處。盡管通過熱噴射來沉積至少一個(gè)層,但是能夠通過任意適合的方法替代或另外地沉積任意一個(gè)層。對(duì)于有機(jī)層,方法能夠包括熱蒸鍍法、例如在美國(guó)專利6,013, 982和6,087,196 (通過參考以其完整的形式并入此處)中所述的噴墨法、例如Forrest等人的美國(guó)專利US 6,337,102B1 (通過參考以其完整的形式并入此處)中所述的有機(jī)氣相沉積(OVPD)法、以及例如在美國(guó)專利US 7,431,968 BI (通過參考以其完整的形式并入此處)中所述的有機(jī)蒸氣噴印(OVJP)法。ovro是單獨(dú)的且是與此處所述的熱噴射沉積技術(shù)明顯不同的技術(shù)。其他適合的沉積方法能夠包括旋涂和其他基于溶液的方法。優(yōu)選在氮?dú)饣蚱渌栊詺夥罩袑?shí)施基于溶液的方法。對(duì)于其他層,其他方法包括熱蒸鍍。能夠使用的形成圖案的方法包括通過掩模進(jìn)行的沉積、例如在美國(guó)專利6,294,398和6,468,819 (通過參考以其完整的形式并入此處)中所述的冷焊、以及與例如噴墨和OVJP的沉積法相關(guān)的形成圖案。能夠?qū)⒏鶕?jù)本發(fā)明制造的器件并入多種消費(fèi)者產(chǎn)品如平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視機(jī)、廣告牌、用于室內(nèi)或戶外照明和/或信號(hào)的光、抬頭顯示器、全透明顯示器、柔性顯示器、激光打印機(jī)、電話、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計(jì)算機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、可攜式攝像機(jī)、探視鏡、微型顯示器、車輛、大面積墻壁、劇場(chǎng)或體育館屏幕、或信號(hào)中。多種控制機(jī)制能夠用于控制根據(jù)本發(fā)明制造的器件,包括被動(dòng)矩陣和主動(dòng)矩陣控制機(jī)制。除了OLED之外,此處所述的設(shè)備、方法和系統(tǒng)能夠應(yīng)用于其他器件中。這種其他應(yīng)用的實(shí)例包括光電器件如有機(jī)太陽能電池和有機(jī)光檢測(cè)器、以及有機(jī)器件如有機(jī)晶體管。根據(jù)本發(fā)明的OLED中微腔的利用能夠提供如下優(yōu)勢(shì)通過光譜變窄來改進(jìn)顏色純度、提高EML的效率和亮度、并形成有機(jī)激光器。能夠調(diào)節(jié)微腔的深度以獲得期望波長(zhǎng)的 激光。在微腔內(nèi)發(fā)生模擬發(fā)射以產(chǎn)生相干光。電極能夠設(shè)有期望大小和形狀的孔以使得激光束離開所述微腔。盡管此處已經(jīng)顯示并描述了本公開的實(shí)施方式,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解,僅通過實(shí)施例來提供這些實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,在不背離本公開的條件下可發(fā)生大量變化、改變和取代。應(yīng)當(dāng)理解為在本公開的實(shí)踐中能夠使用對(duì)此處所述的本公開的實(shí)施方式的多種替代。
權(quán)利要求
1.一種形成用于有機(jī)發(fā)光器件的干燥有機(jī)層的方法,該方法包括 將液體墨施加到轉(zhuǎn)印表面,所述液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述轉(zhuǎn)印表面供給能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料; 將所述干膜有機(jī)材料從所述轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底,使得所述干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在所述襯底上,其中,所述轉(zhuǎn)印表面被定位為在轉(zhuǎn)印期間,所述轉(zhuǎn)印表面與所述襯底相距約10. O μ m至約10. Omm ;并且所述干膜有機(jī)材料被沉積為以約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率增大層厚度,以在所述襯底上形成預(yù)烘烤有機(jī)層;以及 在第一烘烤溫度下將所述預(yù)烘烤有機(jī)層烘烤第一烘烤時(shí)間,以形成用于有機(jī)發(fā)光器件的第一烘烤有機(jī)層,所述第一烘烤溫度為約50°C至約250°C,所述第一烘烤時(shí)間為約5. O毫秒至約5. O小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,該方法還包括 將第二液體墨施加到第二轉(zhuǎn)印表面上,所述第二液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述第二轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述第二轉(zhuǎn)印表面上形成第二干膜有機(jī)材料; 將所述第二干膜有機(jī)材料從所述第二轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到所述第一烘烤有機(jī)層,使得所述第二干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積,以形成第二預(yù)烘烤有機(jī)層;以及 在第二烘烤溫度下將所述第二預(yù)烘烤有機(jī)層烘烤第二烘烤時(shí)間,以形成用于有機(jī)發(fā)光器件的第二烘烤有機(jī)層,所述第二烘烤溫度為約50°C至約235°C,所述第二烘烤時(shí)間為約5.O毫秒至約5. O小時(shí); 其中,所述第二烘烤溫度小于所述第一烘烤溫度,所述第二有機(jī)材料與所述第一有機(jī)材料相同或不同,并且可選地,所述第二烘烤時(shí)間小于所述第一烘烤時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,該方法還包括 將第三液體墨施加到第三轉(zhuǎn)印表面,所述第三液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述第三轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述第三轉(zhuǎn)印表面上形成第三干膜有機(jī)材料; 將所述第三干膜有機(jī)材料從所述第三轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到所述第二烘烤有機(jī)層上,使得所述第三干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積,以形成第三預(yù)烘烤有機(jī)層;以及 在第三烘烤溫度下將所述第三預(yù)烘烤有機(jī)層烘烤第三烘烤時(shí)間,以形成用于有機(jī)發(fā)光器件的第三烘烤有機(jī)層,所述第三烘烤溫度為約50°C至約220°C,所述第三烘烤時(shí)間為約5.O毫秒至約5. O小時(shí); 其中,所述第三烘烤溫度小于所述第二烘烤溫度,所述第三有機(jī)材料與所述第二有機(jī)材料相同或不同,并且可選地,所述第三烘烤時(shí)間小于所述第二烘烤時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,該方法還包括 將第四液體墨施加到第四轉(zhuǎn)印表面,所述第四液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層;向所述第四轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述第四轉(zhuǎn)印表面上形成第四干膜有機(jī)材料; 將所述第四干膜有機(jī)材料從所述第四轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到所述第三烘烤有機(jī)層上,使得所述第四干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積,以形成第四預(yù)烘烤有機(jī)層;以及 在約50°C至約205°C的烘烤溫度下將所述第四預(yù)烘烤層烘烤約5. O毫秒至約5. O小時(shí)的第四烘烤時(shí)間,以形成用于有機(jī)發(fā)光器件的第四烘烤有機(jī)層; 其中,所述第四烘烤溫度小于所述第三烘烤溫度,所述第四有機(jī)材料與所述第三有機(jī)材料相同或不同,并且可選地,所述第四烘烤時(shí)間小于所述第三烘烤時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,該方法還包括 將第五液體墨施加到第五轉(zhuǎn)印表面,所述第五液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述第五轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述載流流體,并在所述第五轉(zhuǎn)印表面上形成第五干膜有機(jī)材料; 將所述第五干膜有機(jī)材料從所述第五轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到所述第四烘烤有機(jī)層,使得所述第五干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積,以形成第五預(yù)烘烤有機(jī)層;以及 在約50°C至約190°C的烘烤溫度下將所述第五預(yù)烘烤層烘烤約5. O毫秒至約5. O小時(shí)的第五烘烤時(shí)間,以形成用于有機(jī)發(fā)光器件的第五烘烤有機(jī)層; 其中,所述第五烘烤溫度小于所述第四烘烤溫度,所述第五有機(jī)材料與所述第四有機(jī)材料相同或不同,并且可選地,所述第五烘烤時(shí)間小于所述第四烘烤時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述第一轉(zhuǎn)印表面與所述第二轉(zhuǎn)印表面為相同的轉(zhuǎn)印表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其中,對(duì)所述沉積速率和烘烤時(shí)間中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié),使得所述第一烘烤有機(jī)層表現(xiàn)粗糙特征。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其中,所述襯底包括陽極,所述方法還包括將第二電極沉積在所述第一烘烤有機(jī)層或沉積于所述第一烘烤有機(jī)層上的層,以形成有機(jī)發(fā)光器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其中,對(duì)所述沉積速率、烘烤時(shí)間、距離、液體墨中的成膜有機(jī)材料的濃度、所述轉(zhuǎn)印過程中所述襯底的溫度、以及所述預(yù)烘烤有機(jī)層的厚度中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié),使得所述第一烘烤有機(jī)層的表面粗糙度約為O. 5nm至約I. O μ m,所述表面粗糙度表示為在10 μ m2面積中、所述表面厚度偏差的均方根。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其中,對(duì)所述沉積速率、烘烤時(shí)間、距離、液體墨中的成膜有機(jī)材料的濃度、所述轉(zhuǎn)印過程中所述襯底的溫度、以及所述預(yù)烘烤有機(jī)層的厚度中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié),使得所述第一烘烤有機(jī)層表現(xiàn)出多孔結(jié)構(gòu)。
11.一種形成用于有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層的方法,該方法包括 將液體墨施加到轉(zhuǎn)印表面上,所述液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料,所述干膜有機(jī)材料具有玻璃化轉(zhuǎn)變范圍; 將所述干膜有機(jī)材料從所述轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得所述干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在所述襯底上,其中,所述轉(zhuǎn)印表面被定位為在轉(zhuǎn)印期間,所述轉(zhuǎn)印表面與所述襯底相距約10. O μ m至約10. Omm,并且所述干膜有機(jī)材料被沉積為以約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率增大層厚度,從而在所述襯底上形成預(yù)烘烤有機(jī)層;以及 在從所述玻璃化轉(zhuǎn)變范圍內(nèi)到高于所述玻璃化轉(zhuǎn)變范圍的烘烤溫度下烘烤所述預(yù)烘烤有機(jī)層,以形成用于有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)晶有機(jī)層; 其中,所述結(jié)晶有機(jī)層的電導(dǎo)率約為1.0X10_9S/m至約1.0Xl(T7S/m。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述烘烤溫度大于約250°C,且在所述烘烤溫度下將所述預(yù)烘烤有機(jī)層加熱約5毫秒至約5. O小時(shí)的烘烤時(shí)間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述結(jié)晶有機(jī)層具有如下結(jié)晶度所測(cè)得的晶粒度為約O. 5nm至約100 μ m。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述襯底包括陽極,且所述結(jié)晶有機(jī)層直接形成在所述陽極上。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述結(jié)晶有機(jī)層包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。
16.一種有機(jī)發(fā)光器件,其包括通過權(quán)利要求11的方法形成的結(jié)晶有機(jī)層。
17.—種有機(jī)發(fā)光器件,包括 第一電極; 結(jié)晶有機(jī)層,所述結(jié)晶有機(jī)層位于所述第一電極上,并與所述第一電極電連接,所述結(jié)晶有機(jī)層具有約I. OX 10_9S/m至約I. OX 10_7S/m的電導(dǎo)率; 發(fā)光層,所述發(fā)光層位于所述結(jié)晶有機(jī)層上,并與所述結(jié)晶有機(jī)層電連接,所述發(fā)光層包括能夠以發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)光的發(fā)光有機(jī)材料;以及 第二電極,所述第二電極位于所述發(fā)光層上,并與所述發(fā)光層電連接。
18.—種用于降低有機(jī)層的折射率的方法,該方法包括 將液體墨施加到轉(zhuǎn)印表面上,所述液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料; 將所述干膜有機(jī)材料從所述轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到布置在半透明襯底上的半透明電極,使得所述干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積在所述半透明電極上,其中,所述轉(zhuǎn)印表面被定位為在轉(zhuǎn)印期間,所述轉(zhuǎn)印表面與所述襯底相距約10. O μ m至約10. 0mm,并且所述干膜有機(jī)材料被沉積為以小于約IOOnm/秒的速率增大層厚度,從而形成第一有機(jī)層; 將第二液體墨施加到第二轉(zhuǎn)印表面,所述第二液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述第二轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述第二轉(zhuǎn)印表面上形成第二干膜有機(jī)材料;以及 將所述第二干膜有機(jī)材料從所述第二轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到所述第一有機(jī)層上,使得所述第二干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積, 其中,所述干膜有機(jī)材料被沉積為以約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率增大層厚度,以形成第二有機(jī)層,且所述第一有機(jī)層的折射率為所述半透明襯底的折射率與所述第二有機(jī)層的折射率之間的中間值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中,所述半透明襯底的折射率為約I.Ol至約I.55,所述第二有機(jī)層的折射率為約I. 60至約5. 01。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,該方法還包括在至少一種轉(zhuǎn)印步驟之后,在約50°C至約250°C的烘烤溫度下將所述第一有機(jī)層和第二有機(jī)層中的至少一個(gè)有機(jī)層烘烤約5. O毫秒至約5. O小時(shí)的烘烤時(shí)間。
21.一種有機(jī)發(fā)光器件,其至少部分地由權(quán)利要求18的方法形成。
22.—種用于提高有機(jī)發(fā)光器件中的光散射的方法,該方法包括 將液體墨施加到轉(zhuǎn)印表面,所述液體墨由承載流體和溶解或懸浮的成膜有機(jī)材料所限定,所述成膜有機(jī)材料用于形成有機(jī)發(fā)光器件的層; 向所述轉(zhuǎn)印表面施加能量,以基本上蒸發(fā)所述承載流體,并在所述轉(zhuǎn)印表面上形成干膜有機(jī)材料; 將所述干膜有機(jī)材料從所述轉(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)印到襯底上,使得所述干膜有機(jī)材料以基本上為固相的形式沉積,其中,所述轉(zhuǎn)印表面被定位為與所述襯底的距離小于約200 μ m,轉(zhuǎn)印后的有機(jī)膜材料被沉積為以約O. Inm/秒至約I. Omm/秒的速率增大層厚度,并且轉(zhuǎn)印后的有機(jī)膜材料以約I. Ong/秒至約100 μ g/秒的質(zhì)量沉積速率沉積,以形成多層的粗糙有機(jī)層,所述多層的粗糙有機(jī)層包括約2個(gè)子層至約20個(gè)子層,并具有約5. Onm至約I. O μ m的粗糙度,所述粗糙度為在面積IOym2中表面厚度偏差的總和的均方根;以及 在所述多層的粗糙有機(jī)層上沉積發(fā)光材料,以形成發(fā)光層和有機(jī)發(fā)光器件疊層, 其中,所述有機(jī)發(fā)光器件疊層表現(xiàn)約I. 01至約2. O的亮度效率。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,該方法還包括在約50°C至約250°C的烘烤溫度下將所述多層的粗糙有機(jī)層烘烤約5. O毫秒至約5. O小時(shí)的烘烤時(shí)間。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中,形成約2個(gè)子層至約20個(gè)子層的步驟包括在沉積各個(gè)子層之后,改變所述轉(zhuǎn)印表面相對(duì)于所述襯底上的固定位置的相對(duì)位置。
25.—種有機(jī)發(fā)光器件,其通過權(quán)利要求22的方法形成。
26.—種有機(jī)發(fā)光器件疊層,其包括 襯底; 形成在所述襯底上的干膜有機(jī)材料層,所述干膜有機(jī)材料層包括約2個(gè)子層至約20個(gè)子層、面對(duì)所述襯底的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面;以及 位于所述干膜有機(jī)材料層上方的發(fā)光層,使得所述干膜有機(jī)材料層位于所述襯底與所述發(fā)光層之間,所述發(fā)光層包含以發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)光的發(fā)光有機(jī)材料, 其中,所述第二表面表現(xiàn)約5. Onm至約I. O μ m的表面粗糙度,所述表面粗糙度為在面積10 μ m2中表面厚度偏差的總和的均方根,且所述有機(jī)發(fā)光器件疊層表現(xiàn)約I. 01至約2. O的亮度效率。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的有機(jī)發(fā)光器件疊層,其中,所述干膜有機(jī)材料層包括已經(jīng)在至少50°C溫度下烘烤過的烘烤后的干膜有機(jī)材料層。
全文摘要
本發(fā)明提供了使用熱噴射蒸鍍法形成用于有機(jī)發(fā)光器件(OLED)的有機(jī)層的方法。所述方法還使用一種或多種其它工藝如真空熱蒸鍍(VTE)以產(chǎn)生有機(jī)發(fā)光器件疊層。本發(fā)明還提供了有機(jī)發(fā)光器件疊層的結(jié)構(gòu),其中通過在高沉積速率下的熱噴射法形成電荷注入層或電荷傳輸層中的至少一種。能夠?qū)λ鲇袡C(jī)層進(jìn)行后沉積處理如烘烤。這取決于沉積參數(shù)和后處理?xiàng)l件,所述有機(jī)層的結(jié)構(gòu)能夠是無定形的、結(jié)晶的、多孔的、致密的、平滑的、粗糙的或其組合。所述有機(jī)層能夠改進(jìn)有機(jī)發(fā)光器件的出光效率、提高電導(dǎo)率、降低折射率、和/或調(diào)節(jié)有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光色度。本發(fā)明還提供了有機(jī)發(fā)光器件微腔且通過這些方法中的一種或多種能夠形成有機(jī)發(fā)光器件微腔。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102842686SQ20111040005
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者陳江龍, 伊恩·米拉爾德, 史蒂文·范·斯萊克, 伊娜·特格布, 康納爾·馬迪根 申請(qǐng)人:卡帝瓦公司