CN110616403A - 用于热激发oled材料的连续材料源 - Google Patents

用于热激发oled材料的连续材料源 Download PDF

Info

Publication number
CN110616403A
CN110616403A CN201910525866.7A CN201910525866A CN110616403A CN 110616403 A CN110616403 A CN 110616403A CN 201910525866 A CN201910525866 A CN 201910525866A CN 110616403 A CN110616403 A CN 110616403A
Authority
CN
China
Prior art keywords
source
ampoules
ampoule
ovjp
deposition system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910525866.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110616403B (zh
Inventor
W·E·奎因
J·J·布朗
G·麦格劳
G·科塔斯
W·T·麦韦瑟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Display Corp
Original Assignee
Universal Display Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Display Corp filed Critical Universal Display Corp
Publication of CN110616403A publication Critical patent/CN110616403A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110616403B publication Critical patent/CN110616403B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/243—Crucibles for source material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H10K71/135—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/40—Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本申请涉及用于热激发OLED材料的连续材料源。本发明提供用于沉积的系统和技术，如经由使用多个源安瓿的OVJP。所述源安瓿经布置和控制以使得载气可通过每个源安瓿依序馈入，由此允许更连续地操作和使用原本将经受热降解的材料。

Description

用于热激发OLED材料的连续材料源
相关申请的交叉引用
本申请为2018年6月18日提交的美国临时专利申请序号62/686,110的非临时申请，且要求其优先权权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于制造例如有机发光二极管的装置，和包括其的其它装置的系统和技术。
背景技术
出于多种原因，利用有机材料的光电装置变得越来越受欢迎。用于制造所述装置的许多材料相对较为便宜，因此有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其较适用于特定应用，如在柔性衬底上的制造。有机光电装置的实例包括有机发光二极管/装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电检测器。对于OLED，有机材料可以具有优于常规材料的性能优势。举例来说，有机发射层发射光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂来调节。
OLED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时会发射光。OLED正成为用于如平板显示器、照明和背光的应用中的日益受关注的技术。美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中描述若干OLED材料和配置，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
磷光发射分子的一个应用是全色显示器。针对此类显示器的行业标准需要适合于发射特定颜色(称为“饱和”色)的像素。具体来说，这些标准需要饱和红色、绿色和蓝色像素。或者，OLED可经设计以发射白光。在常规液晶显示器中，使用吸收滤光器过滤来自白色背光的发射以产生红色、绿色和蓝色发射。相同技术也可以用于OLED。白色OLED可以是单EML装置或堆叠结构。可以使用所属领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。
如本文所用，术语“有机”包括可以用于制造有机光电装置的聚合材料和小分子有机材料。“小分子”是指并非聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基并不会将某一分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧接基团或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由一系列构建在核心部分上的化学壳层组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且认为当前在OLED领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
如本文所用，“顶部”意指离衬底最远，而“底部”意指最靠近衬底。在第一层被描述为“安置于”第二层“上方”的情况下，第一层被安置于离基板较远处。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“安置于”阳极“上方”。
如本文所用，“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或传输和/或从液体介质沉积。
当认为配体直接促成发射材料的光敏性质时，所述配体可以被称为“光敏性的”。当认为配体并不促成发射材料的光敏性质时，所述配体可以被称为“辅助性的”，但辅助性配体可以改变光敏性配体的性质。
如本文所用，并且如所属领域的技术人员通常将理解，如果第一能级较接近真空能级，那么第一“最高占用分子轨道”(Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO)或“最低未占用分子轨道”(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。由于将电离电位(IP)测量为相对于真空能级的负能量，因此较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(较不负(less negative)的IP)。类似地，较高LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(EA)(较不负的EA)。在顶部是真空能级的常规能级图上，材料的LUMO能级高于相同材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级表现为比“较低”HOMO或LUMO能级更靠近这个图的顶部。
如本文所用，并且如所属领域的技术人员通常将理解，如果第一功函数具有较高绝对值，那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数，所以这意指“较高”功函数是更负的(more negative)。在顶部是真空能级的常规能级图上，“较高”功函数经说明为在向下方向上离真空能级较远。因此，HOMO和LUMO能级的定义遵循与功函数不同的定则。
关于OLED和上文所述的定义的更多细节可以见于美国专利第7,279,704号中，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
发明内容
根据一个实施例，提供一种有机蒸气喷射印刷(OVJP)沉积系统，其包括多个经由控制歧管与载气源流体连通的源安瓿，所述控制歧管包含多个阀，其中的每一个控制载气源与源安瓿中的至少一个之间的流体连接；多个加热器，所述多个加热器中的每个加热器热耦合到多个源安瓿中的一个，以使得每个源安瓿的温度可经由热耦合到源安瓿的加热器与每个其它源安瓿独立地控制；与多个源安瓿中的每一个流体连通的混合室；和与混合室流体连通的OVJP印刷头。
在一个实施例中，提供一种有机蒸气喷射印刷(OVJP)沉积系统，其包括多个经由控制歧管与载气源流体连通的源安瓿，所述多个源安瓿中的每个源安瓿含有第一源材料，其中控制歧管包含多个阀，其中的每一个控制载气源与源安瓿中的至少一个之间的流体连接；与多个源安瓿中的每一个流体连通的混合室；和与混合室流体连通的OVJP印刷头。
每个源安瓿可含有相同材料，且可以是可再填充的和/或以可拆卸方式连接至控制歧管以使得当系统处于操作中时可更换系统中的源安瓿。控制歧管可允许气流依序流经源安瓿中的每一个。可使用不同于所述多个源安瓿的一或多个额外源安瓿，在此情况下，控制歧管可允许气流依序流经初始源安瓿或额外源安瓿。载气室和控制歧管可在沉积室外部，源安瓿安置于所述沉积室中。源安瓿中的一些或全部可经由单一输送管线连接至混合室。歧管可允许将气体从载气源每次恰好输送至第一多个源安瓿中的一个。每个源安瓿可含有相同源材料。系统还可含有额外源安瓿，其可含有与多个源安瓿相同或不同的材料。冲洗气源可经由专门的气体管线与源安瓿中的一或多个流体连通。平衡歧管可用于平衡系统中的压力和/或流动。控制歧管和其它组件可经配置以将气体每次自动导引通过多个源安瓿中的至少一个，以按需要加热系统的组件，和另外依序地自动接合系统中供使用的源安瓿。
在一个实施例中，提供一种操作OVJP沉积系统的方法，所述沉积系统具有多个与载气源流体连通的源安瓿和混合室。所述方法可包括将多个源安瓿中的第一源安瓿加热至沉积温度，第一源安瓿含有第一源材料；经由混合室和OVJP喷嘴沉积第一源材料；在沉积第一材料的至少一部分之后；将多个源安瓿中的第二源安瓿加热至沉积温度；关闭第一源安瓿与混合室之间的阀；打开第二源安瓿与混合室之间的阀；以及经由混合室和OVJP喷嘴沉积第二材料。第一和第二材料可包含相同材料。方法可进一步包括使用一或多个阀将多个源安瓿中的一或多个源安瓿与沉积室和其它安瓿分离；和在一或多个源安瓿与沉积室和其它安瓿分离时沖洗和抽空一或多个源安瓿的工艺气体。方法可进一步包括将与第一源安瓿流体连通的每个阀的至少一部分加热至至少与第一源安瓿相同的温度。
附图说明
图1展示一种有机发光装置。
图2展示不具有独立电子传输层的倒置式有机发光装置。
图3显示常规OVJP沉积系统。
图4A显示包括主体和掺杂剂源的常规OVJP沉积系统的工艺流程图。
图4B显示常规OVJP沉积系统中随总流量的沉积流分率而变的掺杂剂浓度和生长速率的图。
图5显示本文公开的实施例的示例工艺流程图，其中喷射头通过一系列并联地连接至其的个别源馈入有机蒸气物种，所述个别源可依序地加热和排放。
图6显示本文公开的实施例的示例工艺流程图，其包括在所述系列的个别源中的每一个下游的切断阀。
图7显示本文公开的实施例的示例工艺流程图，其包括具有与一系列的源安瓿并联连接的下游切断阀的源，其可用与所述系列的源不同的源材料填充。
图8显示本文公开的实施例的示例工艺流程图，其包括压力/流量平衡器。
具体实施方式
一般来说，OLED包含至少一个有机层，其安置于阳极与阴极之间并且与阳极和阴极电连接。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定位在同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能态的定域电子-空穴对。当激子通过光发射机制弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以定位于准分子(excimer)或激态复合物上。非辐射机制(如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子，如例如美国专利第4,769,292号中所公开，其以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时帧内发生。
最近，已经展示了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。巴尔多(Baldo)等人,“来自有机电致发光装置的高效磷光发射(Highly EfficientPhosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”,自然(Nature),第395卷,151-154,1998(“巴尔多-I”)；和巴尔多等人,“基于电致磷光的极高效绿色有机发光装置(Very high-efficiency green organic light-emitting devicesbased on electrophosphorescence)”,应用物理快报(Appl.Phys.Lett.),第75卷,第3,4-6期(1999)(“巴尔多-II”)，所述文献以全文引用的方式并入。美国专利第7,279,704号第5-6栏中更详细地描述磷光，所述专利以引用的方式并入。
图1展示有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和阻挡层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过按顺序沉积所述层来制造。这些各种层和实例材料的性质和功能在US 7,279,704第6-10栏中更详细地描述，所述专利以引用的方式并入。
可以得到这些层中的每一个的更多实例。举例来说，柔性并且透明的衬底-阳极组合公开于美国专利第5,844,363号中，所述专利以全文引用的方式并入。经p掺杂的空穴传输层的实例是以50:1的摩尔比掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA，如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。发光和主体材料的实例公开于汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中，所述专利以全文引用的方式并入。经n掺杂的电子传输层的实例是以1:1的摩尔比掺杂有Li的BPhen，如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开，所述公开案以全文引用的方式并入。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例，所述阴极包括具有含上覆的透明、导电、溅镀沉积的ITO层的金属(如Mg:Ag)薄层的复合阴极。阻挡层的理论和使用更详细地描述于美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开第2003/0230980号中，所述专利以全文引用的方式并入。注入层的实例提供于美国专利申请公开第2004/0174116号中，其以全文引用的方式并入。保护层的描述可以见于美国专利申请公开第2004/0174116号中，其以全文引用的方式并入。
图2展示倒置式OLED 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所述层来制造。因为最常见OLED配置具有安置于阳极上方的阴极，并且装置200具有安置于阳极230下的阴极215，所以装置200可以被称为“倒置式”OLED。可以在装置200的对应层中使用与关于装置100所述的那些材料类似的材料。图2提供如何可以从装置100的结构省去一些层的一个实例。
图1和2中所说明的简单分层结构借助于非限制性实例提供，并且应理解本发明的实施例可以与各种其它结构结合使用。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的，并且可以使用其它材料和结构。可以通过以不同方式组合所述的各种层来获得功能性OLED，或可以基于设计、性能和成本因素完全省略各层。也可以包括未具体描述的其它层。可以使用除具体描述的材料以外的材料。尽管本文中所提供的许多实例将各种层描述为包括单一材料，但应理解，可以使用材料的组合，如主体和掺杂剂的混合物，或更一般来说，混合物。此外，所述层可以具有各种子层。本文中给予各种层的名称并不意图具有严格限制性。举例来说，在装置200中，空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入到发射层220中，并且可以被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施例中，可以将OLED描述为具有安置于阴极与阳极之间的“有机层”。这一有机层可以包含单个层，或可以进一步包含如例如关于图1和2所述的不同有机材料的多个层。
还可以使用未具体描述的结构和材料，例如包含聚合材料的OLED(PLED)，例如弗兰德(Friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。借助于另一实例，可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠，例如如在以全文引用的方式并入的福利斯特(Forrest)等人的美国专利第5,707,745号中所述。OLED结构可以偏离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说，衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling)，例如如在福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构，和/或如在布尔维克(Bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构，所述专利以全文引用的方式并入。
除非另外规定，否则可以通过任何合适的方法来沉积各个实施例的层中的任一个。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(OVPD)(如以全文引用的方式并入的福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积(如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮气或惰性气氛中进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和OVJD的沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以将待沉积的材料改性以使其与具体沉积方法相适合。举例来说，可以在小分子中使用支链或非支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基的取代基来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3到20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性，因为不对称材料可能具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
根据本发明实施例制造的装置可以进一步任选地包含阻挡层。阻挡层的一个用途是保护电极和有机层免受暴露于包括水分、蒸气和/或气体等的环境中的有害物质的损害。阻挡层可以沉积在衬底、电极上，沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁，或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。阻挡层可以包含单个层或多个层。阻挡层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成，并且可以包括具有单一相的组合物和具有多个相的组合物。任何合适的材料或材料组合都可以用于阻挡层。阻挡层可以并有有无机化合物或有机化合物或两者。优选的阻挡层包含聚合材料与非聚合材料的混合物，如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、PCT专利申请第PCT/US2007/023098号和第PCT/US2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”，构成阻挡层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下沉积和/或同时沉积。聚合材料与非聚合材料的重量比可以在95:5到5:95范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中，聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
根据本发明的实施例而制造的装置可以并入到多种多样的电子组件模块(或单元)中，所述电子组件模块可以并入到多种电子产品或中间组件中。所述电子产品或中间组件的实例包括可以为终端用户产品制造商所利用的显示屏、照明装置(如离散光源装置或照明面板)等。所述电子组件模块可以任选地包括驱动电子装置和/或电源。根据本发明的实施例而制造的装置可以并入到多种多样的消费型产品中，所述消费型产品具有一或多个电子组件模块(或单元)并入于其中。公开一种包含OLED的消费型产品，所述OLED在OLED中的有机层中包括本公开的化合物。所述消费型产品应包括含一或多个光源和/或某种类型的视觉显示器中的一或多个的任何种类的产品。所述消费型产品的一些实例包括平板显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板电脑、平板手机、个人数字助理(PDA)、可佩戴装置、膝上型计算机、数码相机、摄像机、取景器、微型显示器(对角线小于2英寸的显示器)、3-D显示器、虚拟现实或增强现实显示器、交通工具、包含多个平铺在一起的显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕，和指示牌。可以使用各种控制机制来控制根据本发明而制造的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。意图将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中，例如18C到30C，并且更优选在室温下(20-25C)，但可以在这一温度范围外(例如-40C到80C)使用。
本文所述的材料和结构可以应用于除OLED以外的装置中。举例来说，如有机太阳能电池和有机光电检测器的其它光电装置可以采用所述材料和结构。更一般来说，如有机晶体管的有机装置可以采用所述材料和结构。
在一些实施例中，所述OLED具有一或多种选自由以下组成的群组的特征：柔性、可卷曲、可折叠、可拉伸和弯曲。在一些实施例中，所述OLED是透明或半透明的。在一些实施例中，所述OLED进一步包含包括碳纳米管的层。
在一些实施例中，所述OLED进一步包含有包含延迟荧光发射体的层。在一些实施例中，所述OLED包含RGB像素排列或白色加彩色滤光片像素排列。在一些实施例中，所述OLED是移动装置、手持式装置或可佩戴装置。在一些实施例中，所述OLED是对角线小于10英寸或面积小于50平方英寸的显示面板。在一些实施例中，所述OLED是对角线为至少10英寸或面积为至少50平方英寸的显示面板。在一些实施例中，所述OLED是照明面板。
在发射区域的一些实施例中，所述发射区域进一步包含主体。
在一些实施例中，所述化合物可以是发射掺杂剂。在一些实施例中，所述化合物可以经由磷光、荧光、热激活延迟荧光(即TADF，也称为E型延迟荧光)、三重态-三重态消灭或这些工艺的组合产生发射。
本文所公开的OLED可以并入到消费型产品、电子组件模块和照明面板中的一或多种中。有机层可以是发射层，并且化合物在一些实施例中可以是发射掺杂剂，而化合物在其它实施例中可以是非发射掺杂剂。
所述有机层还可以包括主体。在一些实施例中，两种或更多种主体是优选的。在一些实施例中，所用的主体可以是在电荷传输中起极小作用的a)双极，b)电子传输，c)空穴传输，或d)宽带隙材料。在一些实施例中，主体可以包括金属络合物。所述主体可以是无机化合物。
与其它材料的组合
本文中描述为适用于有机发光装置中的特定层的材料可以与装置中存在的多种其它材料组合使用。举例来说，本文所公开的发射掺杂剂可以与可能存在的广泛多种主体、传输层、阻挡层、注入层、电极和其它层结合使用。下文描述或提及的材料是可以与本文所公开的化合物组合使用的材料的非限制性实例，并且所属领域的技术人员可以容易地查阅文献以鉴别可以组合使用的其它材料。
本文所公开的不同发射层和非发射层以及布置可以使用不同材料。合适材料的实例公开于美国专利申请公开第2017/0229663号中，所述公开以全文引用的方式并入。
导电性掺杂剂：
电荷传输层可以掺杂有导电性掺杂剂以大体上改变其电荷载体密度，这转而将改变其导电性。导电性通过在基质材料中生成电荷载体而增加，并且取决于掺杂剂的类型，还可以实现半导体的费米能级(Fermi level)的变化。空穴传输层可以掺杂有p型导电性掺杂剂，并且n型导电性掺杂剂用于电子传输层中。
HIL/HTL：
用于本发明中的空穴注入/传输材料未特别限制，并且可以使用任何化合物，只要所述化合物通常用作空穴注入/传输材料即可。
EBL：
电子阻挡层(EBL)可以用以减少离开发射层的电子和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比，在装置中存在此类阻挡层可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外，可以使用阻挡层来将发射限制于OLED的所需区域。在一些实施例中，与最接近EBL界面的发射体相比，EBL材料具有较高LUMO(较接近真空能级)和/或较高三重态能量。在一些实施例中，与最接近EBL界面的主体中的一或多种相比，EBL材料具有较高LUMO(较接近真空能级)和或较高三重态能量。在一个方面中，EBL中所用的化合物含有与下文所述的主体中的一个所用相同的分子或相同的官能团。
主体：
本发明的有机EL装置的发光层优选地至少含有金属络合物作为发光材料，并且可以含有使用金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要主体的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量即可。任何主体材料可以与任何掺杂剂一起使用，只要满足三重态准则即可。
HBL：
空穴阻挡层(HBL)可以用以减少离开发射层的空穴和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比，此类阻挡层在装置中的存在可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外，可以使用阻挡层来将发射限制于OLED的所需区域。在一些实施例中，与最接近HBL界面的发射体相比，HBL材料具有较低HOMO(距真空能级较远)和或较高三重态能量。在一些实施例中，与最接近HBL界面的主体中的一或多种相比，HBL材料具有较低HOMO(距真空能级较远)和或较高三重态能量。
ETL：
电子传输层(ETL)可以包括能够传输电子的材料。电子传输层可以是固有的(未经掺杂的)或经掺杂的。可以使用掺杂来增强导电性。ETL材料的实例不受特别限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要其通常用以传输电子即可。
电荷产生层(CGL)
在串联或堆叠OLED中，CGL对性能起基本作用，其由分别用于注入电子和空穴的经n掺杂的层和经p掺杂的层组成。电子和空穴由CGL和电极供应。CGL中消耗的电子和空穴由分别从阴极和阳极注入的电子和空穴再填充；随后，双极电流逐渐达到稳定状态。典型CGL材料包括传输层中所用的n和p导电性掺杂剂。
如先前所公开，各种系统和技术用于制造OLED和其它类似装置。举例来说，如先前所公开的OVJP是用于大面积OLED显示器的无掩模、无溶剂印刷技术。一般来说，将OLED材料在源室中加热至蒸发温度且将蒸气与载气一起传输至喷射头组合件，材料在其中在衬底上冷凝。OVJP技术和系统至少公开于美国专利第7,744,957号、第7,897,210号、第7,879,401号、第8,293,329号、第8,535,759号、第8,574,934号、第8,613,496号、第8,728,858号、第8,801,856号、第8,931,431号、第8,944,309号、第8,939,555号、第9,178,184号、第9,583,707号、第9,653,709号、第9,700,901号、第9,873,939号、第8,940,568号和第9,252,397号以及美国公开案第2011/0097495号、第2013/0273239号、第2015/0376787号、第2015/0380648号、第2017/0101711号、第2017/0104159号和第2017/0306486号中，其中的每一个的公开内容以全文引用的方式并入。在常规OVJP技术中，来自多个源的蒸气流在喷射至衬底上之前混合。一或多个源同时、非依序地操作，且主体-掺杂剂比可通过经由两个独立源更改气流比而在有限范围内改变。系统为分批型系统，其中将源操作至耗尽，且对室进行排放以再填充所述源。常规OLED显示器制造技术通常使用线性蒸发源和精细金属荫罩来界定个别像素。在此系统中，线性蒸发源将OLED材料加热至足以在高通量下蒸发材料的温度以快速沉积所需厚度。将大量的OLED材料装载至蒸发源中以延长沉积活动的持续时间。但是，一些OLED源材料可能在长时间暴露于高温时(例如在长期沉积活动期间)开始分解且由此损害沉积材料的质量。
为了解决这些问题，已发现如果OVJP源可依序操作，则OVJP系统的架构可用于预防或减少OLED材料的长期热降解。通过加热一小部分OLED材料且在降解变成问题之前将其消耗，可以减少或完全避免热降解。此外，使用多个可依序使用的OLED源可实现长期沉积活动，并且更确切地说，比使用常规技术所需要的或可能的时间长得多的沉积活动。本公开描述用于OVJP沉积的系统和技术，其依序使用加热的OLED源以防止OLED材料热降解且实现长期活动。
图3显示常规OVJP系统。在此系统300中，OLED材料302包含于经加热、密封的壳体304中，所述壳体含有气体入口305和气体出口306。将有机材料加热至汽化温度以在壳体的顶部空间中形成OLED材料的蒸气303。惰性载气301流经加热的壳体且变得充满有机材料。材料通过加热的输送管线307传输至喷射头发动机308。喷射头发动机含有一系列印刷孔309，其将OLED材料印刷至移动衬底310上。
OLED装置的发射层通常包括两种或更多种组件，载体传输主体和一或多种发光掺杂剂。图4A通过OVJP显示通常用于印刷主体和掺杂剂材料的组件的示意性说明。与图3中所示的系统300类似，在系统400中，载气401流经加热、密封的含有有机物的壳体，通常称为材料源。载气变得充满有机蒸气且来自主体源403和掺杂剂源404的气流在405处，如在混合室或等效组件中混合，随后进入406处的喷射头。来自所述源的有机通量通过改变源温度和载气流量来调节。源可具有相对较大热质量，且温度无法快速改变，因此温度经调节以在某一气流处获得所需通量。使用的总气流可通过用于系统400中的特定喷射头的要求确定。印刷膜中掺杂剂与主体的比可通过更改流经掺杂剂和主体源的气流的比，同时保持总流量恒定来改变。
图4B显示对于固定主体和掺杂剂源温度，常规OVJP系统中随总流量的沉积流分率(其标绘于横轴1003上)而变的掺杂剂浓度1001和生长速率1002的图。总载气流量为12sccm。掺杂剂浓度以体积百分比标绘于右纵轴1004上且特征厚度以埃标绘于左纵轴1005上。通常，对于8％至92％的气流分率，沉积膜中掺杂剂的分率在10％至60％范围内。气流调节对于组合物的中间范围(5％至95％)内的组成变化效果很好，但通常不可用于完全切断有机通量，因为有机材料具有在无载气的情况下从所述源行进至喷射头的足够蒸气压。为了完全切断源，温度必须降低至可忽略蒸气压的点，或必须在源之间且在气流混合之前添加阀。
在大批量生产系统中，通常需要使工艺设备生产尽可能多的产品，即在生产中具有尽可能少的中断和间断。生产设备的此因素被称为正常运行时间(uptime)。典型的半导体工艺设备以大于85％的正常运行时间操作。当前使用常规真空热蒸发源和荫罩(精细金属罩)制造OLED显示器。蒸发源为大型线性源，其装载有材料且加热至蒸发温度后维持至材料耗尽。蒸发发生在高真空(大约10-7托)下，其中环境气体分子的平均自由程远大于源与衬底之间的距离。蒸发材料通过源与衬底之间的间隙从源行进至衬底；蒸发材料在腔室中的所有表面上冷凝。蒸发系统必须被排放以将另一批材料装载至所述源中。为了实现所期望水平的正常运行时间，批量沉积系统必须装载有大量OLED材料以延长源材料再装载之间的时间。不幸的是，一些OLED材料在长时间保持于沉积温度之后开始降解。降解产物可降低沉积膜的性能。为了维持高装置性能，可装载的源材料的量必须减少，这缩短了源再装载之间的时间。使用较小源装载一般减少正常运行时间且增加生产成本。此外，在真空室内再装载源可能需要长浸泡时间来使其恢复至高真空，随后可以重新开始生长。
相比于常规系统，本文公开的实施例使用远离喷射头的多个材料源。多个源可装载有少量待沉积的材料且可依序使用并且因此仅在使用时加热。这可以最小化或消除热降解且提供较大总量的待装载至沉积系统中的材料。它可能还特别适合于热不稳定材料或其它可能特别易发生热降解的材料。
图5显示根据本文公开的一个实施例的此类系统的示意性说明。系统可包括多个源安瓿503a-503d和504，其与载气501源流体连通。载气501(如H2、He、Ar或类似物)可连接至气体控制歧管502，其含有阀和流量控制器以调节流至每个源安瓿503、504的流量。即，控制歧管502中的每个阀可控制载气源501与一或多个源安瓿503、504之间的流体连接。载气和控制歧管可在沉积室500外部。源503、504、混合室或其它体积505和喷射头506中的一些或全部可安置于常用沉积室500内。待通过喷射系统沉积的材料(其可包括热脆性材料)可装载至多个源安瓿503a、503b、503c、503d中。在一些布置中，更热稳定的材料可装载至较大源安瓿504中。例如，一些有机发射材料可比其他有机发射材料对热降解更具抗性，在此情况下，可使用较大源安瓿504而不引起所述材料的非所需降解，同时仍获得与可用于更热敏感或脆性的材料相比使用更大量的源材料的益处。
源安瓿503a-503d和504可各自包括或热耦合到加热器，使得每个源安瓿的温度可与每个其它源安瓿独立地控制。例如，每个源安瓿503a-503d可热耦合到个别加热器，其可用于在不改变其它源安瓿的温度的情况下设定所述源安瓿的温度。如本文中进一步详述，此类布置可允许每个源安瓿“打开”或“关闭”，即加热至沉积温度且与载气源流体连通地放置，使得源安瓿将源材料提供至喷射头506。
在沉积活动开始时，可将源503a和504加热至沉积温度且可打开将载气供应至那些源的阀以向喷射头506供应待沉积于衬底上的材料。喷射头506可以是例如OVJP印刷头。控制歧管可允许气流依序流经小源安瓿503a、503b、503c、503d中的每一个。当第一小源503a接近完成时，可将第二源503b加热至沉积温度，可关闭503a的载气供应阀，且可打开下一源503b的供应阀。一旦第一源503a不再使用，其可主动地冷却或允许冷却到环境温度。类似地，当源503b接近完成时，可将源503c加热至沉积温度，可关闭503b的供应阀，且可打开503c的供应阀。接着将源503b冷却到环境温度。对于小源的剩余部分重复此过程。当所有小源耗尽时，将源冷却且再填充。每个阀和/或气体管线可热耦合到加热器，如关于源安瓿在先前所公开，使得可以与每个其它阀和每个源安瓿独立地控制每个阀的温度，以防止系统内的冷凝和其它非所需效应。在一些实施例中，一或多个阀可由相同加热器控制，所述加热器控制源安瓿的温度，其中阀控制气体进入。或者或另外，个别加热器可用于阀、气体管线或本文公开的系统的其它组件。
通过使用依序加热的小源，热降解得以最小化。在某些情况下，相同材料可置于每个小源安瓿503a、503b、503c、503d中。这可能对于如本文中所公开的易发生热降解的源材料特别有利，因为每个源安瓿可能不在切断安瓿且对下一源安瓿处理切换之前持续足以引起所述安瓿的材料降解的长时间维持于沉积温度。此外，系统可操作较长总时段，因为每个源安瓿可在使用其它源安瓿时被移除、清洁和/或用相同或不同源材料再填充。控制歧管还可允许气流依序流经除小源安瓿503a-503d中的每一个以外的额外源安瓿，如安瓿504，与小源安瓿503依序或同时。一或多个额外源安瓿504可含有与安瓿503相同的源材料，或其可含有不同源材料。
在一些实施例中，可使用系列的源安瓿。例如，与503a-503d类似的第二系列的源安瓿可与初始系列503a-503d并联连接，使得任一系列的源安瓿可用于提供系统中的源材料。即，多组串联的源安瓿可在系统内并联连接，使得每个系列可经操作以使得系列中的源安瓿串联操作，如关于503a-503d所描述。例如，当第一系列耗尽时，可使用第二系列，同时补充第一系列中的源安瓿。
在图5和本文提供的其它图式中，例如503、504的源安瓿可称为个别“源”或“源安瓿”。在一些实施例中，如本文中所公开，每个源安瓿可在不停止操作的情况下在系统中被移除、清洁、再填充和/或替换。除非另外明确指示，否则应理解，如本文所述的材料“源”可由含有源材料的“源安瓿”提供，或视为与其等效。
图6显示如本文中所公开的实施例，其以如关于图5所描述的连续源布置并入高温度值。与关于图5描述的系统类似，可使用多个源安瓿603a、603b、603c、603d和604。载气601连接至如先前所述的气体歧管502。载气和控制歧管可位于沉积室500外部。源603、604、混合室或其它体积606和喷射头607中的一些或全部可安置于沉积室500内。待通过喷射系统沉积的材料(其可包括热脆性材料)可装载至源安瓿603a、603b、603c、603d中，和/或更热稳定材料可装载至较大源安瓿604中，如先前所述。一般来说，图6所示的系统可以与图5非常相同的方式操作，额外选项为使用一或多个高温阀605，其安置于源603a-d、604与混合体积606之间且可用于控制其间的材料流。使用高温阀可为有利的，因为源603具有正切断。在源之后省略此类阀的设计中，当源处于沉积温度时，少量材料可由于有机材料的蒸气压而离开源。此材料接着将在不存在控制阀605或类似布置的情况下传输至喷射头607。材料的量较小且可能在接通和断开的源含有相同材料时对沉积材料质量不具有任何有害效应。但是，在源含有不同材料(关于图7提供和描述其实例)的情况下，交叉污染和相关非所需效应的可能性可能增加。
添加正切断阀605降低或最小化交叉污染的可能性。如果源如图6所示的隔离阀围绕且在沉积室外部，则有可能在不暂停沉积工具操作的情况下移除、再填充和替换源安瓿。一旦分离，源可冷却至安全处理温度且接着维修或替换，同时工具的其余部分仍然较热且与外部环境分离。源可接着通过专用管线608与其自身的切断阀609用超纯载气泵送冲洗且接着在需要时升温。源系列603中的其它小源可类似地再填充，准许无限地操作工具。
图7显示如本文中所公开的沉积系统，其相比于图5和6中显示的布置包括额外源安瓿。系统包括多个连续的小源703a、703b、703c，其与先前公开的源503、603类似地操作。系统还包括一个小源安瓿708，其可含有不同源材料和含有第三源材料的一个较大源安瓿704，与如先前公开的源安瓿504、604类似。在此实例中，系统中的所有源安瓿具有正切断阀705，但这在一些实施例中可能不是所需的。一般来说，图7的系统与图5和6的系统类似地操作，其中载气701通过源安瓿703、704、708中的一或多个传输至混合室706，之后其通过喷射头707沉积。当图7的系统的操作首先开始时，源安瓿703a、704和708中的源材料可加热至其对应沉积温度，所述沉积温度可相同或不同。与源相关的上游702和下游705阀可打开，在此情况下，通过喷射头707沉积的最终材料将包括源材料703a、704和708。通过关闭用于源708的上游阀和下游阀705b，沉积材料将仅含有材料703b和704。以此方式，可使用相同系统沉积二元材料和三元材料混合物。此方法可通过添加更多源和控制阀扩展至超过3种材料。温度敏感性材料703可用于如先前所述的依序加热的源703a、703b和703c中。
在一些本文公开的实施例中，如本文中所公开的接通或断开个别源安瓿可在喷射头处产生压力或流破坏，其可能影响沉积质量。为了减小或最小化切换源时的流量和压力变化，可使用控制和平衡系统内的压力和/或流量的平衡歧管。图8显示根据本文中所公开的实施例的沉积系统的实例，其中此类歧管可用于OVJP中。如先前所公开，载气801可流经源安瓿803a-803c、804和/或808到达混合室806。如先前所公开，一或多种源材料可经由喷射头807沉积。下游阀805a和805b(安置在源安瓿之后)可以是例如三通阀，其切换从源向喷射头或流量和压力平衡歧管808的流动。平衡歧管匹配喷射头807的背压和流量，以使得当源803、804、808接通和断开时，存在极小或不存在混合体积806和/或喷射头807中的压力或流量的所得变化。为了维持平衡，平衡网络可连接至载气801(以匹配气流)和/或排气真空系统809(以维持压力)。平衡歧管还可将载气添加至混合体积以维持流动平衡。
除非相反地指示，否则如本文中所公开的图5到8中的类似组件以彼此相同或类似的方式操作。例如，每个喷射头506、607、707、807可为OVJP印刷头，且可以类似方式操作(除了从每个图中描述和显示的各种不同源安瓿接收的源材料的特定混合物以外)。类似地，取决于用于每个系统的应用，每个显示的示例系统中的每个源安瓿可包括与相同布置的其它源安瓿相同或不同的源材料。作为另一实例，每个本文公开的系统可包括一或多个加热器，其以任何合适的组合热耦合到源安瓿、阀、气体管线和系统的其它组件，以允许控制每一组件的温度。
如本文所述的源安瓿可以在每个所描述的系统内可移除、可再填充和/或可替换。即，每个源安瓿可在系统内移除、再填充和替换，或当其仍在系统中的适当位置时再填充，而不停止操作整个系统。
在一些实施例中，本文公开的系统可经配置以自动或半自动地操作。例如，如本文中所公开的沉积系统可自动加热载气且将其每次导引通过多个含有相同源材料的源安瓿中的一个源安瓿，在每个源安瓿中的源材料耗尽时从一个源安瓿自动切换至下一个。作为特定实例，参看图8，沉积系统可在更早的安瓿803a中的源材料耗尽时通过控制适当的阀来自动加热和打开源安瓿803b，以允许源材料803b沉积。类似地，系统可在安瓿803b中的源材料耗尽时自动打开源安瓿803c且关闭源安瓿803b。
应理解，本文所述的各种实施例仅借助于实例，并且并不意图限制本发明的范围。举例来说，可以在不背离本发明的精神的情况下用其它材料和结构取代本文所述的许多材料和结构。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的具体实例和优选实施例的变化形式，如所属领域的技术人员将显而易见。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论并不意图是限制性的。

Claims (15)

1.一种有机蒸气喷射印刷OVJP沉积系统，其包含：
多个经由控制歧管与载气源流体连通的源安瓿，所述控制歧管包含多个阀，其中的每一个控制所述载气源与所述源安瓿中的至少一个之间的流体连接；
多个加热器，所述多个加热器中的每个加热器热耦合到所述多个源安瓿中的一个，以使得每个源安瓿的温度可经由热耦合到所述源安瓿的所述加热器与每个其它源安瓿独立地控制；
与所述多个源安瓿中的每一个流体连通的混合室；和
与所述混合室流体连通的OVJP印刷头。
2.根据权利要求1所述的OVJP沉积系统，其中每个源安瓿含有相同材料。
3.根据权利要求2所述的OVJP沉积系统，其中每个源安瓿可再填充。
4.根据权利要求2所述的OVJP沉积系统，其中每个源安瓿以可拆卸方式连接至所述控制歧管，以使得当所述系统处于操作中时可更换所述系统中的所述源安瓿。
5.根据权利要求1所述的OVJP沉积系统，其中所述控制歧管允许气流依序流经所述多个源安瓿中的每一个。
6.根据权利要求5所述的OVJP沉积系统，其进一步包含不同于所述多个源安瓿的额外多个源安瓿，其中所述控制歧管允许气流依序流经所述多个源安瓿或所述额外多个源安瓿。
7.根据权利要求1所述的OVJP沉积系统，其中所述歧管允许将气体从所述载气源每次恰好输送至第一多个源安瓿中的一个。
8.根据权利要求1所述的OVJP沉积系统，其进一步包含一或多个阀，所述一或多个阀中的每一个控制一或多个所述源安瓿与所述混合室之间的材料流。
9.根据权利要求8所述的OVJP沉积系统，其进一步包含经由专门的气体管线与一或多个所述源安瓿流体连通的冲洗气源。
10.根据权利要求1所述的OVJP沉积系统，其进一步包含与一或多个所述源安瓿、所述载气储存室或二者流体连通的平衡歧管。
11.根据权利要求1所述的OVJP沉积系统，其中所述多个源安瓿中的至少两个包含相同材料的源。
12.根据权利要求1所述的OVJP沉积系统，其中所述控制歧管被配置成将气体每次自动导引通过所述多个源安瓿中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的OVJP沉积系统，其中所述系统自动加热载气且将其每次导引通过恰好一个源安瓿。
14.一种有机蒸气喷射印刷OVJP沉积系统，其包含：
多个经由控制歧管与载气源流体连通的源安瓿，所述多个源安瓿中的每个源安瓿含有第一源材料，其中所述控制歧管包含多个阀，其中的每一个控制所述载气源与所述源安瓿中的至少一个之间的流体连接；
与所述多个源安瓿中的每一个流体连通的混合室；和
与所述混合室流体连通的OVJP印刷头。
15.根据权利要求14所述的OVJP沉积系统，其进一步包含：
多个加热器，所述多个加热器中的每个加热器热耦合到所述多个源安瓿中的一个，以使得每个源安瓿的温度可与每个其它源安瓿独立地控制。
CN201910525866.7A 2018-06-18 2019-06-18 用于热激发oled材料的连续材料源 Active CN110616403B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862686110P 2018-06-18 2018-06-18
US62/686,110 2018-06-18
US16/429,745 US20190386256A1 (en) 2018-06-18 2019-06-03 Sequential material sources for thermally challenged OLED materials
US16/429,745 2019-06-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110616403A true CN110616403A (zh) 2019-12-27
CN110616403B CN110616403B (zh) 2023-06-16

Family

ID=66867050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910525866.7A Active CN110616403B (zh) 2018-06-18 2019-06-18 用于热激发oled材料的连续材料源

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190386256A1 (zh)
EP (1) EP3584351B1 (zh)
KR (1) KR20190142752A (zh)
CN (1) CN110616403B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4286555A1 (en) * 2022-02-23 2023-12-06 Universal Display Corporation Organic vapor jet printing system
US20230363244A1 (en) * 2022-05-09 2023-11-09 Universal Display Corporation Organic vapor jet printing system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514446A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 普莱克斯技术有限公司 多安瓿输送系统
US20100097416A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Organic dry jet printing head, and printing device and method using the same
CN102134707A (zh) * 2009-11-30 2011-07-27 三星移动显示器株式会社 沉积源、具有该沉积源的沉积装置和形成薄膜的方法
CN107847458A (zh) * 2015-06-05 2018-03-27 密执安州立大学董事会 提高有机小分子生物利用度的方法及由其制造的沉积膜

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769292A (en) 1987-03-02 1988-09-06 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with modified thin film luminescent zone
GB8909011D0 (en) 1989-04-20 1989-06-07 Friend Richard H Electroluminescent devices
US5308433A (en) * 1991-04-11 1994-05-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for vapor growth
US5703436A (en) 1994-12-13 1997-12-30 The Trustees Of Princeton University Transparent contacts for organic devices
US5707745A (en) 1994-12-13 1998-01-13 The Trustees Of Princeton University Multicolor organic light emitting devices
US5844363A (en) 1997-01-23 1998-12-01 The Trustees Of Princeton Univ. Vacuum deposited, non-polymeric flexible organic light emitting devices
US6091195A (en) 1997-02-03 2000-07-18 The Trustees Of Princeton University Displays having mesa pixel configuration
US5834893A (en) 1996-12-23 1998-11-10 The Trustees Of Princeton University High efficiency organic light emitting devices with light directing structures
US6013982A (en) 1996-12-23 2000-01-11 The Trustees Of Princeton University Multicolor display devices
US6303238B1 (en) 1997-12-01 2001-10-16 The Trustees Of Princeton University OLEDs doped with phosphorescent compounds
US6337102B1 (en) 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
US6087196A (en) 1998-01-30 2000-07-11 The Trustees Of Princeton University Fabrication of organic semiconductor devices using ink jet printing
US6097147A (en) 1998-09-14 2000-08-01 The Trustees Of Princeton University Structure for high efficiency electroluminescent device
US6294398B1 (en) 1999-11-23 2001-09-25 The Trustees Of Princeton University Method for patterning devices
US7071615B2 (en) 2001-08-20 2006-07-04 Universal Display Corporation Transparent electrodes
US8535759B2 (en) 2001-09-04 2013-09-17 The Trustees Of Princeton University Method and apparatus for depositing material using a dynamic pressure
US7744957B2 (en) 2003-10-23 2010-06-29 The Trustees Of Princeton University Method and apparatus for depositing material
US7431968B1 (en) 2001-09-04 2008-10-07 The Trustees Of Princeton University Process and apparatus for organic vapor jet deposition
US7404862B2 (en) 2001-09-04 2008-07-29 The Trustees Of Princeton University Device and method for organic vapor jet deposition
US20030159652A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-28 United Microelectronics Corp. Heating injection apparatus for vapor liquid delivery system
US20030230980A1 (en) 2002-06-18 2003-12-18 Forrest Stephen R Very low voltage, high efficiency phosphorescent oled in a p-i-n structure
WO2004006321A1 (ja) * 2002-07-08 2004-01-15 Kansai Technology Licensing Organization Co.,Ltd. シリコン窒化膜の形成方法および形成装置
US7279704B2 (en) 2004-05-18 2007-10-09 The University Of Southern California Complexes with tridentate ligands
US7968146B2 (en) 2006-11-01 2011-06-28 The Trustees Of Princeton University Hybrid layers for use in coatings on electronic devices or other articles
US7879401B2 (en) 2006-12-22 2011-02-01 The Regents Of The University Of Michigan Organic vapor jet deposition using an exhaust
US20090214782A1 (en) 2008-02-21 2009-08-27 Forrest Stephen R Organic vapor jet printing system
DE102009003781A1 (de) * 2008-06-03 2009-12-10 Aixtron Ag Verfahren zum Abscheiden eines dünnschichtigen Polymers in einer Niederdruckgasphase
US8613496B2 (en) 2009-03-25 2013-12-24 The Regents Of The University Of Michigan Compact organic vapor jet printing print head
US8931431B2 (en) 2009-03-25 2015-01-13 The Regents Of The University Of Michigan Nozzle geometry for organic vapor jet printing
US20110097495A1 (en) 2009-09-03 2011-04-28 Universal Display Corporation Organic vapor jet printing with chiller plate
US8801856B2 (en) 2009-09-08 2014-08-12 Universal Display Corporation Method and system for high-throughput deposition of patterned organic thin films
US8133349B1 (en) * 2010-11-03 2012-03-13 Lam Research Corporation Rapid and uniform gas switching for a plasma etch process
US8574934B2 (en) 2011-09-19 2013-11-05 The Regents Of The University Of Michigan OVJP patterning of electronic devices
US9873939B2 (en) 2011-09-19 2018-01-23 The Regents Of The University Of Michigan Microfluidic device and method using double anodic bonding
US20130273239A1 (en) 2012-03-13 2013-10-17 Universal Display Corporation Nozzle design for organic vapor jet printing
US8728858B2 (en) 2012-08-27 2014-05-20 Universal Display Corporation Multi-nozzle organic vapor jet printing
US8940568B2 (en) 2012-08-31 2015-01-27 Universal Display Corporation Patterning method for OLEDs
US8944309B2 (en) 2012-10-25 2015-02-03 The Regents Of The University Of Michigan Organic vapor jet print head with solder joint
US9653709B2 (en) 2012-11-20 2017-05-16 The Regents Of The University Of Michigan Optoelectronic device formed with controlled vapor flow
US9252397B2 (en) 2013-02-07 2016-02-02 Universal Display Corporation OVJP for printing graded/stepped organic layers
US9178184B2 (en) * 2013-02-21 2015-11-03 Universal Display Corporation Deposition of patterned organic thin films
US11220737B2 (en) 2014-06-25 2022-01-11 Universal Display Corporation Systems and methods of modulating flow during vapor jet deposition of organic materials
US11267012B2 (en) 2014-06-25 2022-03-08 Universal Display Corporation Spatial control of vapor condensation using convection
JP6573966B2 (ja) * 2014-07-24 2019-09-11 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション エンハンスメント層を有するｏｌｅｄデバイス
US9583707B2 (en) 2014-09-19 2017-02-28 Universal Display Corporation Micro-nozzle and micro-nozzle array for OVJP and method of manufacturing the same
KR20180030573A (ko) * 2015-08-10 2018-03-23 샤프 가부시키가이샤 증착원 및 증착 장치 그리고 증착막 제조 방법
US10566534B2 (en) 2015-10-12 2020-02-18 Universal Display Corporation Apparatus and method to deliver organic material via organic vapor-jet printing (OVJP)
US10704144B2 (en) 2015-10-12 2020-07-07 Universal Display Corporation Apparatus and method for printing multilayer organic thin films from vapor phase in an ultra-pure gas ambient
US20170229663A1 (en) 2016-02-09 2017-08-10 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US10483498B2 (en) 2016-04-22 2019-11-19 Universal Display Corporation High efficiency vapor transport sublimation source using baffles coated with source material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514446A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 普莱克斯技术有限公司 多安瓿输送系统
US20100097416A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Organic dry jet printing head, and printing device and method using the same
CN102134707A (zh) * 2009-11-30 2011-07-27 三星移动显示器株式会社 沉积源、具有该沉积源的沉积装置和形成薄膜的方法
CN107847458A (zh) * 2015-06-05 2018-03-27 密执安州立大学董事会 提高有机小分子生物利用度的方法及由其制造的沉积膜

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOHEI TSUGITA等: ""Formation of high-purity organic thin films by gas flow deposition and the effect of impurities on device characteristics"", 《DISPLAYS》 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3584351B1 (en) 2022-08-03
US20190386256A1 (en) 2019-12-19
EP3584351A1 (en) 2019-12-25
KR20190142752A (ko) 2019-12-27
CN110616403B (zh) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11746408B2 (en) Modular confined organic print head and system
JP6904681B2 (ja) 超純粋ガス環境において気相から多層有機薄膜をプリンティングするための装置及び方法
US11205751B2 (en) Nozzle design for organic vapor jet printing
US9871229B2 (en) OVJP for printing graded/stepped organic layers
US11600777B2 (en) Organic vapor jet print head with redundant groups of depositors
TW201727966A (zh) 長壽之有機發光二極體顯示器
CN110616403B (zh) 用于热激发oled材料的连续材料源
US20240150885A1 (en) Organic vapor jet printing system
US20190386257A1 (en) Depositor and print head for depositing a non-emissive layer of graded thickness
KR102389072B1 (ko) 유기 기상 제트 증착 디바이스 구성
US10600981B2 (en) Exciplex-sensitized fluorescence light emitting system
US11552247B2 (en) Organic vapor jet nozzle with shutter
US20220352467A1 (en) Ovjp system and sublimation source
US20220403501A1 (en) Ovjp injection block
KR20230157263A (ko) 유기 증기 제트 프린팅 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant