CN100583351C - 有机和无机光活性装置 - Google Patents

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Abstract

一种光活性装置，包括分散在载流子材料(12)内的半导体微粒(10)。提供第一接点层(14)，以便施加场时，使有某一极性的电荷载流子通过载流子材料，注入半导体微粒中。提供第二接点层(14)，以便向该第二接点层施加电场时，使有相反极性的电荷载流子通过载流子材料，注入半导体微粒中。半导体微粒至少包括有机和无机半导体之一。半导体微粒(10)可以包括有机光活性微粒。

Description

有机和无机光活性装置
技术领域
本发明涉及有机和无机光活性装置和它们的混合式装置，及其制作方法。更具体说，本发明涉及用于制造光活性装置的装置和方法，这些光活性装置能应用于诸如一般的照明、显示器的背景照明、视频显示器、互连网设备、电子图书、数字报纸及地图、立体视觉设备、头戴显示器、高级车辆防风罩、太阳能电池、照相机及光电检测器。本发明公开一种多色单层光活性装置。也公开用于多色单层显示器的顺序脉冲串驱动方案。还公开用于制作光活性材料微粒和有机光活性纤维的方法。再有，是公开用于制造注塑的及其他塑料成型的有机光活性装置的方法。还有，是公开光活性材料的组成。
背景技术
聚合物是有机分子键合在一起制成的。要使聚合物在电上是导电的，它必须像金属一样，键中的电子是可移动的而不是束缚在构成有机分子的原子上。导电的聚合物必须有交替的单键和双键，称为共轭双键。聚乙炔是简单的共轭聚合物。它是由乙炔聚合而成的。早在70年代，名叫Shirakawa的研究人员研究了乙炔的聚合。当添加过多催化剂时，混合物似乎有金属的外部特征。但不像金属，得到的聚乙炔膜不是电的导体。在70年代中期，使该材料与碘蒸气反应。结果得到该聚合物膜导电性的极大增加，并最终由于他的发现，获得化学Nobel奖。
虽然聚乙炔能够制成如一些金属那样导电，但与空气接触时，它的导电性迅速下降。这一点导致更稳定的共轭聚合物，例如聚吡咯(polypyrrol)、聚苯胺(polyaniline)、和聚噻吩(polytiophene)的发展。
现在已就共轭聚合物的非掺杂的半导体状态，进行强劲的研发工作。已经发现，一些共轭聚合物当被施加电压时，呈现电致发光性。此外，光被半导体聚合物吸收，可以得到产生电流的正负电荷。据此，能够用共轭聚合物制作太阳能电池及光检测器。
有机光活性材料(“OLAMTM”)利用能把聚合物制成导体的较近期的发现。有机发光二极管(“OLED”)把电能转换为光，作用与前向偏置的pn结类似。OLAM可以是光发射器，也可以是光检测器，与材料的组成及结构有关。对本文公开的内容而言，词OLAM和OLED是可以交换的。按其基本形式，OLED包括一层空穴输运材料，在其上形成一层电子输运材料。这些层之间的界面，形成异质结。这些层配置在两个电极之间，空穴输运层紧靠阳极，而电子输运层紧靠阴极。在电极上施加电压时，电子和空穴从阴极和阳极注入。电子和空穴载流子在异质结重新组合，形成激子并发射光。
OLED显示器的基本结构与通常的LCD类似，其中的反应材料(对LCD的情形，是液晶，对OLED的情形，是共轭聚合物)被夹在电极之间。当通过电极加上电压时，使OLED材料成为受激的能量状态，该能量状态通过发射光子、光脉冲群而下降。因此，能够控制OLED显示器的每一像素，使之在需要产生显示图像时发光。
与背景光活性基质LCD显示器比较，在平板显示器中使用OLED作像素，有显著的优点。OLED有更大的视角，更轻的重量、和更快的响应。因为只有实际发光的显示部分消耗功率，OLED使用较小的功率。根据这些优点，已经建议在如下的应用中广泛使用OLED，这些应用包括：计算机监视器、电视、放大的微显示器、可穿戴的头戴计算机、数字照相机、个人数字助手、智能传呼机、虚拟现实游戏、移动电话以及医药、自动化、及其他工业应用。不可阻挡的技术进步，往往改变我们对世界的看法。现在，我们对世界的看法，大概要被新的显示技术所改变。有机发光聚合物(OLED)技术的发现，建立一种新型的平板显示器，不仅改变我们周围的所有显示产品的性质，也改变了它们的制作方法。Articulated Technologies已经研发了一种先进的全色OLED显示制造方法。对OLED显示器工业最大挑战之一，是来自水及氧的污染。涉及小分子和聚合物OLED的材料，易被氧和水蒸气污染，这些污染能触发早的失效。当用非玻璃的基片时，这个问题更严重。因为OLED给出可弯曲显示器的前景，已经尝试使用塑料基片代替玻璃。已经提出煞费苦心的壁垒机构来封装OLED装置并保护有机叠层，免受水和氧的入侵。此外，已经使用干燥剂来降低污染。这两个方案没有一个是合适的，反而增加形成OLED装置的成本和复杂性。最后，因水和氧入侵有机叠层引起的问题，仍然是个严重的技术问题。图111画出现有技术的OLED装置。非常基本的是，OLED装置包括形成有机叠层的有机材料极其薄的层。这些层夹在阳极和阴极之间。当电压加在电极上时，空穴和电子被注入有机叠层。空穴和电子组合，形成不稳定的激子。当激子衰变时，发射光。
任何可用的OLED制造技术的目前状态，要求形成有机发光材料非常薄的膜。这些薄膜是通过各种已知技术形成的，例如真空淀积、丝网印刷、转移印刷、及旋转涂布，或通过现有技术如喷墨印刷的改造。在任一情形中，现有技术目前状态的核心问题，都在于有机材料非常薄的膜层的形成。这些薄膜必须均匀且精确淀积。有机材料的这种薄层可能出现的主要问题，如膜整体性的丧失，特别是当用于可弯曲基片时。图112画出现有技术的OLED装置，其中偶然的尘埃颗粒，产生电极间的短路。导体间有机材料及其薄的厚度，甚至由于非常小的尘埃颗粒，也容易导致电短路的形成。因为这一限制，必须建立昂贵的清洁室设备并用常规OLED薄膜制造技术维护。目前，喷墨印刷作为有希望的制作OLED显示器方法已经有进展。但是，在OLED显示器制作中采用喷墨印刷，有一些严重的缺点。喷墨印刷不适合克服材料因氧和水蒸气而降质的问题。图113画出现有技术的OLED装置，其中的薄有机膜叠层因氧和/或水蒸气的侵入而降质。煞费苦心和昂贵的材料及制作工艺，仍然要求提供适当的封装，以保护和维护薄的有机膜。使显示像素大小的电极与喷墨印刷的OLED材料对准，以实现高分辨率显示器的精度，是困难的。
除了吸引人的图像质量，OLED显示器还比液晶显示技术消耗较低的功率，因为OLED自身发射光，不需要背景光。OLED显示器薄、轻，还能在可弯曲材料如塑料上制作。
与液晶显示器不同，OLED发射的光可以从任何角度观看，与电视屏幕类似。与LCD比较，OLED有希望以低得多的价格制作、运行中消耗较低的功率、发射更明亮又更清晰的图像、和“转换”图像更快速，这表明其影像或动作更流畅。
近来，已经为OLED屏幕的制作建立装备和提供服务作出努力。潜在的OLED显示器市场，包括广泛的电子产品，如移动电话、个人数字助手、数字照相机、摄像放像机、微显示器、个人计算机、互连网设备、和其他消费品及军用产品。
但依然存在对薄的、轻的、可弯曲的、亮的、无线的显示器的需求。这种显示器将是自供电的、坚固的、包括内建用户输入机构的、和理想的作为多功能显示装置功能的显示器，供互连网、娱乐、计算机、和通信使用。OLED的发现，把这个目的呈现在人们面前。
但是，在OLED显示器实现其商业潜力前，仍旧有一些技术障碍需要解决。OLED材料缺乏长的服务寿命。目前，商业上能大批生产所能获得的最佳性能，只能是约为3.5英寸见方或更小的小屏幕。大多数消费者和商业产品，通常要求最小5年的贮存寿命，而适合大多数应用的工作寿命＞20,000小时。
有机发光二极管技术，给出塑料基片上可弯曲的显示器及卷筒到卷筒的生产工艺的前景。对OLED显示器工业的最大挑战之一，来自水及氧的污染。涉及小分子和聚合物OLED的材料，易被氧和水蒸气污染，这些污染能触发早的失效。作为OLED装置的例子，颁发给Friend等人的美国专利No.5,247,190，教导一种电致发光装置，包括薄而致密的聚合物膜的半导体层，该聚合物膜至少包括一种共轭聚合物，夹在两层把空穴和电子注入该薄聚合物膜的接点层之间。注入的空穴和电子产生从薄聚合物膜的光发射。
近来，已经有利用电致发光材料如OLED像素，研发薄而可弯曲显示器的活动。该种显示器不要求任何背景光，因为每一像素单元自己产生光。通常，有机材料是通过例如旋转涂布的溶液处理，通过真空淀积或蒸发进行淀积的。作为例子，颁发给May的美国专利No.6,359,328，教导一种有机发光彩色显示器，其中通过淀积和对光发射材料薄层生成图形，形成多色装置。颁发给Friend等人的美国专利No.5,965,979，教导一种制作发光装置的方法，通过把两个自支撑部件制成薄片，至少其中之一有光发射层的薄层。颁发给Strum等人的美国专利No.6,087,196，教导一种形成有机半导体装置的制作方法，它使用喷墨印刷，形成有机光发射材料的薄层。颁发给Towns等人的美国专利No.6,416,885B1，教导一种电致发光装置，其中把导电聚合物薄层配置在有机光发射薄层与电荷注入薄层之间，该导电聚合物薄层能阻止电荷载流子的横向扩展，以改进显示器的特性。颁发给Yamazaki等人的美国专利No.6,48,200B1，教导一种制作电光装置的方法，它使用浮雕印刷或丝网印刷，印刷电光材料薄层。颁发给Pichler等人的美国专利No.6,402,579B1，教导一种有机光发射装置。其中通过DC磁控管溅射，形成有机光发射材料的多层薄层。
电泳显示器是另一种近来成为研究主题的显示器。颁发给Jacobson的美国专利No.6,50,687B1，教导一种电可寻址微封装的油墨和显示器。按照该参考文献的教导，用反射侧面和光吸收侧面形成微封囊。该微封囊起像素的作用，能够在该两种状态之间倒转，然后保持该状态而不需要任何附加功率。按照该参考文献的教导，制成的反射式显示器，各像素随微封囊的取向而反射或吸收外界光。
其他OLED型显示器的例子，包括颁发给Epstein等人的美国专利No.5,858,561。该参考文献教导一种光发射双极性装置，包括夹在两层绝缘材料之间的有机光发射材料薄层。该装置能够以AC电压或DC电压工作。颁发给Riess等人的美国专利No.6,443,355B1，教导一种有机光发射装置，其中把薄的有机膜区配置在阳极和阴极之间，至少一个电极包括非简并宽能带隙的半导体，以改进光发射装置的特性。颁发给Arai等人的美国专利No.6,445,126B1，教导一种有机光发射装置，其中把有机薄层配置在电极之间。提供无机电极或空穴注入薄膜，以改进效率、延长有效寿命、和降低光发射装置的成本。
众所周知，形成薄OLED层有各种方法，包括真空淀积、蒸发、或旋转涂布。通过这些熟识的方法，在阳极栅上先形成空穴输运材料薄层然后是电子输运材料薄层。阳极形成在玻璃板上。然后，紧靠电子输运材料，通过第二玻璃板支承，布置阴极栅。因此，基本的OLED有机叠层被夹在电极与玻璃板基片之间。一般说，要按形成像素化(pixilated)的显示器所需对准精度来形成电极，是非常困难的。这个任务在多色显示器中尤为困难，全色显示器的制作，要把发射例如红、绿、和蓝的OLED像素并排地形成。因为OLED材料和电极，能够制成透明的，所以可以把彩色OLED像素彼此往上堆叠，可有更高的像素装配密度，从而有更高分辨率的显示潜力。但是，电极的对准仍然是个问题。通常是，采用熟知的荫罩来制作像素成分。使荫罩对准是困难的，且要求极高的精度。
目前，喷墨印刷作为有希望的制作OLED显示器方法，已经有所进展。该技术的核心技术是非常成熟的，可以在世界上找到成百万的计算机打印机。但是，在OLED显示器制作中采用喷墨印刷，有一些严重的缺点。使用喷墨打印机的喷头，要敷设材料的精密的层是困难的。喷墨印刷不适合克服材料因氧和水蒸气而降质的问题。需要煞费苦心和昂贵的材料和制作工艺，以提供显示单元的适当的封装，防止OLED材料因水和氧的侵入而过早降质。作为解决该污染问题的一种尝试，Vitex Systems，Sunnyvale，CA已经研发一种壁垒材料，其中把单体蒸气淀积在聚合物的基片上，然后使单体聚合。在聚合的表面淀积数百
Figure C20038010868800121
厚氧化铝薄层。重复该过程若干次，以便在OLED显示器上形成封装壁垒。该煞费苦心的封装壁垒，是努力防止水和氧的污染，免使构成常规OLED显示装置的OLED膜容易降质的例子。即使用该煞费苦心的封装处理过程，OLED显示器边缘仍需密封。
使显示像素大小的电极及喷墨印刷的OLED材料，实现高分辨率显示器的精确对准，是困难的。制造OLED装置所有已知的制作方法，都要求形成和保持反应的有机材料非常薄的层。这些超薄的层，配置在相反的电荷电极之间。电的短路和像素的破坏，来自在形成有机薄膜层时含有的即使是很小的外来粒子。要限制这种严重的瑕疵，常规的制作过程要求使用昂贵的清洁室或真空制造设备。即使对gh清洁室或真空室，通常的OLED显示装置或者必须使用玻璃基片，或者用煞费苦心的封装系统，来克服水和氧的侵入问题。因此，存在迫切的需求，以改进用于形成OLED装置的制造方法。
还存在对多色OLED结构的需求，从该多色OLED结构的单个像素或OLED装置，能产生两种或更多颜色的光。颁发给Anderson等人的美国专利No.6,117,567，教导一种光发射聚合物装置，根据结合多于一种电致发光共轭聚合物的薄聚合物膜，可以获得电压控制的颜色。该聚合物薄膜夹在两个电极之间。在向电极施加不同电压时，从薄膜中包含的共轭聚合物发射不同颜色的光。希望该多色OLED膜在某种程度上有助于全色发射显示屏的形成。通常是，全色显示是通过形成三种可分开控制的子像素的像素获得的。每一子像素能控制三基色光，红、绿、和蓝之一的波长的发射。
Edwin Land引入一种基于中央/外围色视觉模型(retinex)的色视觉理论(见An Alternative Technique for the Computation of theDesignator in the Retinex Theory of Color Vision.”Proceedings of theNational Academy of Science，Volume 83，pp.3078-3080，1986)。Land把他的色视觉模型理论公开在“Color Vision and The NaturalImage，”Proceedings of the National Academy of Science，Volume 45，pp.115-129，1959中。这些色视觉模型概念是人类颜色感觉的模型。其他人证明，能够利用色视觉模型改进数字像(见颁发给Rahman等人的美国专利No.5,991,456，本文引用该专利公开的内容，供参考)。5,991,456专利的发明人利用Land的色视觉模型理论，设计一种改进数字像的方法，这里，该像最初由表示显示器上位置的指引数字数据表示。按照5,991,456专利的发明人，根据对每一位置每一第i频段如此滤波调整了的强度值，显示改进的数字像。对彩色像，要增加一新颖的色恢复步骤，以给出像的非常接近人类观察的逼真的彩色。
在无关的应用中，例如给药装置中，使用纳米粒子。其他人已经证明，能够用各种方法制作非常小的基于聚合物的粒子。这些给药纳米粒子，大小从10到1000nm变化。药物能够被溶解、被俘获、被封装、或被附着在纳米粒子基质上。与制备的方法有关，能够获得纳米粒子、纳米球、或纳米封囊。(见Biodegradable PolymericNanoparticles as Drug Delivery Devices，K.S.，Soppimath等人，Journal of Controlled Release，70(2001)1-20)。
近来，研究人员已经展示一种制作复合材料的处理过程，该复合材料包括与液晶小滴一起散布的聚合物。该材料的光响应能够通过施加电压控制，并已经产生调制光的传输的光子晶体。(见Liquid-CrystalHolograms Form Photonic Crystals，by Graham P.Collins，ScientificAmerican，2003年7月)。单体分子和液晶分子的混合物，被配置在两片基片之间。基片例如可以是镀有导电材料薄层的玻璃。以两束或更多激光束照射该混合物。激光束是对准并偏振的，以产生特定的有交替的暗区和亮区的全息干涉图。在图的亮区，单体被聚合。随着聚合反应的进行，单体从暗区迁移到亮区，使液晶在暗区中集结。最后的结果是固体聚合物，该聚合物中，液晶小滴嵌入与全息干涉图的暗区对应的图中。
OLED制作技术的目前状态，要求形成有机光发射材料非常薄的膜。这些薄膜是通过已知技术形成的，例如真空淀积、丝网印刷、转移印刷、和旋转涂布，或通过对现有技术如喷墨打印的改造。无论哪种情形，本领域目前状态的核心，是有机材料非常薄的膜层的形成。这些薄膜也必须非常均匀且精确地淀积，已经证明这是极其困难的。这些有机材料薄层可能出现的主要问题，例如因水和氧的侵入而缩短装置的寿命，和层的剥离，特别是当使用可弯曲基片时。导体间有机材料层极薄的厚度，还容易导致电短路的形成，哪怕是非常小的尘埃颗粒或其他污染。因为这一限制，必须建立昂贵的清洁室设备并用常规OLED薄膜制造技术维护。由于有机材料的固有质量，有机光发射装置具有巨大的潜力，但是，本领域制作方法的目前状态，限制了把这一潜力送至消费者。
发明内容
本发明的一个目的，是克服现有技术的缺点。本发明的一个目的，是提供一种制作光活性装置的方法，该方法通过在三维上把半导体微粒分散到载流子材料内。得到的结构有分散在保护壁垒内的各个光发射点源。壁垒材料向装置提供机械强度，并向电极和/或其他膜提供粘附力，还防止半导体微粒受污染。本发明的制作方法，还允许本发明的混合物，在形成像素或装置的单对电极之间发射多种颜色。在本发明的显示驱动方案中，驱动该种像素阵列，使彩色发射的脉冲串快速地相继出现，让人类眼睛产生可见光频谱彩色范围的感觉。因此，按照本发明的这一方面，单一的发射层和一对电极，能够用于产生全色的影像显示。本发明的有机光活性材料(OLAMTM)结构，当该装置作为光电检测器构建时，还能用于检测颜色的频谱。
本发明的另一个目的，是提供一种光活性纤维，该纤维具有OLED现象的优点。本发明的光活性纤维，包括拉长的硬化的导电载流子材料。半导体微粒分散在该导电载流子材料内。提供第一接点区，以便施加电场时，使第一类电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。提供第二接点层，以便向该第二接点层施加电场时，使第二类电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。该半导体微粒至少包括有机和无机半导体之一。
导电载流子材料可以包括有一种或多种特性控制添加剂的粘合剂材料。特性控制添加剂是微粒和/或液体，可以包括干燥剂、导电物相、半导体物相、绝缘物相、机械强度增强物相、粘附性增强物相、空穴注入材料、电子注入材料、低逸出功金属、阻挡材料、和发射增强材料。
第一和第二接点，可以包括第一导电单元，沿纵向配置在拉长的硬化导电载流子材料内。第一和第二接点的另一个，可以包括紧靠第一导电单元配置的第二导电单元，至少使半导体微粒的一部分被配置在第一导电单元与第二导电单元之间。
第一导电单元由至少包括金属和导电聚合物之一的导电材料构成，该导电材料配置在拉长的硬化导电载流子材料内部；而第二导电单元由至少包括金属和导电聚合物之一的导电材料构成，该导电材料作为涂层，配置在拉长的硬化导电载流子材料的外部。
按照本发明的另一方面，是提供一种可注塑成型光活性材料，它包括：分散在可硬化载流子材料内的半导体光活性微粒。该半导体光活性微粒，可以至少包括有机和无机半导体之一。该有机光活性微粒，可以由包括至少包括空穴输运材料、有机发射器、和电子输运材料之一的粒子构成。该有机光活性微粒，可以由包括聚合物混杂物的粒子构成。该聚合物混杂物，可以包括与至少空穴输运材料、电子输运材料、和阻挡材料之一混杂的有机发射器。在聚合物混杂物之内，可以包括另外的有机发射器。该有机光活性微粒，可以由包括封装内部物相的聚合物壳层的微封囊构成，该内部物相由聚合物混杂物构成。
载流子材料可以包括有一种或多种特性控制添加剂的粘合剂材料。特性控制添加剂可以至少包括微粒和液体之一。特性控制添加剂可以包括：干燥剂、清除剂、导电物相、半导体物相、绝缘物相、机械强度增强物相、粘附性增强物相、空穴注入材料、电子注入材料、低逸出功金属、阻挡材料、和发射增强材料。微粒可以至少包括有机发射器、无机发射器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料之一。载流子可以至少包括有机发射器、无机发射器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料(如特性控制添加剂)之一。
按照本发明，可以提供可注塑成型的光活性材料，其中的半导体光活性材料，包括第一种发射粒子，该第一种发射粒子响应加在电极的第一导通电压，发射一定数量第一颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第一颜色的光子。半导体光活性微粒还可以包括第二种发射粒子。该第二种发射粒子响应第二导通电压，发射一定数量第二颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第二颜色的光子。借助这种组成和构造，获得多色光活性材料。
微粒的组成，要有具有某一电极性的第一端，和具有相反电极性的第二端。微粒可在导电载流子内对准，使第一类电荷载流子更容易注入第一端，而第二类电荷载流子更容易注入第二端。
按照本发明的另一方面，是提供一种光子接收光活性装置。提供紧邻配置并定义其间间隙的第一电极和第二电极。提供一种光活性混合物，由载流子材料和光子接收微粒构成，该光子接收微粒用于接收光的光子，并把该光的光子转换为电能。光活性混合物配置在第一电极和第二电极之间的间隙内，于是，当光子接收微粒接收光能时，产生的电能可以从与第一电极和第二电极的电连接中导出。借助这种组成和构造，可以获得一种光转换为能量的装置，由此可以制作太阳能电池、光电检测器、和照相机单元。
光子接收微粒，可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料之一。载流子可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料之一。此外，附加层可以形成在第一电极和第二电极之间的间隙内。这些附加层有助于定义本发明装置的机械的、电的、和光的特性。附加层可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料(如特性控制添加剂)之一。
本申请人已经发现，常规有机光活性装置的超薄膜性质产生许多缺点。这些缺点包括，但不限于，因小的外来粒子杂质导致的电短路，显示阵列中像素间的相互干扰，薄膜的剥离、因氧和水的侵入产生的薄膜变质，和其他严重的失效。按照本发明，这些因电极间极小的间隙距离引起的缺点，可以通过扩展该间隙距离克服。因此，按照本发明，有机光活性装置包括第一电极和紧靠该第一电极配置的第二电极。第一电极和第二电极定义其间的间隙。有机发射层配置在所述间隙内。为克服薄膜的问题，和增强本发明装置的性能，还要把间隙扩展组元配置在所述间隙内。该间隙扩展组元有效地增加上电极和下电极之间间隙的距离。
该间隙扩展组元，至少包括绝缘体、导体、和半导体之一。该间隙扩展组元，可以包括至少一层形成在第一电极和第二电极之间的附加层。附加层可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、辐射发射材料、和性能增强材料之一。间隙扩展组元，可以至少包括干燥剂、清除剂、导电材料、半导体材料、绝缘材料、机械强度增强材料、粘附性增强材料、空穴注入材料、电子注入材料、低逸出功金属、阻挡材料、和发射增强材料之一。
发射层可以包括分散在载流子内的发射微粒。
发射微粒有具有某一电极性的第一端，和具有相反电极性的第二端。微粒能在导电载流子内对准，使第一类电荷载流子更容易注入第一端，而第二类电荷载流子更容易注入第二端。
发射层可以是有机薄膜层。间隙扩展组元，可以包括导电的、绝缘的、和/或半导体材料的组元，该组元通过扩展电极间的间隙距离，降低发射层的发射效率，同时增加光活性装置的有效性。借助构成成分的小心选择，能够限制该效率的降低，于是，可以获得电极间间隙距离扩展的利益，而不使装置的效率付出太大的代价。
按照本发明的另一方面，是一种光活性装置，该装置包括分散在载流子材料内的半导体微粒。提供第一接点层，以便施加电场时，使有某一极性的电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。提供第二接点层，以便对第二接点层施加电场时，使有相反极性的电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。半导体微粒至少包括有机和无机半导体之一。半导体微粒可以由至少包括一种共轭聚合物的有机光活性微粒构成。当第一和第二接点层之间的电场，通过导电载流子材料加在半导体微粒上时，第二接点层相对第一接点层变成正的，而相反极性的电荷载流子被注入半导体微粒中。相反极性的电荷载流子组合，在共轭聚合物中形成电荷载流子对，这些载流子对以辐射方式衰变，于是从共轭聚合物发射辐射。在该情形下，本发明的光活性装置起发光二极管的作用。
重要的是，本发明能够与小分子OLED材料以及大分子OLED材料结合使用。使小分子OLED材料在液体中溶解，是非常困难或不可能的，所以，目前最新的技术要求，作为形成OLED装置的非常薄的膜，该种材料是用例如类似于制作计算机微处理器芯片的工艺，用真空淀积的。但因显示器通常比芯片大得多，该制作工艺对形成大显示器，价格过于昂贵。但是，按照本发明，小分子OLED材料微粒能够与配置在电极间间隙内的载流子材料混合。该微粒可以包括其他材料，例如有机和无机的特性增强材料，以控制光活性装置的电的、化学的、光学的、机械的、和磁的性质。
有机光活性微粒可以包括由聚合物混杂物构成的粒子。该聚合物混杂物至少包括一种与至少空穴输运材料、阻挡材料、和电子输运材料之一混杂的有机发射器。该有机光活性微粒，可以包括封装内部物相的聚合物壳层的微封囊。该内部物相和/或壳层，可以由聚合物混杂物构成，该聚合物混杂物包括与至少空穴输运材料、电子输运材料、和阻挡材料之一混杂的有机发射器。
要形成显示装置，可以排列第一接点层和第二接点层，形成像素电极阵列。每一像素包括分散在导电载流子材料内的半导体微粒的一部分。通过向适当的第一接点电极和第二接点电极施加驱动电压，可以选择性地对每一像素寻址。
按照本发明的另一方面，是提供一种电压控制的光活性装置，可以发射两种或更多种颜色的光。第一电极和第二电极彼此紧靠地配置，它们之间有间隙。有机光活性微粒和导电载流子材料的混合物，配置在该间隙内。由于该微粒/载流子混合物，电极之间(或夹住有机发射层的任何层)的间隙，可以比发射微粒的厚度宽得多。微粒在三维上分散到全部导电载流子中。借助这种构造，困扰非常薄的聚合物膜制作方法的许多缺点，例如电短路、层的剥离等等，得以克服。
在电压控制多色实施例中，有机光活性微粒由包括第一电致发光共轭聚合物的第一种发射粒子构成。该第一种发射粒子响应加在电极的第一导通电压，发射一定数量第一颜色的光子。该第一种发射粒子还响应其他导通电压，发射不同数量，零或更多的第一颜色的光子。该光活性微粒还由包括第二共轭聚合物的第二种发射粒子构成。该第二种发射粒子响应第二导通电压，发射一定数量第二颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第二颜色的光子。因此，在多色二极管或显示器的情形，随施加的导通电压，人类眼睛可以感觉到不同的颜色。
有机光活性层也可以由包括第三电致发光共轭聚合物的第三种发射粒子构成。该第三种发射粒子响应加在电极的第三导通电压，发射一定数量第三颜色和/或强度的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第三颜色和/或强度的光子。通过组装像素阵列，每一像素能发射不同的颜色，例如第一颜色是红色、第二颜色是绿色、和第三颜色是蓝色，可以获得全色的显示器。颜色发射器可以是有机和无机材料的混合。例如，有机共轭聚合物发射器能够用作红色发射器，而无机稀土金属或金属合金，或掺杂无机的半导体，则用作绿色发射器。这种有机和无机的发射器组合，可以扩大潜在的发射材料的选择，因而能针对特定的应用，调整本发明的装置。
电压控制有机光活性装置可以构成显示器。此时，第一电极是电极的x栅的一部分，而第二电极是电极的y栅的一部分。在第一电极和第二电极之间间隙中，有机光活性微粒与导电载流子材料的混合物，构成显示装置像素的发射成分。与装置结构有关，该发射成分可以作为无源基质装置，也可以作为有源基质装置驱动。
按照本发明，有机光活性显示装置包括基片，及基片上形成的驱动电极的第一栅。电极的第二栅紧靠电极的第一栅配置，并定义其间的间隙。有机光活性微粒与导电载流子材料的混合物，配置在该间隙内。该有机光活性微粒包括第一种粒子和第二种粒子，第一种粒子包括有第一导通电压的第一电致发光共轭聚合物，第二种粒子包括有第二导通电压的第二电致发光共轭聚合物，该第二导通电压不同于第一导通电压。当加上第一导通电压时，第一电致发光共轭聚合物发射第一颜色。第二颜色的光，是第二电致发光共轭聚合物响应施加于第一电极和第二电极的第二导通电压发射的。可以包括另外颜色的发射器，例如包括发射可见和/或不可见光子范围占优势的光子辐射频谱发射器。同样，颜色发射器可以包括其他有机或无机材料。
按照本发明，是提供一种驱动多色光发射装置的方法，该多色光发射装置能依次发射两种或更多种颜色。每一颜色是响应各自不同的施加的导通电压而发射的。在一个发射周期中，向光发射装置施加有一定持续时间的第一导通电压，于是发射第一颜色光子数量占优势的第一脉冲串。然后在该发射周期中，施加有一定持续时间的第二导通电压，该第二导通电压至少幅值和极性之一不同于第一导通电压的幅值和极性。例如，5伏的导通电压可以产生红色占优势的光子发射，而10伏的导通电压可以产生绿色占优势的光子发射。在响应第二导通电压的持续时间中，发射第二颜色光子数量占优势的脉冲串。这样，在发射周期中，第一脉冲串和第二脉冲串(可能还有第三或更多脉冲串)快速相继地出现。接收第一脉冲串和第二脉冲串，等等的人类眼睛及视觉系统，被刺激而产生颜色感觉，该颜色不同于第一颜色和第二颜色(发射的脉冲串颜色)。
按照本发明的另一方面，是提供一种形成分层的有机光活性材料微粒的方法。该分层的有机光活性材料微粒与导电载流子材料混合，并配置在电极之间，形成本发明的光发射装置。为形成该微粒，由第一有机光活性成分材料和第一载流子液体形成第一混合物。由第二有机光活性成分材料和第二载流子液体形成第二混合物。在一定环境中产生第一混合物的第一烟雾，使第一有机光活性成分材料的第一微粒，临时悬浮在该环境中。在该环境中产生第二混合物的第二烟雾，使第二有机光活性成分材料的第二微粒，临时悬浮在该环境中。使第一微粒与第二微粒在该环境中搀和并吸引到一起，形成第一分层的有机光活性材料微粒。可以向每种烟雾中的组分施加相反极性的电荷，促进电的吸引力。当带电粒子结合在一起时，获得电中性的有机光活性微粒。该分层有机光活性材料微粒有第一有机光活性成分材料构成的第一层，和第二有机光活性成分材料构成的第二层。通过形成由另一种有机光活性成分材料与另一种载流子液体的另一种混合物，和形成前面形成的分层有机光活性材料微粒与又另一种载流子液体的又另一种混合物，可以向多分层结构添加附加的层。得到的粒子悬浮在上述的环境中并使之搀和和吸引到一起，形成多分层微粒结构。可以重复本方法，建立有可选择的电、光、机械、和化学属性范围的多分层有机光活性材料微粒。此外，依据需要的微粒特性，该多分层结构的组分可以是有机材料和/或无机材料。有机材料和无机材料的使用，拓宽了能组合成多分层微粒的潜在材料的选择。还有，本发明的方法可以用于制作其他用途的多分层粒子，例如给药载体、电路部件、双极电泳微装置、纳米机械、等等。
微粒在其中形成的环境，可以是惰性气体、反应气体、真空、液体、或其他合适的媒体。例如有利的是，该环境包括催化功能单元，以促进烟雾内各组分中或各组分间的化学反应。可以对形成的分层有机光活性材料微粒，实施特性增强处理。该处理可以是温度处理、化学处理、引起例如光激活交联的光能处理、壳层形成处理、或其他特性增强处理，以便向形成的微粒赋予需要的属性。此外，有好处的做法是，例如在无重力的控制条件下形成微粒。这些处理能够对组成的材料和/或多分层粒子给与特定的特性或改进其质量。例如，可以用热处理驱除水分或氧或其他污染物，增加微粒的寿命和发射效率。可以进行等温热处理，以增强组成粒子层之间的界面。可以把粒子升至约熔化温度的80％，并在惰性气氛中加压。于是，多层之间的界面能够扩散，导致微粒特性的增强。
按照本发明，是提供一种包括第一电极和第二电极的OLED装置。该第二电极紧靠第一电极配置，于是在它们之间定义一间隙。与现有技术不同，本发明不要求在电极之间形成和保持极宽表面面积(与膜的厚度相比)和非常少材料的OLED材料薄膜。相反，本发明利用的是分散在导电载流子内的OLED微粒。OLED微粒分散在载流子材料内，载流子材料则配置在电极间的间隙内。当对电极加上电势时，通过载流子材料的电能，提升OLED微粒的能量状态，导致光的发射。
按照一种简单的形式，OLED微粒可以包括分层的有机粒子，每一粒子包括空穴输运层和电子输运层。在空穴输运层和电子输运层之间的界面形成异质结。每一分层的有机粒子，也可以包括紧靠电子输运层的阻挡层，和紧靠空穴输运层的发射层(或其他的叠层次序和成分层)，从而形成叠层的有机分层结构。提供阻挡层，是为了有利于电子和空穴的注入和组合，而提供发射层，是为了当OLED微粒的能量状态被提升时，有利于光子的发射。
按照本发明的一方面，OLED微粒包括微封囊。每一微封囊包括内部物相和壳层。内部物相和/或壳层包括OLED材料。内部物相和/或壳层也可以包括场反应材料。取决于OLED制作方法及需要的OLED特性，场反应材料可以是静电材料和/或对磁有反应的材料。
如本文进一步说明的，该微封囊或微粒组元，可以有效地实现已制作的OLED装置的“自修复”能力。在这种情形下，微封囊包括一种组元，如果阈值以上的电能加在微封囊上时，该组元能引起微封囊破裂或改变形状。例如，某一特定的微封囊可以位于最后位置，以便该装置使用时，该微封囊成为电极之间的某一短路。该微封囊可以位于紧靠尘埃粒子或其他外来杂质的最后位置，建立这种短路。在此情形下，超过预定阈值的电能将通过该微封囊，使该封囊分裂并断开该短路路径。借助这种构造，万一短路时，微封囊自动地从电能传导路径中被除去。此外，微粒混合物可以包括发射器的不同种类。不同的种类可以各有特定的导通电压。两种或更多的种类可以发射同一颜色的光，但有不同的导通电压。通常，不同颜色的发射器有不同的使用寿命。例如，蓝色发射器比红色发射器有较短的使用寿命，而绿色发射器的使用寿命在其余两种之间。由于某种颜色的发射器丧失它们的效力，显示器丧失它色彩的鲜艳性和显示效果。但是，按照本发明的本方面，在微粒混合物中，特定颜色的OLED微粒可以多于一种。每一种有不同的导通电压，该电压能使它最有效地发射有色的光。举例说，可以检测蓝色发射器强度的丧失，从而通过改变该像素的驱动电压，驱动其他种类的蓝色发射器。
按照本发明的另一方面，微封囊壳层和/或内部物相，可以包括一种组元，该组元有效地提供对抗OLED材料降质的壁垒。OLED微封囊分散在载流子液体内。该载流子液体还提供对抗使OLED降质物质的入侵的壁垒。
OLED微封囊的组分部分，至少包括如下材料之一：空穴输运材料、电子输运材料、场反应材料、溶剂材料、着色材料、壳层形成材料、壁垒材料、除湿剂材料、清除剂材料、和热可熔材料。该组分部分至少形成一种内部物相和至少一种壳层。选择该组分部分，使之具有某种电的特性，该特性能产生通过空穴输运材料和电子输运材料的导电优先路径。借助这种构造，例如在电势加在第一电极和第二电极时，微封囊能起pn结的作用。
OLED装置能够用适当选择的材料构成，使载流子材料比OLED微粒有相对较低的电传导性，保证OLED微粒提供比载流子材料更低电阻的路径。因此，加在电极上的电势，将通过有一些导电性的载流子材料，并通过有相对更高导电性的OLED微粒。这样，导电的优先路径通过OLED微粒。同样，OLED微粒的壳层比OLED材料本身有相对低的导电性，所以OLED材料提供比壳层更小电阻的路径。
典型的OLED包括：空穴输运材料的OLED成分和电子输运材料的OLED成分。按照本发明的微封囊的形成，壳层要么包括空穴输运材料，要么包括电子输运材料的OLED成分，而微封囊的内部物相，则包括空穴输运材料或电子输运材料中另一种OLED成分。随制作的OLED装置需要的光学质量而定，载流子材料的选择，将视OLED使用时要求的光学性质，可以对光能是透明的、漫射的、吸收的、和/或反射的。在载流子的硬化过程中，可以有选择地固化，使通过上电极与下电极之间的体积有更多的光发射，而通过不在电极间的体积有更少的光发射或更多的光吸收。借助这种构造，改进显示的对比度，吸收外界光而不是从显示器反射，以降低眩光。还有，与载流子材料的组元及在其中结合的特性增强材料有关，载流子液体的选择性固化，能够控制通过它的电能的传导性。按此方式，控制像素间的体积，使之比每一像素的上电极和下电极之间的体积有更低导电性。这种机构还降低像素间的相互干扰。此外，OLED微粒可以比载流子材料有更高的导电性。可以选择OLED微粒的组元，使OLED微粒包括电的或磁的流变特性。该流变特性有效地使OLED微粒在载流子中流动，并响应施加的电场或磁场而取向。通过在微粒的对准步骤中，把OLED微粒向像素区迁移，像素间载流子材料的体积将比上下两电极间体积，有较低的导电性。这一点也降低像素间的相互干扰。
按照OLED微封囊的另一种组成，内部物相包括OLED材料和配置在第一壳层内的磁反应材料。围绕壳层，配置电解液和可固化液体材料。第二壳层封装第一壳层、电解液、和可固化材料。第一壳层的位置，能够响应施加的磁场相对于第二壳层改变。在可固化材料固化后，第一壳层的位置相对于第二壳层锁定在适当位置上。正如本文详细说明的，能够用该微封囊结构形成电容器/OLED微封囊，该OLED微封囊用在非活性基质显示器中特别有效。可以用该构造形成其他电活性微封囊，用于形成电路部件。例如，OLED型聚合物和/或无机材料的半导体特性，能形成晶体管、电容器、和其他电路单元，例如形成存储器、处理器、收发信器、电源、和其他电路装置。
按照本发明，是提供一种形成OLED装置的方法。提供定义其间间隙的上电极和下电极。在间隙内，场反应OLED微粒随机分散在液体载流子中。在上电极和下电极之间施加对准场，以便在液体载流子内使场反应OLED微粒形成需要的取向。液体载流子包括可硬化材料。在保持场反应OLED微粒需要的取向的同时，载流子被固化，形成硬化的支撑结构，在该支撑结构内，OLED微粒被锁定在适当位置上。在某些情形中，不必通过载流子液体的迁移来对准粒子。它们能够保持随机分散，或简单地旋转，使双极性微粒例如在电极间适当取向，以改进电到光或光到电的能量转换。
OLED微粒可以包括双极性OLED微封囊。该OLED微粒，是首先通过提供第一种包括空穴输运材料的粒子的步骤形成的。该空穴输运材料有净的第一电荷。提供包括电子输运材料的第二种粒子，有净的第二电荷。第一电荷与第二电荷有相反的极性。把第一种粒子与第二种粒子放到一起，形成统一的有空穴输运层和电子输运层的OLED微粒，两层间形成异质结。第一种粒子还可以包括光子活性层。该光子活性层可以是光发射层或光接收层，在光发射层的情形，OLED形成光发射装置，在光接收层的情形，OLED形成光检测装置。
OLED微粒可以通过微封装操作，把内部物相封装在壳层内形成。内部物相或壳层包括OLED材料，或者内部物相或者壳层包括场反应材料。场反应材料包括静电的和磁的反应材料之一或两者。按照本发明微封囊的另一种组成，内部物相包括OLED发射器材料和其他分散在溶液中和/或悬浮液中的材料(如OLED空穴输运材料)，或者是聚合物混杂物。内部物相或壳层内，也可以包括色染料。内部物相中的液体，可以是载流子液体或溶剂。为了提供微封囊的对准能力，要么内部物相要么壳层可以包括场反应成分。
按照本发明的另一方面，是提供一种叠层的OLED装置。本发明的OLED装置包括第一OLED像素层，由第一层电极构成。紧靠第一层电极，配置第二层电极。该两层电极之间定义第一个层间隙。OLED微粒分散在载流子中并包含在第一个层间隙之内。在第一OLED像素层上，至少形成一层后续的OLED像素层。每一后续OLED像素层，包括第一后续层电极。紧靠第一后续层电极配置第二后续层电极，其间定义第二个层间隙。在电极之间，把OLED微粒配置在载流子材料中。
要获得全色的OLED显示器，第一OLED像素层的OLED微粒，响应加在第一层电极和第二层电极的驱动电压，发射第一波长范围的光。每一后续的OLED像素层，响应加在相应电极对的驱动电压，发射不同波长范围的光，于是能够形成RGB彩色显示器。
还有，可以紧靠最后的后续OLED像素层，形成二色性像素层。该二色性像素层可以按LCD显示器型的层形成，或按颁发给Jacobson的6,50,687B1专利中说明的方针，由电泳微封囊显示层形成。该二色性像素层，如本文更详细说明那样，能在直射的太阳光中观看，还在室内外界光条件中有改进的对比度。此外，可以提供附加的后续OLED像素层，该层发射另外颜色范围的光，其颜色和/或光强与其他OLED像素层的颜色和/或光强不同。在这种构造中，显示器例如能够作为红外显示器驱动，供秘密的夜视应用。
此外，可以构建本发明的OLED装置，以检测落在按照本发明形成的像素栅上的光。在这种情形下，第一OLED像素层的OLED微粒，响应光子的接收，向第一和第二层电极发射可作为检测信号的电能。还有，通过调节后续OLED像素层光反应的波长范围，能够形成全色CCD型照相机。
按照本发明的另一方面，是提供一种制作光活性装置的方法。提供包含单体和光活性材料的混合物。光活性材料至少包含能量转换为光的材料和辐射转换为能量的材料之一，能量转换为光的材料响应施加的电能而发射光，辐射转换为能量的材料响应辐照而产生电能。单体有选择地按一定图形交联，形成聚合物。随着交联反应的进行，单体响应选择的交联图形迁移，导致已交联的单体(聚合物)和光活性材料在分开的区中集结。最后的结果，是具有光活性区按一定图形嵌入的固体聚合物，该图形与选择的交联图形对应。
按照本发明的另一方面，是提供一种光活性装置。在第一区提供光活性材料。在第二区提供聚合物。聚合物是由包含单体和光活性材料的混合物，通过有选择地使单体交联形成的。有选择的交联导致光活性材料在第一区中集结和聚合物在第二区中集结。
按照本发明的另一方面，是提供一种制作光发射装置的方法。本发明的步骤包括提供下基片，下基片上有下电极。在下电极上配置发射层。发射层包括分散在单体液体载流子中的OLED微粒的混合物。单体有选择的聚合，导致OLED微粒在发射区中集结和已聚合的单体在聚合区中集结。
按照本发明的另一方面，是提供一种制作光发射装置的方法。提供下基片和在下基片上提供下电极。把包括发射/导电性稍好材料和非发射/导电性稍差材料的混合物构成的发射层，配置在该下基片上。按照选择的图形形成的混合物，导致发射/导电性稍好材料在发射区中集结和非发射/导电性稍差材料在非发射区中集结。
附图说明
图1画出本发明的薄、轻、可弯曲、明亮的无线显示器的实施例，该显示器的成分能用本发明的显示器制作方法制作，图上表明同时显示被映射的超链接内容：可视电话流和广播TV流；
图2按照本发明显示器制作方法，画出分散在载流子液体中的OLED粒子；
图3画出本发明的微封囊，它包括封装在聚合物壳层内的OLED材料的内部物相；
图4画出本发明的双极微封囊，它包括封装在聚合物壳层内的OLED材料的内部物相；
图5画出本发明的微封囊，它由包括OLED材料内部物相和磁性材料的第一微封囊，与电解液和不固化单体一起构成，全部封装在聚合物壳层内；
图6画出本发明的微封囊，它包括封装在双壁壳层内的OLED材料内部物相，每一壁有被选择的组元，用于给予该微封囊需要的电的、光的、磁的、和/或机械的性质；
图7画出本发明的微封囊，它包括的内部物相，由OLED材料与其他成分的混合物组成，以便修整微封囊的电的、光的、磁的、和/或机械的性质；
图8画出本发明的微封囊，它由包括OLED材料组成的内部物相的第一微封囊和抗蚀壁垒材料构成，全部封装在聚合物壳层内；
图9画出本发明的包括多壁微封囊结构的微封囊，其中的抗蚀壁垒材料层与OLED材料的内部物相，封装在聚合物壳层之内；
图10画出喷墨型或其他喷嘴式制作方法，用于形成分散在光可固化单体载流子内的OLED微封囊层；
图11画出配置在上电极和下电极之间，在固化单体壁垒内被固定的OLED微封囊层；
图12画出用于形成保护OLED微封囊显示器薄片壁垒的密封制作台；
图13画出本发明使用标准组件工作台(modular station)的显示器生产线，用于形成各种薄、轻、可弯曲无线显示器；
图14画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成高度组织化的OLED微封囊结构；
图15画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成OLED微封囊的链结构；
图16画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成的全色OLED显示器；
图17画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成电极层的导电微封囊层；
图18画出形成在电极层上的OLED微封囊链的形成；
图19画出形成在上、下电极层之间的OLED微封囊链的形成；
图20画出在固化的载流子内OLED微封囊链的形成，以便形成抗蚀壁垒；
图21画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成全色的显示器；
图22画出本发明OLED装置制作方法的一个实施例的步骤1；
图23画出本发明OLED装置制作方法的一个实施例的步骤2
图24画出本发明OLED装置制作方法的一个实施例的步骤3；
图25画出本发明OLED装置制作方法的一个实施例的步骤4；
图26画出本发明OLED装置制作方法的一个实施例的步骤5；
图27画出本发明OLED装置制作方法的一个实施例的步骤6；
图28画出对准场撤除时，用于形成电容器OLED微封囊的磁反应OLED微封囊；
图29画出磁对准场加上时，与不固化电解液混合物一起形成电容器OLED微封囊的磁反应OLED微封囊；
图30画出磁对准场加上时，与固化电解液混合物一起形成电容器OLED微封囊的磁反应OLED微封囊；
图31画出包括电容器OLED链的像素，正在被充电电压充电；
图32画出包括电容器OLED链的像素，被触发电压触发而产生光发射；
图33画出随机分散在液体但可硬化载流子液体中的OLED微封囊；
图34画出形成在不硬化载流子液体内，已在施加的对准场内对准的OLED微封囊链；
图35画出在硬化的载流子内，已在施加的对准场内保持对准的OLED微封囊链；
图36画出图35所示OLED微封囊结构，已经施加驱动电压并从OLED微封囊链发射光；
图37画出形成有空穴输运层和电子输运层的OLED微封囊的方法；
图38画出形成封装的OLED微粒的方法；
图39画出形成多分层OLED微粒的第一步；
图40画出形成多分层OLED微粒的第二步；
图41画出形成多分层OLED微粒的第三步；
图42示意画出按照本发明构建的金色OLED显示器，该显示器有二色性显示层，用于改进显示的对比度、功率效率、和提供能在亮的太阳光中观看的显示；
图43示意画出图42所示全色OLED显示器，其中的二色性像素已经取向，以便反射OLED发射的光；
图44示意画出图42所示全色OLED显示器，表明反射光的相对强度随二色性像素的取向变化；
图45画出与除湿剂微粒一起，随机分散在液体但可硬化载流子液体中的磁活性OLED微封囊；
图46画出在不硬化载流子液体内，已在施加的磁对准场内对准的磁活性OLED微封囊链；
图47画出已在施加的磁对准场内对准的磁活性OLED微封囊链，使OLED微封囊链在已硬化载流子内保持适当位置；
图48画出从OLED微封囊链发射光时的磁活性OLED微封囊结构；
图49示意画出有高强度可见光显示层和红外显示层的全色OLED显示器；
图50画出OLED显示层和液晶显示层；
图51画出用有光电检测单元和光电检测像素单元的有机材料薄膜，制作本发明的OLED显示器；
图52画出一种OLED微封囊，其中的壳层比被封装的OLED材料有稍低的导电性；
图53画出一种OLED微封囊，其中的OLED材料，与电解液及有电绝缘壳层的磁性内微封囊一起封装；
图54画出一种OLED微封囊，其中的OLED材料和空穴输运材料，包含在导电壳层内的溶液中；
图55画出图54所示在内部物相中包括磁活性材料和色染料，和在壳层内包括热可熔材料的OLED微封囊；
图56画出图54所示产生一般照明或显示背景照明的OLED装置的OLED微封囊；
图57画出一种透明、可弯曲OLED显示器，用作车辆防风罩的一部分；
图58是方框图，画出使用OLED显示器的活性防风罩显示系统的基本部件；
图59画出一种OLED光发射单元；
图60画出有常规灯泡形状因素的OLED光发射单元；
图61画出使用光发射层和光检测层制作的OLED装置；
图62画出有OLED装置单元的立体防护镜；
图63画出可弯曲的OLED显示器，它有补偿人眼运动范围的曲率；
图64画出有光学透镜，把发射光会聚在人眼适当物理位置的可弯曲OLED显示器；
图65画出有弯的、可弯曲OLED显示器及话筒的环绕护目镜；
图66(a)画出有本发明的OLED显示窗的房屋墙壁，可以驱动该窗使之透明，通过该窗可以看到屋外的树木；
图66(b)画出有本发明的OLED显示窗的房屋墙壁，可以驱动该窗使之同时显示多种视频流，包括可视电话通信、互连网网页、和电视节目；
图66(c)画出有本发明的OLED显示窗的房屋墙壁，可以驱动该窗使之成为反射镜；
图67(a)画出使用本发明的可弯曲大格式显示器，作为车辆如军用坦克伪装系统的一部分；
图67(b)画出图67(a)所示伪装系统，其中的显示面积有弯曲的观看面积；
图67(c)画出使用本发明的可弯曲服装显示器，作为个人伪装系统的一部分；
图67(d)画出使用中的图67(b)所示本发明的服装伪装系统；
图68(a)画出使用可弯曲的、轻的太阳能板，作为太阳光转换为能量的系统，用于为航空器，如军用无人驾驶侦察机提供功率；
图68(b)是方框图，画出图68(a)所示军用无人驾驶侦察机的一些系统单元；
图69画出本发明光活性装置的一个实施例，表明随机分散在导电载流子内的半导体微粒；
图70画出本发明光活性装置的一个实施例，表明在电极间对准的半导体微粒；
图71画出本发明光活性装置的一个实施例，表明随机分散在导电载流子材料内的半导体微粒和其他性能增强微粒；
图72画出本发明光活性装置的一个实施例，表明分散在载流子材料内的不同种类的有机光活性微粒；
图73画出由聚合物混杂物形成的有机光活性粒子；
图74画出分散在导电载流子内的聚合物混杂物有机光活性微粒；
图75画出聚合物混杂物有机光活性粒子，表明光活性部位；
图76画出有场吸引组分的聚合物混杂物有机光活性微粒，该场吸引组分使粒子在对准场中对准；
图77画出包含多分层有机光活性粒子的合成微封囊，每一层有不同的光波长发射和导通电压；
图78画出另一种包含多分层有机光活性粒子的合成微封囊，至少一层有场吸引组分；
图79画出三种光发射微封囊种类，每一种类有被内部物相组元和封装壳层组元控制的导通电压；
图80画出本发明电压控制光活性装置的一个实施例，表明随机分散在载流子内的合成微封囊微粒；
图81画出本发明电压控制光活性装置的一个实施例，表明在电极间对准的合成微封囊微粒；
图82画出人类眼睛视网膜对可见光谱内光波长的响应；
图83画出本发明的基色脉冲串驱动方法，通过基色光快速且相继脉冲串的发射，产生感觉上全色的像；
图84画出本发明色视觉模型脉冲串驱动方法，通过颜色光快速且相继脉冲串的发射，产生感觉上全色的像；
图85画出本发明以调整的色脉冲串驱动方法，通过已调整的颜色光快速且相继脉冲串的发射，产生感觉上全色的像；
图86是流程图，画出本发明形成多分层有机光活性材料微粒的方法；
图87画出通过空穴输运材料粒子与发射层材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒；
图88画出本发明的由空穴输运组分和发射层组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法；
图89画出通过空穴输运分层粒子/发射层材料与电子输运材料粒子的搀和，形成多分层有机光活性材料微粒；
图90画出本发明的由空穴输运/发射层组分和电子输运组分，形成多分层有机光活性材料微粒的方法；
图91画出通过阻挡材料粒子与电子输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒；
图92画出本发明的由阻挡组分和电子输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法；
图93画出通过发射层材料粒子与空穴输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒；
图94画出本发明的由发射层组分和空穴输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法；
图95画出通过阻挡/电子输运材料分层粒子与发射层/空穴输运材料分层粒子的搀和，形成的多分层有机光活性材料微粒；
图96画出本发明的由阻挡/电子输运组分和空穴输运/发射层组分，形成多分层有机光活性材料微粒的方法；
图97画出通过场吸引材料粒子与电子输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒；
图98画出本发明的由场吸引组分和电子输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法；
图99画出通过发射层材料粒子与空穴输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒；
图100画出本发明的由发射层组分和空穴输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法；
图101画出通过场吸引/电子输运材料分层粒子与发射层/空穴输运材料分层粒子的搀和，形成的多分层有机光活性材料微粒；
图102画出本发明的由场吸引/电子输运组分和空穴输运/发射层组分，形成多分层有机光活性材料微粒的方法；
图103画出涂覆阴极的纤维的断面，其中有形成在阴极纤维上的阻挡层和形成在阻挡层上的电子输运层；
图104画出涂覆阳极的纤维的断面，其中有形成在阳极纤维上的空穴输运层和形成在空穴输运层上的发射层；
图105画出把涂覆阴极纤维与涂覆阳极纤维绞在一起，形成的发射纤维；
图106画出一种以有机光活性装置材料涂覆电极线的方法；
图107是利用本发明OLED微粒/导电载流子混合物的生产线示意图；
图108画出在聚合物片状基片上印刷电极图形的步骤；
图109按照本发明，画出电极之间已被扩展的间隙距离；
图110画出按照本发明的单独成层的多色像素；
图111画出现有技术的OLED装置；
图112画出现有技术的OLED装置，表明在电极间造成电短路的尘埃粒子；
图113画出现有技术的OLED装置，表明有机薄膜叠层因氧和水通过基片侵入而降质；
图114是断面示意图，画出有对准OLED微粒的光活性纤维的挤出；
图115是透视示意图，画出光活性纤维的挤出；
图116是一段挤出的光活性纤维的断面；
图117是一段挤出的光活性纤维，被电极间施加的电压驱动的示意图；
图118是断面示意图，画出有导电电极芯和透明电极涂层的挤出的光活性纤维；
图119是透视示意图，画出有导电电极芯和透明电极涂层的光活性纤维的挤出；
图120画出已挤出的光活性纤维，该纤维有与电压源连接的导电电极芯和透明电极涂层；
图121是断面示意图，画出有对准OLED微粒的光活性带的挤出；
图122是透视示意图，画出光活性带的挤出；
图123是一段挤出的光活性带；
图124是一段挤出的光活性带的断面图，在带内藏有线电极，并由电极间施加的电压驱动；
图125画出光活性纤维的挤出和斩断机构，用于形成一致长度的OLED光活性纤维；
图126画出随机分散在两个电极间的OLED光活性纤维；
图127画出在两个电极间对准的OLED光活性纤维；
图128画出随机分散在两个电极间的OLED光活性纤维，该两个电极的间隙距离接近纤维的一致的长度；
图129画出在两个电极间对准的OLED光活性纤维，该两个电极的间隙距离接近纤维的一致的长度；
图130画出编织成地毯的光活性纤维；
图131画出光活性布的织法；
图132画出通过使显示部分长度呈瓦片状，形成按照本发明的弯曲的大格式环绕显示器；
图133画出通过拉制和变薄，形成两层超薄多分层OLED纤维的方法；
图134画出通过拉制和变薄，形成四层超薄多分层OLED纤维的方法；
图135是断面图，画出有电子输运涂覆层的线；
图136是断面图，画出有空穴输运涂覆层的线；
图137画出与电极相交的涂覆线，用于在交点上形成光发射像素；
图138画出按配方制成的本发明的微粒/导电载流子混合物，可通过塑料成型技术，形成有用的产品；
图139画出本发明的OLED固态灯，它有常规灯泡的形状因素；
图140画出喷涂OLED装置反射导电层的步骤；
图141画出喷涂OLED装置发射层的步骤；
图142画出喷涂OLED装置透明电极的步骤；
图143画出本发明制作光活性装置方法中的步骤，表明把光活性混合物配置在x和y电极栅之间；
图144画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明聚合作用/迁移的步骤；
图145画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明对准的步骤；
图146画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明受控的像素化光发射；
图147画出本发明制作光活性装置方法中的步骤，表明有下电极图形形成在其上的下基片；
图148画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明在下电极图的光活性层上配置的光活性混合物；
图149画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明用通过掩模的辐照，在光活性层上图形的生成；
图150画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明光活性材料进入光活性区的迁移；
图151画出在多色光活性混合物中各组分的合成；
图152画出本发明制作多色光活性装置方法中的步骤，表明在有图形的下电极栅上，配置多色光活性混合物；
图153画出本发明制作多色光活性装置方法中的步骤，表明有色光活性区之一选择性的图形的生成；
图154画出本发明制作多色光活性装置方法中的步骤，表明已生成图形的有色光活性区；
图155画出全色光活性装置，上有生成并排图形的红色、绿色、和蓝色的有色光活性区；
图156画出本发明制作像素化的光活性装置方法中的步骤，表明配置在有图形的下电极栅上的光活性混合物；
图157画出本发明制作像素化的光活性装置方法中的另一步骤，表明通过像素栅掩模有选择的图形的生成；
图158画出本发明制作像素化的光活性装置方法中的另一步骤，表明光活性材料向像素区的迁移；
图159画出光活性装置中各组分的合成，该光活性装置有借助自组装过程形成的像素和导电通路；
图160画出本发明制作光活性装置方法中的步骤，该光活性装置有借助自组装过程形成的像素和导电通路；
图161画出本发明借助自组装制作光活性装置方法中的另一步骤，表明用通过掩模的辐照，选择性的导电通路图形的生成；
图162画出本发明借助自组装制作光活性装置方法中的另一步骤，表明已生成图形的导电通路；
图163画出本发明借助自组装制作光活性装置方法中的另一步骤，表明用通过掩模的辐照，选择的像素区图形的生成；
图164画出本发明借助自组装制作光活性装置方法中的另一步骤，表明已生成图形的像素区和导电通路；
图165示意画出借助自组装制作光活性装置，图上表明发射/更好的导电区域、非发射/更好的导电区域、和非发射/更差的导电区域；
图166画出光可聚合单体载流子中随机分散的光活性材料的立方体；和
图167画出图166所示立方体，表明用激光束产生的干涉图来生成全息图形后的光活性材料和已聚合的载流子。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解，现在将参照附图说明的实施例，并用专门的语言说明这些实施例。然而应当指出，这不意味对本发明范围的限制，可以认为，本发明涉及的领域的熟练人员，常常会遇到对本文公开的装置的变化和修改，以及本发明原理的进一步应用。
图1画出本发明的薄、轻、可弯曲、明亮的无线显示器的实施例，该显示器的成分能用本发明的显示器制作方法制作，图上表明同时显示被映射的超链接内容：可视电话流和广播TV流。图1画出本发明的薄、轻、可弯曲、明亮的无线显示器的实施例，表明同时显示三种接收的显示信号。该无线显示器使用简单的DSP和收发信机。它有唯一的印刷的电池电源和印刷的用户输入机构。
本发明的薄、轻、可弯曲、明亮的无线显示器，包括提供支撑结构的可弯曲基片，在该基片上可以借助制作方法制作各成分。正如在与本申请人共同拥有的美国专利中说明的，一种唯一和有效的把显示信息发送到单个或多个显示器的方法，能使这种显示不需要有机载存储器或处理功率，该专利申请的序号是10/234,302，标题为“A Thin，Lightweight，Flexible，Bright，Wireless Display”，该专利公开的内容收入本文，供参考。按照本发明的这一方面，避免了通常与这种装置关联的能量消耗、大的体积、重量、和费用，而且增加了显示器的耐用性和便利性。此外，如在图1示意画出的，能够同时接收和显示多个显示信息流。例如，广播视频内容如电视节目在显示器的第一部分显示，个人的视频内容如可视电话对话在第二部分显示，而网页，包括影射的超链接内容，在第三部分显示。大多数用于建立这样一组显示内容流的处理、网络链接、信号调谐、数据存储、等等、等等，不是由本发明的无线显示器执行的。其他装置，例如中央计算机、A/V或网关装置，执行这些功能，从而有机会使本发明的显示器有巨大的可移动性和便利性。
图1画出本发明的薄、轻、可弯曲、明亮的无线显示器，它有可用本发明的制作方法制作的成分，图上表明同时显示影射的超链接内容、可视电话流、和广播TV流。按照本发明，能用本发明的制作方法制作各成分，获得薄、轻、可弯曲、明亮的无线显示器。本发明能获得低成本、可弯曲、坚固、全色的视频显示器。该无线显示器能接收多种显示信息信号，并按可重构的格式，同时显示接收的显示信息的图像。用相对简单的信号接收和处理电路，例如数字信号处理器，如可以从Connecticut州的Texas Instruments、Texas或OxfordMicrodevices买到的那些处理器，能显示多个视频以及图像屏。本文说明的本发明的制作方法，以及与本申请人共同拥有的标题为“Printer and Method for Manufacturing Electronic Circuits andDisplays”(本文收入，供参考)的专利申请，能使本发明的无线显示器以低的成本并以本文说明的优异特性制作。下面还将更详细说明，可弯曲的基片提供支撑结构，在基片上借助制作方法制作各成分。显示薄片包括用于显示信息的光发射像素。光发射像素，是通过印刷，或别的形成光发射导电聚合物的像素层而形成的。电子电路薄片包括信号发送部件，用于把用户输入信号发送到显示信号产生装置，以便控制从该显示信号产生装置发送的显示信息。信号接收部件接收从该显示信号产生装置发送的显示信息。显示驱动部件按照接收的显示信息，驱动显示层。用户输入薄片接收用户的输入并产生用户输入信号。电池薄片向电子电路薄片、用户输入薄片、和显示薄片部件提供电能。信号接收部件，可以包括第一无线电频率接收部件和第二无线电频率接收部件，第一无线电频率接收部件接收在第一无线电频率上载运的第一显示信息的第一显示信号，而第二无线电频率接收部件接收在第二无线电频率上载运的第二显示信息的第二显示信号。以此方式，能够同时显示两个或更多同时发送的视频显示。显示驱动部件，可以包括信号处理器部件，用于接收第一显示信号和第二显示信号，并产生显示驱动信号，在显示薄片的第一部位显示第一显示信息，同时在显示薄片的第二部位显示第二显示信息。至少电池、显示器、用户输入、和电子电路薄片中的一些部件，能够通过印刷电活性材料形成电路单元来实现，这些电路单元包括：电阻器、电容器、电感器、天线、导体、和半导体装置。
本发明的薄、轻、无线显示器，包括OLAM的制作，将在这里说明。按照本发明，微封囊10或微粒，随机分散在单体载流子液体12中，载流子液体12被注入，或用别的方法配置在两个电极14之间。一般地说，微粒一词在本文中可以指材料粒子或微封囊10，反之也真。微封囊10可以包括赋予流变和/或产生导电性(phoretic)性质的添加剂。当加上电压时，微封囊10在电极14之间形成链。在保持该电压使链形成的情况下，载流子液体12聚合，从而OLAM微封囊链在电极14之间的对准被锁定。由此形成的OLAM像素发射光(或检测光或把光转换为电)。OLAM材料的污染问题，是限制显示器寿命的主要因素，这是迄今未能在商业上取得成功的拦路虎。本发明的制作方法，使对湿度敏感的OLAM材料受微封囊壳层及固化载流子12的保护。像素的对准是自动的，因为微封囊链只在电极14之间形成。该种像素阵列的结构，还极大地限制像素间的相互干扰，且能控制固化的单体的光学性质，以改进对比度、显示亮度、透明度、等等。
可以用太阳能电池成分或层来“回收”OLED发射器发射的能量。一些发射的或外界的光能，落在太阳能电池上并产生电。这样，连同本文说明的本发明，以及上述标题为“Printer and Method forManufacturing Electronic Circuits and Displays”的共同拥有专利申请中说明的片状电池，能够实现轻的、相对廉价的、二色性报纸(如在图1中所示)，可以在太阳光中(甚至是室内的外界光)充电，以实现全色发射的视频显示。
图2按照本发明显示器的制作方法，画出分散在载流子液体12中的OLED材料粒子。典型的OLED有机叠层，包括空穴输运材料层和电阻输运材料层。在常规的技术中，这些层是通过旋转涂布、真空淀积、或喷墨打印形成的。按照本发明，OLED材料是作为分散在载流子12材料中的微粒提供的。载流子12材料与分散的微粒，配置在电极14之间。加在电极14上的电势，引起OLED微粒内出现光发射。按照本发明，可以用OLED现象产生一般的或特殊的照明装置、单色的或彩色的显示器、立体视觉辅助设备、数字地图及报纸、先进的车辆防风罩、等等。还有，微粒可以是有机光活性材料(“OLAMTM”)，能响应照射的光能产生电子流。可以用这种现象构建光电检测器、照相机、太阳能电池、等等。在这一应用中，只要适当，OLED一词可以表示光发射或光检测材料的结构。
图3画出本发明的微封囊10，它包括封装在聚合物壳层内的OLED材料的内部物相。为建立通过OLED材料的最小电阻路径，选择壳层的组元比OLED材料有较小的电阻。
图4画出本发明的静电活性微封囊10，它包括封装在聚合物壳层内的OLED材料的内部物相。壳层包括能按施加的电场取向的材料。壳层的电性质可使微封囊10响应外加电场，在液体载流子12内对准成需要的形式。
图5画出本发明的微封囊10，它由包括OLED材料内部物相和磁性材料的第一微封囊10，以及电解液和不固化单体一起构成，全部封装在聚合物壳层内。磁性材料的磁性质，能使微封囊10响应外加磁场，在液体载流子12内对准成需要的形式。
图6画出本发明的微封囊10，它包括封装在双壁壳层内的OLED材料的内部物相，每一壁有可选择的组元，用于给予该微封囊需要的电、光、磁、和/或机械的性质。按照本发明，OLED微粒由微封囊10构成。例如，微封囊10包括内部物相和壳层，该壳层材料，是根据需要的电、机械、光、和磁的性质的组合选择的。内部物相和/或壳层，可以包括OLED材料。内部物相和/或壳层，也可以包括场反应材料。与OLED制作方法和需要的OLED特性有关，场反应材料可以是静电材料和/或磁反应材料。微封囊10的组元，可以有效地启动制作的OLED装置的“自修复”能力。在这种情形下，微封囊10包括一旦加于微封囊的电能超过某一阈值时，使微封囊破裂的组元。当施加的电能超过某一阈值时产生的热可导致熔化的热可熔材料，可以用作微封囊的壳层。例如，如果把某种特定的微封囊10放在最后位置，以便使用该OLED装置时，该微封囊成为电极14之间的某一短路，或者，如果该微封囊紧靠尘埃粒子或其他外来杂质建立这样一种短路，那么当电极14之间加上电势时，超过预定阈值的能量将通过该微封囊10，使封囊破裂并断开该短路。借助这种构造，万一短路时，微封囊10自动地被从电能传导路径中除去。
图7画出本发明的微封囊10，它包括内部物相，由OLED材料与其他成分的混合物组成，以便修整微封囊的电、光、磁、和/或机械的性质。其他的成分可以是场反应的，如对磁或静电有反应的材料，以便赋予取向的和对准的性质。可以包括受热膨胀的材料，向微封囊10提供炸裂的能力，或别的改变形状或电特性的能力，以便对电短路作出响应，把微封囊10断开并克服该电短路。可以包括颜料，诸如染料和有色粒子，以调节微封囊发射的光。可以包括除湿剂和/或清除剂材料，以保护OLED材料免受污染。
图8画出本发明的微封囊10，它由包括OLED材料组成的内部物相的第一微封囊和抗蚀壁垒材料构成，全部封装在聚合物壳层内。按照本发明的这一方面，微封囊壳层和/或内部物相，可以包括提供对抗OLED材料降质的壁垒有效的组元。OLED微封囊10分散在载流子液体12内。载流子液体12还提供防止使OLED材料降质的物质漏出的壁垒。
图9画出本发明的包括多壁微封囊10结构的微封囊10，其中的壁垒材料层与OLED材料的内部物相，封装在聚合物壳层之内。如在图7所示的微封囊10中一样，在微封囊10内可以包括场反应的其他成分，例如磁或静电反应材料，以便赋予取向的和对准的性质。可以包括受热膨胀的材料，向微封囊10提供响应电短路而炸裂的能力，使微封囊10断开并克服该电短路。可以包括颜料，诸如染料和有色粒子，以调节微封囊发射的光。可以包括除湿剂、吸气剂、和清除剂材料，以保护OLED材料免受污染。
图10画出用喷墨型或其他喷嘴36制作的方法，用于形成分散在光可固化单体载流子12内的OLED微封囊10的层。分散在不固化的单体载流子液体12内的OLED微封囊10，可以采用喷墨印刷技术，建立包含可弯曲固化单体的OLED微封囊10的膜。利用OLED包含在可固化的载流子内，可以使用喷墨型或其他喷嘴的制作技术，例如隙缝印模(slot-die)，形成受控的OLED淀积。正如本文在其他地方说明那样，在载流子12内可以包括除湿剂微粒，以加强OLED材料的保护。
图11画出配置在上电极14和下电极14之间，在固化单体壁垒内被固定的OLED微封囊10的层。固化的单体和微封囊10的壳层，提供防止水蒸气和氧污染的壁垒。可以用适当选择的材料构建OLED装置，使载流子材料12比OLED微粒有相对低的导电性，以此保证OLED微粒给出比载流子材料12较小电阻的路径。因此，加在电极14上的电势将通过有一些导电性的载流子材料12，和通过有相对更高导电性的OLED微粒。这样，电传导的优先路径是通过OLED微粒。同样，OLED微封囊10的壳层比OLED材料本身有相对低的导电性，所以OLED材料给出比壳层更低电阻的路径。随机分散在单体载流子液体12内含有OLED材料的场吸引微封囊10，被注入或用其他方法配置在两个电极14之间。微封囊10可以包括赋予电或磁的流变类性质的添加剂。当微封囊10被用作像素化的显示层时，在施加对准场情况下，微封囊10在电极14之间形成链。保持该对准场，维持链的形成，使载流子液体12聚合，于是，OLED微封囊链在电极14之间被锁定成对准的。
OLED材料的污染问题，是限制显示器寿命的主要因素，这是迄今未能在商业上取得成功的拦路虎。本发明的制作方法，使对湿度敏感的OLED材料受微封囊壳层及固化载流子12的保护。像素的对准是自动的，因为微封囊链只在电极14之间形成。该种像素阵列的结构，还极大地限制像素间的相互干扰，且能控制固化的载流子12的光学性质，以改进对比度、显示亮度、透明度、等等。配置在两个或更多电极间的载流子12中的OLED微粒，可以用来建立卷筒到卷筒生产的显示器片或灯片，可用作灯泡中的“灯丝”、用于形成太阳能电池、太阳能电池屋顶板、光检测器、照相机、视觉辅助设备、平视显示防风罩、等等。这种OLAM结构甚至能形成纤维，用于光发射地板、墙蒙皮、专用照明、衣料、鞋、建筑材料、家具、等等。OLAM材料能够注塑成型，或用别的已知聚合物制作方法成型。
图12画出用于形成保护OLED微封囊显示器薄片壁垒的密封制作台22。微封囊10分散在载流子液体12中。上、下两板16控制对可弯曲基片24吸引力的强度，和/或可弯曲基片24与片电极14之间吸引力的强度。封口18使用真空气锁，把水和空气排除在外面。固化台20使载流子液体12固化，成为可弯曲的抗水和氧的壁垒。微封囊10可以形成发射器、检测器、各种电子电路单元(如在引用的共同拥有的专利申请中所述)。微封囊10还可以添加其他机械的(结构的、膨胀的、可熔的、除湿的、等等)、光的(反射的、漫射的、不透明的、有色的、等等)、电的(导电的、电阻的、半导电的、绝缘的、等等)。控制上、下两板16，改变吸引的和/或对准的场，并建立微封囊10受控的积累和对准。也可以控制液体的粘滞性来控制微封囊10的积累(用于三维堆积、控制像素的扩展、等等)。作为例子，推荐用有搅拌器的较低粘滞性的载流子液体12。也可以例如同时加两种对准场，磁场和静电场。微封囊10的混合可以被分散，(如磁性的和导电的OLED微封囊10与静电传导绝缘体，以便建立更可控的最小电阻路径)。
图13画出本发明使用标准组件打印机(modular printer)的显示器生产线，用于形成各种薄、轻、可弯曲无线显示器薄片。显示器生产线使用不同制造工作台22的混合。制造工作台22的例子，可以在共同拥有的美国专利序号No.10/234,301中找到，该专利的标题是“Printer and Method fo r Manufacturing Electronic Circuits andDisplays”。包括电池、电子电路、用户输入、和显示薄片的显示器各层，在不同的制造工作台22上形成。按照本发明，是提供形成OLED光发射装置的制造工作台22。上电极14和下电极14定义其间的间隙。配置在间隙内的场反应OLED微粒，随机地分散在液体载流子12内。与要制造的装置有关，可以在上电极14和下电极14之间施加对准场，使上电极14和下电极14之间的液体载流子12内的场反应OLED微粒，产生需要的取向。载流子12包括可硬化材料，例如光可固化的液体单体。载流子12被固化，形成硬化的载流子12，以保持硬化载流子12内场反应OLED微粒需要的取向。OLED微粒可以包括双极性OLED微粒10，或其他能在电极14之间形成链的基于OLED的结构。
与本发明制造方法建立的壁垒的质量有关，可能除了基片24外，不需要另外的壁垒层30，因为固化的载流子12及微封囊壳层，可以抵御水蒸气和氧，保护OLED材料。或者，在必须保护OLED材料免受污染时，可以在结构中包括另外的壁垒层30，壁垒层30包括单体、聚合物、陶瓷、或薄的金属层。每一颜色层可以通过制作方法建立在前面的层上。构成像素电极14的导体26，也可以用来制作OLED微封囊10的结构。在这种情形下，基片24和像素电极14的栅，成为已完成的OLED装置的组成部分。此外，如在本文其他地方说明的，加在电极14上的电压建立的电场，能用于使链中OLED微封囊10对准。用于该对准的机构，与使载流子液体12内电的流变液体形成链的现象相似。此时，OLED微封囊10或OLED粒子本身，包括能使电的流变起作用的适当材料成分。还有，或另外，可以采用磁性材料，用施加的磁场作为对准场。当被施加的电压激发时，从OLED材料发射的光，能用于使包围微封囊10的单体固化。因此，在装置制作时加在电极14上的电压，可以用来形成像素的取向，同时使壁垒材料固化。
图14画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成高度组织化的OLED微封囊10结构。能够控制像素小到微封囊10的大小，按需要分开一定间隔。导电的壳层有半绝缘或半导电的电性质。绝缘的或半导体壳层，为电子的运动建立优先的路径。通过控制固化载流子液体12的导电性，该优先路径能够更突出地穿过OLED材料。
图15画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成OLED微封囊10的链结构。微封囊10的链，能够封闭在略为不透明的固化载流子12内形成，建立更强的光柱和定义像素，或者，载流子12可以是光漫射层，以建立来自相邻像素的光的混合(同时像素间的电相互干扰被本发明OLED装置的结构降低或消除)。与制作的OLED装置需要的光学质量有关，可以选择载流子材料，使它具有使用该OLED装置时需要的光学性质，如对光能是透明的、漫射的、吸收的、和/或反射的。在载流子的硬化过程中，可以有选择地固化，使它有更多的光通过上、下电极之间体积发射，而不在上、下电极之间的体积则有更少的光发射或更多的光吸收。借助这种构造，显示器的对比度得以改进，且外界光被吸收而不是从显示器反射，以降低眩光。还有，与载流子材料的组元及其中结合的特性增强材料有关，载流子液体选择的固化过程，可以控制通过它的电能的传导性。如此，可以控制像素间体积的传导性，使之比每一像素上、下电极之间的体积的传导性更低。这种机构还降低像素间的相互干扰。按照本发明，OLED装置包括第一电极14和第二电极14。第二电极14紧靠第一电极14配置，于是在它们之间定义一间隙。OLED微粒分散在载流子材料12内，载流子材料则配置在该间隙内。当对电极14加上电势时，通过载流子材料12的电能，提升OLED微粒的能量状态，导致光的发射。典型的OLED包括：空穴输运材料的OLED成分和电子输运材料的OLED成分。按照本发明的微封囊10的配方，壳层包括的OLED成分材料，要么是空穴输运材料，要么是电子输运材料，而微封囊10内部物相包括的OLED成分材料，是空穴输运材料或电子输运材料中的另一种。取决于制作的OLED装置需要的光学质量，载流子12材料的选择，将视OLED装置使用时要求的光学性质，可以对光能是透明的、漫射的、吸收的、和/或反射的，和/或对光的特定波长调节到这种光学性质。
图16画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成的全色OLED显示器。使用本发明制作的微封囊/微粒，建立全色发射式显示器。能够控制像素小到微封囊/微粒的大小，按需要分开一定间隔。导电壳层可以遍及壳层是半导电的、导电的、或绝缘的。合成物为电子的运动建立优先的路径。通过控制固化的载流子液体12的导电性，该优先路径能够更突出。本发明的OLED装置包括第一OLED像素层，由第一层电极14构成。紧靠第一层电极14，配置第二层电极14。在两个电极14之间定义第一个层间隙。OLED微粒分散在载流子12中并包含在第一个层间隙之内。在第一OLED像素层上，至少形成一层后续的OLED像素层。每一后续OLED像素层，包括第一后续层电极14。紧靠第一后续层电极14，配置第二后续层电极14，其间定义第二个层间隙。把OLED微粒配置在电极14之间的载流子材料12中。要获得全色的OLED显示器，第一OLED像素层的OLED微粒，响应加在第一层电极14和第二层电极14的驱动电压，发射第一波长范围的光。每一后续的OLED像素层，响应加在相应电极对14的驱动电压，发射不同波长范围的光，于是能够形成RGB彩色显示器。
图17画出按照本发明的装置制作方法，形成电极层的导电微封囊10的层。微封囊层的堆积，可以出现在相继的制作步骤中。导体26可以是微封装的，也可以只是场吸引材料。例如，铁类金属粉末可以被磁性吸引，形成一个或多个导体。OLED微封囊10可以是静电或磁吸引的。载流子基片24必须穿过施加的场，稍后可以加上第二个更坚固的基片，或者，可以按需要形成壁垒层。载流子液体12被来自固化源28发射的能量热硬化或光可硬化，以便把微封囊10锁定在适当位置。或者，载流子液体12可以是能注塑成型的，或是多部分的混合物，如环氧树脂、导电粉末、和硬化剂等的塑料材料。
图18画出电极层上形成的OLED微封囊链的形成。可以把导电的像素蚀刻进光磁的或光电的涂层中，以改进分辨率。或者，可以用光或激光脉冲或其他机构，控制被激发像素的部位。光可固化聚合物，能够固化到需要的深度，捕获已被吸引的微封囊10，从而锁定例如有需要长度的微封囊链。
图19画出在上、下电极层之间形成的OLED微封囊链的形成。电极14可以按前面的步骤形成，并可以用不同于使OLED微粒取向的机构吸引。
图20画出在固化的载流子12内OLED微封囊链的形成，以便形成抗蚀和/或抗污染的壁垒。在其上印刷微封囊10的基片24，可以是聚合物的多分层合成物、固化的单体、陶瓷、和纤维，如玻璃纤维，创建耐用的、可弯曲的基片24，该基片24同时也是OLED的抗蚀壁垒(如同微封囊壳层和固化的载流子液体12)。构成像素电极14的导体26，也可在制作OLED微封囊结构时用于施加对准场。
图21画出按照本发明的OLED装置制作方法，形成全色的显示器。与本发明制作方法所建立的壁垒质量有关，可能除了基片24外，不需要另外的壁垒层30，因为固化的载流子12及微封囊壳层，可以抵御水蒸气和氧，保护OLED材料。或者，在必须保护OLED材料免受污染时，可以在结构中包括另外的壁垒层30，壁垒层30包括单体、聚合物、陶瓷、纤维、除湿剂、吸气剂、清除剂、和/或薄的金属层。每一颜色层可以通过制作工作台建立在前面的层上。构成像素电极14的导体26，也可以用来制作OLED微封囊结构。在这种情形下，基片24和像素电极栅，成为已完成的OLED装置的组成部分。如在本文其他地方说明的，加在电极14上的电压建立的电场，能用于使链中的OLED微封囊10对准。用于该对准的机构，与使载流子液体12内电的流变微粒形成链的现象相似。此时，OLED微封囊10或OLED粒子本身，包括能使流变或产生导电性作用(即OLED微粒在载流子中的运动)的适当材料成分。还有，或另外，可以使用磁性材料，用施加的磁场作为对准场。当被施加的驱动电压激发时，从OLED材料发射的光能用于使包围微封囊10的单体固化。因此，在装置制作时加在电极14上的电压，可以用来形成像素的取向，同时使壁垒材料固化。
图22-27按照本发明的一个实施例，画出形成OLED装置的步骤。图22画出本发明OLED装置制作方法的一个实施例的步骤1。步骤1：提供上、下可弯曲基片。步骤2：在上、下可弯曲基片24上形成壁垒层30(图23)。步骤3：在壁垒层30上形成上、下电极14(图24)。步骤4：以分散在不固化载流子液体12中的OLED微封囊10，填充上、下电极14之间的空隙(图25)。步骤5：向电极14施加电势，把OLED微封囊和/或微粒10，组织成链(图26)。步骤6：使载流子12固化，把OLED微封囊链锁定在电极14之间，形成像素(图27)。可以选择OLED微粒的组元，使OLED微粒包括电的或磁的流变或产生导电性的特性。该流变或产生导电性的特性，对引起OLED微粒在施加的对准场中取向和/或迁移，是有作用的。
图28画出对准场源32撤除时，用于形成电容器OLED微封囊10的磁反应OLED微封囊10。形成的OLED微封囊10具有电容器的效力。把OLED材料的内部物相封装在第一壳层内。用电解液包围第一壳层，然后用第二壳层封装第一壳层及该电解液。OLED材料内部物相包括场反应材料。场反应材料至少包括磁反应材料和电反应材料之一，有效地使OLED微封囊10在对准场源32施加的对准场中取向。借助这种构造，OLED材料和场吸引材料，例如磁性材料，被微封装在导电壳层内，形成OLED/Mag内核。OLED/Mag内核与电解液及光可固化单体的液体物相混合物一起，被微封装在第二导电壳层内。选择微封囊壳层材料，使之有适当的发生电荷导电的击穿电压。微封囊10起电容器单元的作用，例如它能用充电电压充电。当要使OLED像素发射光时，可以施加触发电压。
图28-30表明OLED/电容器微封囊的形成。OLED材料及场吸引材料，例如磁性材料，被微封装在导电壳层内，形成OLED/Mag核。该OLED/Mag核与电解液及光可固化单体的液体物相混合物一起，被微封装在第二导电壳层内。选择微封囊壳层材料，使之有适当的发生电荷导电的击穿电压。图29画出磁对准场加上时，与不固化电解液混合物一起形成电容器OLED微封囊10的磁反应OLED微封囊10。图30画出磁对准场加上时，与固化电解液混合物一起形成电容器OLED微封囊10的磁反应OLED微封囊10。按照OLED微封囊的该合成物，内部物相包括配置在第一壳层内的OLED材料及磁反应材料。电解液及可固化液体材料包围第一壳层。第二壳层封装第一壳层、电解液、和可固化材料。响应施加的磁场，第一壳层的位置可以相对第二壳层变化。在使可固化材料固化后，第一壳层相对第二壳层被锁定在适当位置。该微封囊10的结构，能用于形成电容器/OLED微封囊10，它在非活性基质显示器的使用中特别有效。通常，非活性基质显示器是以相对高的驱动能量驱动的，所以被驱动像素的光发射是强的。该强度弥补像素的短的驱动时间(与更为可控的活性基质底板相比)。非活性基质驱动方案导致较短的显示寿命、较高的功率消耗、和较低的显示质量。当施加充电电压时(例如在非活性基质OLED显示栅的充电扫描中)，微封囊10的电容器单元存储施加的电能。能够可控地向选择的像素施加充电电压，并以多扫描来改变与每一像素关联的微封囊10中存储的电荷。当触发电压加上时(在显示的写入扫描中)，OLED材料响应触发电压，并按与存储的电荷有关的方式发射光。借助适当选择的微封囊10材料，可以形成这样的RC电路，它能给出OLED像素增加的和更为可控的光发射时间及强度。
图31画出包括电容器OLED微封囊链的像素，正在被充电电压充电。图32画出包括电容器OLED微封囊链的像素，被触发电压触发而产生光发射。微封囊10起电容器单元的作用，它能用充电电压充电。当要使OLED像素发射光时，可以施加触发电压。或者，充电电压可以正好得到光发射，而且OLED微封囊的RC电路性质，建立比电压充电脉冲更长的光发射脉冲，得到更高质量的非活性基质显示的图像。
图33画出随机分散在液体但可硬化载流子液体12中的OLED微封囊10。提供定义其间间隙的第一电极14和第二电极14。在间隙内，场反应OLED微粒随机分散在液体载流子12内。电极14可以预先形成在基片，例如玻璃上。或者，电极14的栅之一或两者，可以预先形成在能实现卷筒到卷筒生产的可弯曲载流子12上。本发明的制作技术，为OLED装置广泛商业化克服了最后的障碍。在本发明制作方法的第一步骤中，随机分散在液体导电载流子中的OLED微粒的混合物，配置在x和y电极的栅之间。电极在上、下基片上已预先生成图形(如在图13、107、和108所示)。基片是可弯曲的聚合物。由于载流子壁垒的质量，煞费苦心的封装层不需要了。
图34画出形成在不硬化载流子液体12内的、已在施加的对准场内对准的OLED微封囊链。在施加对准场时，OLED场反应材料沿场线取向，并在仍然是液体的载流子12内形成链(类似于电的流变液体机理)。下一步骤是向x和y电极之间的体积，有选择地施加对准场。在对准场的作用下，随机分散的微粒取向并迁移，形成对准的OLED微粒的像素。像素之间的间隔最好没有任何微粒。选择载流子和微粒的组成，使导电的优先路径通过对准了的微粒。这种结构最有效地使用OLED材料，并消除了显示像素间的相互干扰。
图35画出在硬化的载流子12内，已在施加的对准场内保持对准的OLED微封囊链。借助仍然施加的对准场，使载流子12固化(例如使用光或热)，形成固体物相，把OLED场反应材料的链锁定在适当位置。借助载流子12材料的恰当选择，可以激发OLED建立固化作用的光，以简化制作工艺。另外，可以用光源28，例如激光器或其他光发射器，可控地发出固化作用的光。对准场在保持微粒的位置的同时，使载流子固化。载流子在紫外光的照射作用下，从液体单体变成硬化的交联聚合物。没有必要形成和保持超薄的有机材料层。x和y电极之间的间隙要宽得多，所以目前最新技术的制作方法的许多问题，都可以避免。得到的显示器结构是可弯曲的、固体状态的、和非常坚固的。
图36画出图35所示OLED微封囊10的结构，已经施加驱动电压并从OLED微封囊链发射光。当电压加在电极14上时，OLED链使空穴和电子运动，提升OLED材料的能量状态并产生光。已完成的显示器，包括固体状态的保护基质(已硬化的载流子)中的光发射点源(已对准的微粒)。电极间宽得多的间隙，极大地降低因尘埃和粒子污染带来的问题。如果出现电极间的短路，该结构通过自动断开该短路而自行修复，不会失去一个像素。在制作过程中，像素电极的对准自动地并准确地发生。能够获得极其高分辨率的、全色的、大尺寸的视频显示器。像素间的相互干扰被消除，从而不需要任何煞费苦心的装置封装。本发明的制作工艺，可以使用早已有之的聚合物膜制作方法的改造，立刻适应可弯曲塑料基片上的卷筒到卷筒的处理。
图37画出形成有空穴输运层和电子输运层的OLED微粒的方法。空穴输运层和电子输运层组合，形成稳定的粒子。图37画出OLED粒子的形成。有净正电荷的空穴输运层和有净负电荷的电子输运层在液体中混合在一起，使粒子的相反极性建立吸引力，产生电稳定的粒子。OLED微粒是通过提供第一种粒子形成的，该第一种粒子包括有净正电荷的空穴输运材料。提供第二种粒子，该第二种粒子包括有净负电荷的电子输运材料。在液体中把空穴输运粒子和电子输运粒子引导到一起并组合起来，形成统一的有空穴输运层和电子输运层的OLED微粒，两层间形成异质结。
图38画出形成封装的OLED微粒的方法。空穴输运材料和电子输运材料，通过彼此相向地喷射组分粒子，结合成单个粒子。正负电荷的吸引形成电中性的双极粒子。该粒子可以涂覆封装壳层，也可以不涂覆。
图39-41画出形成多分层OLED粒子的步骤。此时如图39所示，电子输运材料各个粒子，被电荷源34赋予净的负电荷，并从喷嘴36喷射。阻挡材料粒子被赋予净的正电荷，并从第二喷嘴36向着电子输运材料粒子流喷射。可以设置场施加电极38，用于引导相应的带电粒子，使它们组合到一起，形成电中性的双层粒子。场施加电极38还可以用于吸引没有组合成双层粒子的带电粒子，并把它们从已组合的粒子流中除去。按照类似的方式，双层的空穴输运和光活性层粒子，能够用感生电荷喷射并通过引导，组合成包含空穴输运材料和光活性材料的双层粒子。如图41所示，两个双层粒子被赋予相反的电荷，并彼此相向地从喷嘴36喷射，使它们组合，形成完整的多分层OLED微粒。可以控制粒子中感生的电荷量，以调整被吸引组分的对准。层数和它们的次序同样可按需要控制。
OLED微粒由分层的有机粒子构成，其中包括空穴输运层和电子发射器层。在空穴输运层和电子发射器层之间的界面上形成异质结。每一分层有机粒子可以包括紧靠电子发射器层的阻挡层，和紧靠空穴输运层的发射层，从而形成叠层的有机分层结构。设置阻挡层是为方便电子和空穴的固有流动，而设置发射层是当OLED微粒的能量状态被提升时，方便光子的发射。
图40画出形成多分层OLED微粒的第二步骤。可以控制粒子中感生的电荷量，以调整被吸引组分的对准。相对弱的吸引场保持分层粒子适当地对准，不会引起粒子对电极14的吸附。相对更负的吸引ETL侧被正吸引力吸引。由于HTL/EML分层粒子上总的净正电荷，所以更正的向着一端，而由于ETL/BL分层粒子上总的净负电荷，所以更负的向着另一端。借助组分材料的适当选择，HTL和ETL材料的电性质，对引起更大程度的感生电荷在分层粒子端部出现，是有影响的。
OLED微粒可以包括双极微封囊。OLED微粒通过首先提供包括空穴输运材料的第一种粒子的步骤形成。该空穴输运材料有净的第一电荷。提供包括电子输运材料的第二种粒子，有净的第二电荷。第一电荷与第二电荷有相反的极性。把第一种粒子与第二种粒子放到一起，形成统一的有空穴输运层和电子输运层的OLED微粒，两层间形成异质结。第一种粒子还可以包括光子活性层。该光子活性层可以是光发射层或光接收层，在光发射层的情形，OLED形成光发射装置，在光接收层的情形，OLED形成光检测装置。
图42示意画出按照本发明构建的全色OLED显示器，该显示器有二色性显示层，用于改进显示的对比度、功率效率、和提供能在亮的太阳光中观看的显示。二色性显示层例如可以用常规的LCD像素化的光调制器层形成。此外，二色性显示层可以包括二色性微封囊，该微封囊能用对准场使之取向，以便反射或吸收入射的光。微封囊40可以用施加的电场电泳和取向。在此情形中，电泳的微封囊40是电反应的。或者，按照本发明，二色性微封囊可以是磁反应的。在此情形中，该微封囊的构造有北磁极和南磁极，每一极与双色(如反射/吸收)微封囊相应的色关联。可以用类似于图28-32所示的电容器/OLED微封囊结构，建立能在施加的磁场中可控地取向的微封囊。二色性显示层在亮的太阳光和其他合适的外界光条件中，提供光反射显示和其他显示增强效应。二色性像素层可以紧靠最后的后续OLED像素层形成。该二色性像素层产生能在直射的亮太阳光中观看的显示，能在室内外界光照条件中有改进的对比度。此外，可以提供附加的后续OLED像素层，该OLED像素层发射的光有另外的颜色范围，在颜色和/或光强上与其他OLED像素层的颜色和/或光强不同。
为了以自动模式控制OLED RGB像素发射的光的反射，自动控制OLED的亮度和反射/吸收的二色性微封囊40，以优化功率消耗和吸收质量。可以用光电检测单元来确定外界光的水平，并调整本发明装置的反射/吸收/像显示能力。此外，本发明的OLED装置能用于检测落在按照本发明形成的像素栅上的光。在该情形中，第一OLED像素层的OLED微粒，响应光子的接收而发射电能，还把该电能作为可检测信号，加到第一和第二电极14。还有，通过调节光反应OLED像素后续层的波长范围，能够形成黑白的和/或全色的CCD型照相机。用光电检测器来确定何时使用二色性显示单元。如果二色性像素(如，二色性微封囊40)被转到反射侧，OLED的发射将被反射，并有更多的光从显示器发射。如果转到吸收侧，则可以获得更好的显示对比度。如果关闭OLED层，二色性像素变成反射(或两色)显示，适合亮光或节省能量条件时使用。该种驱动方案要求非常低的功率-只需向像素提供改变取向的功率，然后保持该状态，直到再加功率为止。对诸如蜂窝电话的应用，在亮光中观看显示的能力是重要的考虑。当电话是在亮的太阳光中时，使用二色性显示单元(显示是反射的，且可以是单色的(如黑白显示)或全色的)。当电话是在室内或在较低外界光中时，使用发射像素(全色显示)。作为二色性显示层如何改进本发明的显示器的例子，在正常的外界光下(室内、办公室照明)，可以使二色性微封囊40取向，以吸收外界光的反射，改进显示的对比度。
在低外界光中(飞机、汽车、黄昏)，可以使二色性显示单元转变取向，以反射OLED的发射，于是，能够以较低的能量消耗，驱动二色性显示单元。能够使二色性显示单元自动取向和控制，以提供功率节省和改进对比度。光滤波器和侧/侧像素，可以与显示叠层混合，建立各种显示选项。此外，还可以包括IR和其他发射器及检测器，建立只能用夜视辅助设备才能读出的“不可见”地图。其他的显示可能性，包括自动遮断强光源如太阳和迎面照射的强光束的防风罩；和增强影像、提供夜视、还包括望远镜及立体镜能力的防护镜。
图43示意画出图42所示全色OLED显示器，其中的二色性像素已经取向，以便反射OLED发射的光。当二色性图像单元是反射时(即取向，使球的反射侧面对显示器的发射侧)，则从OLED单元发射的光被反射，供形成显示的像使用。二色性图像单元的取向，能够自动地根据光电检测器检测的外界光控制。
图44示意画出图42所示全色OLED显示器，表明反射光的相对强度随二色性像素的取向变化。每一相应像素叠层的二色性像素单元的取向，确定对比度、外界光的反射率、和发射的光的反射率。
图45画出与除湿剂微粒一起，随机分散在液体但可硬化载流子液体12中的磁活性OLED微封囊。载流子液体12可以包括导电单元，例如碳或粉末的铁。可以选择具有适当电性质的载流子液体12，使在已完成显示器中，最小电阻的路径通过OLED材料，而不通过载流子12。相应地，载流子液体12可以有半导电组元。在载流子液体12中包括除湿剂和/或清除剂粒子42，以改进保护，对抗污染。除湿剂例如可以是基于细粉末硅的微粒，还可以包括特定氧清除剂材料，进一步增强OLAM及其他组分的保护。氧清除剂材料的例子包括二甲(基)丙醇胺(dimethylpropanolamine)、二乙氨基乙醇(diethylaminoethanol)、环己胺(cyclohexylamine)、n-n-二乙(基)羟胺(n-n-diethylhydroxylamine(DEHA))、2-胺-2-甲基-1-丙醇(2-amino-2-methyl-1-propanol)、其他的胺(amines)、或其他适当的材料组元。特定清除剂材料的选择，要根据装置中其他成分，结合例如装置的光学、电学、和机械特性等因素的考虑，使装置有最佳效果。该除湿剂/清除剂将视OLAM微封囊成分，可以包括在该微封囊的壳层和/或内部物相之内。
图46画出在不硬化载流子液体12内，已在施加磁对准场内对准的磁活性OLED微封囊链。通过把永久磁铁放在相对于显示器电极的适当位置，或者，在必须产生需要的封囊对准和取向时，控制施加磁场的电磁铁，可以获得施加的磁场。
图47画出已在施加磁对准场内对准的磁活性OLED微封囊链，使OLED微封囊链在已硬化载流子12内保持适当位置。载流子液体12可以包括导电单元-例如碳。载流子液体12内包括除湿剂(水和/或氧清除剂)粒子42，以改进保护，对抗污染。
图48画出响应施加在电极上的驱动电压，从OLED微封囊链发射光时的磁活性OLED微封囊结构。图49示意画出有高强度可见光显示层和红外显示层的全色OLED显示器。
图50画出OLED显示层和液晶光调制层44。液晶光调制层44可以用作上述的二色性显示层。液晶光调制层44还能提供具有选择性反射能力的本发明的显示器。有关图57和58说明的遮光防风罩，是借助该种能力获得的。此外，还可以形成一种在需要时是透明的窗户，它能切换为发射式显示(能从两侧或只能从一侧观看)、有选择的光阻断、和二色或反射式显示。
图51画出用有光电检测单元的有机材料薄膜，制作本发明的OLED显示器。光电检测器单元可以纳入每一像素叠层中，或配置在不同分辨率的栅中。光电检测器接收的外界光，不论是太阳光、灯光、或火光，被用来控制与每一光电检测器关联的OLED像素的光学特性。可以用这种结构与基于微封囊的制作结合，或与任何其他显示结构结合，这样能实现诸如遮断(例如使用LCD型快门)强光光源的防风罩特性，这些强光光源例如亮的太阳光、高架街灯、或来自其他车辆的大灯光束照射。可以用OLED太阳能电池部件或像素层“回收”OLED发射器发射的能量。一些发射的能量落在太阳能电池上并产生光。这种结构，连同本文说明的本发明，以及上面参考标题为“Printer and Method for Manufacturing Electronic Circuits andDisplays”的共同拥有的专利申请中说明的片状电池，能够实现轻的、相对廉价的、二色性报纸(如在本文的图1所示)，它能在太阳光中充电，以实现全色发射的影像或静的像。
图52画出一种OLED微封囊10，其中的壳层比被封装的OLED材料有稍低的导电性。壳层的电阻比OLED材料稍大，所以电流不围绕壳层流动，而是穿过OLED材料流动。如本文对OLAM材料的有关说明所述，微粒可以是有机的，也可以是无机的，与LED材料组合并取向，需要时还与其他材料组合。
图53画出一种OLED微封囊10，其中的OLED材料与电解液一起封装。空穴输运材料组成壳层，而包围MAG的壳层是绝缘的，以保持磁性材料不受微封囊不需要的电状况的影响。OLED材料包含在电解液溶液中，在电解液中的电子载流子，能够按照微封囊10必要的技术要求控制。例如，能够修整电解液的微封囊10电荷载运要求，使之与特定OLED组分材料的电流动匹配。因此，微封囊10可以根据经验或另外特定OLED配方，甚至特定的批料确定的特性，按配方制成。其他附加的材料，可以包括在微粒的内部物相或壳层中，或添加到载流子材料中，或作为其他微封囊包括在载流子12中。例如，磷光OLED微封囊10可能要求不同的光感生施加的电能。特定波长的光，例如红外光，可以触发OLED在其他波长的发射。在此情形中，响应IR光产生电的包括OLAM，或其他材料如无机半导体。产生的电被用于引起OLED像素层其他波长的光发射。另外，其他波长的光，可以由有荧光或磷光现象的粒子产生。这一能力例如能使地图以红外闪光读出(保有秘密的优点，同时避免地图阅读器必需有夜视，如当地图是IR发射器时，即此情形)。
图54画出一种OLED微封囊10，其中的OLED材料和空穴输运材料，包含在导电壳层内的溶液中。这种结构可以用AC或DC电流驱动。OLED微粒通过把内部物相微封装在壳层内形成。内部物相或壳层包括OLED材料，且要么内部物相，要么壳层包括场反应材料。场反应材料包括静电和磁反应材料之一或两者。按照本发明微封囊的另一种合成物，内部物相包括OLED发射器材料和分散在溶液中的OLED空穴输运材料。色染料也可以包括在内部物相中。溶剂可以是液体溶剂。为了提供微封囊10的对准能力，要么内部物相，要么壳层，可以包括场反应成分。
图55画出图54所示包括磁活性材料的OLED微封囊10。包括的磁性材料是作为分开的有电绝缘壳层的微封囊10，包含在第二导电壳层内，该第二壳层还封装OLED材料(电子输运材料和空穴输运材料)的溶液。电绝缘的磁性材料能使微封囊在磁场中对准，不会使它在微封囊内成为电短路。OLED微封囊10可以有组成部分，该组成部分至少包括空穴输运材料、电子输运材料、场反应材料、溶剂材料、色材料、壳层形成材料、壁垒材料、除湿剂材料、清除剂材料、着色剂材料、光可固化、热可膨胀、热收缩、热可固化、和热可熔材料之一。OLED微封囊10的组成部分，形成至少一种内部物相和至少一层壳层。要选择这些组成部分，使具有的电特性，可产生通过空穴输运材料和电子输运材料的电传导(或电子和空穴的迁移率)优先路径。借助这种结构，在电势加在第一电极14和第二电极14时，该微封囊10能起pn结的作用。
图56画出图54所示产生一般照明或显示背景照明的OLED装置的OLED微封囊10。为一般的照明目的，OLED和空穴输运材料，可以按溶剂形式微封装。微封囊10随机分散在导电载流子12材料，例如导电环氧树脂混合物中。微封囊10可以配置在两块平板电极14之间。本文说明的“自修复”能力，用于改正平板电极14之间的电短路。
图57画出一种透明、可弯曲OLED显示器，用作车辆防风罩的一部分。还可以包括液晶(或其他)光调制栅。光调制栅用于提供快门，以阻挡高强度光源28，诸如太阳或迎面照射的大灯。光电检测器单元(它可以按栅的形式，和/或按另一种排列，例如阵列，包括在防风罩之内)检测何时光源28有比外界光更高的光强。在检测到高强度光源28的部位，光被关断(例如，使某些像素的液晶取向，于是入射光被阻断)。可以用雷达系统、其他目标检测系统的IR照相机，来确定何时某种目标挡路，如鹿、步行者、或狗。如果检测到这样的目标，在防风罩的OLED显示器上，在与驾驶员观察该目标对应的部位，产生该目标的像或某种指示。诸如速度、雷达频道、输入蜂窝电话呼叫号码等等信息，能够由OLED显示器作为平视显示像显示。作为光快门驱动器电路的一个例子，光活性栅在两个电极之间产生电势。该电势(必要时放大)对引起结构(分子或晶体或分子链)取向是有效的，于是使光有选择地阻断。这种机构也可用于建立接收光的像的菲涅耳型透镜系统(用基本上平的光学单元，建立接收光的像的曲率(聚焦能力))。
图58是方框图，画出使用OLED显示器的驱动器显示系统的基本部件。控制器控制显示栅并从光电检测器栅接收输入。显示器驱动器在控制器的控制下，对光电检测器栅、IR照相机、和/或其他检测系统，例如雷达、声纳、超声、等等作出响应，驱动显示栅。
图59画出一种OLED光发射单元。该OLED单元可以由OLED有机材料叠层46的片构成，并能在玻璃或塑料基片24上形成，然后切割成合适的大小。电极的引线可以固定在切割的OLED叠层46上，并配置在抽空的或充以惰性气体的泡内。泡可以是固体的并透明或光漫射的，形成坚固的、固体状态的灯泡，用于闪光灯或其他可能采用常规LED的应用。
图60画出有常规灯泡形状因素的OLED光发射单元。OLED灯能够制作成与常规灯泡相同的形状因素，使它能容易安装进现有的灯插座中。有机叠层46、反射电极、和透明电极的取向，能使光从泡向外投射。可以构成装置的阵列，使光按不定向或定向的方式发射。OLED单元可以由OLED灯叠层46构成，并能形成在玻璃或塑料基片24上，然后切割成合适的大小。电极的引线可以固定在切割的OLED叠层46上，并配置在抽空的或充以惰性气体的泡内。泡的连线部分可以包括ac到dc转换电路，使家庭和办公室中的常规插座、灯罩、等等仍可使用。或者，可以使用另一种形状因素，如节日照明、串状照明、等等。切割的OLED灯叠层可以作成想要的形状，正方的、长的、薄的、等等。还有，可以用同一基本结构在常规LED封壳中制作OLED灯。
图61画出使用光发射层和光检测层制作的OLED装置。OLED显示装置可以包括光发射像素层和光检测像素层。光检测像素可用于检测外界光和控制光发射像素的强度。如同本文说明的其他装置结构，OLED像素层的实施，能够用本发明微封囊制作方法和/或与其他制作方法组合，例如与喷墨、旋转涂布、真空淀积、蒸发等等用于形成OLED有机叠层46的方法组合。
图62画出有OLED显示装置单元48的立体防护镜。可以形成光电检测像素，使之在OLED显示装置单元48内起照相机的作用。照相机光学结构可以包括透镜，根据像是聚焦在人眼上还是聚焦在照相机像素单元上，这些透镜能改变形状和/或焦点。或者，或另外，可以紧靠OLED显示装置单元48，提供CCD型照相机50。
图63画出可弯曲的OLED显示器，它有补偿人眼运动范围的曲率。在弯曲的环绕OLED显示器上显示的像是刷新的，以便适应用户的眼和头的运动。借助该立体视觉辅助设备，用户头的运动能够由加速计和陀螺仪电路确定。眼的运动由从视网膜反射的IR(或根据外界光确定的某些波长)确定，并用光电检测器检测该反射，该光电检测器可以结合进OLED显示器中或紧靠OLED显示器放置。
图64画出有微透镜单元52，把发射光会聚在人眼适当物理位置的可弯曲OLED显示器。可以使用光学透镜把光会聚在CCD型单元上，产生微透镜单元52，该微透镜单元把像素光源54会聚在人眼的焦斑上。微透镜单元52的光学性质，能够补偿视觉问题。
图65画出有弯的、可弯曲OLED显示器及话筒58的环绕护目镜56。本发明的立体视觉辅助设备，有高分辨率的OLED显示器。该OLED显示器被做成一定形状，使视场如实际那样完备。
图66(a)画出有本发明的OLED显示窗62的房屋墙壁60，可以驱动该窗62，使之透明，通过该窗62可以看到屋外的树木64。本发明的窗62，可以按本文说明的OLED显示器方针构成。正如对本发明OLED技术的所有应用，包含本文说明的各种版本的各种单元，能够根据特定OLED显示器或装置指向的使用，进行混合和搭配。因此，在这种情形下，可以驱动本发明在需要时是透明的窗62，使它能切换为发射式显示(能从两侧或只能从一侧观看)、有选择的光阻挡、和全色、多色、单色或反射式显示。
图66(b)画出有本发明的OLED显示窗62的房屋墙壁60，可以驱动该窗62，使之同时显示多种视频流66，包括可视电话通信、互连网网页、和电视节目。多种显示信息流66能够同时接收和显示。例如，广播电视内容如电视节目，可以在显示器的第一部分显示，个人的视频内容如可视电话对话在第二部分显示，而网页，包括影射的超链接内容，在第三部分显示。借助LCD光调制层，在本发明OLED显示窗62上显示的内容，能够从屋外(例如从游泳池边)观看，或者，可以控制LCD光调制层，以便阻断从屋外观看发射的显示光。
图66(c)画出有本发明的OLED显示窗52的房屋墙壁60，可以驱动该窗使之成为反射镜。此时，能够控制LCD光调制层，把通过窗的透射光阻断。此外如图57所示，能够有选择地阻断相对高强度的光(例如照在窗上的太阳光)，避免屋内的眩光并在夏天使房屋保持较冷。
图67(a)画出使用本发明的可弯曲大格式显示器，作为车辆如军用坦克伪装系统的一部分。按照本发明的这一方面，提供的伪装系统包括视频照相机系统，该照相机系统在某一方向远离要伪装的目标，如军用坦克，拍摄视场。在相对于该视场的坦克的相反侧，用可弯曲大格式显示器，向外部观察者显示拍摄的视场的像。
图67(b)画出图67(a)所示伪装系统，其中的显示面积有弯曲的观看面积。如图67(b)所示，在弯曲显示器上显示被拍摄视场的效果，对外部观察者产生军用坦克有效地消失在背景风景中的错觉。
图67(c)画出使用本发明的可弯曲服装显示器，作为个人伪装系统的一部分。如上所述，照相机系统拍摄视场。把拍摄的像显示在穿戴者的服装上，产生穿戴者消失在背景风景中的错觉。
图67(d)画出使用中的图67(b)所示本发明的服装伪装系统。该服装可以按本文说明的方式制作。
图68(a)画出使用可弯曲的、轻的太阳能板，作为太阳光转换为能量的系统，用于为航空器，如军用无人驾驶侦察机提供功率。图68(b)是方框图，画出图68(a)所示军用无人驾驶侦察机的一些系统单元。按照本发明制作的可弯曲的、轻的太阳能板，能使航空器，如军用无人驾驶侦察机持续飞行时被推进，例如被电机驱动的推进器推进。电机和其他机载电系统，直接从太阳能板接收功率，或从太阳能板充电的电池接收功率。
图69画出本发明光活性装置的一个实施例，表明随机分散在导电载流子内的半导体微粒。光活性装置包括分散在载流子材料内的半导体微粒。载流子材料可以是导电的、绝缘的、或半导体的，并允许电荷穿过载流子运动，到达半导体微粒。相反极性的电荷移进半导体材料，组合成电荷载流子对。电荷载流子对随光子的发射而衰变，使光辐射从半导体材料发射。另外，可以选择半导体材料和本发明光活性装置的其他成分，使半导体微粒接收的光产生电子的流动。此时，光活性装置起光传感器的作用。
提供第一接点层或第一电极，以便施加电场时，使有某一极性的电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。提供第二接点层或第二电极，以便对第二接点层施加电场时，使有相反极性的电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。要形成显示器装置，可以排列第一接点层和第二接点层，形成像素电极阵列。每一像素包括分散在导电载流子材料内的半导体微粒的一部分。通过向适当的第一接点电极和第二接点电极施加驱动电压，可以选择性地对每一像素寻址。
半导体微粒至少包括有机和无机半导体之一。作为例子，半导体微粒可以是掺杂诸如常规LED的发射成分的无机粒子。作为另一个例子，半导体微粒可以是有机发光二极管粒子。半导体微粒还可以包括有机和无机材料的组合，以便赋予诸如电压控制发射、对准场吸引力、发射颜色、发射效率、如此等等的特性。
电极能够由任何包括电极材料的适当导电材料制成，电极材料可以是金属、简并的半导体、和导电聚合物。这类材料的例子包括，但不限于，氧化铟锡(“ITO”)、诸如金、铝、钙、银、铜、铟、和镁等金属、诸如镁铟等合金、诸如碳纤维等导电纤维、和诸如高导电掺杂的聚苯胺(polyaniline)、高导电掺杂的聚吡咯(polypyrrol)、或聚苯胺盐(如PAN-CSA)或其他含吡啶氮聚合物(pyridyl nitrogen)如聚吡啶乙烯撑(polypyridylvinylene)等高导电有机聚合物。其他例子可以包括使用诸如n掺杂硅、n掺杂聚乙炔、或n掺杂聚对亚苯(poly(paraphenylene))等半导体材料，使装置作为混合式装置的材料。
按照本发明的另一方面，是提供光子接收的光活性装置。提供紧邻配置的第一电极和第二电极，其间定义一间隙。提供包括载流子材料和光子接收微粒的光活性混合物，光子接收微粒接收光的光子并把光的光子转换为电能。光活性混合物配置在第一电极和第二电极之间的间隙内，于是，当光子接收微粒接收光能时，产生的电能可以从与第一电极和第二电极的电连接中导出。借助这种组元和构造，可以获得一种光转换为能量的装置，由此可以制作太阳能电池、光电检测器、或照相机单元。
光子接收微粒，可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料之一。载流子可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料之一。此外，附加层可以形成在第一电极和第二电极之间的间隙内。这些附加层有助于定义本发明装置的机械的、电的、和光的特性。附加层可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料(如特性控制添加剂)之一。
如图70所示，本发明的光活性装置的实施例，可以有在电极间对准的半导体微粒。在载流子材料内，当空穴和电子注入并重新组合，形成激子时，发射微粒起点光源的作用。激子随辐射，例如光能的发射衰变。按照本发明，发射微粒能够自动对准，使点光源相当大的部分适当取向并配置在电极之间(或在显示器中，是电极的阵列之间)。这样使装置的光输出最大化，极大地降低像素间的相互干扰，和在固化的载流子材料提供的水、氧、和污染分界内，建立受保护的发射结构。
在这种情形中，配置在上、下电极之间间隙内的混合物，包括随机分散在液体载流子内的场反应OLED微粒。对准场加在上电极和下电极之间。场反应OLED微粒受对准场的作用，在载流子材料内移动。与微粒的组成、载流子材料、和对准场有关，OLED微粒在电极间形成链(类似于电场或磁场中的电或磁流变液体内的微粒)，要不然在对准场中取向。施加对准场，是为了使场反应OLED微粒在液体载流子中形成需要的取向。液体载流子包括可硬化材料。该可硬化材料可以是有机的或无机的。在对准场保持场反应OLED微粒需要的取向时，载流子固化，形成硬化的支撑结构，对准的OLED微粒在硬化的支撑结构中被锁定在适当位置。
图71画出本发明光活性装置的一个实施例，表明随机分散在导电载流子材料内的半导体微粒和其他性能增强微粒。半导体微粒可以由包括至少一种共轭聚合物的有机光活性微粒构成。共轭聚合物有足够低的非本征电荷载流子浓度。在第一和第二接点层之间施加的电场，使空穴和电子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。例如，使第二接点层相对第一接点层变成正的，而相反极性的电荷载流子被注入半导体微粒中。相反极性的电荷载流子组合，在共轭聚合物中形成电荷载流子对或激子，这些载流子对发射光能形式的辐射。
根据光活性装置需要的机械、化学、电学、和光学的特性，导电载流子材料可以是具有一种或多种特性控制添加剂的粘合剂材料。例如，粘合剂材料可以是可交联的单体、或环氧树脂、或半导体微粒可以分散在其中的其他材料。在粘合剂内，特性控制添加剂可以是微粒和/或液体状态的。特性控制添加剂可以包括，例如，除湿剂、清除剂、导电物相、半导体物相、绝缘物相、机械强度增强物相、粘附性增强物相、空穴注入材料、电子注入材料、低选出功金属、阻挡材料、和发射增强材料。可以添加诸如ITO微粒、或导电金属、半导体、掺杂无机物、掺杂有机物、共轭聚合物、等等微粒，以控制导电率和其他电的、机械的、和光学的特性。可以包括色吸收染料，以控制从装置输出的颜色。可以引入荧光或磷光成分。可以包括反射材料或漫射材料，以增强对接收的光的吸收(例如在显示器或光电检测器的情形)或增强发射的光的质量。在太阳能收集器的情形，微粒最好是随机分散取向的，因为这样能使太阳能电池有随机取向的光接收微粒，且随着太阳在头顶通过，该电池能有效地从太阳接收光。也可以控制太阳能电池中微粒的取向，以便提供偏移，向着捕获光的优先方向。
特性控制添加剂也可以包括起散热作用的材料，以改进OLED材料的热稳定性。可以使用低逸出功金属的添加剂，以便能用更有效的材料作电极。特性控制添加剂还能用来改进载流子在有机材料中的迁移率，有助于改进光发射装置的光效率。
图72画出本发明光活性装置的一个实施例，表明分散在载流子材料内的不同种类的有机光活性微粒。每一种类的导通电压，可以在极性上和/或幅值上不同。不同波长或颜色的发射，可以从单层有机光活性微粒与载流子材料混合物获得。因此，发射的颜色、持续时间、和强度，与控制加在电极的电场有关。该结构与其他全色或多色光装置相比有显著的优点，并能构成宽频谱的光电检测器，供例如照相机的应用。有机光活性微粒可以包括有机和无机粒子组分，这些组分至少包括空穴输运材料、有机发射器、电子输运材料、磁和静电材料、绝缘体、半导体、等等之一。正如本文说明的，可以形成多分层有机光活性微粒，使它的光学、化学、机械、和电学性质，受各种粒子组分的控制。
图73画出由聚合物混杂物形成的有机光活性粒子，而图74画出分散在导电载流子内的聚合物混杂物有机光活性微粒。有机光活性微粒可以包括由聚合物混杂物构成的粒子，该聚合物混杂物，至少包括一种与至少空穴输运材料、电子输运材料、和阻挡材料之一混杂的有机发射器。聚合物混杂物可以包括响应不同的导通电压，使多色装置起作用的发射器。聚合物混杂物微粒，可以分散在至少包括空穴输运、电子输运、空穴阻挡器、或其他OLED组分之一的载流子内。载流子还可以包括其他性能增强材料，如锂、钙、低逸出功金属、电荷注入促进剂、光到光发射器(类似于荧光灯管的涂层)，以获得需要的光发射。如在本文别处说明的，可以引入其他微粒和载流子添加剂，以增强OLED装置的特性。图75画出聚合物混杂物有机光活性粒子，表明光活性部位。在向电极施加电场时，聚合物混杂物粒子内各部位将起光发射的点源作用。这些光活性可见点定位在聚合物混杂物的合适组分相遇处，使半导体材料中注入的电子和空穴组合成激子，并以释放光子来衰变。有机光活性微粒可以包括微封囊，该微封囊有封装内部物相的聚合物壳层。内部物相和/或壳层，可以由聚合物混杂物构成，该聚合物混杂物包括与至少空穴输运材料、电子输运材料、和阻挡材料之一混杂的有机发射器。正如对本发明OLAM装置和材料组元的其他构造，取决于材料的组元和装置的结构，该聚合物混杂物可以用于发射不同波长的辐射，并能用于光转换为能量的装置，例如太阳能电池和光电检测器。这些结构和组元还能用于生物传感器和其他有机光活性应用。
制造聚合物混杂物微粒的一种方法，是从包含OLED组分溶液的普通溶剂中，沉淀出粒子。本申请人已经在实验上从组分：聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基·己基氧)-1，4-亚苯基亚乙烯](Poly[2-Methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1，4-phenylenevinylene])；N，N-Di-(萘-a-yl)-N，N-二苯基-联苯胺(N，N-Di-(napthalen-a-yl)-N，N-diphenyl-benzidine)；和2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，1-菲咯啉(2，9-Dimethyl-4，7-diphenyl-1，1-phenanthroline)形成聚合物混杂物微粒。这些OLED材料是从H.W.，Sands公司，Jupiter，Florida获得的。该三种OLED组分首先溶解在公共溶剂三氯甲烷中，然后添加非溶剂，形成已混杂聚合物的沉淀。
纳米粒子被用在诸如给药装置的应用中。别人已经证明，非常小的基于聚合物的粒子，能够用各种方法制作。这些纳米粒子大小各异，通常从10到1000nm。药物可以被溶解、被裹住、被封装、或被附着在纳米粒子的基质上。取决于制备方法，可以获得纳米粒子、纳米球、或纳米封囊。(见Biodegradable Polymeric Nanoparticles as DrugDelivery Devices，K.S.，Soppimath et al.，Journal of Controlled Release，70(2001)1-20，本文收入，供参考)。按照本发明，形成的OLED微粒可以有非常小的粒子尺寸。小的粒子尺寸有许多优点。例如，最终的显示器可用的分辨率，取决于OLED粒子的大小极限。因此，按照本发明制作方法使用的OLED纳米粒子，能实现极高分辨率的显示装置。还有，非常小的OLED粒子尺寸，能在给定体积内，例如构成显示器像素的体积内，实现更多的光的点源。大量的光的点源，能导致更均匀的像素特性、更长的装置寿命、和更有效的功率消耗。按照本发明，可以采用各种方法来形成OLED纳米粒子。公开在上述参考文献中的各种形成给药纳米粒子的方法，可以用来形成OLED纳米粒子。这些方法包括溶剂蒸发方法、自然乳化、溶剂扩散方法、盐析/乳化扩散方法、用超临界技术的OLED纳米粒子制品、单体聚合作用、和从亲水性聚合物制备的纳米粒子。
图76画出有场吸引组分的聚合物混杂物有机光活性微粒，该场吸引组分使粒子在对准场中对准。在这种情形中，微粒包括场反应材料，例如磁反应颗粒。通过适当的封装、混合、混杂、或涂覆技术，微粒中可以包括磁反应颗粒。
图77画出包含多分层有机光活性粒子的合成微封囊，每一层有不同的光波长发射和导通电压。合成的微封囊或不同种类的微粒，可以用来形成单层电压控制的光活性装置，用于发射两种或更多颜色的光。取代必需形成分开的电极组及分开的半导体层和载流子混合物，本发明可以实现单层装置，它用单一的一对电极，实现可控的两种或更多颜色的光发射。
图78画出另一种包含多分层有机光活性粒子的合成微封囊，至少一层有场吸引组分。可以要求该场吸引组分能使粒子在驱动电极间对准。在施加对准场时，场反应OLED微粒受对准场的作用，在载流子材料内运动。施加对准场，是为了在液体载流子内形成场反应OLED微粒需要的取向。
图79画出三种光发射微封囊种类，每一种类有被内部物相组元和封装壳层的组元控制的导通电压。壳层由聚合物形成，该聚合物有基于厚度和/或组元的导电率，于是，被封装的共轭聚合物微粒特定的导通电压，具有需要的幅值。借助该附加的、由壳层/内部物相电特性控制的导通电压，每一种类共轭聚合物，响应施加的电压而发射的光子，可以按需要修整。载流子液体可按配方形成，使它在固化前更接近绝缘体，而在固化后有合适程度的导电率。如此，载流子液体的作用，或多或少象在油/微粒的电的流变液体中的油。能够加上使微粒在电极间对准需要的高电压，但没有太大电流通过微粒并把微粒烧坏。一旦已经对准，随着载流子液体的固化，可以降低或撤去电场。载流子液体还可以有添加剂，用于改变不同发射器种类的导通电压，以便对每一施加的导通电压，从每一点光源发射适当数量的光子。
图80画出本发明电压控制光活性装置的一个实施例，表明随机分散在载流子内的合成微封囊微粒。内部物相可以是包含两种或更多种共轭聚合物的聚合物混杂物，每一种共轭聚合物有用于控制有色光发射的特定导通电压。在电压控制多色光发射装置的实施例中，提供第一电极，和紧靠第一电极配置的第二电极，其间定义一间隙。有机光活性微粒与导电载流子材料的混合物，配置在所述间隙内。该有机光活性微粒，由包括第一电致发光共轭聚合物的第一种发射粒子构成。该第一种发射粒子响应加在电极的第一导通电压，发射一定数量第一颜色的光子。该第一种发射粒子还响应其他导通电压，发射不同数量，零或更多的第一颜色光子。该有机光活性微粒，还由包括第二共轭聚合物的第二种发射粒子构成。该第二种发射粒子响应第二导通电压，发射一定数量第二颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第二颜色的光子。因此，在多色二极管或显示器的情形，人眼可感觉到取决于施加导通电压的不同的颜色。有机光活性层还可以包括第三种发射粒子，该第三种发射粒子包括第三电致发光共轭聚合物。第三种发射粒子响应加在电极的第三导通电压，发射一定数量第三颜色和/或强度的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第三颜色和/或强度的光子。通过使第一颜色是红色、第二颜色是绿色、和第三颜色是蓝色，可以获得全色的显示器。
合成的微封囊可以包含三种OLED粒子或微封囊，或者，可以由共轭聚合物及其他材料，如非共轭聚合物、有机光活性材料、场吸引材料、无机光活性材料等制成。每一发射器发射特定颜色范围，R、G、或B的光。每一颜色的粒子按配方形成，当特定电压范围的电压加在电极之间时，相应颜色的粒子发射光。多种合成的微封囊分散在载流子液体内。载流子液体可以是可硬化的材料，例如环氧树脂、树脂、可固化的有机或无机材料、热或光可固化单体、等等。
图81画出本发明电压控制光活性装置的一个实施例，表明在电极间对准的合成微封囊微粒。在上电极和下电极之间施加的对准场，使场反应OLED微粒在对准场的作用下运动。取决于微粒的组元、载流子材料、和对准场，OLED微粒在电极间形成链(类似于当加上电场或磁场时，在电或磁流变液体内的微粒)，要不然在对准场中取向。施加对准场，是为了使场反应OLED微粒在液体载流子中形成需要的取向。液体载流子可以包括可硬化的材料。在对准场保持场反应OLED微粒需要的取向时，载流子固化，形成硬化的支撑结构，对准的OLED微粒在硬化的支撑结构中被锁定在适当位置。
图82画出人类眼睛视网膜对可见光谱内光波长的响应。当光进入眼睛时，它首先经过眼睛前面的角膜，最后到达眼睛后面的视网膜。视网膜是眼睛的光感测结构。视网膜包括两类细胞，称为视杆和视锥。视杆担负暗光中的视觉，而视锥担负颜色的视觉和细节。有三种视锥，每一种主要响应可见光谱的特定片段。由这些视杆细胞和视锥细胞接收的光，推动复杂的化学反应。形成的化学物质(激活的视紫素，activated rhodopsin)在视神经中产生电脉冲。大脑在视觉皮层中解释这些电脉冲。视锥中的色响应化学物质，称为视锥色素，并与视杆中的化学物质十分相似。有三种色敏感色素，红敏感色素、绿敏感色素、和蓝敏感色素。每一视锥细胞有这三种色素之一，所有它对该颜色敏感。当红、绿、和蓝混合时，人类眼睛能感测几乎任何色彩层次。人类之所以能在整个可见光谱上感觉颜色，是因为三种视锥的反应性。红吸收视锥在峰值为565nm的相对长的波长上有最佳的吸收。绿吸收视锥在535nm有峰吸收，而蓝吸收视锥在440nm有峰吸收。三种视锥各对可见光谱不同部分(R、G、B)有最佳反应，但反应性的片段重叠。给定波长(颜色)的光，例如500nm(绿)，刺激所有三种视锥，但对绿吸收视锥的刺激最强。
通常，全色显示器有并排的RGB像素，并产生三种RGB颜色光的同时发射，产生光波长的混合。彩色是由颜色光的混合同时刺激三种视锥而被眼睛感觉的。按照本发明，彩色的获得，是在一个发射周期中，驱动多色产生的光活性装置，以相继的光发射脉冲串，在该发射周期中产生适当数量的不同颜色的光子。在响应施加的导通电压发射脉冲串的过程中，产生某种颜色占优势的光子。响应施加的不同导通电压，产生另一种颜色光子占优势的脉冲串。确定发射周期中每一电压施加的时间比率，使每一脉冲串产生适当数量的每一颜色的光子。眼睛通过每一种视锥细胞相继的占优势刺激，感觉到需要的颜色。通过红色光子的Xd#+绿色光子的Yd#+蓝色光子的Zd#的组合，获得彩色。实验上可以证明，能够用光的其他波长来刺激视觉系统，从光子的脉冲串发射感觉到可变的颜色，在这种情形中，可以沿发射光谱采用不同颜色的数量和波长。
每一粒子的壳层可以对被封装的OLED的导通电压有控制作用。被封装的OLED组元，控制发射的光的颜色。能够控制壳层的厚度及组元，使每一基色微粒的导通电压，与其他微粒的导通电压有区别。例如，每一RGB粒子可以选择特定的壳层结构，以便当加上高的导通电压时，使电子非常慢地通过较低电压的壳层和/或内部物相运动，导致被封装的发射器的完全或部分导通(即缩减发射的光子的数量)。
每一色发射器能够按配方形成，使它有不同的阈值导通电压、和/或不同的阈值导通脉冲宽度、和/或不同的阈值导通极性。作为例子，因为有更多的电子和空穴在较高的电压下运动，作成有较低脉冲宽度的较高电压的发射器，将与较低电压、较长脉冲宽度的发射器发射相同数量的光子。但是，当驱动较高电压的发射器时，即使较低电压的发射器超过电压阈值，较高电压的脉冲宽度对导通较低电压的发射器来说太短。作为例子，能够按配方形成空穴和/或电子输运材料，把电子和空穴在较低电压材料中的前进慢下来，于是，即使在较高电压时注入更多的电子和空穴，但不能穿越材料并在较低电压发射器中重新组合(空穴和电子的重新组合产生光子)。
可变的DC/AC电压/电流源，把电能送至电极。响应送来的电能，从微粒通过上电极发射光。在加的是AC电压时，每一周期有预定的电压。对每一周期，响应预定的电压，发射优势颜色(例如R、G、B)的光(或没有颜色发射)。发射的颜色，取决于R、G、或B粒子的导通电压。借助各种已知的微粒构成技术及本文说明的那些技术，可以获得两色粒子或三色粒子(或4色，例如包括IR)。脉冲串发射周期足够地快，使眼睛感觉到可见光谱中需要的颜色。例如，眼睛的视杆和视锥被三基色分开地但以快速相继的方式刺激，例如使每一视频帧被感觉到全色。因为发射粒子非常快的导通时间，和脉冲串发射的驱动方案，可以使用非活性基质但仍获得良好的视频像。电极对的每一个别扫描周期，可以包含大量脉冲串周期。对每一脉冲串周期，发射特定的优势的颜色。因此，在每一扫描周期中，眼睛看到分离颜色的光脉冲串，但视锥和视杆被如此快速地相继地刺激，使大脑视神经感觉到的是基色的混合(或者，如果更合意，是两种或更多颜色)。
选择导电载流子适当的配方，能够得到空穴输运载体和电子输运载体。有机发射器不一定是多分层微粒，然而，它可以只是纯有机的发射器粒子。
取决于各种成分的结构和组成，本发明的电压控制光活性装置，可以是AC驱动的，其第一导通电压是有极性的，且第二导通电压有相反的极性。不同的导通电压可以是不同极性和幅值的电压的混合。
有机光活性层还可以包括至少一种附加的发射粒子，该粒子包含另一种电致发光共轭聚合物。该附加发射粒子需要某一导通电压，发射一定数量的光子，又需要另一个导通电压，发射不同数量的光子。附加发射粒子发射的光子的颜色，可以在可见光谱内。在此情形下，附加发射粒子能增强可见显示的能力。例如，一种基色发射器发射的光强，可能因发射器工作寿命而变暗。其他有相同颜色但不同导通电压的发射器，可以投入工作，以维持总的显示效果。发射粒子发射的光子，也可以在可见光谱范围之外。例如，可控地发射红外光子，能实现本发明显示器的秘密军事应用。
电压控制有机光活性装置，能够作为显示器建造。在此情形下，第一电极是电极的x栅的一部分，而第二电极是电极的y栅的一部分。在第一电极与第二电极之间的间隙内，有机光活性微粒与导电载流子材料的混合物，构成显示装置像素的发射成分。
作为电压控制发射器的例子，第一和第二电致发光共轭聚合物，可以包括选自如下一组的多个单元，包括：聚噻吩(polythiophene)、聚(对亚苯)(poly(paraphenylene))、和聚(对亚苯亚乙烯)(poly(paraphenylene vinylene))，所述单元至少一些有选自如下一组的取代基，包括：烷基(alkyl)、烷氧基(alkoxy)、环烷基(cycloalkyl)、环烷氧基(cycloalkoxy)、氟烷基(flouroalkyl)、烷基亚苯(alkylphenylene)、和烷氧基亚苯亚乙烯(alkoxyphenylene vinylene)。
有机光活性显示装置包括基片，和形成在基片上的驱动电极的第一栅。电极的第二栅紧靠电极的第一栅配置，并定义其间的间隙。有机光活性微粒与导电载流子材料的混合物，配置在该间隙内。该有机光活性微粒包括第一种粒子和第二种粒子，第一种粒子包括有第一导通电压的第一电致发光共轭聚合物，第二种粒子包括有第二导通电压的第二电致发光共轭聚合物，该第二导通电压不同于第一导通电压。当加上第一导通电压时，第一电致发光共轭聚合物发射第一颜色。第二颜色的光，是第二电致发光共轭聚合物响应施加于第一电极和第二电极的第二导通电压发射的。
图83画出本发明的基色脉冲串驱动方法，通过基色光快速且顺序的基色光发射脉冲串，产生感觉上全色的像。按照本发明，是提供一种驱动多色光发射装置的方法，该多色光发射装置能按顺序发射两种或更多种颜色。每种颜色是响应各自不同的施加的导通电压而发射的。在一个发射周期中，向光发射装置施加有一定持续时间的第一导通电压，于是发射第一颜色光子数量占优势的第一脉冲串。然后在该发射周期中，施加有一定持续时间的第二导通电压，该第二导通电压至少幅值和极性之一不同于第一导通电压的幅值和极性。在该第二导通电压的持续时间中，发射第二颜色光子数量占优势的第二脉冲串。这样，在发射周期中，第一脉冲串和第二脉冲串快速相继地出现。接收第一脉冲串和第二脉冲串的人类的眼睛，被刺激而感觉到不同于第一颜色和第二颜色的颜色。
在发射周期中，可以施加第三导通电压，该第三导通电压有一定持续时间和至少幅值及极性之一不同于其他导通电压的幅值及极性。于是发射第三颜色光子数量占优势的第三脉冲串。在发射周期中，第一脉冲串、第二脉冲串、和第三脉冲串快速相继地出现，接收这些脉冲串的人类的眼睛，被刺激而感觉到不同于第一颜色、第二颜色、和第三颜色的颜色。
按照本发明，第一颜色是在可见光谱的红色部分，第二颜色是在可见光谱的绿色部分，和第三颜色是在可见光谱的蓝色部分。控制光发射装置，使在发射周期的每一脉冲串中发射的每种颜色光子数，产生人类眼睛可感觉的可见光谱内预定的颜色。即使不是通常全色显示器的R、G、B三色同时发射，但按照本发明，相继的脉冲串发射，也能产生可见光谱内预定颜色的感觉。
图84画出本发明色视觉模型脉冲串驱动方法，通过颜色光快速且相继脉冲串的发射，产生感觉上全色的像。按照本发明的另一方面，多色光发射装置发射的强度、持续时间、和颜色，可以按照色视觉模型显示操作调整。Edwin Land引入一种基于中央/外围色视觉模型的色视觉理论(见An Alternative Technique for the Computation of theDesignator in the Retinex Theory of Color Vision.”Proceedings of theNational Academy of Science，Volume 83，pp.3078-3080，1986)。Land把他的色视觉模型理论公开在“Color Vision and The NaturalImage，”Proceedings of the National Academy of Science，Volume 45，pp.115-129，1959中。这些色视觉模型概念是人类颜色感觉的模型。更早的色视觉模型概念，涉及根据一个像发射的光中何时越过色边界的计算。Land的人类视觉色视觉模型概念，需要中央/外围的空间计算，中央的直径为2-4弧分，而外围是直径约为该中央200-250倍的负二次方函数。其他人证明，能够利用色视觉模型现象改进数字像(见颁发给Rahman等人的美国专利No.5,991,456，本文引用该专利公开的内容，供参考)。5,991,456专利的发明人利用Land的色视觉模型理论，设计一种改进数字像的方法，这里，该像最初由表示显示器上位置的指引数字数据表示。该数字数据是每一第i频段中每一位置(x，y)强度值I.sub.i(x，y)的指示。按照一定的方程式，根据唯一频段的总数，对每一第i频段中每一位置的强度值进行调整，产生调整了的每一第i频段中每一位置的强度值。使用一外围函数来改进数字像的一些方面，如动态范围压缩、色常数、色彩再现。对调整了的每一第i频段中每一位置的强度值，用一公共函数滤波。按照5,991,456专利的发明人，根据每一第i频段对每一位置如此滤波调整了的强度值，显示改进的数字像。
图85画出本发明已调整的色脉冲串驱动方法，通过已调整的颜色光快速且相继脉冲串的发射，产生感觉上全色的像。色视觉模型显示操作，可以包括提供表示显示器上位置的指引数字数据的步骤。该数字数据是每一频段中每一位置强度的指示。按照预定数学方程式，调整每一频段中每一位置的强度，产生已调整的强度值。对每一位置的已调整强度值，用一公共函数滤波。控制导通电压，以便根据每一位置每一已滤波的频段已调整的强度值，发射每一颜色的光子。
图86是流程图，画出本发明形成多分层有机光活性材料微粒的方法。图87画出通过空穴输运材料粒子与发射层材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒。本例中，第一烟雾包括空穴输运材料(HT)和载流子，而第二烟雾包括发射层材料(EL)和载流子。图88画出本发明的由空穴输运组分和发射层组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法。现在参照图86-88，第一混合物((HT)和载流子)由第一有机光活性成分材料与第一载流子液体形成(步骤1)。第二混合物((EL)和载流子)由第二有机光活性成分材料与第二载流子液体形成(步骤2)。在一定环境中产生第一混合物的第一烟雾或非常精细的小滴，使第一有机光活性成分材料的第一微粒，临时悬浮在该环境中(步骤3)。在该环境中产生第二混合物的第二烟雾，使第二有机光活性成分材料的第二微粒，临时悬浮在该环境中(步骤4)。使第一微粒与第二微粒在该环境中搀和并吸引到一起，形成第一分层的有机光活性材料微粒((HT)(EL))(步骤6)。该分层有机光活性材料微粒有第一有机光活性成分材料的第一层，和第二有机光活性成分材料的第二层。
图89画出通过空穴输运分层粒子/发射层材料与电子输运材料粒子的搀和，形成多分层有机光活性材料微粒。图90画出本发明的由空穴输运/发射层组分和电子输运组分，形成多分层有机光活性材料微粒的方法。由第三有机光活性成分材料(ET)和第三载流子液体形成第三混合物。由第一分层有机光活性材料微粒((HT)(EL))和第四载流子液体形成第四混合物。在该环境中产生第三混合物的烟雾，使第三有机光活性成分材料的第三微粒临时悬浮。产生第四混合物的烟雾，使第一分层有机光活性材料微粒，临时悬浮在该环境中。在该环境中，使第三微粒与第一分层有机光活性材料微粒搀和并吸引到一起，形成第二分层有机光活性材料微粒。该第二分层有机光活性材料微粒，包括第一有机光活性材料微粒和第三有机光活性成分材料。因此，得到的有机光活性材料微粒有多分层结构，包括按需要次序((HT)(EL)(ET))排列的所有三种有机光活性成分材料。
按照本发明，能够为获得电致发光OLED微粒而获得多分层微粒结构。图91画出通过阻挡材料粒子与电子输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒。图92画出本发明的由阻挡组分和电子输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法。图93画出通过发射层材料粒子与空穴输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒。图94画出本发明的由发射层组分和空穴输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法。图95画出通过阻挡/电子输运材料分层粒子与发射层/空穴输运材料分层粒子的搀和，形成的多分层有机光活性材料微粒。图96画出本发明的由阻挡/电子输运组分和空穴输运/发射层组分，形成多分层有机光活性材料微粒的方法。如图89-96所示，能够构造多分层粒子，它有按需要方式排序的组分部分，使该多分层粒子是高效的点源光发射器。
通过形成另一种有机光活性成分材料与另一种载流子液体的混合物，再形成前面形成的分层有机光活性材料微粒与又一种载流子液体的又一种混合物，能够向多分层结构添加另外的层。得到的粒子悬浮在该环境中并使之搀和和吸引到一起，形成多分层微粒结构。
至少第一、第二、和后续的有机光活性成分材料之一，可以至少包括空穴输运材料、发射层材料、电子输运材料、和阻挡材料之一。其他的有机光活性成分材料，可以至少包括磁材料、静电材料、去湿剂、空穴注入材料、和电子注入材料之一。因此，可以选择组分，使形成的多分层微粒结构，有需要的电学、光学、机械、场吸引、和化学的性质。层数和它们的次序及组成，可根据需要的微粒属性控制。
图97画出通过场吸引材料粒子与电子输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒。图98画出本发明的由场吸引组分和电子输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法。图99画出通过发射层材料粒子与空穴输运材料粒子的搀和，形成的分层有机光活性材料微粒。图100画出本发明的由发射层组分和空穴输运组分，形成分层有机光活性材料微粒的方法。图101画出通过场吸引/电子输运材料分层粒子与发射层/空穴输运材料分层粒子的搀和，形成的多分层有机光活性材料微粒。图102画出本发明的由场吸引/电子输运组分和空穴输运/发射层组分，形成多分层有机光活性材料微粒的方法。如图97-102所示，点源光发射微粒可以借助夹杂某种材料，例如磁反应材料作为组分之一而成为场吸引的。
至少第一及第二和后续载流子液体之一，可以是有机光活性成分材料的溶剂，且该溶剂借助蒸发除去，或者用别的办法留下悬浮在该环境中的微粒。另外，通过适当的与成分材料及溶剂有关的化学反应，获得沉淀。该化学反应可以在形成烟雾之前或之后，通过向溶液添加材料引起。该化学反应可以由相对的烟雾的载流子材料引起，或者，产生沉淀的材料可以在溶液成烟雾形式时添加。环境可以是气体、液体、或真空。该环境可以有流体，例如流动的惰性气体，把蒸发的溶剂带走，和/或移动非常精细的小滴及已掺和的微粒。
第一、第二、和后续的有机光活性成分材料，可以是不溶于相应第一、第二、和后续载流子液体的精细微粒。
第三及后续有机光活性微粒，可以是多分层有机光活性材料微粒，通过本发明的方法、微封装、两种或更多组分的化学反应、两种或更多组分的电或磁吸引、或形成多分层有机光活性材料微粒的其他方法形成。按照本发明方法形成的有机光活性材料微粒，还可以封装在赋予微粒化学的、磁的、电的、或光的属性的壳层中。例如，在电压控制的发射器的情形中，取决于施加的导通电压，微封囊壳层可以包括防止不需要的光子从内部物相发射器发射的材料，和/或促进需要的光子从该发射器发射的材料。
微粒在其中形成环境，可以是惰性气体、反应气体、真空、液体、或其他合适的媒体。例如，该环境包括催化功能单元，在烟雾中促进组分内或组分之间化学反应，是有利的。可以对形成的分层有机光活性材料微粒，进行特性增强处理。该处理可以是温度处理、化学处理、引起例如光激活交联的光能处理、或赋予形成的微粒需要的属性的其他特性增强处理。
可以把电荷给与吸引并形成微粒的组分，激励形成微粒的掺和作用。例如，可以把有一定极性的电荷给与第一烟雾，把有相反极性的电荷给与第二烟雾。从而增强第一有机光活性微粒和第二有机光活性微粒间的电吸引。
图103画出涂覆阴极的纤维的断面，其中有形成在阴极纤维上的阻挡层和形成在阻挡层上的电子输运层。图104画出涂覆阳极的纤维的断面，其中有形成在阳极纤维上的空穴输运层和形成在空穴输运层上的发射层。
图105画出把涂覆阴极纤维与涂覆阳极纤维绞在一起，形成的发射纤维。按照本发明的这一方面，在导电纤维上涂覆有机光发射材料。可以在单根导电纤维上，涂覆包括阻挡层、电子输运层、发射层、空穴输运层、等等有机叠层的所有层或任何数量的层。然后，可以在有机叠层上形成第二导体，例如ITO，使有机叠层中产生的光通过透明的ITO层发射。另外，可以用导线围绕有机叠层缠绕，起第二导体的作用。如图35和36所示，作为另一种变化，可以用有机叠层相应的层，涂覆阴极和阳极纤维，然后绞在一起，形成发射纤维，如图105所示。
图106画出一种以有机光活性装置材料涂覆电极纤维的方法。电极纤维可以把有机叠层适当的层，用喷涂、旋转涂布、浸入涂覆、和/或电镀。或者，电极纤维可以真空涂覆、蒸发涂覆、等等。这些发射纤维可以用于制成如发射光的灯、服装、墙壁悬挂物、和地毯等物品。
图107是利用本发明OLED微粒/导电载流子混合物的生产线示意图。按照本发明，可以用传统的聚合物膜技术，形成固体状态的、可弯曲的、高分辨率的显示器。这些制造技术可以用于形成其他状态的光活性装置，例如照明成分和太阳能电池板。
按卷筒到卷筒工艺的本发明制造方法的例子，以下基片供应卷筒和上基片供应卷筒开始。基片上已经预先形成透明电极。隙缝印模涂覆级，把含有随机分散的OLED微粒的液体载流子，引导到下基片上。上电极放在该膜上。压力辊确保基片间的微粒/载流子混合物有适当均匀的厚度。在对准级，对OLED微粒施加对准场。施加的对准场使微粒在仍然是液体的载流子内取向并对准。在施加的对准场使对准的微粒保持在适当位置上的同时，载流子在固化级硬化。在现在是固体状态的载流子内，对准的微粒被锁定在上、下电极栅之间适当的位置上。必要时，可以提供处理级，在已完成的显示器被卷起滚筒卷起之前，在已完成的显示器上施行热或加压处理，或是其他的处理过程。
我们的制造方法具有利用现有聚合物膜基片，和成熟的卷筒到卷筒处理技术的优点。此外，我们的OLED微粒/载流子液体的组成，可以用在其他的制造工艺中，包括丝网和光刻印刷、注塑成型、和树脂模铸。
使用本发明的OLED材料组成和制造方法，通过组合我们的固化载流子的壁垒性质、保护微粒的去湿剂和清除剂(如有必要)、和在其他应用如制药中熟知的水/氧聚合物膜壁垒，可以克服OLED显示器的封装问题。纤弱的有机薄膜，被固体状态基质内受保护的坚固的OLED微粒或微封囊代替。通过选择固化载流子适当的光学质量，增强了显示器的对比度，避免了必要的昂贵的替代方法如抗反射层。本发明的制造方法将成为极迅速和极大材料效率的方法，并使廉价的、薄的、轻的、亮的、可弯曲的显示器的制造，能够在近期事实上实现。
图108画出在聚合物片状基片上印刷电极图形的步骤。可以用鼓印刷方法、丝网印刷、喷涂、透印、喷墨、或其他适合的印刷技术，在基片上形成预先生成图形的电极。电极可以包含导电的可印油墨，导电可印油墨例如包括溶液中的导电聚合物。在电极图形印刷之后，溶剂蒸发，留下生成图形的导电电极。电化学制备的聚噻嗯[3，4-b]噻吩(polythieno[3，4-b]thiophene)是高度透明和导电的。该材料，或其他合适的导电聚合物，金属，或其他材料，能够用作导电的预先生成图形的电极。
对OLED显示器工业的最大挑战，来自水和氧的污染。涉及小分子和聚合物OLED当的材料，极易受氧和水蒸气的污染，这种污染可触发早失效。当用非玻璃的基片时，加重这个问题。因为OLED给出可弯曲显示器的前景，已经尝试使用塑料基片代替玻璃。已经提出煞费苦心的壁垒机构来封装OLED装置并保护有机叠层，免受水和氧的入侵。此外，已经使用除湿剂来降低污染。这两个方案没有一个是合适的，反而增加形成OLED装置的成本和复杂性。最后，因水和氧的入侵有机叠层引起的问题，仍然是个严重的技术问题。图111画出现有技术的OLED装置。非常基本的是，OLED装置包括形成有机叠层的有机材料极其薄的层。这些层夹在阳极和阴极之间。当电压加在电极上时，空穴和电子被注入有机叠层。空穴和电子组合，形成不稳定的激子。当激子衰变时，发射光。
任何可用的OLED制造技术的目前状态，要求形成有机发光材料非常薄的膜。这些薄膜是通过各种已知技术形成的，例如真空淀积、丝网印刷、转移印刷、及旋转涂布，或通过现有技术如喷墨印刷的改造。在任一情形中，现有技术目前状态的核心问题，都在于有机材料非常薄的膜层的形成。这些薄膜必须均匀且精确淀积。有机材料的这种薄层可能出现的主要问题如，膜整体性的丧失，特别是当用于可弯曲基片时。图112画出现有技术的OLED装置，其中偶然的尘埃颗粒产生电极间的短路。导体间有机材料及其薄的厚度，甚至由于非常小的尘埃颗粒，也容易导致电短路的形成。因为这一限制，必须建立昂贵的清洁室设备并用常规OLED薄膜制造技术维护。目前，喷墨印刷作为有希望的制作OLED显示器方法已经有进展。但是，在OLED显示器制作中采用喷墨印刷，有一些严重的缺点。喷墨印刷不适合克服材料因氧和水蒸气而降质的问题。图113画出现有技术的OLED装置，其中的薄有机膜叠层因氧和/或水蒸气的侵入而降质。煞费苦心和昂贵的材料及制作工艺，仍然要求提供适当的封装，以保护和维护薄的有机膜。使显示像素大小的电极与喷墨印刷的OLED材料对准，以实现高分辨率显示器的精度，是困难的。
图109按照本发明，画出电极之间已被扩展的间隙距离。为说明的目的，画出现有技术的图111中薄膜有机叠层内电极的间隙距离，与图109按照本发明大得多的电极间的间隙距离之间的差别。事实上，与粒子/载流子基质及施加的电压有关，间隙距离的差别甚至比图示的还大。薄膜OLED装置通常配置厚度约100nm量级的有机叠层。某些层少些，某些层多些依赖于材料、需要的结构、和薄膜形成方法。但是，无论那种情形，所有形成薄膜OLED装置的常规方法，都导致在非常接近的电极之间配置极薄的材料量。要点之一是，本发明的OLED装置结构，实现了大大扩展的电极间的间隙距离，该扩展的间隙距离，变成许多优于薄膜OLED装置结构的优点。这些优点有，像素间相互干扰的降低或消除、大得多的对外来粒子杂质的容限、基质结构中附加的性能增强材料、和本文其他地方讨论的许多机械、电、及光的优点，以及没有列举的其他这类优点。此外，能够根据需要的OLED特性，修整微粒和载流子的组成。微粒可以包括有机和无机发射器、空穴输运、阻挡器、电子输运、及性能增强材料的混合物或单一成分。还有，载流子可以包括有机和无机发射器、空穴输运、阻挡器、电子输运、及性能增强材料的混合物或单一成分。附加的层可以形成在电极和微粒/载流子之间。这些附加层可以包括有机和无机发射器、空穴输运、阻挡器、电子输运、及性能增强材料的混合物或单一成分。
本申请人已经发现，常规有机光活性装置的超薄膜性质产生许多缺点。这些缺点包括，但不限于，因小的外来粒子杂质导致的电短路，显示阵列中像素间的相互干扰，薄膜的剥离、因氧和水的侵入产生的薄膜变质，和其他严重的失效。按照本发明，这些因电极间极小的间隙距离引起的缺点，可以通过扩展该间隙距离克服。因此，按照发明，有机光活性装置包括第一电极和紧靠该第一电极配置的第二电极。第一电极和第二电极定义其间的间隙。有机发射层配置在所述间隙内。为克服薄膜的问题，和增强本发明装置的性能，还要把间隙扩展组元配置在所述间隙内。该间隙扩展组元对增加上电极和下电极间间隙距离是有效的。
该间隙扩展组元，至少包括绝缘体、导体、和半导体之一。该间隙扩展组元，可以包括至少一层附加层，该附加层形成在第一电极和第二电极之间。附加层可以至少包括有机光子接收器、无机光子接收器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、辐射发射材料、和性能增强材料之一。间隙扩展组元，可以至少包括干燥剂、清除剂、导电材料、半导体材料、绝缘材料、机械强度增强材料、粘附性增强材料、空穴注入材料、电子注入材料、低逸出功金属、阻挡材料、和发射增强材料之一。
发射层可以包括分散在载流子内的发射微粒。
发射微粒有具有某一电极性的第一端，和具有相反电极性的第二端。微粒能在导电载流子内对准，使第一类电荷载流子更容易注入第一端，而第二类电荷载流子更容易注入第二端。
发射层可以是有机薄膜层。间隙扩展组元，可以包括导电的、绝缘的、和/或半导体材料的组元，该组元通过扩展电极间的间隙距离，降低发射层的发射效率，同时增加光活性装置的功效。借助构成成分的小心选择，能够限制该效率的降低，于是，可以获得电极间间隙距离扩展的利益，而不使装置的效率付出太大的代价。
图110画出按照本发明的单独成层的多色像素。按照本发明的一个实施例，是形成一种多色OLED装置，它包括能根据施加的电压或其他发射触发机构，发射与可见(或不可见)辐射谱对应的光子的微粒。
图114是断面示意图，画出有对准OLED微粒的光活性纤维的挤出。图115是透视示意图，画出光活性纤维的挤出。图116是一段挤出的光活性纤维的断面。图117是一段挤出的光活性纤维，被电极间施加的电压驱动的示意图。本发明的光活性纤维，包括被拉长的硬化的导电载流子材料。把半导体微粒分散在导电载流子材料内。如图117所示，提供第一接点区，以便施加电场时，使第一类电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。提供第二接点层，以便向该第二接点层施加电场时，使第二类电荷载流子通过导电载流子材料，注入半导体微粒中。如图114和115所示，载流子中随机分散的微粒，被包含在罐内并被挤出，形成发射纤维。纤维是按类似于单丝鱼线形成方式形成的。微粒/载流子混合物经过出口从罐中出来，然后受对准场作用，使微粒在硬化前对准。半导体微粒至少包括有机和无机半导体之一。微粒可以包括有机光活性微粒，该有机光活性微粒至少包括一种共轭聚合物。该共轭聚合物有足够低的非本征电荷载流子浓度，使第一和第二接点层之间的电场(通过导电载流子材料)加在该半导体微粒上时，第二接点层相对第一接点层变成正的，且所述第一和第二类电荷载流子被注入半导体微粒中。注入的电荷载流子组合成共轭聚合物电荷载流子对，这些共轭聚合物电荷载流子对以辐射方式衰变，使辐射从共轭聚合物发射。有机光活性微粒可以包括这样的粒子，这些粒子至少包括空穴输运材料、有机发射器、和电子输运材料之一。有机光活性微粒可以包括含有聚合物混杂物的粒子。该聚合物混杂物包括与至少空穴输运材料、电子输运材料、和阻挡材料之一混杂的有机发射器。与词汇的使用有关，发射器可以认为是电子输运材料和/或阻挡材料等等。要点在于能响应施加的电压发射光子的微粒的形成。有机光活性微粒可以由包括封装内部物相的微封囊构成。该内部物相，例如可以包括含有与至少空穴输运材料、电子输运材料、和阻挡材料之一混杂的有机发射器。导电载流子材料可以包括具有一种或多种特性控制添加剂的粘合剂材料。特性控制添加剂是微粒和/或液体，并可以包括干燥剂、导电物相、半导体物相、绝缘物相、机械强度增强物相、粘附性增强物相、空穴注入材料、电子注入材料、低逸出功金属、阻挡材料、和发射增强材料。例如，低逸出功金属微粒，可以作为特性控制材料，包括在载流子材料内，和/或作为发射微粒的组分。
光活性纤维，例如可以用于照明、光到能的转换装置、显示器(下面要说明)、或其他用途。例如，该纤维可以是光纤数据传输线中的活性成分。可以提供一段把光转换为能量的光活性纤维，用于接收光信号并把它转换为电能。该电能能够被放大，并用作信号，驱动另一段发射的光活性纤维。按此方式，顺着光纤数据传输线的路径，可以用本发明的光活性纤维放大信号并改进传输质量和距离。
图118是断面示意图，画出有导电电极芯和透明电极涂层的挤出的光活性纤维。图119是透视示意图，画出有导电电极芯和透明电极涂层的光活性纤维的挤出。图120画出已挤出的光活性纤维，该纤维有与电压源连接的导电电极芯和透明电极涂层。第一和第二接点，可以包括第一导电单元，沿纵向配置在拉长的硬化导电载流子材料内。第一和第二接点的另一个，可以包括第二导电单元，紧靠第一导电单元配置，至少使半导体微粒的一部分被配置在第一导电单元与第二导电单元之间。第一导电单元由至少包括金属和导电聚合物之一的导电材料构成，该导电材料配置在拉长的硬化导电载流子材料内部；而第二导电单元由至少包括金属和导电聚合物之一的导电材料构成，该导电材料作为涂层，配置在拉长的硬化导电载流子材料的外部。此外，能够根据需要的OLED特性，修整微粒和载流子的组成。微粒可以包括有机和无机发射器、空穴输运、阻挡器、电子输运、及性能增强材料的混合物或单一成分。还有，载流子可以包括有机和无机发射器、空穴输运、阻挡器、电子输运、及性能增强材料的混合物或单一成分。附加的层可以形成在电极和微粒/载流子之间。这些附加层可以包括有机和无机发射器、空穴输运、阻挡器、电子输运、及性能增强材料的混合物或单一成分。
图121是断面示意图，画出有对准OLED微粒的光活性带的挤出。图122是透视示意图，画出光活性带的挤出。图123是一段挤出的光活性带。图124是一段挤出的光活性带的断面图，在带内藏有线电极，并由电极间施加的电压驱动。挤出的形状及对准的微粒的取向，能够根据光活性纤维需要的特性控制。
图125画出光活性纤维的挤出和斩断机构，用于形成一致长度的OLED光活性纤维。在本情形中，可以形成挤出的纤维并斩断成一致的长度。这些长度能够分散在载流子内，并成为本文公开的微粒/载流子中的微粒。
图126画出随机分散在两个电极间的OLED光活性纤维。图127画出在两个电极间对准的OLED光活性纤维。图128画出随机分散在两个电极间的OLED光活性纤维，该两个电极的间隙距离接近纤维的一致的长度。图129画出在两个电极间对准的OLED光活性纤维，该两个电极的间隙距离接近纤维的一致的长度。如在本文其他地方所示，按照本发明，能够用分散在载流子内的发射微粒，形成有机光活性装置。按照本实施例，发射微粒可以是拉长的纤维，有本文说明的组元。拉长的微粒的优点，在于载流子内光通道的形成。这些光通道对增加效率和/或显示或装置的质量，是有效的。
图130画出编织成地毯的光活性纤维。图131画出光活性布的织法。本文说明的光活性纤维，能够纺成线然后织成纱。这些光活性线和纱能够形成各种物品，包括地毯、墙壁悬挂物、服装、及其他。图132画出通过使显示部分长度呈瓦片状，形成按照本发明的弯曲的大格式环绕显示器。可弯曲显示器的许多优点之一，是产生环绕显示和提供更完全的融入显示内容的能力。按照本发明，由于卷筒到卷筒的制造处理，能够制造的显示器长度是极长的。通过把卷筒到卷筒制造的各显示器一起弯成瓦片状的带，能够获得大格式的、环绕的显示器。
图133画出通过拉制和变薄，形成两层超薄多分层OLED纤维的方法。图134画出通过拉制和变薄，形成四层超薄多分层OLED纤维的方法。借助把构成OLED的材料，经过某种模子(如有必要)并彼此紧靠地拉成纤维，能够形成多层的细纤维。电极层能够同时形成，随后涂覆或者涂布，或把多分层纤维粒子化，能够形成本发明的微粒/载流子混合物。粒子化过程包括改进处理过程的低温。此外，另一种制造粒子的方法，是在光滑表面，如特氟龙表面，或平滑表面，如玻璃上，形成构成OLED材料的层，然后使层变成碎屑并在必要时斩碎碎屑，成为粒子或纤维。
图135是断面图，画出有电子输运涂覆层的线。图136是断面图，画出有空穴输运涂覆层的线。图137画出与电极相交的涂覆线，用于在交点上形成光发射像素。通过涂覆适当的电极线，然后使已涂覆的线相交，可以在线交点上获得OLED分层叠层。然后，可以驱动这些线，形成显示或光。
图138画出按配方制成的本发明的微粒/导电载流子混合物，可通过塑料成型技术，形成有用的产品。可以合成载流子材料，使它能用常规塑料成型技术，例如注塑或真空模铸，制成物品。在载流子是液体时，可以使微粒对准，或保留随机的，取决于被模铸装置需要的特性。按照本发明的这一方面，提供的可注塑成型光活性材料，包括分散在可硬化载流子材料内的半导体光活性微粒。半导体光活性微粒可以至少包括有机和无机半导体之一。有机光活性微粒可以包括含有聚合物混杂物的粒子。该聚合物混杂物包括与至少空穴输运材料、电子输运材料、和阻挡材料之一混杂的有机发射器。聚合物混杂物内可以包括附加的有机发射器。有机光活性微粒可以由包括封装内部物相的微封囊构成，该内部物相包括聚合物混杂物。
载流子材料可以包括具有一种或多种特性控制添加剂的粘合剂材料。特性控制添加剂可以至少包括微粒和液体之一。特性控制添加剂可以至少包括干燥剂、清除剂、导电物相、半导体物相、绝缘物相、机械强度增强物相、粘附性增强物相、空穴注入材料、电子注入材料、低逸出功金属、阻挡材料、和发射增强材料。微粒可以至少包括有机发射器、无机发射器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料之一。载流子可以至少包括有机发射器、无机发射器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料(如特性控制添加剂)之一。
按照本发明，可以提供可注塑成型光活性材料，其中的半导体光活性微粒，包括第一种发射粒子，该第一种发射粒子响应加在电极的第一导通电压，发射一定数量第一颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第一颜色的光子。半导体光活性微粒还可以包括第二种发射粒子。该第二种发射粒子响应第二导通电压，发射一定数量第二颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第二颜色的光子。借助这种组元和构造，获得多色光活性材料。
微粒的组成，要有具有某一电极性的第一端，和具有相反电极性的第二端。微粒可在导电载流子内对准，使第一类电荷载流子更容易注入第一端，而第二类电荷载流子更容易注入第二端。
图139画出本发明的OLED固态灯，它有常规灯泡的形状因素。全世界总的照明目前是40亿美元的工业，公布一年超过12亿的销售额。美国能源部预计，到2010年，LED将占全部照明的20％，且到2025年，全世界削减能量使用10％。本发明的OLED固态灯可以包括配套的电压变换器，以便能使用常规灯泡的形状因素，且该OLED固态灯容易替换常规的、低效的灯泡。
图140画出喷涂OLED装置反射导电层的步骤。图141画出喷涂OLED装置发射层的步骤。图142画出喷涂OLED装置透明电极的步骤。可以把反射电极涂敷或喷涂在表面上，形成第一电极。下一步，把微粒/载流子混合物喷涂或碾压在第一电极上。载流子可以包括溶剂和有粘附质的材料，使混合物的作用与通常的喷漆类似。在微粒/载流子混合物上可以形成第二电极。还要涂敷驱动电极的适当接点区和绝缘成分，使光活性微粒发射辐射和/或把光转换为能量。
图143画出本发明制作光活性装置方法中的步骤，表明把光活性混合物配置在x和y电极栅之间。按照本发明的另一方面，是提供一种制作光活性装置的方法。提供包含单体和光活性材料的混合物。光活性材料至少包含能量转换为光的材料和辐射转换为能量的材料之一，能量转换为光的材料响应施加的电能而发射光，辐射转换为能量的材料响应辐照而产生电能。
按照本发明，是用自组装技术制作光活性装置。在第一区提供光活性材料。在第二区提供聚合物。聚合物是从包含单体和光活性材料的混合物，通过有选择地使单体交联形成的。有选择的交联导致光活性材料在第一区中集结和聚合物在第二区中集结。可以提供在其间配置该聚合物和光活性材料的第一电极和第二电极。
光活性材料可以是当电压加到第一电极和第二电极时，能发射光的有机发光二极管材料。光活性材料可以包括当电压加到第一电极和第二电极时，能发射光的无机发光二极管材料。光活性材料可以包括响应辐照而产生电流的辐射转换为能量的材料，取决于计划的用途，该辐射可以在可见和/或不可见光谱。
光活性材料可以包括至少包括一种共轭聚合物的有机光活性材料。该共轭聚合物有足够低的非本征电荷载流子浓度，在向光活性材料施加电能时，使电荷载流子注入光活性材料并组合，形成共轭聚合物电荷载流子对，这些共轭聚合物电荷载流子对以辐射方式衰变，使辐射从共轭聚合物发射。光活性材料可以包括无机和/或有机半导体。光活性材料可以包括含有聚合物混杂物的有机粒子。该聚合物混杂物，可以是与至少空穴输运材料、电子输运材料、阻挡材料、和液晶之一混杂的有机发射器。光活性材料可以作为纳米结构提供，并包括合成的分子，该分子由向该纳米结构提供不同功能的组成部分合成。例如，液晶分子能够提供对准和迁移性质，发色分子能够提供光发射性质，和可交联的单体能够提供选择性硬化及迁移性质。
有机光活性材料，可以由包括封装内部物相的聚合物壳层的微封囊构成，该内部物相包括有机发射器。混合物也可以包括特性控制添加剂。特性控制添加剂例如可以包括：干燥剂、导电物相、半导体物相、绝缘物相、机械强度增强物相、粘附性增强物相、空穴注入材料、电子注入材料、低逸出功金属、阻挡材料、发射增强材料、和液晶。
图144画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明聚合作用/迁移的步骤。单体按一定图形有选择地交联，形成聚合物。随着交联反应的进行，单体响应选择的交联图形迁移，导致已交联的单体(聚合物)和光活性材料在分开的区中集结。图145画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明对准的步骤。最后的结果，是具有光活性区按一定图形嵌入的固体聚合物，该图形与选择的交联图形对应。
图146画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明受控的像素化光发射。混合物可以配置在第一电极和第二电极之间，形成像素化显示或光传感器的电极栅。光活性材料可以包括当电压加到第一电极和第二电极时，能发射光的有机发光二极管材料。光活性材料可以包括当电压加到第一电极和第二电极时，能发射光的无机发光二极管材料。光活性材料可以包括响应可见光谱中的辐射，和/或响应不可见光谱中的辐射，例如x射线、紫外或红外辐射，产生电流的辐射转换为能量的材料。
图147画出本发明制作光活性装置方法中的步骤，表明有下电极图形形成在其上的下基片。按照本发明的另一方面，是提供一种制作光发射装置的方法。本发明的步骤包括提供下基片，在下基片上有下电极。
图148画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明在下电极图的光活性层上配置的光活性混合物。发射层配置在下电极上。发射层包括在单体液体载流子中分散的OLED微粒的混合物。图149画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明用通过掩模的辐照，在光活性层上图形的生成。单体有选择地聚合，使OLED微粒在发射区中集结，而已聚合的单体则在聚合区中集结。
图150画出本发明制作光活性装置方法中的另一步骤，表明光活性材料进入光活性区的迁移。光活性材料可以至少包括有机发射器、无机发射器、空穴输运材料、阻挡器材料、电子输运材料、和性能增强材料之一。光活性材料的微粒，可以有具有某一电极性的第一端，和具有相反电极性的第二端。微粒可在载流子内对准，使第一类电荷载流子更容易注入第一端，而第二类电荷载流子更容易注入第二端。
图151画出在多色光活性混合物中各组分的合成。按照本发明，能量转换为光，或光转换为能量的材料，可以是可交联单体材料的，或作为其配方的某一组分。如图151所示，红色、绿色、和蓝色的发射成分，可以与各自的单体或可硬化材料结合，各有特定聚合作用参数，诸如波长或辐射、催化剂、温度、等等。
光活性材料可以包括第一种发射粒子，能响应第一导通电压，发射一定数量第一颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第一颜色的光子。该光活性材料还可以包括第二种发射粒子。该第二种发射粒子响应第二导通电压，发射一定数量第二颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第二颜色的光子。该光活性材料还可以包括第三种发射粒子。该第三种发射粒子响应加在电极的第三导通电压，发射一定数量第三颜色的光子，又响应其他导通电压，发射不同数量第三颜色的光子。
如在图152-155所示，本发明的方法。可以用于形成全色光活性装置。如图152所示，本发明制作多色光活性装置的方法，包括把多色光活性混合物，配置在已生成图形的下电极栅之上。红色、绿色、和蓝色的发射成分，可以与各自的单体或可硬化材料结合，各有特定聚合作用参数，诸如波长或辐射、催化剂、温度、等等。发射成分也可以与迁移助推材料，如液晶结合。
图153画出本发明制作多色光活性装置方法中的步骤，表明有色光活性区之一选择性的图形的生成。在这种情形中，借助选择性的图形的生成和与红色发射成分关联的单体1的聚合作用，使红色发射成分迁移，成为各行(或成为各像素)。
图154画出本发明制作多色光活性装置方法中的步骤，表明已生成图形的有色光活性区。如图所示，当混合物被通过有图形的掩模辐照时，在图形的亮区，单体1经受聚合作用。随着聚合作用反应的进行，单体1与红色成分从暗区迁移到亮区，使其他成分，即绿色和蓝色成分，在暗区中集结。最后的结果，是在选择的图形中，形成包含红色发射成分的固体聚合物。
图155画出全色光活性装置，上有生成并排图形的红色、绿色、和蓝色的有色光活性区。借助按类似于对红色成分生成图形的方式，对混合物生成图形和辐照，使绿色成分和蓝色成分形成行。还可以包括有另一种聚合作用参数的第四单体(未画出)，那么可以使之在发射的行之间聚合。
图156画出本发明制作像素化的光活性装置方法中的步骤，表明配置在有图形的下电极栅上的光活性混合物。包含光活性材料的混合物，例如分散在单体载流子内的发射微粒(ep)。该单体可以用辐射源透过有图形的掩模，形成与聚合作用区和发射区对应的亮区和暗区，实施有选择的聚合。图157画出本发明制作像素化的光活性装置方法中的另一步骤，表明通过像素栅掩模有选择的图形的生成。发射区可以形成被聚合作用区包围的各个像素。图158画出本发明制作像素化的光活性装置方法中的另一步骤，表明光活性材料向像素区的迁移。有图形的掩模至少包括发射层上提供的下电极和上电极之一。
图159画出光活性装置中各组分的合成，该光活性装置有借助自组装过程形成的像素和导电通路。光活性材料，例如发射成分(ep)，可以与单体或可硬化材料结合，各有特定聚合作用参数，诸如波长或辐射、催化剂、温度、等等。或者，光活性材料可以与迁移促进材料，如液晶、磁、顺磁、或静电材料结合。还可以提供导电材料(C)。导电材料可以与另一种或可硬化材料结合，各有特定聚合作用参数，诸如波长或辐射、催化剂、温度、等等。或者，光活性材料可以与迁移促进材料，如液晶、磁、顺磁、或静电材料结合。
图160画出本发明制作光活性装置方法中的步骤，该光活性装置有借助自组装过程形成的像素和导电通路。光活性混合物配置在基片上形成下电极上。图161画出本发明借助自组装制作光活性装置方法中的另一步骤，表明用通过掩模的辐照，选择性的导电通路图形的生成。可以选择性地刻蚀非导电单体(未画出)，得到发射区的图形，在聚合作用区之间形成导电通路。该导电通路能够形成显示装置的电极栅。该混合物还可以包括能生成导电通路图形的导电材料。图162画出本发明借助自组装过程制作光活性装置方法中的另一步骤，表明已生成图形的导电通路。使导电成分((ep)和(C))生成导电通路。
图163画出本发明借助自组装制作光活性装置方法中的另一步骤，表明用通过掩模的辐照，选择的像素区图形的生成。单体能够在第一聚合作用的条件下聚合，该第一聚合作用条件例如是第一辐照波长、温度、或其他产生聚合作用的参数。导电材料可以包括能够在第二聚合作用的条件下聚合，该第二聚合作用条件例如是第二辐照波长、温度、或其他产生聚合作用的参数。图164画出本发明借助自组装制作光活性装置方法中的另一步骤，表明已生成图形的像素区和导电通路。发射微粒和导电材料，能够通过有选择的导电材料的聚合，使发射微粒在发射像素中集结，还使导电材料在发射像素之间的非发射区中集结，形成导电通路图形。在聚合作用步骤中或在发射或光活性微粒能迁移的其他时间，可以加上对准场。对准场可以是磁的、电的，且已生成图形的电极可以用于定义该对准场。
图165示意画出借助自组装制作光活性装置，图上表明发射/更好的导电区域、非发射/更好的导电区域、和非发射/更差的导电区域。光活性微粒可以包括液晶组分和发色组分。上电极在发射层上，该上电极可以形成电极栅图形，以便使装置起像素化的显示器或光传感器的作用。可以在下电极与发射层之间，提供至少一层性能增强层(未画出)。该性能增强层例如可以包括，光吸收或反射层、电荷注入禁止或促进层、和/或防止例如水分或氧侵入的壁垒层。按照本发明，能够用自组装技术制作光发射装置。提供下基片和在下基片上提供下电极。在下基片上配置由混合物构成的发射层，该混合物包括发射/更好导电的材料和非发射/更差导电的材料。该混合物有选择地生成图形，使发射/更好导电材料在发射区中集结，和非发射/更差导电材料在非发射区中集结。
图166画出光可聚合单体载流子中随机分散的光活性材料的立方体。用光活性材料和光可聚合单体载流子的混合物，填充立方体。以两束或更多激光束辐照该混合物。激光束对准并偏振化，产生特定的有交替暗区和亮区的全息干涉图。图167画出图166所示立方体，表明用激光束产生的干涉图来生成全息图形后的光活性材料和已聚合的载流子。在图形的亮区，单体经受聚合作用。随着聚合作用反应的进行，单体从暗区迁移到亮区，使光活性材料在暗区中集结。最后的结果是固体聚合物，该聚合物有液晶小滴嵌入与全息干涉图暗区对应的图中。
因此，按照本发明，能够用激光干涉图对混合物有选择地生成图形，以形成三维的亮区和暗区排列。这些亮区和暗区与非发射区和发射区对应。能够用该三维图形对混合物有选择地生成图形，形成包含光活性材料(ep)的三维结构，混合物还可以包含其他成分，如没有画出的导体材料(C)，以便在混合物体积内生成需要的导电通路和发射材料图形。发射区形成被非发射区包围的各个像素。混合物还可以包括非发射/更好导电的材料。该发射/更好导电材料与非发射/更好导电材料，可以在非发射之间生成导电通路图形。发射/更好导电材料和/或非发射/更好导电材料，可以包括液晶组分。
就上面的说明而言，应当知道，对本发明的各部分，最佳的规格关系，包括大小、材料、形状、形式、功能、和操作方式、组装和使用的变化，相信本领域熟练人员是容易明白和显而易见的。所有与说明书附图及说明出示的那些内容等价的关系，都应认为被本发明涵盖。
因此，可以认为，以上所述仅是对本发明原理的示范。此外，因为本领域熟练人员容易发现许多修改和变化，所以不需要把本发明限制在出示并说明的准确构造。相应地，所有合适的修改和等效的变化，可以纳入、落在本发明的范围之内。

Claims (33)

1.一种形成OLED光发射装置的方法，特征在于如下的步骤：提供上电极和下电极，在其间定义一间隙；在该间隙内配置随机分散在液体载体内的场反应OLED微粒；和在上电极与下电极之间施加对准的场，使场反应OLED微粒在上电极和下电极之间的液体载体内，形成需要的取向。
2.按照权利要求1的形成OLED光发射装置的方法，其中的载体包括可硬化材料；且本方法还包括使该载体硬化，形成硬化的载体，以便保持场反应OLED微粒在该硬化载体内需要的取向。
3.按照权利要求1的形成OLED光发射装置的方法，其中的OLED微粒包括电介质OLED微封囊。
4.一种OLED装置，特征在于包括：第一电极；紧靠第一电极配置并定义其间间隙的第二电极；OLED微粒；和配置在所述间隙内并包含所述OLED微粒的载体材料，其中
所述OLED微粒由场反应材料形成，所述场反应材料包括静电材料和磁反应材料中的至少之一。
5.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括有机分层的粒子；每一有机分层粒子包括其间有异质结的空穴输运层和电子发射器层。
6.按照权利要求5的OLED装置，其中每一有机分层粒子，还至少包括阻挡层和发射层之一。
7.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括微封囊，每一微封囊包括内部物相和壳层，至少内部物相和壳层之一包括OLED材料，且至少内部物相和壳层之一，包括由至少静电材料和磁反应材料之一构成的场反应材料。
8.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括微封囊，每一微封囊包括内部物相和壳层，至少内部物相和壳层之一包括OLED材料，且至少内部物相和壳层之一包括某种组元，如果对该微封囊施加超过阈值的电能量，该组元将引起微封囊破裂。
9.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括微封囊，每一微封囊包括内部物相和壳层，至少内部物相和壳层之一包括OLED材料，且至少内部物相和壳层之一，包括有效地提供抵抗OLED材料劣化的壁垒的组元。
10.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括有组成部分的微封囊，这些组成部分至少包括如下材料之一：空穴输运材料、电子输运材料、场反应材料、溶剂材料、着色材料、壳层形成材料、壁垒材料、除湿剂材料、和热可熔材料，这些组成部分形成至少一种内部物相和至少一种壳层，这些组成部分的电特性，可产生通过空穴输运层和电子输运层的电传导优先路径，使电势加在第一电极和第二电极时，该微封囊能起pn结的作用。
11.按照权利要求4的OLED装置，其中的载体材料比OLED微粒有较低的电传导性，使OLED微粒提供比载体材料更低电阻的路径。
12.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括微封囊，每一微封囊包括内部物相和壳层，该内部物相包括OLED材料，且其中的壳层比OLED材料有较低的电传导性，使OLED微粒提供比壳层更低电阻的路径。
13.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括微封囊，每一微封囊包括内部物相和壳层，该壳层包括作为空穴输运材料和电子输运材料之一的OLED成分材料，而该内部物相则包括该空穴输运材料和电子输运材料中的另一种OLED成分材料。
14.按照权利要求4的OLED装置，其中的载体材料具有的光学性质，可使OLED装置在使用时，该载体材料对光能量是透明的、散射的、吸收的、和反射的材料之一。
15.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒的材料特性，至少包括磁流变特性和电流变特性之一，以便使OLED微粒在外加电场中取向。
16.按照权利要求4的OLED装置，其中的OLED微粒包括：微封囊，每一微封囊包括内部物相，该内部物相包括OLED材料及配置在第一壳层内的磁反应材料；电解液及可固化材料；和封装第一壳层、电解液、及可固化材料的第二壳层，其中，作为对外加磁场的响应，第一壳层的位置可相对第二壳层变化，又在可固化材料固化后，第一壳层相对于第二壳层的位置，被锁定在适当的位置上。
17.一种形成OLED装置的方法，特征在于如下的步骤：提供第一电极和第二电极，在其间定义一间隙；在该间隙内配置随机分散在液体载体内的场反应OLED微粒，
所述方法还包括在第一电极和第二电极之间施加对准场的步骤，以便使第一电极和第二电极之间的液体载体内的场反应OLED微粒，形成需要的取向。
18.按照权利要求17的形成OLED装置的方法，其中的载体包括可硬化材料；且本方法还包括使载体固化的步骤，形成硬化的载体，以便使场反应OLED微粒在硬化载体内保持需要的取向。
19.按照权利要求17的形成OLED装置的方法，其中的OLED微粒，是通过如下步骤形成的，该步骤包括：提供有净第一电荷的由空穴输运材料构成的第一粒子，和提供有净第二电荷的由电子输运材料构成的第二粒子，第一电荷的极性与第二电荷相反；把第一粒子和第二粒子聚集在一起，形成在其间有异质结的空穴输运层和电子输运层的统一OLED微粒。
20.按照权利要求19的形成OLED装置的方法，其中的第一粒子还至少包括发射和接收光子的活性层之一。
21.按照权利要求17的形成OLED装置的方法，其中的OLED微粒，是通过在壳层内微封装内部物相形成的，至少内部物相和壳层之一包括OLED材料，且至少内部物相和壳层之一包括由至少静电材料和磁反应材料之一构成的场反应材料。
22.按照权利要求17的形成OLED装置的方法，其中的OLED微粒，是通过在壳层内微封装内部物相形成的，该内部物相至少包括溶液状态的OLED发射器材料和OLED空穴输运材料之一。
23.按照权利要求22的形成OLED装置的方法，其中至少内部物相和壳层之一，包括场反应成分。
24.按照权利要求17的形成OLED装置的方法，其中至少第一电极和第二电极之一，包括在该第一电极和第二电极之间形成OLED像素的电极栅。
25.按照权利要求17的形成OLED装置的方法，其中的第一电极和第二电极包括薄片电极，以便形成普通的照明OLED装置。
26.一种OLED装置，特征在于包括：第一OLED像素层，由第一层电极、紧靠第一层电极配置并定义其间第一层间隙的第二层电极、第一OLED微粒、和配置在所述第一层间隙内并包含所述第一OLED微粒的载体材料构成；至少一层后续的OLED像素层，由第一后续层电极、紧靠第一后续层电极配置并定义其间第二层间隙的第二后续层电极、后续的OLED微粒构成；和配置在所述第二层间隙内并包含所述后续的OLED微粒的载体材料，其中
OLED微粒由场反应材料形成，所述场反应材料包括静电材料和磁反应材料中的至少之一。
27.按照权利要求26的OLED装置，其中第一OLED像素层的所述第一OLED微粒，响应加在第一层电极和第二层电极的驱动电压，发射第一波长范围的光；和每一所述后续OLED像素层的每一所述后续的OLED微粒，响应加在每一第一后续层电极和每一第二后续层电极的驱动电压，发射不同波长范围的光。
28.按照权利要求27的OLED装置，其中第一OLED像素层的所述第一OLED微粒，发射红色范围的光；第一后续OLED像素层的后续的OLED微粒，发射绿色范围的光；和第二后续OLED像素层的再后续的OLED微粒，发射蓝色范围的光。
29.按照权利要求27的OLED装置，还包括紧靠最后所述后续OLED像素层配置的二色性像素层，该二色性像素层包括第一二色性电极、紧靠第一二色性电极配置并定义其间二色性像素间隙的第二二色性电极、和配置在所述二色性像素间隙中的二色性单元。
30.按照权利要求26的OLED装置，其中的第二层电极包括与第一后续层电极相同的电极。
31.按照权利要求26的OLED装置，其中第一OLED像素层的所述第一OLED微粒，发射红色范围的光；第一后续OLED像素层的后续的OLED微粒，发射绿色范围的光；第二后续OLED像素层的再后续的OLED微粒，发射蓝色范围的光；和至少一层附加的后续OLED像素层的另外后续的OLED微粒，发射至少一种另外颜色范围，或颜色和/或光强不同于其他OLED微粒的颜色和/或光强的光。
32.按照权利要求26的OLED装置，其中第一OLED像素层的所述第一OLED微粒，响应第一波长范围光子的接收，发射电的能量，并把该电能量作为可检测信号，加到第一层电极和第二层电极；和每一所述后续OLED像素层的每一所述后续的OLED微粒，响应不同波长范围光子的接收，发射电的能量，并把该电能量作为可检测信号，加到每一第一后续层电极和每一第二后续层电极。
33.按照权利要求26的OLED装置，其中至少一层所述后续OLED像素层的所述后续的OLED微粒，响应光子的接收，发射电的能量，并把该电能量作为可检测信号，加到至少一层所述后续OLED像素层的所述第一后续层电极和所述第二后续层电极。
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