用于oled微腔和緩沖層的材料和方法
【專利摘要】本教導提供用于使用噴墨印刷或熱敏印刷工藝來形成由于有機發光器件(OLED)的有機層的方法。所述方法能夠進一步使用諸如真空熱蒸發(VTE)之類的一個或多個附加工藝來創建OLED堆疊。OLED堆疊結構也被提供,其中通過噴墨印刷或熱敏印刷方法以高沉積速率形成電荷注入或電荷傳輸層中的至少一個。依賴于沉積參數和后處理條件,有機層的結構可以是無定形的、結晶的、多孔的、密集的、平滑的、粗糙的或其組合。OLED微腔也被提供并且能夠通過一個或多個方法來形成。
【專利說明】用于OLED微腔和緩沖層的材料和方法
[0001]相關申請
本申請要求在2011年12月21日提交的美國專利申請號13/333,867和在2012年I月27日提交的13/360,597的優先權,并且還要求兩個在2011年6月21日提交的美國臨時專利申請號61/499,465和61/499,496的優先權,通過引用其全部合并于此。
【技術領域】
[0002]本教導涉及用于形成有機發光器件(OLED)的層的工藝。本發明教導還涉及OLED堆疊(stack)結構。
【背景技術】
[0003]OLED利用當在器件兩端施加電壓時發射光的有機薄膜。對于用于在諸如平板顯示器、照明和背光之類的應用中的使用,OLED正成為越來越令人關注的技術。在Geffroy等人的“Organic light-emitting diode (OLED) technology: material devices and displaytechnologies, ” Polym.,Int., 55:572-582 (2006)中討論了 OLED技術,并且在美國專利號5,844,363,6, 303, 238和5,707, 745中描述了多種OLED材料和配置,通過引用其全部合并于此。
[0004]在許多情況下,由于器件的空氣界面的內反射、邊緣發射、發射或其他層內的損耗、發射層或其他層(例如,傳輸層、注入層等)內的波導效應、以及其他效應,在OLED內的發射層中發出的光的大部分未逸出所述器件。在典型的OLED中,由發射層所生成的光中高達50-60%能夠被捕獲(trap)在波導模中,并因此無法逸出器件。此外,在典型的OLED中由發射材料所發射的光中高達20-30%能夠保持在玻璃模中。典型的OLED的輸出I禹合(out-coupling)效率從而能夠低到大約20%。例如,見美國專利申請公布號US2008/0238310A1,通過引用將其全部合并于此。
[0005]在傳統的工藝中,有機OLED層通過真空熱蒸發(VTE)來沉積。在此類OLED沉積工藝中,有機層通常以緩慢的沉積速率(從I埃/秒至5埃/秒)來沉積,并且當厚的緩沖層被沉積時,沉積時間是不合期望地長。此外,為了修改層厚度,模板掩模(stencil mask)通常被涂敷(apply)以屏蔽水汽通量,或允許其通過到襯底上。此外,所得到的有機層通常具有顯著高于襯底玻璃的折射率的折射率。正因為這樣,發出的光的部分可被捕獲在有機層中,并在波導模中損失。
[0006]在真空熱蒸發(VTE)中,空穴傳輸材料(HTM)的層以緩慢的速率沉積在真空中,例如,在約550秒或約9.0分鐘的總時間以大約0.2nm /秒得到llOnm。沒有用于形成有機薄膜的諸如VTE之類的傳統技術提供噴墨印刷的大面積圖案化能力或者將噴墨印刷的能力與氣相沉積所實現的高均勻度、純度和厚度控制相結合。期望開發能夠提供高薄膜質量和具有成本效益的大面積可伸縮性(scalability) 二者的技術。
【發明內容】
[0007]根據各種實施例,本教導涉及用于在制造OLED堆疊期間迅速形成發光層(EML)和電極之間的緩沖層的沉積方法。該方法可提供大規模的精細圖案化、超高沉積速率,并且后沉積熱處理方法可以被用于降低緩沖層的粗糙度。使用噴墨印刷和/或熱敏印刷的印刷工藝提供用于修改所述有機層的形態(morphology)以及其納米結構、微觀結構、電氣性質和光學性質,因此導致改進的OLED性能的能力。本教導的方法實現沉積條件的控制以及緩沖層形態、結構和性質的操縱。在一些示例中,該方法能夠在其中電子或空穴電荷復合并生成光子的復合區提供降低的電荷注入勢壘、降低的折射率、提高的光輸出耦合效率、和增加的界面面積。
[0008]根據各種實施例,多孔緩沖層能夠被鄰近于透明電極而形成。緩沖層能夠表現出可比得上石英玻璃的低折射率,使得從EML提取光能夠更高效。在一些實施例中,緩沖層表面被制作得粗糙,以使得更多光能夠被散射或輸出耦合到透明電極層內。在一些實施例中,緩沖層被制成結晶的以增加電荷遷移率,降低電壓降并改善總體效率。在一些實施例中,緩沖層厚度針對每個顏色/波長來優化以改善發射色度并實現微腔效應。在一些實施例中,緩沖層能夠被用于改善OLED顏色色度。
[0009]根據各種實施例,緩沖層可以通過以下方法制成:將標準真空沉積技術(VTE)與噴墨印刷和/或熱印刷沉積技術相結合。通過改變層厚度,能夠調節發射光譜以針對某個顏色或波長進行優化;例如針對紅色,綠色,或藍色。在示例性實施例中,所述緩沖層厚度針對紅色能夠被制成最厚,針對綠色為中間厚度,針對藍色為最薄的。該方法能夠被控制以使得以高度不平衡速率印刷的緩沖層能夠被制成具有極其不同的納米結構的區域(密集的對多孔的、無定形對結晶的、以及光滑的對粗糙的)。
[0010]根據各種實施例,通過本教導提供形成用于有機發光器件的干燥有機層的方法。在一些實施例中,所述方法能夠包括涂敷、賦能(energize)、傳遞和烘烤(bake)的步驟。用于形成有機發光器件的層的液體墨水能夠被涂敷到傳遞面(transfer surface)。液體墨水能夠由載液(carrier fluid)以及溶解或懸浮的、成膜有機材料來定義。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料能夠從傳遞面傳遞到襯底,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在襯底上。本文中,此類涂敷、賦能和傳遞的工藝被稱為熱敏印刷。能夠被使用的熱敏印刷技術和裝置包括例如在美國專利申請公布號US 2008/0311307 AU US 2008/0308037 AU US 2006/0115585 AU US 2010/0188457 Al、US 2011/0008541 AUUS 2010/0171780 Al JPUS 2010/0201749 Al 中描述的技術和裝置,通過引用將其全部合并于此。在一些實施例中,在傳遞期間傳遞面能夠定位在離襯底從大約1.0 μ m到大約10.0mm的距離處,例如離襯底從大約10.0 μ m到大約100.0 μ m的距離處。干膜有機材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率被沉積來建立層厚度以在襯底上形成有機層。在一些實施例中,有機層能夠在從大約5.0毫秒到大約5.0小時的第一烘烤時間內以從大約50°C到大約250°C的第一烘烤溫度來烘烤以形成用于有機發光器件的第一烘烤有機層。
[0011]在一些實施例中,使用噴墨印刷將液體墨水直接傳遞到襯底或有機層。在將液體墨水涂敷到襯底之后,能夠用熱、真空、氣流、輻射暴露、或其組合來驅除載體以形成能夠被烘烤的有機層,如上參考熱敏印刷工藝所述。對于該方法和本文所述的其他方法,能夠使用噴墨印刷頭的一次或多次通過(pass)來將液體墨水傳遞到襯底上的特定位置從而形成有機層。通過噴墨印刷頭的后續通過能夠被用于建立層厚度。后續通過能夠被配置成將噴墨墨水傳遞到相對于其中先前通過沉積墨水的區域的較小區域上。在較小區域上的印刷能夠被用于防止當在嘗試通過第二次通過來覆蓋與第一次通過所覆蓋的確切相同的區域的情況下可能發生的噴墨墨水溢出、流出、和弄污(blur)。能夠選擇大體上不會溶解或懸浮已經沉積的下層中的有機材料的用于特定液體墨水的載體(例如,溶劑)。在一些情況下,能夠使用對于相同有機材料提供不同的相對溶解率的不同的載體或溶劑。
[0012]通過本教導提供了形成用于有機發光器件的結晶有機層的方法。在一些實施例中,所述方法能夠至少包括隨后為烘烤步驟的噴墨印刷步驟。在一些實施例中,所述方法能夠包括涂敷步驟、賦能步驟、傳遞步驟和烘烤步驟,例如,隨后為烘烤步驟的熱敏印刷步驟。如果使用熱敏印刷步驟,則液體墨水能夠被涂敷到傳遞面以形成有機發射器件的層。液體墨水能夠由載液以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。成膜有機材料能夠包括表現出OLED的層的期望性質的材料。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料能夠具有玻璃轉化范圍。干膜有機材料能夠從傳遞面傳遞到襯底以使得干膜有機材料以大體上固相被沉積在襯底上。傳遞面在傳遞期間能夠定位在離襯底從大約1.0 μ m到大約10.0mm的距離處,例如離襯底從大約10.0 μ m到大約100.0 μ m的距離處。干膜有機材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率被沉積來建立層厚度以在襯底上形成預烘烤有機層。預烘烤有機層能夠以從在玻璃轉化范圍內到超過玻璃轉化范圍的烘烤溫度來烘烤,以從而形成用于有機發光器件的結晶有機層。結晶有機層能夠具有從大約1.0χ10_9 S/m到大約1.0xlO—1 S/m的導電率,例如,從大約1.0xlO—9 S/m到大約l.0xlO—4 S/m,或者從大約1.0xlO—9 S/m到大約1.0xlO—7 S/m。能夠使用更高導電性的HTM層材料以實現更高的導電率。
[0013]在一些實施例中,通過使用噴墨印刷將液體墨水直接傳遞到襯底上或者現有的有機層上來形成用于有機發光器件的結晶有機層。在將液體墨水涂敷到襯底之后,能夠利用熱、真空、氣流、輻射暴露或其組合來驅除載體。干燥有機層然后能夠被烘烤以形成結晶結構,如上文參考熱敏印刷工藝所述。能夠同樣被使用并達到以上參考熱敏印刷技術所述的距離、沉積速率和導電率以使用噴墨印刷形成類似的層。
[0014]根據本教導還提供有機發光器件。所述器件能夠包括第一電極、結晶有機層、發射層、和第二電極。結晶有機層能夠被提供在第一電極之上并且與第一電極電關聯,以及能夠具有從大約1.0xl0_9 S/m到大約1.0xl0_7 S/m的導電率。發射層能夠被鄰近于結晶有機層而提供并與結晶有機層電關聯,并且能夠包括以發射波長來發光的發光有機材料。第二電極能夠被提供在發射層之上并與發射層電關聯,以使得發射層夾在第一和第二電極之間。
[0015]根據本教導的又另外的實施例,提供降低有機層的折射率的方法。所述方法能夠包括噴墨印刷步驟或將涂敷步驟、賦能步驟和傳遞步驟相結合的印刷。對于各種液體墨水的多種應用能夠重復該印刷,所述液體墨水包括各自不同的溶解或懸浮的成膜有機材料。如果使用熱敏印刷,每個液體墨水能夠被涂敷到傳遞面用于形成有機發光器件的各個層。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液以在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料然后能夠從傳遞面傳遞到布置在半透明(sem1-transparent)或亞透明(translucent)襯底上的半透明或亞透明的電極,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在半透明或亞透明電極上。在傳遞期間,傳遞面能夠定位在離襯底從大約Ι.Ομπι到大約10.0mm的距離處,例如離襯底從大約10.0 μ m到大約100.0ym的距離處。干膜有機材料能夠以小于大約IOOnm/
秒的速率被沉積來建立層厚度以形成第一有機層。第二液體墨水能夠被涂敷到第二傳遞面,所述第二液體墨水由載液以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義用于形成有機發光器件的層。第二傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在第二傳遞面上形成第二干膜有機材料。第二干膜有機材料能夠從第二傳遞面傳遞到第一有機層,以使得第二干膜有機材料以大體上固相沉積。干膜有機材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率被沉積來建立層厚度以形成第二有機層。第一有機層的折射率在半透明或亞透明襯底的折射率和第二有機層的折射率中間。在一些實施例中,使用噴墨印刷來將液體墨水直接傳遞到襯底或有機層。在將液體墨水涂敷到襯底之后,能夠利用熱、真空、氣流、輻射或其組合來驅除載體以形成能夠被烘烤的有機層,如上文參考熱敏印刷工藝所述。以上參考熱敏印刷技術所述的距離、沉積速率、和折射率能夠同樣與噴墨印刷技術結合使用。
[0016]根據本教導的各種實施例還提供了增加有機發光器件中的光散射的方法。所述方法能夠包括噴墨印刷步驟或者涂敷步驟、賦能步驟和傳遞步驟的組合。如果使用熱敏印刷技術,液體墨水能夠被涂敷到傳遞面。液體墨水能夠由載液以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料然后能夠從傳遞面傳遞到襯底,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在襯底上,其中傳遞面定位在離襯底小于大約200 μ m的距離處。被傳遞的有機膜材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率和從大約1.0ng/秒到大約100 μ g/秒的質量沉積速率(mass deposition rate)被沉積來建立層厚度以形成多層粗糙有機層。多層粗糙有機層能夠包括從大約2個子層到大約200個子層并且具有表達為100 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根的從大約5.0nm到大約10.0nm的粗糙度。在一些實施例中,所測量的面積是10 μ m乘10 μ m的表面。例如,多層粗糙有機層能夠包括從大約2個子層到大約100個子層,或者從大約2個子層到大約200個子層。發射材料能夠被沉積在多層粗糙有機層之上以形成發射層和有機發光器件堆疊的至少部分。包括多層粗糙有機層和發射層的有機發光器件堆疊能夠表現出從大約1.01到大約2.0的發光效率,也就是說相對于其中第二表面具有小于5.0nm的表面粗糙度(表達為在10x10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根)的相同微腔的發光度,有機發光器件堆疊能夠表現出增加到從大約1.01到大約2.0倍的發光度。
[0017]在一些實施例中,為了增加光散射,使用噴墨印刷將液體墨水直接傳遞到襯底或有機層。在將液體墨水涂敷到襯底之后,能夠利用熱、真空、氣流、輻射暴露或其組合來驅除載體以形成能夠可選地被烘烤的有機層。相同的距離、厚度建立速率、質量沉積速率、表面粗糙度、層數、和發光效率能夠被用于噴墨印刷技術,如上文參考熱敏印刷工藝所述。
[0018]通過本教導的實施例還提供有機發光器件堆疊。所述堆疊能夠包括襯底和在襯底上形成的干膜有機材料層。干膜有機層能夠包括從大約2個子層到大約20個子層、面對襯底的第一表面,以及與第一表面相對的第二表面。堆疊能夠包括在干膜有機材料層之上形成的發射層,以使得干膜有機材料層在襯底和發射層之間。發射層能夠包括在激發時以特定發射波長(例如,峰值波長)發射光的發光有機材料。第二表面能夠表現出作為在10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根表達的從大約0.5nm到大約LOym的表面粗糙度,例如,作為在10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根表達的從大約1.0nm到大約10.0nm。在一些實施例中,所測量的面積是10 μ m乘10 μ m的表面。相對于其中第二表面具有小于5.0nm的表面粗糙度(表達為在IOxlOym2的面積中表面厚度偏差的均方根)的相同微腔的發光度,有機發光器件堆疊能夠表現出增加到從大約1.01到大約2.0倍的發光度。
[0019]在一些實施例中,提供形成用于有機發光器件的微腔的方法。所述方法能夠包括噴墨印刷步驟或者涂敷步驟、賦能步驟、和傳遞步驟的組合。如果使用熱敏印刷技術,則液體墨水能夠被涂敷到傳遞面。液體墨水能夠由載液和溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料能夠從傳遞面傳遞到襯底,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在襯底上以形成第一有機緩沖層。所述襯底能夠包括第一反射電極并且傳遞面在傳遞期間能夠定位在離襯底從大約1.0 μ m到大約10.0mm的距離處,例如在離襯底從大約10.0 μ m到大約100.0 μ m的距離。干膜有機材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約500nm/秒的速率(例如,以從大約0.1nm/秒到大約50nm/秒的速率)被沉積來建立層厚度。發光有機材料能夠被沉積在第一有機緩沖層之上以形成發射層,以使得第一有機緩沖層在襯底和發射層之間。第二反射電極能夠被沉積在發射層之上以使得發射層在第一反射電極和第二反射電極之間以形成OLED微腔。第一和第二反射電極中的至少一個能夠是半透明或亞透明的,并且第一反射電極和第二反射電極能夠彼此分開一段距離。所述距離能夠對應于微腔的深度。微腔的深度能夠被配置用于發光有機材料的發射波長的諧振發射。
[0020]在一些實施例中,形成微腔的方法包括通過使用噴墨印刷將液體墨水直接傳遞到襯底或現有的有機層。在將液體墨水涂敷到襯底之后,能夠利用熱、真空、氣流、輻射暴露或其組合來驅除載體以形成能夠被烘烤的有機層,如本文參考熱敏印刷工藝所述。
[0021]在本教導的又其他實施例中,提供用于有機發光器件的微腔。所述微腔能夠包括襯底、干膜有機材料層、發射層、和第二反射電極。所述襯底能夠包括第一反射電極。干膜有機材料層能夠形成在襯底上并且包括面對襯底的第一表面和與第一表面相對的第二表面。能夠提供在干膜有機材料層之上的發射層,以使得干膜有機材料層布置在第一反射電極和發射層之間。發射層能夠包括發光有機材料。第二反射電極能夠被提供在發射層之上,以使得發射層布置在第一反射電極和第二反射電極之間。第二表面能夠表現出作為在10x10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根表達的從大約0.5nm到大約l.0ym的表面粗糙度,例如,從大約0.5 nm到大約10.0 nm、從大約1.0 nm到大約1.0 Mm、從大約5.0 nm到大約1.0 Mm或從大約10.0 nm到大約500 nm的表面粗糙度。在一些實施例中,所測量的面積是10 μ m乘10 μ m的表面。相對于其中第二表面具有小于5.0nm的表面粗糙度(表達為在IOxlOym2的面積中表面厚度偏差的均方根)的相同微腔的發光度,有機發光器件堆疊能夠表現出增加到從大約1.01到大約2.0倍的發光度。粗糙表面界面能夠被用于分離微腔效應,以使得顏色色度由于光輸出耦合效應而增強,并從而增強發光效率。第一和第二反射電極中的至少一個能夠是半透明或亞透明的。第一反射電極和第二反射電極能夠彼此分離一段距離,所述距離能夠對應于微腔的深度,并且微腔的深度能夠被配置用于發光有機材料的發射波長的諧振發射。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]參考附圖提供了對本教導的特征和優勢的更好的理解,其意在說明而不限制本教導。其中,術語“印刷”被用于這些附圖中,意在包含噴墨印刷、熱敏印刷或二者,除另有規定之外。
[0023]圖1是示出根據本教導的各種實施例的過程流的流程圖。
[0024]圖2A-2D是根據本教導的各種實施例具有層沉積順序的器件堆疊的示意圖。
[0025]圖3是圖示根據本教導的各種實施例能夠被用于改變HTM層厚度并調節器件發射譜的VTE工藝、熱敏印刷工藝、噴墨印刷工藝或其組合的示意圖。
[0026]圖4是根據本教導的各種實施例形成有機發光器件的干燥有機層的方法的流程圖。
[0027]圖5是圖示根據本教導的各種實施例在各種沉積條件下形成的三個不同的膜形態的示意圖。
[0028]圖6是根據本教導的各種實施例形成用于有機發光器件的結晶有機層的方法的流程圖。
[0029]圖7是圖示根據本教導的各種實施例能夠使用熱敏印刷、低折射率、空穴傳輸材料(HTM)作為光輸出耦合層而構造的OLED堆疊的示意圖。
[0030]圖8是根據本教導的各種實施例降低有機層的折射率的方法的流程圖。
[0031]圖9是根據本教導的各種實施例增加有機發光器件中的光散射的方法的流程圖。
[0032]圖1OA是根據本教導的各種實施例的Fabry-Perot (FP)微腔的基模的示意性表示,其中m=l,對應的諧振波長等于2η (ΒΡ, λ =2n),并且由于重布置的光模密度,腔內的其他波長被抑制。
[0033]圖1OB是根據本教導的各種實施例EML相對于在圖1OA中示出的Fabry-Perot(FP)微腔的定位的示意性表示。
[0034]圖11是根據本教導的各種實施例能夠實現的Fabry-Perot (FP)微腔模(m=2)的示意性表示。
[0035]圖12是根據本教導的各種實施例的其中發光層(EML)形成在微腔的波腹位置并用于增強光發射的器件堆疊的示意圖。
[0036]圖13是根據本教導的各種實施例示出為HIL2厚度(x nm)的函數的藍色OLED發射色度的圖。
[0037]圖14是根據本教導的各種實施例形成用于有機發光器件的微腔的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0038]根據各種實施例,形成包括布置于陽極和陰極之間與其電連接的至少一個有機層的0LED。當施加電流時,陽極將空穴注入有機層,并且陰極將電子注入有機層。被注入的空穴和電子分別朝向反向充電的電極遷移。當電子和空穴集中到有機層中相同的分子時,形成包括具有受激能量態的局部化電子空穴對的“激發子(exciton)”。當激發子經由光電放射機制弛豫(relax)時發出光。
[0039]所述方法能夠包括形成用于控制OLED器件或其他有機多層光發生結構的性質的各種層(包括,緩沖層)。例如,緩沖層或其他層能夠被形成并包含在器件中,所述器件包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)、和阻擋層(BL)中的至少一個。諸如保護層之類的其他層也能夠被形成和/或合并到所得到的器件內。如本文所述的諸如墨水濃度、沉積(累積)速率、質量沉積速率、烘烤溫度、和/或烘烤時間之類的一個或多個參數能夠被采用和/或調整,以使得能夠給第一烘烤有機層、緩沖層、或任何其他層提供期望的特性以使所述層適合于一個或多個OLED應用。
[0040]噴墨印刷、熱敏印刷或二者能夠被用于形成一個或多個層并能夠通過調整多個參數中的一個或多個來控制。所述參數能夠被調節以改變有機層結構和粗糙度并且在有機層中創建唯一的特征。通過控制噴墨印刷和/或熱敏印刷條件,有機層的結構和性質能夠被定制(tailor),以使得OLED性能的一個或多個方面能夠被增強。膜沉積工藝能夠涉及襯底上膜材料的累積,由此沉積材料首先在分子級沉積,然后形成簇(cluster)。簇然后能夠變大以形成島,并且然后聚結(coalesce)以最終形成連續的膜。對于具有低組裝密度和強結合指向性(directionality)的典型有機材料來說,它們能夠以無定形態沉積。在熱輻射的影響下或在存在溶劑蒸汽的情況下,在膜生長期間有機分子能夠經歷表面遷移、重排、和/或弛豫,因此尤其在高沉淀速率的情況下這能夠導致柱狀或結晶狀結構的生長。此夕卜,如果膜經歷熱處理并且粘性足夠低,以使得表面張力超過內摩擦,那么膜可能開始回流(reflow)。如果膜未適當地與底層襯底兼容,則它能夠開始拔起并使襯底去濕(dewet),并且結果能夠例如通過旋節線(spinodal)分解而形成獨特的襯底圖案。在一些情況下,本教導的噴墨印刷和/或熱敏印刷膜能夠例如充當種子層或緩沖層以提供用于沉積其他層的襯墊。在一些情況下,其他層能夠包括OLED堆疊的剩余層。將噴墨印刷和/或熱敏印刷與后沉積熱處理結合能夠被用于創建微米尺度或納米尺度上的獨特的表面圖案。層厚度能夠改變或者有機層的表面粗糙度能夠改變,并且此類改變能夠被實現以增強諸如發光效率之類的特征。
[0041]參考附圖,圖1是示出根據本教導的各種實施例的過程流10的流程圖。OLED襯底20能夠被提供作為襯底前端30的部分。能夠使用噴墨印刷或熱敏印刷50將HIL/HTL墨水40涂敷到OLED襯底20上以構建襯底前端30。在墨水傳遞之后,襯底前端30能夠受到后烘烤處理60。襯底后端70然后能夠被構造在完成的前端上,以使得能夠形成最終的OLED80。
[0042]參考剩余附圖,在不同附圖中使用的相同的附圖標記表示與關于其他附圖所述的相同的層材料和厚度。圖2A-2D是根據利用本教導形成的層沉積順序的器件堆疊的示意圖。所述堆疊均具有前端(FE )、中間的噴墨印刷或熱敏印刷空穴傳輸材料(HTM)層88、和后端(BE)。圖2A是能夠根據本教導的各種實施例制造的OLED堆疊的示意性表示。所述堆疊的前端能夠包括陽極82、HIL 84、和HTM層86。所述堆疊的后端能夠包括HTL 90,EML 94、ETL 96、和陰極98。還能夠使用附加層、替換層、或不同布置的層。陽極82能夠包括例如銦錫氧化物(ΙΤ0)。HIL 84能夠是任何合適的厚度,例如,從IOnm到50nm厚,或30nm厚,并且可以包括例如在美國專利申請公布號US 2011/0057171 Al中描述的材料,通過引用將其全部并入本文。HTM層86能夠是任何合適的厚度,例如,IOnm至30nm厚,或20nm厚,并且可以包括例如在美國專利申請公布號US 2007/0134512A1中所示的公式2的材料,在此通過引入將其全部并入本文。HTL 90能夠是任何合適的厚度,例如,IOnm至30nm厚,或20nm厚,并且能夠包括NPB。EML 94能夠是任何合適的厚度,例如,IOnm至50nm厚,或30nm厚。ETL 96能夠是任何合適的厚度,例如,IOnm至30nm厚,或20nm厚,并且可包括例如在美國專利申請公布號US 2009/0167162A1中所描述的材料,通過引用將其全部并入本文。陰極98可以包括氟化鋰和/或鋁。
[0043]圖2B是根據本教導的另一個OLED堆疊的示意性表示。堆疊的前端(FE)能夠包括陽極82和HIL84。堆疊的后端(BE)能夠包括HTL 90,EML 94,ETL 96、和陰極98。各個層的厚度可以與關于圖2A描述的厚度相同。
[0044]圖2C是根據本教導的各種實施例的又另一個堆疊的示意性表示。堆疊的前端(FE)能夠包括陽極82和HIL 84。堆疊的后端(BE)能夠包括HTM層86、HTL 90、EML 94、ETL 96、和陰極98。各個層的厚度可以與關于圖2A描述的厚度相同。
[0045]圖2D是根據本教導的各種實施例的又另一個堆疊的示意性表示。堆疊的前端(FE)能夠包括陽極82、HIL 84和HTM層86。堆疊的后端(BE)能夠包括另一個HTM層86、HTL 90, EML 94, ETL 96、和陰極98。各個層的厚度可以與關于圖2A描述的厚度相同。
[0046]本教導的噴墨印刷或熱敏印刷方法使得能夠通過改變多個參數中的任何一個來修改膜厚度。例如,所述方法能夠涉及在液體墨水中使用特定有機材料濃度、特定的印刷間距(pitch)、每像素墨滴的特定數量、特定墨滴量、和/或特定的蒸發條件(例如,壓力、溫度和持續時間)。用于沉積HIL或HTL的墨水制備(pr印aration)可以考慮隨后將使用的特定EML墨水。“前端”(FE)指代在噴墨印刷或熱敏印刷之前那些被沉積的層和被進行的步驟。OLED的前端工藝能夠包括襯底化學清洗、漂洗、烘烤、UV臭氧處理、氧等離子清洗和通過VTE或其他沉積方法的涂覆HIL或HTL。“后端工藝”(BE)能夠包括通過VTE涂敷HIL或HTL、沉積EML、沉積ETL和形成電極。依賴于工藝開始于陽極還是陰極,與FE或BE關聯的層可以翻轉。在圖3中示出根據本教導的一些FE和BE工藝的示例。
[0047]圖3是圖示FE和BE層和能夠被用于形成HTM層的各種沉積技術以及沉積技術的組合的示意圖。如圖所見,VTE工藝、熱敏印刷工藝、噴墨印刷工藝或其組合能夠被用于形成例如變化的厚度的不同的HTM層。根據本教導,沉積技術能夠被定制以調節器件發射譜。示出在前端(FE)上包括陽極82和HIL84的OLED堆疊。HTM層100位于前端和后端之間并且能夠通過熱敏印刷、噴墨印刷、VTE或其組合來沉積。后端能夠包括HTL 90,EML 94,ETL96、和陰極98。示出HTM層100的四個不同的實施例。實施例A包括形成隨后為噴墨印刷或熱敏印刷的HTM層88的VTE-HTM層102。實施例B包括通過噴墨印刷或熱敏印刷單獨形成HTM層88。實施例C包括與形成VTE-HTM層104相結合通過噴墨印刷或熱敏印刷形成HTM層88。實施例D包括以該次序或以另外的次序形成第一 VTE-HTM層102、通過噴墨印刷或熱敏印刷形成HTM層88以及形成第二 VTE-HTM層104。
[0048]圖4圖示通過本教導提供的形成用于有機發光器件的干燥有機層的熱敏印刷方法。所述方法能夠包括涂敷、賦能、傳遞和烘烤步驟。例如,圖4是根據本教導形成用于有機發光器件的干燥有機層的方法110的流程圖。涂敷步驟120被示出隨后為賦能步驟130、傳遞步驟140、和烘烤步驟150。
[0049]液體墨水能夠首先被涂敷到傳遞面用于形成有機發光器件的層。液體墨水能夠由載液和溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。傳遞面然后能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料然后能夠從傳遞面傳遞到襯底,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在襯底上。傳遞面能夠在傳遞期間定位在離襯底從大約Ι.Ομπι到大約50.0mm的距離,例如離襯底從大約10.0 μ m到大約100.0ym的距離。干膜有機材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率被沉積來建立層厚度以在襯底上形成預烘烤有機層。預烘烤有機層能夠在從大約5.0毫秒到大約5.0小時的第一烘烤時間內以從大約50°C到大約250°C的第一烘烤溫度來烘烤以形成用于有機發光器件的第一烘烤有機層。
[0050]本教導的方法能夠采用任何類型的傳遞面或傳遞面類型的組合。傳遞面類型的示例能夠包括噴嘴(nozzle)、平坦表面、和通道。能夠采用任何數量的傳遞面,并且任何特定傳遞面能夠包括用于噴射或以其他方式傳遞墨水、有機材料或其他種類的材料的一個或多個開口。有機材料能夠包括一個或多個類型的有機分子。盡管如本文所述的“有機材料”包括至少一種有機材料,有機材料還能夠包括無機性質的雜質或少量無機材料。
[0051]傳遞步驟能夠包括將有機材料傳遞到襯底上。傳遞面能夠在沉積至少一個有機材料期間定位在離襯底任何期望的距離處,并且所選擇的距離能夠被利用以給沉積的有機層提供期望的特性。在傳遞面和襯底之間的距離能夠是例如從大約1.0 μ m到大約500mm、從大約20 μ m到大約10mm、從大約30 μ m到大約2.0mm、從大約10.0 μ m到大約100.0 μ m、從大約40 μ m到大約60 μ m、或大約50 μ m。這些距離也能夠被用于不包括烘烤步驟的實施例中。
[0052]在一些實施例中,代替熱敏印刷技術,噴墨印刷技術被用于沉積步驟。無論使用噴墨印刷還是熱敏印刷,預烘烤有機層能夠被形成然后進一步被處理,如下所述。
[0053]在沉積步驟期間沉積的至少一種有機材料能夠以任何期望的速率來建立層厚度以形成預烘烤有機層。例如,能夠以以下速率來建立層厚度:從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒、從大約0.5nm/秒到大約750 μ m/秒、從大約1.0nm/秒到大約600 μ m/秒、從大約5.0nm/秒到大約500 μ m/秒、從大約IOnm/秒到大約400 μ m/秒、從大約25nm/秒到大約250 μ m/秒、從大約50nm/秒到大約100 μ m/秒、從大約IOOnm/秒到大約1.0 μ m/秒、從大約150nm/秒到大約750nm/秒、或者從大約250nm/秒到大約500nm/秒。
[0054]預烘烤有機層或被沉積的任何其他有機層能夠在任何期望的持續時間內以任何期望的溫度進行烘烤。優選地,所述層以被傳遞的有機材料的至少玻璃轉化溫度的溫度進行烘烤。所述烘烤溫度可以從大約30°C到大約450°C、從大約40°C到大約400°C、從大約45°C到大約300°C、從大約50°C到大約250°C、從大約55°C到大約235°C、從大約60°C到大約220°C、從大約70°C到大約205°C、從大約80°C到大約180°C、或者從大約100°C到大約160。。。
[0055]烘烤持續時間或者兩個不同的烘烤時間之間的烘烤持續時間的差異可以從大約
5.0毫秒到大約5.0小時、從大約10毫秒到大約2.5小時、從大約50毫秒到大約1.5小時、從大約100毫秒到大約1.0小時、從大約250毫秒到大約30分鐘、從大約500毫秒到大約15分鐘、從大約1.0秒到大約10分鐘、從大約5.0秒到大約2.5分鐘、從大約10秒到大約
1.0分鐘、從大約15秒到大約50秒、或者從大約25秒到大約45秒。例如烘烤能夠將襯底加熱到高溫并將其保持一段時間,例如以從大約150°C到大約180°C保持大約3分鐘。所述溫度可以接近于或超過HIL或HTL有機材料的玻璃轉化溫度以使有機材料能夠回流或重排,從而最小化表面粗糙度。烘烤溫度和時間能夠被設置成不超過某個限制,以使得防止所述層結晶化或再蒸發。
[0056]所述方法能夠被執行任何期望的次數以形成任何期望數量的層。如果形成多個烘烤有機層,則每個后續的層的烘烤溫度應該小于用于烘烤先前一個或多個烘烤層的烘烤溫度。也就是說,如果期望從每個層加熱到玻璃轉化溫度的話,每個后續烘烤層的玻璃轉化溫度應該小于任何前面的烘烤層的玻璃轉化溫度,以便防止或最小化先前的烘烤層的運動或改變。兩個后續沉積的層的烘烤溫度和/或玻璃轉化溫度上的差異可以從大約1.(TC到大約500 V、從大約15 V到大約250°C、從大約20 V到大約100°C、從大約25°C到大約75°C、從大約40°C到大約70°C、或者從大約45°C到大約65°C。例如,第一有機層的烘烤溫度可以從大約50°C到大約250°C,第二有機層的烘烤溫度可以從大約50°C到大約235°C,而小于用于第一層的溫度,第三有機層的烘烤溫度可以從大約50°C到大約220°C而小于用于第二層的溫度,等等。在一些實施例中,特定有機層能夠以一個或多個溫度進行烘烤。用于后續層的烘烤持續時間可以與前面的層的烘烤時間相同或小于所述時間。例如,第二烘烤時間可以小于第一烘烤時間,第三烘烤時間可以小于第二烘烤時間,第四烘烤時間可以小于第三烘烤時間,而第五烘烤時間可以小于第四烘烤時間。
[0057]如本文更詳細描述的,諸如墨水濃度、沉積(傳遞/累積)速率、質量沉積速率、烘烤溫度、和/或烘烤時間之類的一個或多個參數能夠被采用和/或變化以產生具有特定期望特性的有機層。例如,沉積速率和烘烤時間中的至少一個可以被調整,以使得有機層具有結晶特性。采用較快的沉積(傳遞累積)速率、以較高的溫度進行烘烤、和/或烘烤較長的烘烤時間能夠有助于實現結晶層。沉積速率和烘烤時間中的至少一個可以被調整,以使得有機層具有多孔特性。在一些實施例中,快沉積速率、低烘烤溫度、和/或短烘烤時間能夠有助于產生多孔層。能夠使用較高的質量沉積速率、低烘烤溫度和/或短烘烤時間來產生粗糙的層。沉積速率和烘烤時間中的至少一個可以被調整,以使得烘烤層具有粗糙特性。
[0058]圖5是圖示根據本教導的各種實施例在各種沉積條件下形成的三個不同的膜形態的示意圖。能夠通過噴墨印刷流(flux)或者通過熱敏印刷流將空穴傳輸材料(HTM)沉積到陽極82,所述陽極82能夠包括在玻璃襯底上成層的銦錫氧化物。在附圖左側示出的堆疊中,具有納米結晶形態的噴墨印刷或熱敏印刷的HTM層106被示出形成在陽極82上并被VTE-HTM層102、HTL 90, EML 94, ETL 96、和陰極98所覆蓋。在附圖中間示出的堆疊中,具有納米多孔形態的噴墨印刷或熱敏印刷的HTM層108被示出在陽極82上,隨后為VTE-HTM層102、HTL 90, EML 94、ETL 96、和陰極98。在附圖右側示出的堆疊中,粗糙/密集的HTM層103被示出陽極82,隨后為HTL 91、EML 95、ETL 96和陰極98。
[0059]從傳遞面傳遞的有機材料的傳遞速率可以被調整例如關于在特定時間段內噴射的有機材料的質量。質量傳遞速率可以從大約0.5ng/秒到大約500 μ g/秒、從大約1.0ng/秒到大約100 μ g/秒、從大約5.0ng/秒到大約80 μ g/秒、從大約15ng/秒到大約10 μ g/秒、從大約50ng/秒到大約Iyg/秒、從大約IOOng/秒到大約500ng/秒、或從大約200ng/秒到大約400ng/秒。
[0060]有機層能夠被形成任何期望的厚度。有機層能夠具有以下厚度:從大約0.5nm到大約100 μ m、從大約1.0nm到大約50 μ m、從大約IOnm到大約10 μ m、從大約20nm到大約
1.0 μ m、從大約50nm到大約500nm、或從大約IOOnm到大約300nm。
[0061]任何有機層可以被形成任何期望的密度。有機層能夠具有如下密度:從大約
0.lg/cm3到大約7.5g/cm3、從大約0.25g/cm3到大約5.0g/cm3、從大約0.5g/cm3到大約
2.5g/cm3、從大約 1.0g/cm3 到大約 2.0g/cm3、或從大約 1.25g/cm3 到大約 1.5g/cm3。
[0062]任何有機層能夠被形成任何期望的表面粗糙度。有機層能夠具有如下表達為在10 μ m2面積中的表面厚度偏差的均方根的表面粗糙度:從大約0.1nm到大約10 μ m、從大約0.25nm到大約5.0 μ m、從大約0.5nm到大約1.0 μ m、從大約0.5nm到大約10.0nm、從大約
1.0nm到大約500nm、從大約5.0nm到大約250nm、從大約IOnm到大約125nm、從大約20nm到大約lOOnm、從大約25nm到大約75nm、或者從大約40nm到大約50 μ m。例如,能夠提供在小于20nm或小于5nm尺度上的粗糙度。在一些實施例中,所測量的面積是10 μ m乘10 μ m表面。
[0063]本文描述的第一烘烤有機層或任何其他有機層能夠包括空穴注入層、空穴傳輸層、發射層、電子傳輸層、電子注入層、和阻擋層中的至少一個。如本文使用的,術語“有機”能夠包括能被用于制造有機光電器件的小分子有機材料、以及聚合物。小分子能夠指代不是聚合物的任何有機材料,并且“小分子”在尺寸和/或質量上可以相對大。小分子能夠包括重復的單元。小分子也可以被并入聚合物,例如作為聚合物主鏈(backbone)上的側基(pendent group)或者作為主鏈的部分。小分子也能夠充當由構建在核心基團(coremoiety)上的一系列化學殼(shell)組成的樹狀分子(dendrimer)的核心基團。樹狀分子的核心基團可以是熒光或磷光小分子發射器。樹狀分子可以是“小分子”,并且用于OLED場中的所有樹狀分子可以是小分子。小分子通常具有帶有單分子量的定義明確的化學公式,而聚合物具有化學公式和分子量范圍或能夠因分子而異的重量。如本文使用的,“有機”在一些情況下還能夠包括碳氫化合物和雜原子取代的碳氫化合物配合基(ligand)的金屬復合物。
[0064]任何合適的空穴注入材料可以被用于空穴注入層或其他層。空穴注入層(HIL)能夠使陽極表面平滑或潮濕,以便提供從陽極到空穴注入材料的高效的空穴注入。在一些實施例中,空穴注入層能夠包括諸如旋涂聚合物之類的溶液沉積材料(例如,PEDOT:PSS),或者其能夠包括蒸汽沉積的小分子材料(例如,CuPc或MTDATA)。空穴注入層還能夠含有具有有利地與HIL的第一側上鄰近的陽極層和HIL的第二對側的空穴傳輸層相配的Η0Μ0(最高占有分子軌道)能級(如由其本文所述的相對電離電勢(IP)能來定義的)的電荷攜載組分。“電荷攜載組分”是造成實際傳輸空穴的Η0Μ0能級的原因的材料。該組分可以是HIL的基礎材料,或可以是摻雜物。使用摻雜的HIL允許針對其電性質來選擇摻雜物,并且針對諸如濕度、柔性(flexibility)、韌性等之類的形態性質來選擇主體(host)。可以提供HIL材料的性質以使得空穴能夠從陽極高效地注入到HIL材料內。HIL的厚度可以足夠厚以幫助使陽極層的表面平滑或潮濕,例如從大約IOnm到大約50nm的厚度。
[0065]任何合適的空穴傳輸材料可以被用于空穴傳輸層或其他層。例如,空穴傳輸層可以包括能夠傳輸空穴的材料。空穴傳輸層能夠是本征的(未摻雜的)或摻雜的。摻雜能夠被用于增強導電性。a-Nro和Tro是本征空穴傳輸層的示例。P摻雜空穴傳輸層的示例是用F4-TCNQ以50:1的摩爾比摻雜的m-MTDATA,如Forrest等人在美國專利申請公布號US2003/0230980 Al中描述的,通過引用將其全部合并于此。能夠使用其他空穴傳輸層。
[0066]任何合適的發光材料能夠被用于發光層(EML)。EML可以包括當電流在陽極和陰極之間傳遞時能夠發光的有機材料。發射層能夠包含磷光發射材料,不過能夠代替或附加地使用熒光發射材料。磷光材料能夠具有較高的發光效率。發射層還可以包括例如摻雜有能夠捕獲電子、空穴和/或激發子的發射材料的能夠傳輸電子和/或空穴的主體材料,以使得激發子經由光電放射機制從發射材料弛豫。發射層可以包括結合傳輸和發射性質的單個材料。無論發射材料是摻雜物還是主要成分,發射層都能夠包括諸如摻雜物之類的調節發射材料的發射的其他材料。EML可以包括能夠結合地發射期望的光譜的多個發射材料。磷光發射材料的示例包括Ir (ppy) 3。突光發射材料的示例包括DCM和DMQA。主體材料的示例包括Alq3、CBPJP mCP。發射材料和主體材料的示例在Thompson等人的美國專利號US6,303,238 BI中描述,通過引用將其全部合并于此。
[0067]發射材料能夠以多種方式包含在EML中。例如,發射小分子能夠被合并入聚合物。例如,通過合并入聚合物的主鏈以便形成共聚體、或者通過結合作為聚合物上的側基,小分子能夠被合并入聚合物作為單獨且不同的分子種類。能夠使用其他的發射層材料和結構。例如,小分子發射材料可以作為樹狀分子的核心存在。
[0068]任何合適的電子傳輸材料能夠被用于電子傳輸層。電子傳輸層可以包括能夠傳輸電子的材料。電子傳輸層能夠是本征的(未摻雜的)或摻雜的。摻雜能夠被用于增強導電性。Alq3是本征電子傳輸層的示例。η摻雜電子傳輸層的示例是用Li以1:1的摩爾比摻雜的BPhen,如Forrest等人在美國專利申請公布號US2003/02309890 Al中描述的,通過引用將其全部合并于此。其他電子傳輸層能夠代替或附加地被使用。
[0069]任何合適的電子注入材料能夠被用于電子注入層。電子注入層能夠是對將電子注入到電子傳輸層內進行改進的任何層。LiF/Al是能夠被用作將電子從鄰近的層注入電子傳輸層的電子注入層的材料的示例。其他材料或材料的組合能夠被用于注入層。在美國專利申請公布號US2004/0174116 Al中提供了注入層的示例,通過引用將其全部合并于此。
[0070]阻擋層能夠被用于減少離開EML的電荷載流子(電子或空穴)的數量和/或激發子的數量。電子阻擋層能夠位于EML和HTL之間以阻擋電子以HTL的方向離開發射層。如果包含的話,空穴阻擋層能夠位于EML和ETL之間以阻擋空穴以電子傳輸層的方向離開發射層。阻擋層還能夠或代替地被用于阻止激發子擴散出發射層。阻擋層的理論和使用在美國專利號6,097,147和Forrest等人的美國專利申請公布號US 2003/02309890 Al中更詳細地描述,通過引用將其全部合并于此。“阻擋層”是能夠在不必完全阻擋電荷載流子和/或激發子的情況下提供有效抑制電荷載流子和/或激發子傳輸通過器件的勢壘的層。器件中此類阻擋層的存在與缺少阻擋層的類似器件相比能夠導致明顯更高的效率。阻擋層能夠被用于限制去往OLED的期望區域的發射。
[0071]保護層能夠被用于在后續的制造工藝期間保護下層。例如,用于制造金屬或金屬氧化物電極的工藝能夠損壞有機層,并且保護層能夠被用于減少或消除此類損壞。保護層能夠具有針對其傳輸的載流子的類型的高載流子遷移率,以使得不顯著提高器件的操作電壓。CuPc、BCP和各種金屬酞菁是能夠被用于保護層中的材料的示例。能夠使用其他材料或材料的組合。保護層的厚度可以優選為足夠厚以使得由于在有機保護層沉積之后發生的制造工藝所引起對下層的損壞最小,但不會厚到顯著提高器件的操作電壓。保護層能夠被摻雜以提高其導電率。例如,CuPc或BCP保護層能夠用Li摻雜。保護層能夠被采用,如美國專利申請公布號US 2004/0174116 Al中所述,通過引用將其全部合并于此。
[0072]能夠通過本文的裝置和方法沉積的材料除其他之外尤其包括有機材料、金屬材料、以及無機半導體和絕緣體,例如無機氧化物、硫族化合物、IV族半導體、II1-V族化合物半導體、和I1-VI族半導體。下述材料中的任何一種或本領域已知的其他材料能夠被采用:4,4’-N, N-二咔唑-聯苯m-MTDATA 4,4’,4’三(3-甲基苯基苯基胺基)三苯胺(CBP);8-三-羥基喹啉鋁(Alq3) ;4,7-二苯基-1,10-鄰二氮雜菲(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 -鄰二氮雜菲(BCP);銅酞菁(CuPc);銦錫氧化物(ITO) ; N,N’-二苯基-N-N’-二(l-萘基)-聯苯胺(NPD) #州’-二苯基44’-二(3 -甲苯基)-聯苯胺(TPD) ;1,3-隊^二咔唑基苯(11^);4- (二氰乙烯基)-6- (4-二甲氨基苯乙烯-2-甲基)-4H-吡喃(DCM) ;N,N’-二甲基喹吖啶酮(DMQA);聚磺苯乙烯(PSS)與聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)的水分散體;N,N’- 二(萘-1 -基)-N,N’ - 二苯基-聯苯胺(NPB)和在US2009/0045739 Al中描述的其他材料,通過引用將其全部合并于此;諸如在US2009/0167162 Al中描述的那些電子傳輸材料,通過引用將其全部合并于此;以及例如在US2007/0134512 Al中描述的空穴傳輸材料,通過引用將其全部合并于此。
[0073]要被傳遞或以其他方式沉積的材料可以被修改以使其與特定的沉積方法兼容。例如,諸如烷基和烷族之類的取代基(分枝的或不分枝的)能夠被用于小分子中來增強其經受溶解工藝的能力。可以使用取代基。與具有對稱結構的材料相比,具有不對稱結構的材料能夠具有更好的溶解加工性,因為不對稱材料能夠表現出再結晶的較低的趨勢。樹狀分子取代基能夠被用于增強小分子經受溶解工藝的能力。
[0074]本教導的方法通常采用噴墨印刷或熱敏印刷印刷頭來在襯底上沉積至少一個有機層或其他層。諸如通過真空熱蒸發(VTE)之類的其他方式的沉積能夠可替代地或附加地被用于在襯底上形成一個或多個層。例如,所述方法能夠進一步包括通過真空熱蒸發在襯底和第一烘烤有機層中的至少一個上沉積至少一個有機材料或其他材料以形成有機層。真空熱蒸發步驟能夠在噴墨印刷或熱敏印刷步驟之前和/或之后執行。熱敏印刷、噴墨印刷、真空熱蒸發或其他沉積方法的任何組合能夠被用于建立一個或多個層。例如,噴墨印刷或熱敏印刷以及真空熱蒸發的組合能夠被用于沉積緩沖層。噴墨印刷或熱敏印刷以及真空熱蒸發的組合能夠被用于建立空穴注入層、空穴傳輸層、發射層、電子傳輸層、和電子注入層中的至少一個。
[0075]沉積步驟和烘烤步驟中的至少一個能夠在惰性氣體中執行。其他步驟也能夠在惰性氣體中執行。能夠采用任何合適的惰性氣體。例如,能夠采用包括氮、氦、氖、氬、氪、氙或其組合的氣體。也能夠采用非惰性氣體。當采用惰性氣體時,所述氣體不需要完全惰性,并且能夠包括低級反應分子。在一些情況下,能夠使用包括IOOppm或更少的氧氣的氮氣(N2)氣體。
[0076]根據本教導使用的襯底能夠是提供期望結構性質的任何合適的襯底。所述襯底能夠是柔性的或剛性的。所述襯底可以是透明的、半透明的、亞透明的、或不透明的。塑料和玻璃是優選的剛性襯底材料的示例。塑料和金屬箔是優選的柔性襯底材料的示例。襯底能夠包括促進電路制造的半導體材料。例如,襯底能夠包括在其上制造電路并且能夠控制隨后沉積在襯底上的OLED層的硅片。能夠使用其他襯底材料。襯底的材料和厚度能夠被選擇以獲得期望的結構和光學性質。
[0077]在本教導的方法、裝置和系統中能夠采用一個或多個電極。電極能夠包括陽極、陰極或二者。第一烘烤有機層或另一個層能夠緊鄰所述電極而形成。第一烘烤有機層或其他層能夠直接在電極上形成。方法包括傳遞、沉積,或者第一電極的其他應用能夠進一步包括傳遞一個或多個第一烘烤有機層上或其上沉積的層上的第二電極以形成OLED結構。至少一個有機層或其他層能夠沉積在第一烘烤有機層和第二電極之間。[0078]OLED通常(而不總是)意在發射光通過至少一個電極,并且一個或多個透明電極在有機光電器件中是有用的。例如,能夠使用諸如銦錫氧化物(ITO)之類的透明電極材料。能夠使用諸如在美國專利號5,703,436和5,707,745中描述的透明的頂電極,通過引用將其全部合并于此。透明底電極能夠代替透明頂電極使用或與其結合。對于意在發射光僅通過一個電極的器件來說,另一個電極不需要是透明的,并且反而能夠包括具有高導電率的厚反射金屬層。對于意在發射光僅通過一個電極的器件來說,另一個電極可以是不透明的和/或反射性的。在電極不必是透明的情況下,使用更厚的層能夠提供更好的導電率和更好的穩定性,并且使用反射電極能夠通過將光反射回朝向透明電極而提高發射通過另一個電極的光量。
[0079]根據本教導,能夠制造完全或部分透明的器件,其中兩個電極是至少部分透明的。在一些實施例中,側發射OLED能夠被制造,并且在此類器件中一個或兩個電極能夠是不透明的或反射性的。
[0080]電極、陽極或陰極能夠由任何合適的材料或材料的組合構造。根據本教導使用的陽極可以是足夠導電以將空穴傳輸到有機層的任何合適的陽極。陽極材料能夠包括諸如銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、鋁鋅氧化物(AlZnO)之類的導電金屬氧化物和金屬。陽極和襯底可以足夠透明以創建允許從OLED堆疊的陽極側發射的器件。透明襯底和陽極組合示例是沉積在玻璃或塑料(襯底)上的市場上可買到的ITO (陽極)。柔性和透明的襯底陽極組合在美國專利號5,844,363和US 6, 602, 540 B2中描述,通過引用將其全部合并于此。所述陽極可以是亞透明的、透明的、半透明的、不透明的和/或反射性的。陽極的材料和厚度能夠被選擇以獲得期望的導電和光學性質。在陽極是透明的情況下,可以存在用于特定材料的厚度范圍,由此所述材料足夠厚以提供期望的導電率,而足夠薄以提供期望的透明度并且在一些情況下提供柔性。能夠使用其他陽極材料和結構。
[0081]陰極能夠包括任何合適的材料或在本領域已知材料的組合,以使得陰極能夠傳導電子并將電子注入器件的有機層。陰極可以是亞透明的、透明的、半透明的、不透明的和/或反射性的。金屬和金屬氧化物是合適的陰極材料的示例。陰極能夠包括單個層或能夠具有復合結構。例如,陰極可以被提供為具有薄金屬層和較厚的導電金屬氧化物層的復合陰極。在復合陰極中,用于較厚的層的金屬能夠包括ITO、IZO和本領域已知的其他材料。美國專利號 5,703,436、5,707,745、US 6, 548, 956 B2、和US 6, 576, 134 B2描述了包括具有諸如Mg:Ag之類的金屬薄層和上覆的透明導電濺射沉積的ITO層的復合陰極的陰極的示例,通過引用將其全部合并于此。能夠使用其他陰極材料和結構。薄膜晶體管(TFT)和/或其他電子元件能夠被合并在OLED內,例如鄰近于電極。
[0082]能夠使用在美國專利申請公布號US 2008/0311307 AU US 2008/0308037 AU US2006/0115585 AUUS 2010/0188457 AUUS 2011/0008541 AUUS 2010/0171780 Al、和 US2010/0201749 Al中描述的方法和墨水來執行熱敏印刷,通過引用將其全部合并于此。結合能夠包含印刷頭的墨水分配器(dispenser)和傳遞面(例如,噴嘴)能夠被采用。墨水分配器可以包括例如噴墨,并且傳遞面能夠適于對以大體上干燥或固態的形式的材料膜進行釋放(discharge)。能夠采用具有用于將液體墨水噴射在一個或多個傳遞面上或噴入一個或多個傳遞面內的任何數量的開口(孔口(orifice))的噴墨分配器。在激活時,墨滴能夠從腔室噴出。用于噴出墨水的激活裝置(例如,諸如熱力和/或機械的一個或多個能源)能夠被配置成使得多個墨滴大體上同時噴出。附加地或代替地,激活裝置能夠被配置成使得多個墨滴從每個孔口連續地噴出。利用從多個貯墨(ink-holding)腔室對準陣列的孔口,墨滴能夠被沉積在單個的目標微孔陣列上。與目標微孔陣列關聯的多個腔室中的每一個能夠包括用于將液體墨滴輸送到其中的一個或多個孔口。
[0083]能夠采用的釋放器件包括例如在美國專利申請公布號US 2006/0115585 Al中描述的器件,通過引用將其全部合并于此。用于將有機材料布置在襯底上的示例性裝置能夠包括在一端具有例如噴嘴的傳遞面并且在另一端具有貯存器(腔室)的外殼。貯存器能夠包含用于形成OLED膜的有機成分。有機成分可以是液態的、固態的或其組合。熱源能夠被提供以對貯存器及其內容物進行加熱。熱源能夠例如提供加熱到從大約100°C到大約700°C的溫度。熱源或其他加熱器能夠以類脈沖的方式被激活以循環地提供熱量到釋放器件。裝置外殼能夠可選地包括入口和出口。入口和出口能夠由適于接收載氣或運輸氣體的凸緣(flange)來定義。載氣可以是任何合適的氣體或氣體的組合,例如諸如氮、氬之類的惰性氣體或本文所述的其他惰性氣體。輸送路徑能夠在外殼內形成以引導載氣的流動。熱屏蔽能夠被定位以使來自熱源的熱輻射偏轉,以便保護釋放器件和包含在其中或其上的有機粒子。根據各種實施例,不需要采用并且不使用載氣。傳遞面和襯底之間的接近性和有利的濃度梯度能夠有助于傳遞有機或其他材料。
[0084]用于將材料沉積在襯底上的示例性裝置能夠包括腔室、多個孔口、傳遞面、和被稱為微孔的一個或多個微多孔導管。所述腔室能夠接收液態的墨水并且將墨水從所述孔口傳遞到傳遞面。墨水能夠包括例如懸浮的或溶解在載液或溶劑中的粒子。這些粒子可以包括例如單個分子或原子、分子和/或原子的聚合、或其組合。傳遞面能夠包括通過隔離物被分開的微孔。微孔中能夠包括微多孔材料。靠近所述孔口的傳遞面的表面能夠定義去往傳遞面的進入口,而背對所述孔的傳遞面的遠側表面能夠定義排出口。襯底能夠定位在靠近用于從其中接收沉積的墨水的傳遞面的排出口。所述孔可以是任何合適的大小。例如,孔大小可以從大約5.0nm到大約100 μ m。
[0085]加熱器可以被添加到腔室用于加熱和/或分配墨水或其他有機材料。能夠使用例如MEMS加熱器的任何合適的加熱器。加熱器能夠包括操作地耦合到所述腔室和/或孔口用于給液體墨水提供脈動能并從而通過每個孔口將液體墨水的各個墨滴進行釋放的一個或多個任何熱能源。加熱器能夠以具有一分鐘或更少的持續時間的脈沖來輸送熱量。加熱器能夠利用具有可變占空比和IkHz的循環頻率的方形脈沖來賦能。加熱器能量能夠被用于計量從腔室輸送到釋放噴嘴的墨水或其他有機材料的量。腔室還能夠包含對形成用于制造OLED或晶體管的膜或其他層有用的除墨水之外的材料。孔口能夠被配置成使得腔室中液體的表面張力防止在激活用于分配墨水的機制之前對液體進行釋放。能夠提供足以從所述孔口噴射液體墨水的墨滴的能量的任何合適的能源能夠耦合到所述腔室。示例性能源包括例如機械和振動源。作為加熱器的替代或附加,能夠使用壓電材料。每個孔口能夠耦合到不同的加熱器和/或壓電材料。例如,能夠提供三個加熱元件,靠近或針對每個孔口有一個加熱元件。
[0086]傳遞面或其他釋放器件能夠包括被導管或微孔所分開的分區(或剛性部分)。微孔和剛性部分能夠共同定義微多孔環境。微多孔環境能夠包括多種材料,所述材料包括例如微多孔鋁或者具有微加工孔的硅或碳化硅的固態膜。微孔被配置成在適當地激活媒介之前防止溶解或懸浮在液體中的材料通過傳遞面逸出。當被釋放的液滴遇到傳遞面時,液體在毛細管作用的幫助下被吸入微孔。墨水中的液體能夠在激活釋放噴嘴前蒸發,留下懸浮或溶解的粒子涂覆在微孔壁上。
[0087]載液能夠包括例如一種或多種溶劑。墨水中的液體能夠包括具有相對低蒸汽壓的一種或多種溶劑。可替代地或附加地,墨水中的液體能夠包括具有相對高蒸汽壓的一種或多種溶劑。所述一種或多種溶劑能夠具有使得在傳輸和沉積工藝期間,溶劑大體上被蒸發而被載液所攜帶的多個粒子沉積為固態粒子的蒸汽壓。因而,沉積的多個固態粒子能夠構成襯底上的膜或層。能夠使用任何合適的度量來測量載液中的粒子濃度。例如,液體墨水中的固態內容物能夠被用作濃度量度。
[0088]墨水中液體的蒸發能夠通過對傳遞面進行加熱來促進或加速。被蒸發的液體能夠從腔室中移除并隨后通過使氣體流過傳遞面的一個或多個面而被收集。依賴于期望的應用,微孔能夠提供具有幾納米到數百微米的最小線性橫斷距離W的導管(或通路)。依賴于期望的應用,構成傳遞面或其他釋放器件的微多孔區能夠采取不同的形狀并覆蓋不同的區域(例如,矩形、L型、三角形、V型等),其中典型的最大線性橫斷尺度DL從數百納米到數十或數百毫米的范圍。在一個實施例中,W/D的比例在從大約1/5到大約1/1000的范圍。
[0089]傳遞面能夠由加熱器例如由噴嘴加熱器來激勵。加熱器可以定位在靠近傳遞面。能夠使用任何類型的加熱器,例如MEMS加熱器。加熱器能夠包括薄金屬膜。薄金屬膜能夠包括例如鉬。當被激活時,加熱器能夠將脈動熱能提供到傳遞面,這將在微孔或導管內包含的材料逐出。所述材料隨后能夠從傳遞面被傳遞。在一些實施例中,脈動在一分鐘或更小的時間尺度上是可變的。傳遞面能夠被適配成將傳遞面上的材料加熱到一個或多個期望的溫度,或者在溫度范圍中。例如,加熱器能夠將傳遞面上的材料加熱到在從大約75°C到大約500°C或者從大約100°C到大約400°C的范圍內的一個或多個溫度。
[0090]逐出墨水粒子能夠例如通過升華或者融化而隨后煮沸的汽化來產生。傳遞面上的材料(例如,載液中的墨水粒子)能夠最初被加熱到例如大約100°C以蒸發載液。剩余的固體(例如,溶劑中的自由或大體上自由的墨水粒子)然后被加熱到例如大約300°c,以使得它們被轉換成氣體。此后,氣體能夠被沉積在襯底上,在那里所述氣體固化。由此能夠形成一個或多個膜。粒子能夠包括例如從單個分子或原子到分子或原子簇、或其組合的任何物。能夠采用耦合到傳遞面或其他釋放器件的任何合適的能源,所述能源能夠對傳遞面或其他釋放器件賦能以由此對從微孔釋放材料。在示例中,使用機械能(例如,振動能)。在本教導的一個實施例中,作為一個或多個加熱器的代替或附加,能夠使用壓電材料。
[0091]根據本教導,無溶劑材料能夠被沉積在襯底上,例如,其中印刷頭具有多孔噴墨。進一步,多個印刷頭能夠被排列在具有多個傳遞面的裝置中,其中每個具有對應的多孔噴墨。又進一步,一個或多個貯存器能夠將液體墨水供給到印刷頭裝置的一個或多個腔室。印刷頭能夠與將墨水供給到一個或多個關聯的貯液腔室的多個貯存器排列在一起。意在接收液體墨水的目標多孔陣列能夠被形成用于機械地限定供給到微孔的入口的墨水和/或其他材料的限定講的護壁(retaining wall)所環繞。定位系統能夠被用于調整印刷頭或印刷頭陣列的位置。能夠采用襯底定位系統。微孔的側壁能夠具有被定義的非圓柱形幾何形狀,例如它們可以是錐形的,使得每個微孔的直徑在從入口端到出口端的方向上增長。控制系統可以被提供用于控制具有多孔貯液腔室和傳遞面的印刷頭。[0092]如本文所述,熱敏印刷系統能夠使用噴墨印刷頭來載入傳遞面以供隨后的熱敏印刷。不過本教導的各方面使用熱敏印刷技術(在一些實施例中使用噴墨印刷技術)不是將墨水傳遞到熱敏印刷印刷頭,而是將墨水直接傳遞到器件上(例如,直接到襯底上或到襯底上已經沉積的有機層上)。正因為這樣,噴墨印刷能夠被用于將一個或多個層沉積到前端器件或中間結構、后端器件或中間結構、或在另一個結構上,所述結構最終將被合并入器件并成為其部分。在直接通過噴墨印刷將液體墨水涂敷到襯底上之后,能夠利用熱、真空、壓力、氣流、暴露于輻射或其組合來驅除載體。噴墨印刷從而能夠形成能夠被如上所述進行烘烤(例如,繼熱敏印刷工藝之后,有機材料層為了上述各種目的而被烘烤的相同的方式)的有機材料預烘烤層。
[0093]在噴墨印刷的情況下,加熱能夠被用于驅除載體并且能夠包括與隨后烘烤所述層分離且有區別的步驟。在一些情況下,用于驅除墨水載體或溶劑的加熱能夠與烘烤相連。依賴于周圍壓力、暴露于輻射等,能夠使用相對較低的加熱溫度和/或持續時間。真空條件的存在和強度能夠加速驅除載體。更高的加熱溫度能夠實現更短的加熱持續時間。
[0094]能夠通過使用噴墨印刷頭的一次或多次通過的噴墨印刷來沉積液體墨水。能夠使用噴墨印刷機來在襯底上任何一個特定位置用墨水進行圖案化以形成有機層或圖案。當使用多次通過時,每次通過能夠導致包括在OLED器件中有用的特定有機層的子層。由于襯底的表面性質能夠隨被沉積的液體墨水的每個層而改變,當在頂部沉積后續的材料層時能夠考慮由沉積所導致的表面性質的變化。例如,在層的材料通常是親水的情況下,層可能容易接收溶解在第一溶劑中的后續的材料層,而在材料通常是疏水的情況下,那么層可能不容易接收后續的層。在此類情況下,可以使用補償被設置成接收特定材料層的表面的變化性質的溶劑組合。相對于之前的沉積層,后面的通過能夠隨后沉積較少量液體墨水或覆蓋較小的區域,這對于防止或最小化例如給定像素的溢出、流出、和弄污能夠是有用的。
[0095]使用很適合于要被沉積的特定有機材料的適當載體能夠導致大體上不溶解或懸浮墨水要沉積在其上的有機材料的墨水。能夠選擇將不影響先前沉積的多個層中的任何一個的墨水。例如,能夠使用正交液體墨水系統,其中在包括第一載體的第一墨水被沉積以形成第一層之后,選擇包括不干擾第一層的載體的第二墨水。在示例中,使用包括先前沉積的材料層在其中不可溶解的溶劑的第二墨水。正交集的兩種液體墨水中的每一種的各自的載體不溶解或至少大體上不溶解在其他載體中溶解的有機材料。墨水能夠被選擇使得每種后續沉積的墨水包含具有低于一個或多個先前沉積的有機材料層的有機材料的玻璃轉化溫度或溫度范圍的有機材料。加熱能夠被用于驅除載體,并且加熱能夠低于、等于或高于所述層的有機材料的玻璃轉化溫度或溫度范圍。在一些實施例中,加熱低于先前已經被沉積的一種或多種有機材料的玻璃轉化溫度或溫度范圍。
[0096]本教導不限制于有機層的沉積,并且能夠附加地或可替代地包括將金屬材料沉積在襯底上。沉積的金屬材料能夠以大體上固態形式沉積。沉積的材料能夠包括利用溶解或懸浮在溶劑中的有機金屬前體材料所形成的金屬、或者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括能夠涂覆有有機化合物的納米粒子。金屬能夠包括例如金、銀、鋁、鎂或銅。金屬能夠包括合金或多種金屬的混合物。此類金屬材料在多種應用中是有用的,例如作為薄膜電極、作為在電子電路元件之間的電互連并且用于形成被動吸收或反射圖案。被釋放裝置沉積的金屬膜能夠被用于沉積在包括諸如0LED、晶體管、光檢測器、太陽能電池和化學傳感器之類的有機電子器件的電路中利用的電互連和電極。有機金屬或金屬材料能夠被輸送到傳遞面或其他釋放器件,并且在所述傳遞面激活時,能夠被輸送到襯底。將有機金屬材料轉換成金屬材料的反應能夠在將液體從腔室輸送到傳遞面、從釋放噴嘴輸送到襯底或者隨后沉積在襯底上之前執行和/或在其期間發生。噴墨印刷或熱敏印刷能夠被用于將一個或多個金屬層沉積在襯底上。
[0097]大體上固態的無機半導體或絕緣材料能夠根據本教導而被沉積在襯底上。沉積材料能夠包括溶解或懸浮在載液中的有機和無機前體材料、或者溶解或懸浮在載液中的無機半導體或絕緣材料。溶解或懸浮在液體中的無機半導體或絕緣材料能夠包括(全部或部分)納米粒子,所述納米粒子可以涂覆有有機化合物。無機半導體或絕緣體能夠包括例如IV族半導體(例如,碳、硅、鍺)、II1-V族化合物半導體(例如,氮化鎵、磷化銦、砷化鎵)、I1-VI族化合物半導體(例如,硒化鎘、硒化鋅、硫化鎘、締化萊)、無機氧化物(例如,銦錫氧化物、氧化鋁、氧化鈦、氧化硅)、以及硫族化物。無機半導體或絕緣體能夠包括合金或多種無機化合物的混合物。半導體或絕緣材料能夠用于多種應用,例如作為用于電極的透明導體、作為電子電路元件之間的電互連、作為絕緣和鈍化層、以及作為電子或光電器件中的有源層。當集成在一起時,這些層能夠被用于包含諸如0LED、晶體管、光檢測器、太陽能電池和化學傳感器之類的有機電子器件的電路中。
[0098]本教導能夠采用如美國專利申請公布號US2010/0201749 Al中描述的熱敏印刷裝置、系統和方法,通過引用將其全部合并于此。噴墨印刷或熱敏印刷操作能夠包括OLED印刷,并且要被印刷的材料能夠包括任何合適的墨水成分。在示例性實施例中,印刷工藝能夠在具有一個或多個腔室的負載鎖定(load-locked)印刷外殼處進行。每個腔室能夠通過物理門或流體隔幕與其他腔室分隔開。控制器能夠通過系統來協調襯底的傳輸,并且通過及時打開適當的門來凈化系統。襯底能夠使用氣體承載來傳輸,所述氣體承載使用多個真空和氣體輸入口來形成。控制器還能夠使用類似于或不同于用于氣體承載的氣體的氣體來在腔室內提供非氧化環境。控制器還能夠通過在當襯底大體上定位在印刷頭下方的時間對印刷頭賦能來控制印刷操作。控制器能夠通過負載鎖定印刷系統來識別襯底的位置并且僅當襯底處于相對于印刷頭的精確位置時從印刷頭分配墨水。能夠采用印刷配準(registration),印刷配準指代一個印刷工藝相對于先前在相同的襯底上執行的印刷工藝的對準和尺寸。印刷配準能夠包括圖案識別。諸如平移未對準、旋轉未對準、放大未對準、組合未對準之類的襯底未對準能夠被校正。
[0099]本教導能夠采用提交于2010年11月29日的美國專利申請號12/954,910中描述的熱敏印刷裝置、系統和方法,通過引用將其全部合并于此。特別地,通過引用合并所述申請中的傳遞部件、材料成分、溶液、和懸浮液。通過將一定量的液體墨水提供到傳遞面能夠形成OLED膜或層。液體墨水能夠由包含溶解或懸浮的膜材料的載液來定義。液體墨水能夠在微圖案化結構的幫助下被組織成傳遞面上指定的圖案。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液來在傳遞面上形成干膜材料。膜材料能夠從傳遞面傳遞到襯底以使得膜材料以大體上固相沉積。沉積在襯底上的膜材料能夠具有圖案化形狀或者可以均勻涂覆在整個沉積區上。
[0100]液體墨水的示例是溶解或懸浮在在載液中的膜材料。液體墨水的另一個示例是諸如在周圍系統溫度下為液態的膜材料或維持在提高的溫度下以使得膜材料形成熔融物的膜材料之類的液相的純膜材料。固體墨水的示例是包括固體粒子的膜材料的固體墨水。固體墨水的另一個示例是分散在固態載體中的膜材料。氣體墨水的示例是汽化的膜材料。氣體墨水的另一個示例是分散在載氣中的汽化的膜材料。墨水能夠以液態或固態沉積在傳遞面上,并且此類狀態可以與輸送期間墨水的狀態相同或不同。在示例中,膜材料能夠被輸送為氣體墨水并以固相沉積在傳遞面上。在另一個示例中,膜材料能夠被輸送為液體墨水并以液相沉積在傳遞面上。墨水能夠以只有膜材料沉積而載體材料不沉積的方式沉積在傳遞面上;墨水還能夠以膜材料以及一種或多種載體材料都沉積的方式進行沉積。
[0101]如本文所述的諸如墨水濃度、沉積(傳遞/累積)速率、質量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時間之類的一個或多個參數能夠被采用和/或調整以使得第一烘烤有機層或其他層提供有結晶性質。能夠實現任何期望的尺度、類型或結晶度。例如,能夠實現微米結晶度或納米結晶度。層能夠包括結晶區和無定形區中的一個或多個。被形成的有機層能夠具有以下結晶度百分比:小于1.0%、從大約1.0%到大約100%、從大約5.0%到90%、從大約20%到大約70%、從大約30%到大約60%、或者從大約40%到大約60%,以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計。能夠通過任何合適的方法來測量或表達層的結晶度。例如,能夠通過晶粒度來測量結晶度。在一些實施例中,能夠通過平均晶粒度來測量結晶度。有機層或其他層的結晶度能夠具有以下晶粒度(例如,平均晶粒度):小于大約0.5nm、從大約0.5nm到大約500 μ m、從大約IOnm到大約250 μ m、從大約50nm到大約100 μ m、從大約IOOnm到大約10 μ m、從大約500nm到大約5.0 μ m、或者從大約200nm到大約1.0 μ m。
[0102]本教導提供了形成用于有機發光器件的結晶有機層的方法。所述方法能夠包括與烘烤步驟結合的噴墨印刷步驟、或者使用涂敷步驟、賦能步驟和隨后為烘烤步驟的傳遞步驟的組合的熱敏印刷技術。例如,圖6是根據本教導形成用于有機發光器件的結晶有機層的方法210的流程圖。示出涂敷步驟220隨后為賦能步驟230、傳遞步驟240和烘烤步驟250。液體墨水能夠被涂敷到傳遞面上用于形成有機發光器件的層。液體墨水能夠由載液以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料能夠具有玻璃轉化范圍。干膜有機材料能夠從傳遞面傳遞到襯底,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在襯底上。傳遞面能夠在傳遞期間被定位在離襯底從大約1.0 μ m到大約10.0mm的距離處,例如離襯底從大約10.0 μ m到大約100.0 μ m的距離。干膜有機材料能夠被沉積來以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率建立層厚度以在襯底上形成預烘烤有機層。預烘烤有機層能夠以從在玻璃轉化范圍內到超過玻璃轉化范圍的烘烤溫度進行烘烤以形成用于有機發光器件的結晶有機層。結晶有機層能夠具有從大約1.0xlO-9 S/m到大約1.0xlO-7 S/m的導電率。
[0103]在一些實施例中,使用噴墨印刷將液體墨水直接傳遞到襯底或有機層。在將液體墨水涂敷到襯底上之后,能夠利用熱、真空、氣流、暴露于輻射或其組合來驅除載體以形成如相對于熱敏印刷工藝描述的能夠被烘烤的有機層,以然后形成結晶層結構。
[0104]由于結晶性能夠提高層的導電率,對一個或多個層賦予結晶性是有利的。結晶性尤其對于鄰近OLED堆疊的電極的層是有利的。結晶性可以被賦予空穴注入層、空穴傳輸層、發射層、電子傳輸層、電子注入層或阻擋層中的一個或多個。結晶層或任何其他層能夠提供有任何合適的導電率。例如,導電率可以小于大約1.0xl0_9 S/m、從大約1.0xl0_9 S/m到大約 1.0x10〃 S/m、從大約 2.5xl(T9 S/m 到大約 7.5xl(T8 S/m、從大約 5.0xlO-9 S/m 到大約 5.0xlCT8 S/m、從大約 7.5xlCT9 S/m 到大約 1.0xlCT8 S/m 或者大于大約 1.0xlCT7 S/m。通過改變層的性質能夠改變導電率的數量級。例如,將雜質添加到有機層內能夠被用于將層的導電率從10_9S/m改變為lOl/m。
[0105]如本文所述的諸如墨水濃度、沉積(傳遞/累積)速率、質量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時間之類的一個或多個參數能夠被采用和/或調整以使得第一烘烤有機層或其他層被提供有多孔性質。由于能夠降低層的折射率并且使該折射率更接近于用于OLED顯示器的諸如玻璃襯底之類的襯底的折射率,多孔性質對于層是有利的。能夠為多孔有機層提供任何合適的折射率。有機多孔層能夠具有以下折射率:小于大約1.01、從大約1.01到大約1.60、從大約1.10到大約1.50、從大約1.20到大約1.40、從大約1.25到大約1.35、或者大于大約1.60。第一有機層或其他層的折射率能夠在半透明或亞透明襯底的折射率和第二有機層的折射率中間。例如,半透明或亞透明襯底的折射率可以從1.01到大約1.55,并且第二有機層的折射率可以從大約1.60到大約5.01。在一些實施例中,第二有機層的折射率從大約1.60到大約1.80。
[0106]還提供了根據本教導的有機發光器件。所述器件能夠包括第一電極、結晶有機層、發射層和第二電極。結晶有機層能夠被提供在第一電極之上且與第一電極電關聯,并且能夠表現出從大約1.0xl0_9 S/m到大約1.0xl0_7 S/m的導電率。發射層能夠被提供在結晶有機層之上并與其電關聯。發射層能夠包括在激發時以發射波長發光的發光有機材料。第二電極能夠被提供在發射層之上并與其電關聯。在激發時,有機材料發射在波長范圍之中的光。波長范圍能夠基于諸如濕度和溫度之類的環境條件而波動。通常,波長范圍相對窄,例如5.0nm到大約IOnm在該范圍內的峰值發射波長的強度的高度的一半。為了本公開的目的,發射波長范圍中的標稱波動對于微腔尺度的計算而言可以被忽略。本教導的微腔和結構被配置成諧振在正常操作條件下表現出的有機發光材料的峰值發射波長。
[0107]圖7是圖示根據本教導能夠使用熱敏或噴墨印刷的低折射率的空穴傳輸材料(HTM)層作為光輸出耦合層來構造的OLED堆疊的示意圖。低折射率HTM層用于注入和/或傳輸電荷并輸出耦合光。納米多孔層(np-HTM)具有小于“ α -ΗΤΜ”層的折射率,能夠被表達為η(α-ΗΤΜ) > η(ηρ-ΗΤΜ)。所述堆疊包括陽極82、納米多孔HTM層109、a-HTM層105、HTL91、EML95、EIL96、和陰極 98。
[0108]根據本教導提供了降低有機層的折射率的方法。所述方法能夠包括涂敷步驟、賦能步驟和傳遞步驟,所述步驟能夠一起被重復用于各種液體墨水的多種應用。例如,圖8是根據被教導降低有機層的折射率的方法310的流程圖。涂敷步驟320被示出隨后為賦能步驟330、和傳遞步驟340。第二涂敷步驟350也被示出隨后為第二賦能步驟360、和第二傳遞步驟370。液體墨水能夠被涂敷到傳遞面用于形成有機發光器件的層。液體墨水能夠由載液以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料能夠從傳遞面傳遞到布置在半透明或亞透明襯底上的半透明或亞透明電極,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在半透明或亞透明電極上。傳遞面能夠在傳遞期間被定位在離襯底從大約1.0 μ m到大約10.0mm的距離,例如離襯底從大約10.0 μ m到大約100.0 μ m的距離。干膜有機材料能夠以小于大約IOOnm/秒的速率被沉積來建立層厚度以形成第一有機層。第二液體墨水然后能夠被涂敷到第二傳遞面或相同的第一傳遞面。第二液體墨水能夠由載液以及用于形成有機發光器件的層的溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。第二傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在第二傳遞面上形成第二干膜有機材料。第二干膜有機材料能夠從第二傳遞面傳遞到第一有機層,以使得第二干膜有機材料以大體上固相來沉積。干膜有機材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率被沉積來建立層厚度以形成第二有機層。第一有機層的折射系數能夠在半透明或亞透明襯底的折射率和第二有機層的折射率中間。在一些實施例中,使用噴墨印刷來將液體墨水直接傳遞到襯底或有機層。在將液體墨水涂敷到襯底之后,能夠利用熱、真空或其組合來驅除載體以形成能夠被烘烤的有機層,如針對熱敏印刷工藝所述。
[0109]根據本教導,多孔緩沖層能夠首先通過遠離襯底表面(例如,大于大約200 μ m的距離)印刷而沉積在ITO (陽極)之上。能夠使用噴墨印刷或熱敏印刷。大距離使得在到達襯底之前超飽和的有機蒸汽濃縮并且分子聚合在自由空間中。然后沉積步驟遵循較近的間隙,例如小于大約100 μ m的距離,以使得所述膜可以是密集的。底部多孔層能夠表現出較低的折射率(與多孔性相關的%),而頂部密集層足夠粗糙以增強電荷傳輸和注入到EML內。總體器件效率能夠提高。使用此類構造的示例性堆疊在圖7中示出。多孔性可以是例如納米多孔和/或微米多孔的。
[0110]如本文所述的諸如墨水濃度、沉積(傳遞/累積)速率、質量沉積速率、烘烤溫度和/或烘烤時間之類的一個或多個參數能夠被采用和/或調整,以使得第一烘烤有機層或其他層被提供有粗糙性質。由于鑒于施加的電流或電壓以及離開OLED的光的量,這能夠促進光散射并導致提高的發光效率,將粗糙性質賦予OLED的一個或多個層是有利的。能夠向層提供任何期望的粗糙度,例如以便當層被合并入OLED堆疊或顯示器時,實現特定發光效率。相對于有相同表面但具有小于5.0nm的粗糙度(表達為IOxlOym2的面積中表面厚度偏差的均方根)的微腔的發光度,此類OLED能夠表現出增加到以下倍數的發光度:從大約1.01到大約2.0、從大約1.10到大約1.90、從大約1.20到大約1.80、從大約1.30到大約
1.70、從大約1.40到大約1.60、或者大于大約2.0。使用本教導的一個或多個方法將粗糙有機層合并入OLED內能夠將光照度提高到期望的倍數。
[0111]本教導提供了增加有機發光器件中的光散射的方法。所述方法能夠包括涂敷步驟、賦能步驟、傳遞步驟和沉積步驟。例如,圖9是根據本教導增加有機發光器件中的光散射的方法410的流程圖。示出涂敷步驟420隨后為賦能步驟430、傳遞步驟440和沉積步驟450。液體墨水能夠被涂敷到傳遞面上用于形成有機發光器件的層。液體墨水能夠由載液以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義。傳遞面能夠被賦能以大體上蒸發載液并在傳遞面上形成干膜有機材料。干膜有機材料能夠從傳遞面傳遞到襯底,以使得干膜有機材料以大體上固相沉積在襯底上,其中傳遞面定位在離襯底小于大約200 μ m的距離處。被傳遞的有機膜材料能夠以從大約0.1nm/秒到大約1.0mm/秒的速率被沉積來建立層厚度。被傳遞的有機膜材料能夠以從大約1.0ng/秒到大約100 μ g秒的質量沉積速率被沉積來形成多層粗糙有機層。多層粗糙有機層能夠包括從大約2個子層到大約20個子層并且能夠具有從大約5.0nm到大約LOym的粗糙度(表達為在10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根)。在一些實施例中,所測量的面積是10 μ m乘10 μ m表面。發射材料能夠被沉積在多層粗糙有機層之上以形成發射層并形成有機發光器件堆疊。相對于具有相同表面而具有小于5.0nm的表面粗糙度(表達為在10x10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根)的微腔的發光度,有機發光器件堆疊能夠表現出增加到從大約1.01到大約2.0倍的發光度。[0112]在一些實施例中,使用噴墨印刷直接在襯底上或在先前的有機層上形成增加的光散射層。在將液體墨水涂敷到襯底上之后,能夠利用熱、真空、氣流、暴露于輻射或其組合來驅除載體以形成能夠被烘烤的預烘烤有機層,如上相對于熱敏印刷工藝所述。
[0113]本教導提供了有機發光器件堆疊。所述堆疊能夠包括襯底。所述堆疊能夠包括在襯底上形成并包括從大約2個子層到大約300個子層、面對襯底的第一表面、和與第一表面相對的第二表面的干膜有機材料層。例如,多層粗糙有機層能夠包括從大約2個子層到大約100個子層、或從大約2個子層到大約20個子層。當每個子層包括單分子層時,多層粗糙有機層能夠包括從大約2個子層到大約300個子層、從大約10個子層到大約200個子層、或者從大約50個子層到大約150個子層。多層粗糙有機層能夠具有例如如下厚度:從大約2nm到大約300nm、從大約20nm到大約200nm、或者從大約50nm到大約150nm。所述堆疊能夠包括在干膜有機材料層之上的發射層,以使得干膜有機材料層在襯底和發射層之間。發射層能夠包括以發射波長來發射光的發光有機材料。第二表面能夠表現出從0.5nm到大約LOym的表面粗糙度(表達為在10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根),例如,從大約1.0nm到大約500nm、從大約5.0nm到大約500nm、或從大約0.5nm到大約10nm。在一些實施例中,所測量的面積是10 μ m乘10 μ m表面。相對于帶有具有小于5.0nm的表面粗糙度(表達為在10 X IOym2的面積中表面厚度偏差的均方根)的表面的相同微腔的發光度,有機發光器件堆疊能夠表現出增加到從大約1.01倍到大約2.0倍的發光度。
[0114]本教導能夠采用在以下文件中描述的一個或多個裝置、系統、方法、墨水、有機材料、無機材料、膜、層、電極和/或薄膜晶體管(TFT):美國專利號5,405,710、US 6,811,896B2、US 6, 861, 800 B2、US 6, 917, 159 B2、US 7, 023, 013 B2 和 US 7, 247, 394 B2 ;美國專利申請公布號 US 2006/0115585 AU US 2007/0286944 AU US 2008/0238310 AU US2008/0311289 AU US 2008/0311307 AU US 2009/0115706 AU US 2009/0220680 Al、US 2010/0171780 AU US 2010/0188457 AU US 2010/0201749 Al 和 US 2011/0008541Al ;提交于2010年11月29日的美國專利申請號12/954,910 ;Geffroy等人的“Organiclight-emitting diode (OLED) technology: material devices and displaytechnologies,” Polym., Int., 55:572-582 (2006) ;Chin 的 “Effective holetransport layer structure for top-emitting organic light emitting devices basedon laser transfer patterning,,,J.Phys.D: App1.Phys.40:5541-5546 (2007);Huang 等人的“Reducing Blueshift of Viewing Angle for Top-emitting OrganicLight-Emitting Devices,,(2008) ;Lee 等人的“Microcavity Effect of Top-EmissionOrganic Light-Emitting Diodes Using Aluminum Cathode and Anode, ” Bull.KoreanChem.Soc., 2005, Vol.26, N0.9 ;Organic Electronics: Materials, Processing,Devices, and Applications, (So, ed.), CRC Press New York (2010) ;Bulovic 等人的Phys., Rev.B 58: 3730 (1998);和 Lee 等人的 Appl.Phys.Lett.92 (2008) 033303,通過引用將其全部合并于此。
[0115]OLED器件中微腔的使用已經被示出以減少發射帶寬并改善發射的色純度或色度,見例如美國專利號US 6,326,224 BI,通過引用將其全部合并于此。微腔還能夠顯著改變從OLED器件發射的角度分布。能夠采用本教導的一個或多個方法來形成一個或多個OLED微腔。如本文所述的諸如墨水濃度、沉積(累積)速率、質量沉積速率、噴墨通過次數、烘烤溫度和/或烘烤時間之類的一個或多個參數能夠被采用和/或調整以形成OLED微腔。微腔的長度和深度能夠通過涂敷有機緩沖層來調整。有機緩沖層能夠包括本文所述的噴墨和/或熱敏印刷形成的層中的任何一個。OLED微腔包括發光層以及第一和第二反射電極。發射層能夠與第一反射電極相隔第一距離,而與第二反射電極相隔第二距離。第一和第二距離能夠在操作期間針對微腔的最大發光度被優化。在構造OLED微腔中,沉積步驟能夠包括將第一有機緩沖層或其他層直接沉積在第一反射電極上。第一有機發射層能夠包括或被直接沉積在緩沖層上。第一有機緩沖層或其他層能夠包括空穴注入層、空穴傳輸層、發射層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一個。
[0116]圖1OA和IOB是Fabry-Perot (FP)微腔的基模的示意性表示,其中m=l,并且對應的諧振波長等于λ =2n。由于空腔內重布置的光模密度而引起的其他波長被抑制。簡單的共面FP微腔能夠具有圖1OA中的箭頭示出的反射比R和間隔d的一對反射鏡(mirror)。該空腔的諧振條件應該滿足等式(對于光模)。當空腔間隔d加倍時(m=2或=λ /n),在兩個反射器之間存在與發射曲線(駐波)重疊的一個模。對于這種情況,反射鏡距離等于一個波長(發射譜的峰值波長)。在該情況下,發射不僅由FP微腔的間隔來確定,而且由于腔駐波效應還強烈地依賴于兩個反射器內有源層的位置。
[0117]圖11是根據本教導能夠實現的Fabry-Perot (FP)微腔模(m=2)的示意性表示。圖11示出駐波的最小場強在空腔的中心處(在波節處)。
[0118]圖12是器件堆疊的示意圖并且圖示根據本教導如用于增強光發射的微腔的波腹位置的發光層(EML)。所述堆疊包括玻璃襯底81、陽極82、HIL 84、一個或多個HTM層100、HTL 90,EML 94,ETL 96和陰極98。堆疊幾何形狀與Fabry-Perot微腔對準,以使得EML 94與微腔的波腹對準并且陰極98充當金屬反射器。如果發光層(EML)被定位在中心/波節處,其發射將被抑制。在另一方面,如果EML被定位在波腹處(如圖所示),其中駐波的場強最大,則發射能夠被增強。基于該簡單模式和微腔間隔d,在兩個反射器之間的EML位置能夠都強烈影響光發射特性(包括發射色度及其亮度),并且從而定義微腔效應。
[0119]由于HTL厚度變化,調整后的空穴傳輸層(HTL)/空穴注入層(HIL)能夠有效地使襯底平滑并影響發射譜(包括微腔效應)。使用微腔模型來調節發射譜(顏色)和光發射強度(亮度)的示例在圖13和表I中給出。使用熱敏印刷技術來印刷空穴注入層II (HIL2),并且其厚度從Onm變化到120nm。圖13是示出根據本教導作為HIL2厚度(x nm)的函數的藍色OLED發射色度的圖。在HIL2厚度增加時,在其發射譜(或CIE坐標系)中觀察到圓形圖案,因為在HIL2層厚度增加時微腔中的諧振光模已經從基模(m=l)移動到第二諧波模(m=2)。
[0120]表I
【權利要求】
1.一種形成用于有機發光器件的微腔的方法,所述方法包括: 將來自噴墨印刷頭的墨水沉積到包括第一反射電極的襯底上以形成印刷層,所述墨水由載體以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義; 從印刷層驅除載體以在襯底上形成第一有機緩沖層; 將發光有機材料沉積在第一有機緩沖層之上以形成發射層,以使得第一有機緩沖層被布置在襯底和發射層之間,在激發時所述發光有機材料以峰值發射波長來發射光;以及 將第二反射電極沉積在發射層之上,以使得發射層被布置在第一反射電極和第二反射電極之間以形成OLED微腔; 其中第一和第二反射電極中的至少一個是半透明的,第一反射電極和第二反射電極彼此隔開一段距離,所述距離對應于微腔的深度,并且微腔的深度被配置用于峰值發射波長的諧振發射。
2.根據權利要求1所述的方法,其中第一有機緩沖層包括空穴注入層、空穴傳輸層、發射層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一個。
3.根據權利要求1所述的方法,進一步包括在從大約5.0毫秒到大約5.0小時的第一烘烤時間內以從大約50°C到大約250°C的第一烘烤溫度來烘烤第一有機緩沖層以形成用于有機發光器件的第一烘烤有機層。
4.根據權利要求3所述的方法,其中烘烤溫度、烘烤時間、墨水中成膜有機材料的濃度、以及第一有機緩沖層 的厚度中的至少一個被調整以使得第一烘烤有機層表現出多孔結構。
5.根據權利要求3所述的方法,其中烘烤溫度和烘烤時間中的至少一個被調整以使得第一烘烤有機層表現出粗糙性質。
6.根據權利要求3所述的方法,其中烘烤溫度和烘烤時間中的至少一個被調整以使得第一烘烤有機層表現出光滑性質。
7.根據權利要求6所述的方法,其中烘烤溫度、烘烤時間、墨水中成膜有機材料的濃度以及第一有機緩沖層的厚度中的至少一個被調整以使得第一烘烤有機層具有表達為在10x10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根的從大約0.5nm到大約IOnm的表面粗糙度。
8.根據權利要求1所述的方法,其中所述成膜有機材料表現出玻璃轉化溫度范圍并且所述方法進一步包括以從玻璃轉化溫度范圍內到超過玻璃轉化溫度范圍的烘烤溫度來烘烤第一有機緩沖層以形成具有從大約1.0xl0_9 S/m到大約1.0xKT1 S/m的導電率的結晶有機層。
9.根據權利要求1所述的方法,進一步包括: 將來自噴墨印刷頭的第二墨水沉積到第一有機緩沖層,所述第二墨水由第二載體以及溶解或懸浮的成膜有機材料來定義;以及 驅除第二載體以在第一有機緩沖層上形成有機材料層; 其中第一反射電極是半透明的,并且第一有機緩沖層表現出在襯底的折射率和有機材料層的折射率中間的折射率。
10.一種通過權利要求1的方法所形成的有機發光器件(OLED)微腔。
11.一種用于有機發光器件的微腔,所述微腔包括: 包含第一反射電極的襯底;在襯底上形成并包含面對襯底的第一表面和與第一表面相對的第二表面的干膜有機材料層; 在干膜有機材料層之上的發射層,以使得干膜有機材料層在第一反射電極和發射層之間,所述發射層包括在激發時以峰值發射波長來發射光的發光有機材料;以及 在發射層之上的第二反射電極,以使得所述發射層在第一反射電極和第二反射電極之間, 其中第二表面表現出表達為在IOxlO μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根的從大約5.0nm到大約LOym的表面粗糙度,相對于帶有具有表達為在10x10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根的小于5.0nm的表面粗糙度的第二表面的相同微腔的發光度,有機發光器件堆疊表現出增加到從大約1.01到大約2.0倍的發光度,第一和第二反射電極中的至少一個是半透明的,第一反射電極和第二反射電極彼此隔開一段距離,所述距離對應于微腔的深度,并且微腔的深度被配置用于峰值發射波長的諧振發射。
12.—種形成用于有機發光器件的有機層的方法,所述方法包括: 將來自噴墨印刷頭的墨水沉積到襯底上,所述墨水由載體以及溶解或懸浮的成膜第一有機材料來定義; 驅除載體以在襯底上沉積成膜第一有機材料并形成預烘烤有機層;以及在從大約5.0毫秒到大約5.0小時的第一烘烤時間內以從大約50°C到大約250°C的第一烘烤溫度來烘烤預烘烤有機層以形成用于有機發光器件的第一烘烤有機層。
13.根據權利要求12所述 的方法,其中烘烤溫度、烘烤時間、墨水中成膜第一有機材料的濃度、以及預烘烤有機層的 厚度中的至少一個被調整以使得第一烘烤有機層表現出多孔結構。
14.根據權利要求12所述的方法,進一步包括: 將來自噴墨印刷頭的第二墨水沉積到第一烘烤有機層上,所述第二墨水由第二載體以及溶解或懸浮的成膜第二有機材料來定義; 驅除第二載體以沉積成膜第二有機材料并形成第二預烘烤有機層;以及在從大約5.0毫秒到大約5.0小時的第二烘烤時間內以從大約50°C到大約235°C的第二烘烤溫度來烘烤第二預烘烤有機層以形成第二烘烤有機層; 其中第二烘烤溫度小于第一烘烤溫度,成膜第二有機材料與成膜第一有機材料相同或不同,并且可選地第二烘烤時間小于第一烘烤時間。
15.一種形成用于有機發光器件的結晶有機層的方法,所述方法包括: 將來自噴墨印刷頭的墨水沉積到襯底上,所述墨水由載體以及具有玻璃轉化范圍的溶解或懸浮的成膜第一有機材料來定義; 驅除載體以在襯底上沉積成膜第一有機材料并形成預烘烤有機層;以及以從玻璃轉化范圍內到超過玻璃轉化范圍的烘烤溫度來烘烤預烘烤有機層以形成用于有機發光器件的結晶有機層; 其中所述結晶有機層具有從大約1.0xl0_7 S/m到大約1.0xKT1 S/m的導電率。
16.根據權利要求15所述的方法,其中所述結晶有機層包括空穴注入層、空穴傳輸層、發射層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一個。
17.—種包括通過權利要求15的方法所形成的結晶有機層的有機發光器件。
18.—種降低有機層的折射率的方法,所述方法包括:
將來自噴墨印刷頭的墨水沉積在布置在亞透明襯底上的亞透明電極上,所述墨水由載體以及溶解或懸浮的成膜第一有機材料來定義; 驅除載體以在亞透明電極上沉積成膜第一有機材料并形成第一有機層; 將來自噴墨印刷頭的第二墨水沉積到第一有機層,所述墨水由第二載體以及溶解或懸浮的成膜第二有機材料來定義;以及 驅除第二載體以在第一有機層上沉積成膜第二有機材料并形成第二有機層; 其中第一有機層的折射率在亞透明襯底的折射率和第二有機層的折射率中間。
19.一種增加有機發光器件中的光散射的方法,所述方法包括: 將來自噴墨印刷頭的墨水沉積到襯底上,所述墨水由載體以及溶解或懸浮的成膜第一有機材料來定義; 驅除載體以沉積成膜第一有機材料并形成多層粗糙有機層,所述多層粗糙有機層包括從大約2個子層到大約20個子層并且具有表達為在10x10 μ m2的面積中表面厚度偏差的均方根的從大約5.0nm到大約1.0 μ m的粗糙度;以及 將發射材料沉積在多層粗糙有機層之上以形成發射層和有機發光器件堆疊, 其中所述有機發光器件堆疊表現出從大約1.01到大約2.0的發光效率。
20.一種通過權利要求19的方法所形成的有機發光器件。
21.—種有機發光器件,包括: 第一電極; 在第一電極之上并與其電關聯的結晶有機層,并且所述結晶有機層具有從大約.1.0χ10-7 S/m 到大約 1.0xKT1 S/m 的導電率; 在結晶有機層之上并與其電關聯的發射層,所述發射層包括在激發時以發射波長來發射光的發光有機材料;以及 在發射層之上并與其電關聯的第二電極。
22.—種有機發光器件堆疊,包括: 襯底; 在襯底上形成的干膜有機材料層,并且所述干膜有機材料層包括從大約2個子層到大約20個子層、面對襯底的第一表面、和與第一表面相對的第二表面;以及 在干膜有機材料層之上的發射層,以使得干膜有機材料層在襯底和發射層之間,所述發射層包括以發射波長來發射光的發光有機材料, 其中第二表面表現出表達為在IOxlOym2的面積中表面厚度偏差的均方根的從大約.5.0nm到大約1.0 μ m的表面粗糙度,并且有機發光器件堆疊表現出從大約1.01到大約2.0的發光效率。
【文檔編號】H01L51/50GK103620807SQ201280030376
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月20日 優先權日:2011年6月21日
【發明者】J.陳, I.米拉德, S.范斯利克, I.特雷古布, C.馬迪甘 申請人:科迪華公司