CN1444297A - 有机材料从给予体转移形成有机发光二极管装置中的一层 - Google Patents

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Abstract

公开了一种将有机材料从给予体转移到底板以在一个或多个OLED装置上形成一层有机材料层的方法和设备，是在减压环境中将第一夹具和第二夹具对齐并将底板和给予体置于由第一和第二夹具所限定的小室中；在给予体的非转移面上增加压力以保证给予体相对于底板的位置；将第一夹具上提供的活动元件从封闭位置移动到展开的辐射接受位置，让辐射传送到给予体的非转移面，这样便会产生热量，使有机材料从给予体转移到底板。

Description

有机材料从给予体转移形成有 机发光二极管装置中的一层
本发明涉及有机电致发光(EL)装置，也知之为有机发光二极管(OLED)。本发明特别涉及从给予体转移有机材料以在这种装置中形成一层或多层有机层。
在有一系列彩色像素，诸如红、绿和蓝色像素(常称之为RGB像素)的彩色或全彩色有机电致发光(EL)显示器中，精确图形的形成要求生色的有机EL介质产生RGB像素。基本的EL装置具有共同的阳极、阴极和夹在阳极和阴极之间的有机EL介质。有机介质由一层或多层有机薄膜组成，其中的一层或一层中的区域主要负责光的产生或电致发光。这一特殊的层一般称之为有机EL介质发光层。在有机EL介质中的其它层则共同促使电子的传输，并被称之为空穴传输层(空穴导电)或称之为电子传输层(电子导电)。在全彩色有机EL显示板中形成RGB像素是需要设计一种方法以精确地绘制有机EL介质发射层或整个有机EL介质的图形的。
典型的电致发光像素是用荫罩技术在显示器上形成的，诸如共同转让的美国专利申请US-A-5,742,129所述。虽然此技术有效，但也有几个缺点。使用荫罩技术难以达到像素尺寸的高分辨率。而且底板和荫罩对准是困难的，必须十分小心使像素在合适的位置形成。当需要增加底板尺寸时，形成适合位置的像素是难于操作的。荫罩法还有一个缺点是荫罩空穴因时间而变得堵塞。荫罩上堵塞的空穴可导致EL显示器上的非功能像素这一不理想的结果。
荫罩法还有一些问题，制作一边的尺寸大于几英寸的EL装置时，就变得特别明显。制造精度合要求(空穴位置为±5微米)以精确地形成EL装置的较大的荫罩是极其困难的。
绘制高分辨率有机EL显示器图形的方法公开于Grande等人的共同转让美国专利申请US-A-5,851,709中。此方法包括下列的步骤次序：1〕提供具有相对第一和第二表面的给予体底板；2〕在给予体底板的第二表面形成光传输绝热层；3〕在绝热层上形成一光吸收层；4〕提供有从第二表面到绝热层的开口系列的给予体底板；5〕提供在光吸收层上形成的可转移的形成颜色的有机给予体层；6〕按底板中的开口和装置上对应的彩色像素之间已调定的关系将给予体底板与显示器底板精确对准；7〕采用一辐射源以使开口上的光吸收层传输足够的热量，使给予体底板上的有机层转移到显示器底板。Grande等人的方法的问题在于要求在给予体底板上制出一系列的开口，这就产生了许多与荫罩法相同的问题，包括要求在给予体底板和显示器底板之间要有精确的机械对准。还有一个问题是，给予体图形是固定的，不容易进行改变。
使用非图形给予体板和精确的光源(诸如激光)可以消除图形给予体中所遇到的许多困难。这一方法由Littman公开于共同转让的US-A-5,688,551以及Wolk等人的系列专利(US-A-6,114,088；US-A-6,140,009；US-A-6,214,520和US-A-6,221,553)中。
Tang在共同转让的专利申请US-A-5,937,272中叙述了用EL材料的蒸气沉积法将多色像素(例如红、绿和蓝色子像素)在薄膜晶体管(TFT)阵列底板上形成图形。这样的EL材料可以预涂在给予体承载材料的一个面上，并用蒸气沉积法以选定的图形转移到底板上(如上述专利US-A-5,937,272的图4、5、6)。
所述EL材料的转移最好是如Tang在上述专利中所述的在真空室中进行，特别是在给予体和底板之间维持真空。在EL材料进行转移时，给予体和底板必须靠得很近(按照tang的方法，涂料和底板凸起部分之间的距离要小于250微米)。再者，给予体可以与底板的凸起部分接触，并由此在涂层和沉积EL材料的底板凹进部分之间保持足够的间隙。总之，要求使用一种方法使给予体和底板在真空室中保持接触，同时维持给予体和底板之间的真空。
在Isber g等人的共同转让欧洲专利申请1028001中，公开了一种给予体层和底板之间的促粘层的使用。这有助于促进Tang等人所要求的紧密接触，但这也会是一个缺点，因为促粘层可以引入以粘合剂形式存在的杂质。
因此，本发明的目的是提供一个确定给予体元件与OLED底板的相对位置有效的方法，使之形成一层或多层有机材料层。
此目的的完成是用一种设备将给予体上的有机材料转移到底板，以在一个或多个OLED装置上形成一层有机材料层。这一设备包括：
(a)减压的真空室；
(b)置于真空室中的第一夹具；
(c)置于真空室中的第二夹具，与第一夹具对齐并与之组合以夹紧用第一和第二夹具至少之一支承的给予体和底板，并形成位于给予体非转移表面的第二室；
(d)给第二室提供气体的措施，以给给予体的非转移表面施以压力，保证相对于底板的给予体位置；
(e)第一夹具包括一活动件，在封闭位置(限定真空室的一个表面)和展开的辐射接受位置(让辐射传送至给予体的非转移面)之间移动，由此产生热量，并使有机材料从给予体转移至底板；
(f)照明光源，将辐射通过展开的辐射接受位置引向给予体，使有机材料转移到底板。
这一目的也以从给予体转移有机材料到底板以在一个或多个OLED装置上形成一层有机材料的方法而完成。该方法包括以下步骤：
(a)在减压环境下将第一夹具与第二夹具对齐，并将底板和给予体置于由对齐的第一和第二夹具所限定的小室内；
(b)增加施于给予体非转移表面的压力，以保证给予体相对于底板的位置；
(c)步骤b以后，将第一夹具上的活动件从封闭位置移动到展开位置，让辐射传送到给予体的非转移表面，这样便能产生热量，并使有机材料从给予体转移至底板；
(d)用辐射经由展开的辐射接受位置辐照给予体，使有机材料转移至底板。
这一方法的优点是，它在真空或真空环境中在给予体材料和底板之间提供了均匀的间隙，并最好能在给予体和底板之间维持真空。这样便能在有利于减少污染有利的真空环境中适合地夹住给予体和底板。另一优点是，此方法和设备能降低光学变形的可能性。还有一个优点是，此设备更容易升级以生产比其它方法更大的显示器。再有的一个优点是，设备中由第一和第二夹具形成的小室可以变得更小，以便能够较快地加压或减压，提高生产能力。进一步的优点是，本发明能实现完全自动化，包括给予体和底板介质的处理。本发明特别适合在具有许多OLED显示器装置的大面积上形成有机层。由于是在过程中形成，因此提高了生产能力。
图1是根据本发明设计的设备的一个具体实施方案的展开状态横截面图；
图2是上述设备的封闭状态横截面图；
图3是显示细节的封闭状态的图1和图2设备的一部分；
图4a是使用激光时上述设备的横截面图；
图4b是使用闪光灯时上述设备的横截面图；
图5a所示是用于本发明的给予体结构的一个具体实施方案；
图5b所示是用于本发明的给予体结构的另一具体实施方案；
图5c所示是用于本发明的给予体结构的又一具体实施方案；
图6a所示是根据本发明的给予体在底板上的放置的一个具体实施方案横截面图；
图6b所示是根据本发明的给予体在底板上的放置的另一具体实施方案横截面图；
图7a所示是用光处理的一种方法将有机材料从给予体转移到底板上的横截面图；
图7b所示是用光处理的另一方法将有机材料从给予体转移到底板上的横截面图；
图8所示为处理过的底板的平面图。
因为装置的特征尺寸(诸如层厚)常在微米以下，为了便于看清，各图已经放大而非准确的尺寸。
“显示器”或“显示板”一词是指能够用电子显示视频图文的屏幕。“像素”一词的技术公认用法是指独立于其它部分的可以受激发光的显示板上的面积。“OLED装置”一词是用其包括有机发光二极管作为像素的显示器装置的技术公认含义。一种彩色OLED装置发射至少一种颜色的光。采用“多色”一词以叙述能够在不同区域发射不同色彩光线的显示板，特别是用来叙述能显示不同颜色影象的显示板。这些区域不必是相邻的。“全色”一词是叙述能够发射可见光谱的红、绿和蓝色区域光线并叙述任何组合色彩影象的多色显示板。红色、绿色和蓝色是三种主色，将三种主色恰当地混合可以产生其它各种颜色。“色彩”一词是指可见光谱范围内的光发射的色饱和度情况，不同的色彩呈现视觉上能分辨的颜色差别。像素或子像素一般用来表示显示板中的最小可寻址单元。对于单色显示器来说，像素或子像素之间是没有区别的。“子像素”是用于单色显示板的，并且是用来标示能够独立寻址的以发射特定颜色的像素部分的，例如蓝色子像素是能够被编址以发射蓝光的像素部分。在全色显示器中像素一般包括三原色子像素，即蓝色、绿色和红色。“节矩”一词是用来指分离显示板中两个像素或子像素的距离。因此，子像素节矩意即两个像素间的间隙。
Phillips等人在其共同转让的美国专利申请SN10/21,410中公开了一种设备，该设备在给予体元件的一面提供压力，因而增进了给予体元件和底板之间的紧密接触，同时又保持了底板和给予体元件之间的真空，有利于元件材料的转移。此设备的设计包括作为真空室一部分的透明部分去维持给予体元件的压力。诸如用激光束对给予体元件的照射是通过透明部分完成的。用这种设备生产较大的显示设备要求有较大的透明部分，必须有一个较厚的透明部分维持加压室和真空室之间压力差。厚度的增加对激光束产生较大的光学影响，诸如折射、反射和光的散射，增加了发射过程中光学畸变的可能性，也增加了生产无用显示装置的可能性。
现回到图1，图1所示是展开的设备8的一个具体实施方案的横截面图，它的设计可以根据本发明在一个或多个OLED装置上形成一层有机材料，该设备包括两个夹具。第一夹具10包括基板20。在此特殊的实例中，底板是一加工成下述特征的开口矩形板。基板20支承给予体32和底板34，并能容纳安装于刚性构架30上的给予体32。靠着基板20的是一活动件26，它可以是板形或其它方便的形状。在此所示的活动件26是处于封闭的位置的。活动件26可以移至一展开位置以便暴露给予体32的非转移面33。在封闭位置，活动件26是靠着基板20并压着垫圈22的，垫圈置于为其加工好的槽22中。处于封闭位置时，活动件26、垫圈22和基板20形成了一气密室，在此定义为无液体漏出或是在真空室39内不给环境带来负面影响的足够低的渗漏率。因此，在这一构造中，活动件26形成真空室39的一部分内表面。基板20还有另一经过加工的糟，可以放入垫圈24。
第二夹具12包括板件38，它与夹具10对齐并组合，将底板34和给予体32固定并以压力接触密封圈24，在给予体32的非转移表面33和活动件26之间建立一个气密室。板件38是由刚性材料制成的，诸如钢或硬质塑料，最好是平的在激光的焦深范围内。
图1中的第一和第二夹具10和12的这种松散的关系能使给予体32和底板34在设备8中便于放入或取出。给予体32在夹具之间的放置是使它支撑在夹具10上。底板34置于给予体32和夹具12之间。由于给予体32可以由柔软的载体形成，可以选用刚性构架30作为薄片给予体32装卸的支承体。如果使用刚性构架30，基板20将包括机床加工的槽14以容纳刚性构架30。
第一夹具10是置于真空室39中的，并形成真空室39的一部分。第二夹具也置于真空室39中。真空室39包括维持真空室39减压的真空泵41。“减压”和“真空”二词均被定义为1托或更低的压力。这对某些类型的转移是有利的，其原因有：1〕在真空下经过非接触间隙的转移是比较有效的；2〕一些给予体材料对氧、湿气或其它的污染物敏感。
底板34可以是为接受来自给予体的有机材料提供表面的有机固体、无机固体或有机和无机固体的组合。底板34可以是刚性或柔性的，并可被加工成为分离的单个制件，诸如薄板或薄片或是连续的卷状物。典型的底板材料包括玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、半导体氰化物、或它们的组合。底板34可以是均匀地材料混合物、材料复合物或多层材料。底板34可以是OLED底板，是通常用来制备OLED装置的底板，例如有源矩阵低温多晶硅TFT底板。底板34可以是透光的或不透光的，决定于所要的光辐射方向。通过底板观察EL辐射选需要有透光性，在这种情况下一般采用透明玻璃或塑料。对于通过顶电极观察EL辐射的应用，底部支承体的透光性能是不重要的，因此可以是透光的、吸光的或是反光的支承体。在这种情况下所用的底板包括但不限于玻璃、塑料半导体材料、陶瓷和电路板材料。
图2所示为图1的闭合结构状态的设备8。第一夹具和第二夹具互相对齐、啮合，这样便限定了第二室40并在第二室40的周边产生压力，将底板34和给予体32固定在第二室的一个位置上，密封圈24受到压力形成不漏气的密封。它与基板20、密封圈22和活动件26一起形成了相对于给予体32非转移面33的第二室40。在此结构中，活动件26就形成了第二室40内表面的一部分。显而易见，第二室40是可以打开的而不影响真空室39的真空，因此底板34和给予体32的相互之间的位置相对关系是底板34与给予体32之间有间隙，或是底板34与给予体32之间的接触。活动件26可以打开，让照明源照射给予体32的非转移面33。第二夹具12提供了一个平整的表面，在用激光辐射时，其表面位于激光焦深范围内给予体32的辐射吸收部分(其性质是明显的)。
应当理解，设备8和真空室39的位置和取向将决定给予体32和底板34的支持状态。如图2所示，给予体32和底板34最初是由第一夹具支承的。在第二室40加压后，第二夹具可支持底板34对第二室40的压力。如果设备8和真空室39倒置，第二夹具可支持给予体32和底板34二者。
图3所示更详细地显示了封闭状态的设备8的一部分，显示向活动件26后的第二室40供气方法和维持底板34和给予体32的转移表面35之间环境压力的方法。第二夹具12包括一能容纳底板34的凹槽。给予体32延伸到底板34外并在第二夹具12与第一夹具10啮合时由第二夹具将其固定于密封圈24。这就在给予体32的转移表面35之上建立了第一室45和在给予体32的非转移表面33之下建立了第二室。在第二夹具12中有一个或多个通道48，并通至真空环境而不破坏在密封圈24处所建立起来的气密封。气体可由供气装置46通过人口42和通道44供应第二室40。供应的气体可以是任何气体物质，例如空气、氮气、二氧化碳、氟利昂等。供气装置46可以是加压的气罐或气阀。供气装置对第二室40供气时，压力施于固体32的非转移面33上，由此再向底板34施压，并传至板38。这就保证了相对于底板34的给予体32位置并保持这一位置。当给予体32的非转移表面33处于第二室40中的相对较高压力下时，通道48维持第一室45中给予体32的转移表面35和底板34上的真空压力条件。当第二室40内的压力等于活动件26和真空室39外的压力时，活动件26就可移至其展开的位置。
图4a所示是设备8使用光辐射的方法。活动件26是位于它的展开的位置，也叫辐射接受位置，因为它容许光辐射传送至给予体32的非转移面33。活动件26展开时，激光器62将激光60引至给予体32，并选择性地用辐射辐照给予体32的非转移面33，例如用激光60将给予体材料转移至底板34。也可以使用其它能提供辐射的辐照源，诸如高功率平行光或电子束或能引起材料从给予体32转移至底板34的任何其它的辐射。
图4b所示是另一种设备8使用光辐射的方法。活动件26是位于它的展开的位置，也叫辐射接受位置，因为它容许光辐射传送至给予体32的非转移面33。活动件26展开时，闪光灯64将闪光66引至给予体32，并用辐射辐照给予体32的非转移面33。例如用闪光66将给予体材料转移至底板34。
图5a所示是一给予体32的结构的具体实施方案。给予体32包括至少一个给予体支持元件72，最好是柔性的，并包括非转移面33。给予体支持元件72是用有机材料70均匀涂覆的，包括转移面35。
给予体支持元件72可以由至少满足下列要求的几种材料的任何一种制成。给予体支持元件必须足够柔软，并具有适合的张力强度以在本发明的实践中能够经得起支持元件的预涂步骤和卷对卷或堆集片的运输。在光-热诱发的转移步骤同时在一侧施压时，以及在任何企图除去诸如水蒸气之类的挥发成分的预热步骤中，给予体支持元件72必须能够保持结构的整体性。此外，给予体支持元件72必须能够在一个表面上接受相对薄的有机材料涂层，并保持涂层在预计的涂覆支持元件贮存期中不会降解。满足这些要求的支持材料包括，例如金属箔、玻璃化温度值高于预计引起支持元件涂层上可转移的有机材料转移的支持元件温度值的某些塑料箔，以及纤维增强塑料箔。适合的支持材料的选择有赖于已知的工程方法，同时须知当构成本发明实践中有用的给予体支持元件时，需要进一步考虑所选择的支持材料的某些方面。例如支持材料可要求多步骤的清洁工作和用可转移的有机材料预涂前的表面准备过程。如果支持材料是可透射辐射的材料，与支持元件结合或与支持元件的表面结合的辐射吸收材料能有利于更有效地加热给予体支持元件，并在使用适合的闪光灯进行闪光辐射或适合的激光器的激光时，能使可转移的有机给予体材料从支持元件转移到底板有相应的转移增加。
典型的OELD装置一般含有如下顺序的各层：阳极，空穴注入层，空穴传输层，光发射层，电子传输层，阴极。其中的全部或任何一层都可包括有机材料70，并形成有机层。有机材料70可以是一空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、发射材料、基质材料，或者这些材料的任何组合。空穴注入(HI)材料
在有机发光显示器中提供一空穴注入层虽然不是经常必须的，但常常也是有用的。空穴注入材料可以用来改进相继有机层的膜形成性质，并有利于将空穴注入到空穴传输层。用于空穴传输层的适合材料包括但不限于卟啉化合物(如共同转让的US-A-4,720,432所述)和等离子体沉积的氟烃聚合物(如共同转让的US-A--6,208,075所述)。其它用于有机EL装置的空穴注入材料叙述于EP0891121A1和EP1029909A1中。空穴传输(HT)材料
用作有机材料70的空穴传输材料是熟知的，它们包括诸如芳香族叔胺之类的化合物，它们被认为是含有只连接于碳原子的至少一个三价氮原子的化合物，并且至少一个是芳香环中的一员。芳香族叔胺的一种形式可以是芳基，诸如单芳胺、二芳胺、三芳胺或聚合的芳胺。单体三芳基胺的实例说明于Klupfel等人US-A-3,180,730中。其它用一个或多个乙烯基取代的和/或包括至少含一个活泼氢的基团的三芳基胺公开于Brantley等人的共同转让专利申请US-A-3,567,450和US-A-3,658,520中。
优先选择的芳香族叔胺是包括至少两个芳香族叔胺部分的化合物，如共同转让的US-A-4,720,432和US-A-5,061,569中所述。这一类化合物包括以结构式(A)代表的化合物：式中Q1和Q2分别选自芳香族叔胺部分；G是一连接基团，诸如亚芳基、亚环烷基或碳-碳键亚烷基。在一个具体实施方案中，Q1和Q2至少有一个含多环的稠环结构，例如萘。当G为芳基时，常用的是亚苯基、亚联苯基或萘基。
一类满足结构式(A)并含有两个三芳基胺部分的三芳基胺是以结构式(B)代表的：式中R1和R2分别代表氢原子、芳基或烷基，或者R1和R2一起代表组成环烷基的原子；R3和R4分别代表用二芳基取代的氨基取代的芳基，如结构式(C)所示。式中R5和R6分别是所选择的芳基。在一个具体实施方案中，R5或R6至少有一个含多环的稠环结构，例如萘。
另一类芳香族叔胺是四芳基二胺。理想的四芳基二胺包括两个二芳基氨基(诸如式C所示)通过一亚芳基连接起来。有用的四芳基二胺包括式(D)代表的化合物。式中各Are是分别选择的亚芳基，诸如亚苯基或蒽的部分；n是1-4的整数；Ar、R7、R8和R9是分别选择的芳基；在一典型的具体实施方案中，Ar、R7、R8和R9中的至少一个是一多环的稠环结构，例如萘。
上述结构式(A)、(B)、(C)、(D)中的各种烷基、亚烷基、芳基和亚芳基部分可以再被取代。典型的取代物包括烷基、烷氧基、芳基、芳氧基和诸如氟、氯、溴之类的卤素。各种烷基和亚烷基部分一般含约1-6个碳原子。环烷基部分可含3-约10个碳原子，但典型的是含5、6或7个环碳原子，例如环戊基、环己基和环庚基的环状结构。芳基和亚芳基部分通常是苯基和亚苯基。
空穴传输层可以由单独的芳香族叔胺化合物或它们的混合物形成。具体地说，可以采用三芳基胺(诸如满足式(B)的三芳基胺)与四芳基二胺(诸如式(D)所示)的组合。当采用三芳基胺与四芳基二胺的组合时，后者作为一层置于三芳基胺与电子注入和传输层之间。下面是有用的芳香族叔胺：
1，1-双(4-二对甲苯基氨基苯基)环己烷
1，1-双(4-二对甲苯基氨基苯基)-4-苯基环己烷
4，4’-双(二苯基氨基)四苯基
双(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)苯甲烷
N，N，N-三(对甲苯基)胺
4(二对甲苯基氨基)-4’-[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]-1，2-二苯乙烯
N，N，N’，N’-四对甲苯基-4，4’-二氨基联苯
N，N，N’，N’-四苯基-4，4’-二氨基联苯
N-苯基咔唑
多(N-乙烯基)咔唑
N，N’-二-1-萘基-N，N’-二苯基-4，4’-二氨基联苯
4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]对三联苯
4，4’-双[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(3苊基-萘基)-N-苯基氨基]联苯
1，5-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘
4，4’-双[N-(9-蒽基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(2-苯蒽基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(8-荧基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(2-芘基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(2-并四苯基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(2-二萘嵌苯基)-N-苯基氨基]联苯
4，4’-双[N-(1-晕苯基)-N-苯基氨基]联苯
2，6-双(二对甲苯基氨基)萘
2，6-双[(二(1-萘基)氨基)]萘
2，6-双[(N-(1-萘基)-(N-(2-萘基)氨基))萘
N，N，N’，N’-四(2-萘基)-4，4”-二氨基对三联苯
4，4’-双{N-苯基-N-[4-(1-萘基)苯基]氨基}联苯
4，4’-双[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]联苯
2，6-双[(N，N-二(2-萘基)胺)芴
1，5-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘
另一类空穴传输材料包括多环芳香族化合物，如EP1009041中所述。此外，可以使用聚合物空穴传输材料，诸如聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺和诸如聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)共聚物，也称PEDOT/PSS。发光材料
用作有机材料70的发光材料是已知的。正如共同转让的US-A-4,769,292和US-A-5,935,721中所充分叙述过的，有机EL元件的发光层(LEL)包括一发光或荧光材料，它在本区域电子-空穴对复合的结果，产生电致发光。发光层可由单一材料组成，但比较通常的是由用客体化合物掺杂的基质材料或光发射主要来自掺杂物的化合物的掺杂基质材料组成，并且可以是任何颜色。发光层中的基质材料可以是电子传输材料(如下所定义)、空穴传输材料(如上定义)或支持空穴-电子复合的另外的材料。掺杂物通常选自高荧光染料，但磷光化合物也是可以使用的，如WO98/55561、WO00/18851、WO00/57676和WO00/70655中所述的过渡金属络合物。掺杂物一般以0.01％-10％(重量)涂覆到基质材料上。
选择染料作为掺杂物的重要关系是能隙的比较，能隙的定义是所占分子的最高轨道和最低轨道之间的能量差。为了有效地进行基质到掺杂物分子的能量转移，其必须的条件是掺杂物的能隙要小于基质材料的能隙。
有用的基质和发射分子包括但不限于下列共同转让专利中所公开的：
                                                   US-A-4,768,292；US-A-
5,141,671；US-A-5,150,006；US-A-5,151,629；US-A-5,294,870；US-A-5,405,709；
US-A-5,484,922；US-A-5,593,788；US-A-5,645,948；US-A-5,683,823；US-A-
5,755,999；US-A-5,928,802，US-A-5,935,720；US-A-5,935,721，and US-A-
6,020,078.
8-羟基喹啉的金属络合物和类似的衍生物(式E)构成了一类能够支持电致发光的有用基质化合物，并特别适合于波长大于500nm的(例如绿色、黄色、橙色和红色)的光发射。式中：
M代表金属；
n是1-3的整数；
Z在各种情况下分别代表完成至少有两个芳香稠环的母核的原子。
从上所知，很明显，金属可以是一价、二价或三价的。金属可以是例如碱金属(例如锂、钠或钾)；碱土金属(诸如镁或钙)或土金属(诸如硼或铝)。一般说来，任何一价、二价或三价的有用螯合金属都是可以使用的。
Z完成一含有至少两个芳香稠环的杂环母核，其中至少一个是吡咯或丫嗪环。需要时，附加的环(包括脂环和芳环)可以与这两个所要求的环稠合。为避免增加分子的体积，环原子的数目通常保持在18个或更少。
有用的8-羟基喹啉类化合物说明于下：
    CO-1：三喔星铝(别名：三(8-羟基喹啉基)铝(III))
    CO-2：二喔星镁(别名：二(8-羟基喹啉基)镁(II))
    CO-3：双[苯并{f}-8-羟基喹啉基]锌(II))
    CO-4：双(2-甲基-8-羟基喹啉基)铝(III)-μ-氧-双(2-甲基-8-羟基喹啉基)铝(III)
    CO-5：三喔星铟(别名：三(8-羟基喹啉基)铟)
    CO-6：三(5-甲基喔星)铝(别名：三(5-甲基-8-羟基喹啉基)铝(III))
    CO-7：喔星锂(别名：二(8-羟基喹啉基)锂(I))
9，10-二(2-萘基)蒽的衍生物(式F)构成能够支承电致发光的一类有用基质，并特别适合于波长大于400nm(例如蓝色、绿色、黄色、橙色或红色)的光发射。
Figure A0312051600171
式中R1、R2、R3、R4、R5和R6代表各环上的一个或多个取代物，各个取代物分别选自下面的基团：
基团1：氢或1-24个碳原子的烷基
基团2：5-20个碳原子的芳基或取代芳基
基团3：能形成蒽基、芘基或二萘嵌苯基芳香稠环的4-24个碳原子
基团4：能形成呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基或其它杂环体系的5-24个碳原子的杂芳基或取代杂芳基
基团5：1-24个碳原子的烷氧基氨基、烷基氨基或芳基氨基
基团6：氟、氯、溴或氰基
吲哚衍生物(式G)构成能够支承电致发光的另一类有用基质，并特别适合于波长大于400nm(例如蓝色、绿色、黄色、橙色或红色)的光发射。
Figure A0312051600172
式中：
n是3-8的整数；
Z是O、NR或S；
R’是氢、1-24个碳原子的烷基(例如丙基、叔丁基、庚基等)、5-20个碳原子的芳基或杂原子取代的芳基(例如苯基、萘基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基和其它的杂环体系)，或卤素(诸如氟、氯)或形成芳香稠环所需的原子。
L是由烷基、芳基、取代烷基或取代芳基组成的连接单元，它们以共轭或非共轭方式将多个吲哚连接在一起。
有用的吲哚实例是2，2，’2”-(1，3，5-亚苯基)三[1-苯基-1H苯并咪唑]。
理想的荧光掺杂物包括蒽、并四苯、占吨、二萘嵌苯、红荧烯、香豆素、若丹明、喹丫酮、二氰基亚甲基吡喃化合物、噻喃化合物、聚甲醛化合物、吡喃嗡和噻喃嗡化合物、喹诺酮化合物的衍生物。
有用的掺杂物的说明实例包括但不限于下列的化合物：
Figure A0312051600191
Figure A0312051600201
Figure A0312051600211
其它的有机发射材料可以是，例如聚亚苯基乙烯基衍生物、二烷氧基-聚亚苯基乙烯、聚对亚苯基衍生物和聚芴衍生物，如Wolk等人的共同转让专利US-A-6,194,119B1所述，在此作为参考。
电子传输(ET)材料
用于本发明有机EL装置的优选电子传输材料是金属螯合的喔星类化合物，包括喔星(通常也称为8-羟基喹啉)螯合物。这类化合物有助于电子的注入和传输，并呈现高性能和容易形成薄膜。喔星类化合物的实例是前述的那些满足于结构式(E)的化合物。
其它的电子传输材料包括各种丁二烯衍生物(如共同转让的US-A-4,356,429中所公开)和各种光学增亮剂(如共同转让的US-A-4,539,507中所述)。满足于结构式(G)的吲哚类也是有用的电子传输材料。
其它的电子传输材料可以是聚合物质，例如聚亚苯基乙烯衍生物、聚对亚苯基衍生物、聚芴衍生物、聚噻吩、聚乙炔和其它的导电聚合有机材料，诸如Handbook of Conductive Molecules and Polymers(导电分子和聚合物手册)(Vols1-4，H.S.Nalwa，ed.，John Wileyand Sons，Chichester(1997))中所述。
在若干例子中，单层就能起支持光发射和电子传输的作用，因而将包括发射材料和电子传输材料。阳极材料
导电阳极是在底板板上形成的，如通过阳极观察EL发射，则对于该发射应是透明的或基本透明的。用于本发明的一般透明阳极材料是氧化铟-锡和氧化锡，但也可以使用其它的金属氧化物，包括但不限于铝或铟掺杂的氧化锌、氧化镁-铟、以及氧化镍-钨。除了以上氧化物外，金属氮化物(诸如氮化镓)、金属硒化物(诸如硒化锌)和金属硫化物(诸如硫化锌)也可用作阳极材料。在通过顶电极观察EL发射的应用中，阳极材料的透射特性是不重要的，并且任何透明的、不透明的或有反射作用的导电材料都是可以使用的。此应用中的导体包括但不限于金、铱、钼、钯和铂。典型的阳极材料(不论是否透射的)具有的功函为4.1eV或更高。理想的阳极材料可以任何适合的方法进行沉积，例如蒸发、喷镀、化学蒸气沉积或电化学法。阳极材料可以用悉知的光刻蚀法绘制图形。阴极材料
通过阳极进行光发射时，阴极材料几乎可以是由任何导电材料组成的。理想的材料有好的成膜性质以保证与其下的有机层很好地接触，促进在低压下的电子注入；还需要有好的稳定性。有用的阴极材料常常含低功函(＜4.0eV)金属或金属合金。一种优选的阴极材料是由Mg∶Ag组成，其中银的百分率在1-20％的范围，如US-A-4,885,221中所述。另一类适合的阴极材料是双层组成，是在低功函金属或金属盐的薄层上覆盖一层较厚的导电金属层。这样的一种阴极如共同转让的US-A-5,677,572中所述，是由一LiF薄层覆盖一较厚的铝层组成的。其它有用的阴极材料包括但不限于在共同转让的US-A-5,059,861；US-A-5,059,862和US-A-6,140,763中所公开的材料。
通过阴极观察光发射时，阴极必须是透明的或接近透明。在这种应用中，两个金属层必须很薄，或者一个必须使用透明导电氧化物或者这些材料的组合。光学透明阴极在共同转让的US-A-5,776,623中有较详细的叙述。阴极材料的沉积可以用蒸发、喷镀或化学蒸气沉积法。需要时可以通过熟知的方法制作图形，包括但不限于通透掩模沉积法、整体荫罩法(如共同转让的US-A-5,276,380和EP0732868中所述)、激光消融法和选择性化学蒸气沉积法。
给予体32也必须包括一辐射吸收材料，它在光谱的预定部分吸收辐射并产生热量，并且在本具体实施方案中是掺合在有机材料70或支承体72中的。辐射吸收材料可以是染料(诸如共同转让的US-A-5,578,416中所指出的染料)、颜料(诸如碳)或金属(诸如镍、铬、钛等)。
图5b所所示为给予体32结构的另一具体实施方案。在此具体实施方案中，支承体72首先均匀地涂以辐射吸收材料74，然后再涂以有机材料70。支承体72包括非转移面33，有机材料包括转移面35。如前所述，辐射吸收材料74能在光谱预定部分吸收辐射并产生热量。
图5c所示为给予体32结构的另一具体实施方案。在此具体实施方案中，支承体72首先涂以吸收辐射的图形层76，然后再涂以有机材料70。支承体72包括非转移面33，有机材料包括转移面35。辐射吸收图形层76能在光谱预定部分吸收辐射并产生热量。
图6a所示是给予体32和底板34之间的相互关系的具体实施方案截面图，即符合本发明的给予体32在底板34上的位置。在此具体实施方案中，给予体32和底板34放置的相对位置是使给予体32和底板34之间有间隙。由于有薄膜晶体管100的存在，底板34的接受面106是不平的。由于凸起的表面部分102，薄膜晶体管100在底板34中是分离的，这产生于各个像素和子像素的多层构造，在Tang的共同转让专利US-A-5,937,272中有所叙述，在此提供参考。凸起的表面102的存在)保持了在压力(未示出)下间隙104的分离(压力是由压缩气体施于非转移表面33的)，并保持了给予体32和底板34之间的间隙。
图6b所示是给予体32和底板34之间的相互关系的另一具体实施方案截面图，即符合本发明的给予体32在底板34上的位置。在此具体实施方案中，给予体32和底板34放置的相对位置是，底板34和给予体32之间是接触的。给予体32的转移表面35与底板34因压力而完全接触，压力是由压缩气体施于非转移表面33的。
图7a所示是用光处理方法将有机材料70从给予体32转移至底板34的截面图。在此具体实施方案中，给予体32制备了辐射吸收图形层76。闪光66照射到非转移表面33。当闪光66冲击辐射吸收图形层76时，便产生热量110，加热了接近辐射吸收层76附近的有机材料70。在此具体实施方案中，只有一部分射至给予体32的光(即直接冲击辐射吸收图形层76)将转变成热。一些或全部的被加热的有机材料70开始升华、蒸发或消融，然后开始转移，在底板34的要求部分形成一层有机材料层。在图形转移中，所说的这一层以底板34的接受表面106上转移的有机材料112为代表。
图7b所示是用光处理的另一方法将有机材料70从给予体32转移至底板34的截面图。在此具体实施方案中，给予体32制备了辐射吸收图形层74，间隙104由薄膜晶体管100和介入的凸起薄表面部分102的结构所保持。激光60的图形照射非转移表面33。当激光60冲击辐射吸收材料74时，便产生热量110，加热了激光60邻近的有机材料70。在此具体实施方案中，大部分射至给予体32的光将转变成热，但此情况只发生在给予体32的选择照射部分。一些或全部的被加热的有机材料70开始升华、蒸发或消融，然后开始转移，在底板34的要求部分形成一层有机材料层。在图形转移中，所说的这一层以底板34的接受表面106上转移的有机材料112为代表。
图8(参见图7a和7b)所示为经过处理的底板82的平面图，是按本发明的方法处理的。有机材料70的预定部分已转移至底板34成为转移图形80。转移图形80形成的状态与经处理的底板82的终用途是一致的(例如转移图形80是经转移到底板34上已存在的薄膜晶体管位置的OLED发光材料)。转移图形80反映了它所用的制备方法(例如图7a中的辐射吸收图形层76或图7b的激光60辐射图形)。
应知道，用类似于上面引用的Phillips等人的共同转让的美国专利申请号10/021,410的方法，第一夹具10可以安排在完成第二夹具的某些或全部功能的位置；第二夹具可以完成第一夹具的某些或全部功能。

Claims (7)

1.将有机材料从给予体转移到底板，以在一个或多个有机发光二极管装置上形成一层有机材料的设备，该设备包括：
(a)减压的真空室；
(b)置于真空室中的第一夹具；
(c)置于真空室中的第二夹具，与第一夹具对齐并与之组合以夹紧用第一和第二夹具至少之一支承的给予体和底板，并形成位于给予体非转移表面的第二室；
(d)给第二室提供气体的措施，以给给予体的非转移表面施以压力，保证相对于底板的给予体位置；
(e)第一夹具包括一活动件，在限定真空室的一个表面的封闭位置和让辐射传至给予体的非转移面的展开的辐射接受位置之间移动，由此产生热量，并使有机材料从给予体转移至底板；
(f)照明光源，将辐射通过展开的辐射接受位置引向给予体，使有机材料转移到底板。
2.权利要求1所述的设备，其中给予体是由一个夹具支承的，底板由另一夹具支承，或者二者由同一夹具支承使底板与给予体之间有这样的相对关系：底板与给予体之间有间隙，或底板与给予体之间是相接触的，并且其中有机材料被转移到底板的几个部分上。
3.权利要求2所述的设备，其中底板由第二夹具支承，给予体由第一夹具支承。
4.权利要求1所述的设备，其中光照源产生的是激光。
5.一种将有机材料从给予体转移到底板，以在一个或多个OLED装置上形成一层有机材料层的方法，该方法包括如下步骤：
(a)在减压环境下将第一夹具与第二夹具对齐，并将底板和给予体置于由对齐的第一和第二夹具所限定的小室内；
(b)增加施于给予体非转移表面的压力，以保证给予体相对于底板的位置；
(c)步骤b以后，将第一夹具上的活动件从封闭位置移动到展开位置，让辐射传送到给予体的非转移表面，这样便能产生热量，并使有机材料从给予体转移至底板；
(e)用辐射经由展开的辐射接受位置辐照给予体，使有机材料转移至底板。
6.权利要求5所述的方法，其中步骤(a)包括将将底板与给予体安置成这样的相对关系：底板与给予体之间有间隙，或底板与给予体之间是相接触的，并且其中有机材料是转移到底板的几个部分上。
7.权利要求6所述的方法，其中底板由第二夹具支承，给予体由第一夹具支承。
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