CN113964283A - 气相沉积系统在受限空间中的高度测量和控制 - Google Patents

气相沉积系统在受限空间中的高度测量和控制 Download PDF

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Abstract

本申请涉及气相沉积系统在受限空间中的高度测量和控制。所公开主题的实施例提供一种具有印刷头的装置，所述印刷头包括沉积器的微喷嘴阵列以将材料沉积在衬底上。反射式光学装置可以反射由至少一个光学传感器输出的信号，并将所述信号从所述衬底的表面反射到所述光学传感器。处理器可测定所述光学传感器与所述衬底的目标表面之间的距离。所述装置可以包括一或多个致动器，其耦合于所述至少一个印刷头，以相对于内部参考框架移动所述印刷头，并调整所述印刷头相对于所述衬底的位置。所述传感器可以用安装件固定地耦合于所述内部参考框架。所述印刷头可经配置以独立于所述光学传感器在至少一个线性或旋转运动轴上移动。

Description

气相沉积系统在受限空间中的高度测量和控制
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年7月20日提交的美国专利申请第63/054,150号的优先权，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有机发射装置，如有机发光二极管的装置和技术，以及包括其的装置和技术。用于制造的装置可以使测量更接近于印刷区并可为传感器提供热管理。
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。用于制造这样的装置的许多材料相对便宜，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，有机发射层发光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂调节。
OLED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时发射光。OLED正成为用于如平板显示器、照明和背光应用中的日益受关注的技术。若干OLED材料和配置描述于美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。针对所述显示器的行业标准需要适合于发射特定色彩(称为“饱和”色)的像素。具体来说，这些标准需要饱和的红色、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以及小分子有机材料。“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不会将分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基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，第一层被安置于离衬底较远处。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一层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。
本文可以参考层、材料、区域和装置发射的光的颜色来对其进行描述。一般来说，如本文所用，被描述为产生特定颜色的光的发射区域可以包括以堆叠方式安置于彼此上的一或多个发射层。
如本文所用，“红色”层、材料、区域或装置是指在约580-700nm的范围内发射光或其发射光谱在所述区域中具有最高峰的层、材料、区域或装置。类似地，“绿色”层、材料、区域或装置是指发射或具有峰值波长在约500-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区域或装置；“蓝色”层、材料或装置是指发射或具有峰值波长在约400-500nm范围内的发射光谱的层、材料或装置；并且“黄色”层、材料、区域或装置是指具有峰值波长在约540-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区域或装置。在一些布置中，单独的区域、层、材料、区域或装置可以提供单独的“深蓝色”和“浅蓝色”光。如本文所用，在提供独立的“浅蓝色”和“深蓝色”的布置中，“深蓝色”分量是指峰值发射波长比“浅蓝色”分量的峰值发射波长小至少约4nm的分量。通常，“浅蓝色”分量的峰值发射波长在约465-500nm范围内，并且“深蓝色”分量的峰值发射波长在约400-470nm范围内，但是对于一些配置来说这些范围可以变化。类似地，变色层是指将另一颜色的光转换或修改成具有指定用于所述颜色的波长的光的层。举例来说，“红色”滤光片是指形成具有在约580-700nm范围内的波长的光的滤光片。一般来说，存在两类变色层：通过去除光的非所需波长修改光谱的彩色滤光片，以及将较高能量的光子转换成较低能量的变色层。“颜色的”分量是指在激活或使用时产生或以其它方式发射具有如先前所述的特定颜色的光的分量。举例来说，“第一颜色的第一发射区域”和“不同于第一颜色的第二颜色的第二发射区域”描述当在装置内激活时发射如先前所述的两种不同颜色的两个发射区域。
如本文所用，发射材料、层和区域可基于由所述材料、层或区域初始产生的光，而不是由相同或不同结构最终发射的光彼此区分开，并与其它结构区分开。初始光产生通常是导致光子发射的能级变化的结果。举例来说，有机发射材料可初始地产生蓝光，所述蓝光可通过彩色滤光片、量子点或其它结构转换成红光或绿光，使得完整的发射堆叠或子像素发射红光或绿光。在此情况下，初始发射材料或层可被称为“蓝色”分量，即使子像素为“红色”或“绿色”分量。
在一些情况下，可优选地根据1931CIE坐标描述分量，如发射区域、子像素、变色层等的颜色。举例来说，黄色发射材料可具有多个峰值发射波长，一个在“绿色”区域的边缘中或附近，并且一个在“红色”区域的边缘内或附近，如先前所述。因此，如本文所用，每一颜色项还对应于1931CIE坐标颜色空间中的形状。1931CIE颜色空间中的形状是通过跟随两个颜色点与任何其它内部点之间的轨迹构造的。举例来说，可如下所示地定义红色、绿色、蓝色和黄色的内部形状参数：
Figure BDA0003171016580000041
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
根据一实施例，还提供一种有机发光二极管/装置(OLED)。所述OLED可以包括阳极、阴极和安置于阳极与阴极之间的有机层。根据一实施例，所述有机发光装置并入一或多种选自以下的装置中：消费型产品、电子组件模块和/或照明面板。
根据一实施例，装置可以包括至少一个印刷头，其具有沉积器的微喷嘴阵列以将材料沉积在衬底上。装置可以包括至少一个光学传感器，其用于每个印刷头的沉积器的微喷嘴阵列以输出信号。反射式光学装置可安置于至少一个印刷头上以反射由至少一个光学传感器输出的信号，并将所述信号从衬底的表面反射到光学传感器。装置可以包括处理器，其以通信方式耦合于至少一个光学传感器，以基于沉积器与衬底之间的偏移距离并基于至少一个光学传感器与反射式光学装置之间的距离而测定出至少一个光学传感器与衬底的目标表面之间的距离。一或多个致动器可以耦合于至少一个印刷头，以相对于从外部腔室解耦的内部参考框架移动至少一个印刷头，并调整至少一个印刷头相对于衬底的位置，其中处理器可以通信方式耦合于一或多个致动器以移动至少一个印刷头。装置的至少一个传感器可以用安装件固定地耦合于内部参考框架，并且至少一个印刷头可经配置以独立于至少一个光学传感器在至少一个线性或旋转运动轴上移动。
反射式光学装置可以是镜子、棱镜和/或分光镜。反射式光学装置可以被铣削、研磨、蚀刻、沉积或电镀于至少一个印刷头的一部分上。
装置可以包括热耦合于所述安装件以主动地冷却至少一个光学传感器的安装件的冷却装置。安装件可以是可调整的安装件。
处理器可以基于至少一个传感器与反射式光学装置之间的第一测量距离改变第一预定量，和/或反射式光学装置与衬底之间的第二测量距离改变第二预定量而控制一或多个致动器以移动至少一个印刷头。
装置的至少一个致动器可以包括第一致动器和第二致动器。至少一个印刷头可以具有第一侧和第二侧，并且第一致动器可耦合于第一侧，并且第二致动器可耦合于第二侧。第一致动器和第二致动器可控制至少一个印刷头的位置，使得可在具有沉积器的微喷嘴阵列的至少一个印刷头的第一侧和第二侧上控制至少一个印刷头与衬底之间的飞行高度间隙。第一致动器和第二致动器可为至少一个印刷头提供沿衬底法线的线性自由度和在衬底平面中的旋转自由度。
装置的至少一个光学传感器可以包括第一光学传感器和第二光学传感器，并且一或多个致动器可以包括第一致动器和第二致动器。第一光学传感器可以安置于至少一个印刷头的第一端部处，并且第二光学传感器可以安置于至少一个印刷头的第二端部处。第一光学传感器可以测定至少一个印刷头与衬底之间的第一位移，并且第二光学传感器可以测定至少一个印刷头与衬底之间的第二位移。第一光学传感器的第一输出可以由处理器用于控制第一致动器，并且第二光学传感器的第二输出可以由处理器用于控制第二致动器。
至少一个光学传感器可以包括用于一或多个致动器的每个致动器的多个传感器。处理器可以基于从相应多个传感器接收到的多个信号来控制每个致动器。
至少一个印刷头可以包括经排列以形成印刷杆的多个第一印刷头和多个第二印刷头。多个第一印刷头可以与多个第二组印刷头偏移以在印刷杆上形成交错行。
至少一个印刷头可以穿过温度受控的冷板伸出。至少一个光学传感器可安装于温度受控的冷板上。
装置可以包括至少一个热耦合加热器，以加热至少一个印刷头。
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展示具有与印刷平面对准的垂直安装的传感器的装置的前视图和等距视图。
图4展示具有从印刷头测量衬底的前表面或后表面的垂直安装的传感器的装置的前视图和等距视图。
图5展示根据所公开主题的一实施例的具有水平安装的传感器和光偏转元件布置的装置。
图6A-6C展示根据所公开主题的实施例的装置对衬底表面的测量高度的变化的响应。
图7A-7B展示根据所公开主题的实施例，伴随45度光偏转元件的水平安装的传感器(图7A)与伴随40度光偏转元件安装的10度传感器(图7B)的反射量程的比较。
图8展示根据所公开主题的实施例的在不同传感器安装角度和光偏转元件搭配下测量距离相对于飞行高度的实际变化的变化。
图9展示具有多个印刷头的印刷杆，所述印刷头包括根据所公开主题的一实施例的测量与控制系统。
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。当激子通过光电发射机制弛豫时，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。
在本文中所公开的一些实施例中，发射层或材料，如图1-2中分别所示的发射层135和发射层220，可以包括量子点。除非明确相反地指示或根据所属领域的技术人员的理解依照情形指示，否则如本文所公开的“发射层”或“发射材料”可以包括含有量子点或等效结构的有机发射材料和/或发射材料。此类发射层可以仅包括转换由单独发射材料或其它发射体发射的光的量子点材料，或其还可以包括所述单独发射材料或其它发射体，或其本身可以通过施加电流而直接发光。类似地，变色层、彩色滤光片、上转换或下转换层或结构可以包括含有量子点的材料，但此类层可以不视为如本文中所公开的“发射层”。一般来说，“发射层”或材料是如下“发射层”或材料：发射初始光，所述初始光可以通过本身在装置内不发射初始光的另一层(如彩色滤光片或其它变色层)改变，还可以基于发射层所发射的初始光，再发射光谱内容不同的改变光。
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。
在一些实施例中，安置在有机发射层上方的阳极、阴极或新层中的至少一个用作增强层。增强层包含展现表面等离激元共振的等离激元材料，所述等离激元材料非辐射地耦合于发射体材料，并将激发态能量从发射体材料转移到表面等离极化激元的非辐射模式。增强层被设置成离有机发射层的距离不超过阈值距离，其中由于存在增强层，发射体材料具有总的非辐射衰减率常数和总的辐射衰减率常数，且阈值距离是总的非辐射衰减率常数等于总的辐射衰减率常数的位置。在一些实施例中，OLED进一步包含外耦合层。在一些实施例中，外耦合层安置在增强层上位于有机发射层的相对侧上。在一些实施例中，外耦合层安置在发射层上与增强层相对的一侧，但是仍能外耦合来自增强层的表面等离激元模式的能量。外耦合层散射来自表面等离极化激元的能量。在一些实施例中，此能量作为光子被散射到自由空间。在其它实施例中，能量从装置的表面等离激元模式散射到其它模式中，例如但不限于有机波导模式、衬底模式或另一波导模式。如果能量被散射到OLED的非自由空间模式，则可以结合其它外耦合方案以将能量提取到自由空间。在一些实施例中，一或多个居间层可以安置在增强层与外耦合层之间。居间层的实例可以是介电材料，包括有机、无机、钙钛矿、氧化物，并且可以包括这些材料的堆叠和/或混合物。
增强层改变了发射体材料所驻留的介质的有效特性，从而引起以下任何一项或全部：发射率降低、发射线形改变、发射强度随角度变化、发射体材料稳定性改变、OLED效率改变以及OLED装置滚降效率降低。在阴极侧、阳极侧或这两侧上放置增强层产生利用了上述任何效果的OLED装置。除了本文中提到的以及图中所示的各种OLED实例中说明的特定功能层之外，根据本公开的OLED还可包括OLED中常见的任何其它功能层。
增强层可以包含等离激元材料、光学活性超构材料或双曲线超构材料。如本文所用，等离激元材料是其中介电常数的实部在电磁光谱的可见或紫外区域中过零的材料。在一些实施例中，等离激元材料包括至少一种金属。在这样的实施例中，金属可以包括以下各者中的至少一种：Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca、这些材料的合金或混合物、以及这些材料的堆叠。通常，超构材料是由不同材料构成的介质，其中介质整体上的作用与其材料部分的总和不同。具体地说，我们将光学活性超构材料定义为同时具有负介电常数和负磁导率的材料。另一方面，双曲线超构材料是各向异性介质，其中对于不同的空间方向，介电常数或磁导率具有不同的符号。光学活性超构材料和双曲线超构材料与许多其它光子结构，例如分布式布拉格反射器(Distributed BraggReflector，“DBR”)有着严格的区别，因为在光波长的长度尺度上，介质在传播方向上应该显示均匀。使用本领域技术人员可以理解的术语：超构材料在传播方向上的介电常数可以用有效的介质近似来描述。等离激元材料和超构材料提供了用于控制光传播的方法，其可以多种方式增强OLED性能。
在一些实施例中，增强层被设置为平面层。在其它实施例中，增强层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征，或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中，波长大小的特征和亚波长大小的特征具有锐利的边缘。
在一些实施例中，外耦合层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征，或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中，外耦合层可以由多个纳米粒子构成，并且在其它实施例中，外耦合层由安置在材料上方的多个纳米粒子构成。在这些实施例中，外耦合可以通过至少一种以下方式调节：改变多个纳米粒子的尺寸、改变多个纳米粒子的形状、改变多个纳米粒子的材料、调节材料的厚度、改变材料或安置在多个纳米粒子上的附加层的折射率、改变增强层的厚度和/或改变增强层的材料。装置的多个纳米粒子可由以下至少一者形成：金属、介电材料、半导体材料、金属合金、介电材料的混合物，一或多种材料的堆叠或分层和/或一种类型材料的芯并涂有另一种类型材料的壳。在一些实施例中，外耦合层由至少金属纳米粒子构成，其中金属选自由以下组成的群组：Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca、这些材料的合金或混合物、以及这些材料的堆叠。多个纳米粒子可以具有安置在它们之上的附加层。在一些实施例中，可以使用外耦合层来调整发射的极化。改变外耦合层的尺寸和周期性可以选择优先外耦合于空气的极化类型。在一些实施例中，外耦合层还充当装置的电极。
据相信，荧光OLED的内部量子效率(IQE)可以通过延迟荧光超过25％自旋统计限制。如本文所用，存在两种类型的延迟荧光，即P型延迟荧光和E型延迟荧光。P型延迟荧光由三重态-三重态湮灭(TTA)产生。
另一方面，E型延迟荧光不依赖于两个三重态的碰撞，而是依赖于三重态与单重激发态之间的热粒子数。需要能够产生E型延迟荧光的化合物以便具有极小单重态-三重态间隙。热能可以激活由三重态回到单重态的跃迁。这种类型的延迟荧光也称为热激活延迟荧光(TADF)。TADF的显著特征在于，延迟分量随温度归因于热能增加的升高而增加。如果逆向系间窜越速率足够快速以最小化由三重态的非辐射衰减，那么回填充单重激发态的分率可能达到75％。总单重态分率可以是100％，远超过关于电产生的激子的自旋统计限制。
E型延迟荧光特征可以见于激发复合物系统或单一化合物中。不受理论束缚，相信E型延迟荧光需要发光材料具有小单重态-三重态能隙(ΔES-T)。有机含非金属的供体-受体发光材料可能能够实现这点。这些材料的发射通常表征为供体-受体电荷转移(CT)型发射。这些供体-受体型化合物中HOMO与LUMO的空间分离通常产生小ΔES-T。这些状态可以包括CT状态。通常，供体-受体发光材料通过将电子供体部分(例如氨基或咔唑衍生物)与电子受体部分(例如含N的六元芳香族环)连接而构建。
根据本发明实施例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。根据本发明实施例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。此类消费型产品的一些实例包括平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、内部或外部照明灯和/或信号灯、平视显示器、完全或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板计算机、平板手机、个人数字助理(PDA)、可穿戴装置、膝上型计算机、数码相机、摄像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、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，如18℃到30℃，并且更优选在室温下(20-25℃)，但可以在这一温度范围外(例如-40℃到80℃)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进一步包含包括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-三重态湮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，优选两种或更多种主体。在一些实施例中，所用主体可以是在电荷传输中起很小作用的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，所述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广泛多种主体、传输层、阻挡层、注入层、电极和可能存在的其它层结合使用。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，其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：
本发明中所用的空穴注入/传输材料不受特别限制，并且可以使用任何化合物，只要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对性能起重要作用，其由分别用于注入电子和空穴的经n掺杂的层和经p掺杂的层构成。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。
制造OLED的蒸气喷射沉积方法可以包括可使用布置在印刷杆上的微喷嘴阵列的材料分配系统。可调整喷嘴与衬底之间的间隙以实现当衬底和喷嘴在印程中相对于彼此移动时产生的沉积材料的薄膜的所需厚度、宽度和/或均匀性。位移传感器可将反馈提供到控制器和/或处理器，所述控制器和/或处理器可调整印刷杆的高度以维持喷嘴与衬底之间的所需间隙。传感器安装位置与喷嘴之间的偏移量可为预定距离。此预定距离与喷嘴与衬底之间的距离的测量结果之见的差可为间隙。由于相对于所需印刷间隙，衬底表面在尺度上可能并不平整，因此可测量靠近印刷区的间隙。
有机蒸气喷射印刷(OVJP)为热印刷工艺，并且衬底的表面可能在其受到来自热蒸气射流的热负荷和接近可能具有预定温度范围的热印刷杆时而移动。当传感器可以测量接近于印刷区的间隙时，所公开主题的实施例可以将微喷嘴阵列和衬底之间的间隙维持在精密公差(例如，预定公差范围)。由于传感器的操作温度范围可能小于印刷杆的操作温度范围，所公开主题的实施例可以对传感器进行热管理。所公开主题的实施例可以使测量更接近于印刷区并可为传感器提供热管理。
所公开主题的实施例可监测衬底与OVJP系统的印刷头中的基于微喷嘴阵列的沉积器之间的距离。在一些实施例中，可以使用不同类型的传感器来测定喷嘴和表面之间的距离，如光学传感器和电容性传感器。在一个实施例中，光学位移传感器阵列(例如，多个传感器)可与每个微喷嘴阵列一起使用。光信号可以从衬底上的目标表面正交地反射，并可以返回到传感器。处理器可以计算出从传感器到衬底表面的距离。处理器可以使用此值，以及喷嘴和传感器的安装高度之间的预定偏移，来测定喷嘴到衬底的间隙。此间隙可称为飞行高度。
图3展示根据所公开主题的一实施例的具有与印刷平面对准的垂直安装的传感器的装置以及安装布置的前视图和等距视图。印刷头101可以包括沉积器102的微喷嘴阵列定位于衬底103上方。印刷头101的位置可由多个致动器104(例如，多个致动器)控制以调整印刷头101的每一侧的高度。光学传感器105可通过支座106稳固地连接于印刷头101的第一侧和第二侧。由从传感器105到衬底108的测量距离与每一传感器105与沉积器102之间的偏移距离109之间的差来计算衬底103与沉积器102之间的距离107。如图3所示，传感器105可以沿着与沉积器阵列102相同的平面安装，或者如图4所示，传感器105可以在沉积器阵列102的前面和/或后面。
图3-4展示印刷头101的垂直取向图，其中衬底103在图3中垂直于页面平移并在图4中沿水平方向平移。图3-4中所示的传感器105可具有2mm直径的主体，这可能是图3-4所示的实施例中可使用的最小直径。印刷头101的操作温度可比传感器105的最高操作温度高数百摄氏度。将传感器105连接于印刷头101的支座106(即，刚性紧固件)可防止传感器105过热。在实践中，支座106可使传感器105与印刷区相隔超过5mm以将传感器105热隔离。在离印刷区5mm远的地方测量可能会带来误差。
图5展示根据所公开主题的一实施例的具有水平安装的传感器和镜子布置的装置。在此实施例中，装置可以包括反射式光学装置301，如镜子、棱镜和/或分光镜，以及水平安装的传感器302。当使用反射式光学装置301时，传感器302的主体可不通过支座(例如，图3-4中所示的支座106)连接于印刷头101。实际上，伴随印刷头101由于将印刷头101连接于固定框架303的致动器的运动而垂直移动，传感器302可相对于内部参考框架303固定在适当位置。固定光学传感器302探针的位置可以为传感器302提供冷却和/或热管理，从而改进了位移测量的准确性和可重复性，同时减少了损坏传感器302的可能性。在图5中由传感器302进行的测量可以是传感器302与镜面反射式光学装置301之间的距离304和反射式光学装置301与衬底103之间的距离305这两者的累积距离。喷嘴高度与由传感器304测量的距离之间的偏移距离可由处理器306用于进行飞行高度的计算。处理器306可以通信方式耦合于致动器104和传感器302。处理器可基于来自传感器302的输出信号而控制致动器104。
图6A-6C以任意单位展示装置对衬底表面位置变化的响应。图6A展示装置的初始配置，其中传感器测量到27个单位，而实际飞行高度401为4个单位。从传感器到镜子的量程402为11个单位，而从镜子到衬底的量程403为16个单位。量程的总和可为由传感器输出的距离。传感器与喷嘴之间的偏移可为这些距离之间的差(即，27–4＝23个单位)。此偏移可由处理器使用以使其报告正确的飞行高度。
当装置观察到测量结果有-2变化时，如图6B所示，处理器和/或传感器可控制致动器404以将印刷头的位置向上调整2个单位。图6C展示位置调整之后的印刷头。测量可在原来的27个单位的设定点，而沉积器与衬底之间的距离可在原来的4个单位的值处。传感器的位置可为固定的，因此传感器波束与反射式光学装置405相交的点可随着印刷头移动而改变。所测量的距离可随传感器与反射式光学装置以及反射式光学装置与衬底之间的路程长度的改变而改变。衬底与反射式光学装置之间的路程长度在图6B-6C中可不变。传感器与反射式光学装置之间的路程长度可随着印刷头上升而延长2个单位。只要总路程长度保持恒定，那么沉积器阵列与衬底之间的距离可保持恒定。如果印刷头遇到的是下降而不是上升，那么可能会发生相反情况。反射式光学装置与衬底之间的路程长度一开始可能有所增加，并且印刷头可能会相应地向下移动。此向下的运动可能不会改变印刷头和衬底之间的光程长度，但可能会缩短反射式光学装置和传感器之间的路程长度，直到恢复目标值。传感器的预定采集速率可使得可按毫秒测量这些变化的响应时间。
图7A-7B展示根据所公开主题的实施例，伴随45度反射式光学装置的水平安装的传感器(图7A中所示)与伴随40度反射式光学装置安装的10度传感器(图7B)的反射量程的比较。
当水平安装传感器时，安装位置的选择可能较困难，如图7A中所示。为了使测量点尽可能地接近于印刷区，反射式光学装置501可以靠近沉积器阵列定位，并因此也靠近衬底502。传感器的中心线503可水平地安装在大于其半径的高度504处以避免接触衬底502，并且可将反射式光学装置501放置在比这更接近衬底的地方。图7B展示通过使用10度的安装角505，配以40度反射式光学装置501，测量点可更接近于印刷区。此配置可保持传感器的主体远离热印刷头组合件和衬底502。
图7B展示当传感器呈水平与垂直之间的任何角度时，处理器可根据经校准的「归零」位置调整所测量的传感器的信号。单位在图7B中被归一化，以展示在飞行高度变化为1个任意单位(AU)的情况下，量程长度507在到达反射式光学装置表面之前可能增加1个任意单位，并且可能有0.174个任意单位的较小垂直行程508。因此，传感器可具有1-0.174＝0.826个任意单位的高度变化。
图8展示根据所公开主题的实施例的在不同传感器安装角度和反射式光学装置搭配下测量距离相对于飞行高度的实际变化的变化。纵轴601展示所测量的光程长度的变化，而横轴602展示飞行高度的实际变化。各线条显示了安装在衬底平面中的传感器与45度反射式光学装置(例如，线条603)；在衬底表面上方10度安装的传感器与40度反射式光学装置(例如，线条604)；在衬底表面上方20度安装的传感器与35度反射式光学装置(例如，线条605)；和在衬底表面上方30度安装的传感器与30度反射式光学装置(例如，线条606)的情况。倾斜安装的传感器的调整可减少相对于实际位移变化的所测量的位移变化。虽然装置的处理器可以考虑到调整的变化，但这仍可能降低传感器的位移测量的精确度。在所公开主题的实施例中，传感器可尽可能接近水平或垂直安装以最大限度地减少这些影响。
图9展示根据所公开主题的一实施例的包括多个印刷头的印刷杆。图9的印刷杆组合件向下看是在衬底上。多个印刷头701可排列成行列(例如，两个行列，如图9中所示)以形成交错行，其消除了在印刷头701下方沿垂直于一行印刷头701的方向702移动的衬底上的覆盖间隙。每个印刷头701可以在其外表面之每个端部上具有反射式光学装置703。光学传感器704可以与每个反射式光学装置703对准，以追踪印刷头701的底部处的沉积器与其所处位置处的衬底之间的位移。可将此信息提供给处理器，所述处理器可使用致动器调整印刷杆以维持印刷杆中的每个印刷头701与衬底之间的恒定飞行高度。
所公开主题的实施例通过将测量点移动到更接近衬底的位置(其为先前不可接近的区域)来改进测量的可靠性。传感器可安装在离包括印刷头的热组合件较远的地方，这会显著地减少到传感器和其安装件的热负荷。所公开主题的实施例改进传感器的寿命并维持稳定、可靠的测量。具有所公开主题的实施例的特征的装置可以按比例调整，因为传感器并非沿着同一喷嘴平面安装，如图3所示。实际上，其可安装在前衬底表面或后衬底表面上方。
上文结合图5-9所述的所公开主题的实施例可以包括具有至少一个印刷头(例如，图5中所示的印刷头101)的装置，所述印刷头包括沉积器(例如，图5中所示的沉积器102)的微喷嘴阵列以将材料沉积在衬底(例如，图5中所示的衬底103；图7A-7B中所示的衬底502)上。所公开主题的一些实施例可以包括至少一个热耦合加热器，以加热至少一个印刷头。装置可以具有至少一个光学传感器(例如，图5中所示的传感器302；图9中所示的传感器704)，其用于每个印刷头的沉积器的微喷嘴阵列以输出信号。
反射式光学装置(例如，图5中所示的反射式光学装置301；图7A-7B中所示的反射式光学装置501；图9中所示的反射式光学装置703)可安置于至少一个印刷头上以反射由至少一个光学传感器输出的信号，并将所述信号从衬底的表面反射到传感器。反射式光学装置可以是镜子、棱镜或分光镜。反射式光学装置可以被铣削、研磨、蚀刻、沉积或电镀于至少一个印刷头的一部分上。
处理器(例如，图5中所示的处理器306)可以通信方式耦合于至少一个光学传感器，以基于沉积器与衬底之间的偏移距离并基于至少一个光学传感器与反射式光学装置之间的距离而测定出至少一个光学传感器与衬底的目标表面之间的距离。处理器可以通信方式耦合于致动器以基于从光学传感器接收到的信号控制致动器的移动。
一或多个致动器(例如，图5中所示的致动器104)可以耦合于至少一个印刷头，以相对于从外部腔室解耦的内部参考框架(例如，图5中所示的内部参考框架303)移动至少一个印刷头。内部参考框架可经配置以使得其不弯曲。外部腔室可围封和/或包围印刷头、传感器、反射式光学装置、致动器、衬底和内部参考框架。至少一个传感器可以用安装件固定地耦合于内部参考框架。至少一个印刷头可经配置以独立于至少一个光学传感器在至少一个线性或旋转运动轴上移动。举例来说，致动器可独立于光学传感器移动至少一个印刷头。
处理器可经配置以基于至少一个传感器与反射式光学装置之间的第一测量距离改变第一预定量，和/或反射式光学装置与衬底之间的第二测量距离改变第二预定量而控制一或多个致动器以移动至少一个印刷头。
至少一个致动器可以包括第一致动器和第二致动器。至少一个印刷头可以具有第一侧和第二侧，并且第一致动器可耦合于第一侧，并且第二致动器可耦合于第二侧。第一致动器和第二致动器可控制至少一个印刷头的位置，使得在具有沉积器的微喷嘴阵列的至少一个印刷头的第一侧和第二侧上控制至少一个印刷头与衬底之间的飞行高度间隙。第一致动器和第二致动器可为至少一个印刷头提供沿衬底法线的线性自由度和在衬底平面中的旋转自由度。
在一些实施例中，冷却装置可以热耦合于传感器的安装件。冷却装置可以主动地冷却至少一个光学传感器的安装件。传感器安装件可以是可调整的安装件，其可经配置以改变传感器的取向。
在一些实施例中，至少一个光学传感器可以包括第一光学传感器和第二光学传感器，并且一或多个致动器包含第一致动器和第二致动器。第一光学传感器可以安置于至少一个印刷头的第一端部处，并且第二光学传感器被安置于至少一个印刷头的第二端部处。第一光学传感器可测定至少一个印刷头与衬底之间的第一位移，并且第二光学传感器测定至少一个印刷头与衬底之间的第二位移。
第一光学传感器的第一输出可由处理器用于控制第一致动器，并且第二光学传感器的第二输出由处理器用于控制第二致动器。
在一些实施例中，至少一个光学传感器可以包括用于一或多个致动器的每个致动器的多个传感器。处理器可以基于从相应多个传感器接收到的多个信号来控制每个致动器。
至少一个印刷头可以包括经排列以形成印刷杆的多个第一印刷头和多个第二印刷头。多个第一印刷头可以与多个第二组印刷头偏移以在印刷杆上形成交错行。
在一些实施例中，至少一个印刷头可以穿过温度受控的冷板伸出。至少一个光学传感器可安装于温度受控的冷板上。
应理解，本文所述的各种实施例仅作为实例，并且不打算限制本发明的范围。举例来说，本文所述的材料和结构中有许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的特定实例和优选实施例的变体，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无意为限制性的。

Claims (15)

1.一种装置，其包含：
至少一个印刷头，其包括沉积器的微喷嘴阵列以将材料沉积在衬底上；
至少一个光学传感器，其用于每个印刷头的所述沉积器的微喷嘴阵列以输出信号；
反射式光学装置，其安置于所述至少一个印刷头上以反射由所述至少一个光学传感器输出的信号，并将所述信号从所述衬底的表面反射到所述光学传感器；
处理器，其以通信方式耦合于所述至少一个光学传感器，以基于所述沉积器与所述衬底之间的偏移距离并基于所述至少一个光学传感器与所述反射式光学装置之间的距离而测定出所述至少一个光学传感器与所述衬底的目标表面之间的距离；和
一或多个致动器，其耦合于所述至少一个印刷头，以相对于从外部腔室解耦的内部参考框架移动所述至少一个印刷头，并调整所述至少一个印刷头相对于所述衬底的位置，其中所述处理器可以通信方式耦合于所述一或多个致动器以移动所述至少一个印刷头，
其中所述至少一个传感器用安装件固定地耦合于所述内部参考框架，并且其中所述至少一个印刷头可经配置以独立于所述至少一个光学传感器在至少一个线性或旋转运动轴上移动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述反射式光学装置是选自由镜子、棱镜和分光镜组成的群组的至少一种。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述反射式光学装置被铣削、研磨、蚀刻、沉积或电镀于所述至少一个印刷头的一部分上。
4.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：
热耦合于所述安装件以主动地冷却所述至少一个光学传感器的安装件的冷却装置。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述安装件包含可调整的安装件。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器基于选自由以下组成的群组的至少一个而控制所述一或多个致动器以移动所述至少一个印刷头：所述至少一个传感器与所述反射式光学装置之间的第一测量距离改变第一预定量；和所述反射式光学装置与所述衬底之间的第二测量距离改变第二预定量。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个致动器包括第一致动器和第二致动器，
其中所述至少一个印刷头具有第一侧和第二侧，并且所述第一致动器耦合于所述第一侧，并且所述第二致动器耦合于所述第二侧，并且
其中所述第一致动器和所述第二致动器控制所述至少一个印刷头的位置，使得在具有所述沉积器的微喷嘴阵列的所述至少一个印刷头的第一侧和第二侧上控制所述至少一个印刷头与所述衬底之间的飞行高度间隙。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个光学传感器包含第一光学传感器和第二光学传感器，并且所述一或多个致动器包含第一致动器和第二致动器，
其中所述第一光学传感器被安置于所述至少一个印刷头的第一端部处，并且所述第二光学传感器被安置于所述至少一个印刷头的第二端部处，
其中所述第一光学传感器测定所述至少一个印刷头与所述衬底之间的第一位移，并且所述第二光学传感器测定所述至少一个印刷头与所述衬底之间的第二位移，并且
其中所述第一光学传感器的第一输出由所述处理器用于控制所述第一致动器，并且所述第二光学传感器的第二输出由所述处理器用于控制所述第二致动器。
9.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个光学传感器包含用于所述一或多个致动器的每个致动器的多个传感器，并且其中所述处理器基于从所述相应多个传感器接收到的多个信号来控制每个致动器。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个印刷头包括经排列以形成印刷杆的多个第一印刷头和多个第二印刷头。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述多个第一印刷头与所述多个第二组印刷头偏移以在所述印刷杆上形成交错行。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个印刷头穿过温度受控的冷板伸出。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述至少一个光学传感器安装于所述温度受控的冷板上。
14.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：
至少一个热耦合加热器，以加热所述至少一个印刷头。
15.一种消费型电子装置，其由包含以下的装置制造：
至少一个印刷头，其包括沉积器的微喷嘴阵列以将材料沉积在衬底上；
至少一个光学传感器，其用于每个印刷头的所述沉积器的微喷嘴阵列以输出信号；
反射式光学装置，其安置于所述至少一个印刷头上以反射由所述至少一个光学传感器输出的信号，并将所述信号从所述衬底的表面反射到所述光学传感器；
处理器，其以通信方式耦合于所述至少一个光学传感器，以基于所述沉积器与所述衬底之间的偏移距离并基于所述至少一个光学传感器与所述反射式光学装置之间的距离而测定出所述至少一个光学传感器与所述衬底的目标表面之间的距离；和
一或多个致动器，其耦合于所述至少一个印刷头，以相对于从外部腔室解耦的内部参考框架移动所述至少一个印刷头，并调整所述至少一个印刷头相对于所述衬底的位置，其中所述处理器可以通信方式耦合于所述一或多个致动器以移动所述至少一个印刷头，
其中所述至少一个传感器用安装件固定地耦合于所述内部参考框架，并且其中所述至少一个印刷头可经配置以独立于所述至少一个光学传感器在至少一个线性或旋转运动轴上移动。
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