CN1497752A - 用于有机发光二极管制造的激光热转移间隙控制 - Google Patents

Abstract

在制备OLED器件工艺中在衬底上沉积有机发射器层的方法，包括提供涂敷具有有机发射器的有机发射器层的施主元件，所述有机发射器具有期望的发射光谱，并易对衬底热转移；根据材料转移关系相对衬底预定距离安置施主元件涂敷面以在减压环境下沉积发射器层，选择预定距离以使OLED器件的发射光谱为期望的发射光谱；及加热施主元件促使转移层转移以在有机光发射器件上形成发射器层。

Description

用于有机发光二极管制造 的激光热转移间隙控制

技术领域

本发明涉及有机发光二极管器件的制造。

背景技术

在具有有色像素例如红，绿，和蓝色像素(通常指RGB像素)阵列的彩色或全色有机电致发光(EL)显示器中，为生成RGB像素需要对颜色生成有机EL介质的精确构图(pattern)。基本的EL器件通常具有阳极，阴极，及夹在阳极和阴极之间的有机EL介质。有机EL介质可以由一层或多层有机薄膜组成，其中的一层主要用于发光或电致发光。该特殊层通常指有机EL介质的发射层。有机EL介质中的其它有机层可以主要提供电子传输功能并指空穴传输层(用于空穴传输)或电子传输层(用于电子传输)。在全色有机EL显示面板中形成RGB像素时，设计精确构图有机EL介质的发射层或者整个有机EL介质的方法是必要的。

特别地，如US-A-5742129中公开的，通过荫罩技术在显示器上形成电致发光像素。尽管该技术是有效的，但具有几个缺点。使用荫罩技术难以获得像素尺寸的高分辨率。而且，对准衬底和荫罩以在合适的位置形成像素是复杂的。当想要增大衬底尺寸时，操纵作为对准工艺部件的荫罩板来形成合适的被定位像素就更加困难了。荫罩方法的进一步缺点在于随着时间荫罩孔变得堵塞。荫罩上被堵塞的孔导致EL显示器上不希望的无功效像素。

正如US-A-4772,582中教导，施主材料用于图像的激光热染色转移已公知很多年，此文在此引作参考。该工艺利用激光束加热以热转移并从施主到受主热转移染料，从而使用施主薄片来转移不同颜色。该方法用于高质量图像但并未提到EL材料的转移。

Grande和其他人在US-A-5,851,709中公开了构图高分辨率有机EL显示器的方法。该方法包括下面系列步骤：1)提供具有相反的第一和第二表面的衬底；2)在衬底第一表面上形成光传输，热绝缘层；3)在热绝缘层上形成光吸收层；4)给衬底提供从第二表面延伸到热绝缘层的开口阵列；5)提供形成在光吸收层上的转移、成色、有机施主层；6)在衬底中的开口和器件上相应彩色像素之间以取向关系精确对准施主衬底与显示衬底；和7)使用辐射源在开口上的光吸收层产生足够热量以促使施主衬底上的有机层转移(transfer)到显示衬底。Grande和其它方法的问题是需要构图施主衬底上的开口阵列。这就产生了同荫罩方法相同的许多问题，包括在施主衬底和显示衬底之间精确的机械对准。进一步的问题是施主图形被固定不能随意变化。

Littman和Tang(US-A-5,688,551)教导了有机EL材料从未构图的施主薄片到EL衬底的构图转移。Wolk和其他人的一系列专利(US-A-6,114,088；US-A-6,140,009；US-A-6,214,520和US-A-6,221,553)教导了通过用激光束加热施主的所选择部分，从施主元件向衬底转移EL器件的发光层。这些专利教导了对这种转移的接触或近接触是优选的。施主元件和衬底之间的接触所具有问题诸如施主元件和衬底之间的粘连，以及从施主到受主不希望的杂质或微粒传输。

发明内容

因此本发明的一个目的是在OLED器件的制备中通过激光热转移来改进色彩和/或均匀性。

该目的通过在制备OLED器件工艺中在衬底上沉积有机发射器层来实现发明目的，包括步骤：

a)提供涂敷含具有期望发射光谱的有机发射器并受热转移给衬底的有机发射器层的施主元件；

b)根据材料转移关系相对衬底预定距离安置施主元件已涂敷一侧以在减压环境中沉积发射器层，选择预定距离以使从OLED器件发射的光谱为期望的发射光谱；和

c)加热施主元件促使可转移层转移以在有机发光器件上形成发射器层。

本发明的一个优点是消除了施主元件和衬底之间由于接触所产生的问题。本发明通过激光热转移工艺形成有机发射器层，该工艺提供更接近真空沉积有机发射器层模式的发射。该方法进一步优点是改进了有机发射器层的均匀性。已发现根据本发明制备的OLED器件具有改进电致发光强度而且更稳定。

附图简述

图1是根据本发明制备的施主元件结构的一个实施方案。

图2a是通过光处理从施主到衬底穿越最小间隙的有机材料转移的剖面图。

图2b是通过光处理从施主到衬底穿越较大间隙的有机材料转移的剖面图。

图3是根据本发明制备的OLED器件的剖面图。

图4是在衬底上沉积有机发射器层时所涉及的所有步骤的方框图。

由于器件特征尺寸例如层厚常常在亚微米范围，所以图的比例是便于目视而不是讲究准确的尺寸。

具体实施方式

术语“显示器”或“显示面板”用于表示能够电显示视频图象或文本的屏幕。术语“像素”在所属技术领域用于表示能独立于其它区域经受激发光的显示面板的区域。术语“OLED器件”在所属技术领域用于表示包括有机发光二极管作为像素的显示器件。彩色OLED器件发射至少一种颜色的光。术语“多色”用于描述在不同区域能够发射不同色调的光线的显示面板。特别地，它用于描述能够显示不同颜色的图像的显示面板。这些区域不必是连续的。术语“全色”用于描述能够发射可见光谱的红、绿、蓝区域和显示色调任意结合的图像的多色显示面板。红，绿，蓝色构成三原色，适当混合这三原色可产生所有其它颜色。术语“色调”指在可见光谱内光发射的强度分布，不同色调显示视觉上的颜色差异。像素或子像素通常表示显示面板中的最小可寻址单元。对于黑白显示器，像素或子像素之间没有区别。术语“子像素”用于多色显示面板中，用来表示能够独立寻址以发射特定颜色的像素的任意部分。例如，蓝色子像素是能够寻址以发射蓝光的像素部分。在全色显示器中，像素通常包括三原色子像素，即蓝，绿和红。术语“间距”用于表示在显示面板中分隔两像素或子像素的距离。因此，子像素间距表示两个子像素之间的分隔。

图1是涂敷有机发射器层18的施主元件10的结构的一个实施方案的剖面图。施主元件10最少包括具有施主元件10的非转移表面32的挠性施主支持元件14。施主支持元件14可以由满足至少下述要求的几种材料中的任何一种制备：施主支持元件在光-热感应转移步骤中同时在一边加压时和在任何预加热步骤中以清除挥发成分例如水蒸气时一定要能维持结构的完整。另外，施主支持元件一定要能在一个表面上接受较薄的有机施主材料涂层，并在被涂敷支持体的预定存储期间维持涂层不变形。满足这些要求的支持元件材料包括，例如金属箔，某种塑料箔，该塑料箔的玻璃转化温度值高于预计用来使涂敷在支持体上可转移有机施主材料的转移的支持温度值，及纤维增强塑料箔。合适支持材料的选择依赖于已知的工程方法，但应认可在构成在发明实践中可用的施主支架时进一步考虑所选支持材料价值的某些方案。例如，在用转移有机材料预涂敷之前该支架需要多步清洗和表面制备工艺。如果支持体材料是辐射传输材料，则当使用来自合适的闪光灯的辐射闪光或来自合适的激光器的激光时，引入支持体中或其表面上的辐射吸收材料能利于更有效加热施主支持体并增强可转移有机施主材料从支持到衬底的转移。

用能吸收光谱预定部分的辐射而产生热量的辐射吸收层16均匀涂敷施主支持元件14。辐射吸收材料16可以是如US-A-5578416中所述染料，颜料如炭，或金属如镍，铬，钛等等。

施主元件10进一步包括有机发射器层18。有机发射器层18是受热时能对衬底转移的转移层。这种热可直接施加或通过作用于辐射吸收材料16的光产生。因此，施主支持元件14包括非转移表面32，有机发射器层18包括施主元件10的已涂敷面34。有机发射器层18包括公知的一个或更多有机发射器。正如US-A-4,769,292和US-A-5,935,721中所详述的，有机EL元件中的有机发射器或发光层(LEL)包含一种发光或荧光材料，其中因电子和空穴对在这个区域复合而产生电致发光。有机发光层可以由单一的材料组成，但更为常见的是由掺杂有一种或多种客体化合物，也称为掺杂剂的主体(host)材料组成，光发射主要来自掺杂剂并且可以是任何颜色。有机发光层中的主体材料可以是如下面所限定的电子传输材料、下面限定的空穴传输材料、或其它能够使电子和空穴复合的材料。掺杂剂通常选自高荧光性染料，但也可以使用磷光化合物，例如，WO98/55561、WO00/18851、WO00/57676和WO00/70655中记载的过渡金属配合物。典型地将0.01～10％重量的掺杂剂施加到主体材料中。

选择染料作为掺杂剂时，一个重要的关系是比较带隙势能，它表征了分子的最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能量差。为了从主体材料向掺杂剂分子实现有效的能量传递，一个必要的条件是掺杂剂的带隙要小于主体材料的带隙。

选择有机发射器的另一个重要考虑是从最终完成的OLED器件发射的光谱为期望的发射光谱，也就是在完成器件中可激励得到合适的光谱。例如，对于全色OLED器件，通常具有在可视光谱绿色区域中的期望发射光谱的一种有机发射器、在可视光谱蓝色区域中的期望发射光谱的第二种有机发射器、在可视光谱红色区域中的期望发射光谱的第三种有机发射器。

公知使用的主体材料和发光分子包括但并不限于在US-A-4,768,292、US-A-5,141,671、US-A-5,150,006、US-A-5,151,629、US-A-5294870、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和US-A-6,020,078中公开的一些基质材料和发光分子。

8-羟基喹啉的金属配合物及其类似的衍生物(结构式E)组成了一类可用于实现电致发光的主体化合物，尤其适合光波大于500nm的光发射，例如，绿，黄，橙和红光。

其中：

M代表金属

n是1到3的整数；和

Z各自独立地代表完成具有至少两个稠合芳环的核的原子。

根据上述内容应当清楚金属可以是一价，二价，或三价金属。金属可以是，例如，碱金属，如锂，钠，或钾；碱土金属，如镁或钙；或者土金属，如硼或铝。通常可以使用任何公知的有效的螯合金属的一价，二价，或三价金属。

Z完成至少包括两个稠合芳环的杂环核，其中至少一个是吡咯环或吖嗪环。额外的环，包括脂肪族和芳环的，可根据需要稠合两个需要环。为避免不提高功效而增加分子体积，环原子数通常保持在18或者更少。

可用的螯合喔星(oxinoid)化合物举例如下：

CO-1：三喔星铝[又名三(8-喹啉醇合)铝(III)]

CO-2：二喔星镁[又名二(8-喹啉醇合)镁(II)]

CO-3：双[苯并{f}-8-喹啉醇合]锌(II)

CO-4：双(2-甲基-8-喹啉醇合)铝(III)-μ-氧代-双(2-甲基-8-羟基喹啉醇合)铝(III)

CO-5：三喔星铟[又名三(8-喹啉醇合)铟]

CO-6：三(5-甲基喔星)铝[又名三(5-甲基-8-喹啉醇合)铝(III)]

CO-7：喔星锂[又名(8-喹啉醇合)锂(I)]

9，10-二-(2-萘基)蒽的衍生物(结构式F)构成一类可支持电致发光的有用主体化合物，并尤其适合光波大于400nm的光发射，例如，蓝，绿，黄，橙或红光。

其中R¹，R²，R³，R⁴，R⁵，和R⁶代表每个环上的一个或多个取代基，每一个取代基单独选自下列组：

组1：氢，或含1到24碳原子的烷基；

组2：芳基或含5到20碳原子的取代芳基；

组3：完成稠合芳环所必需的4到24个碳原子：蒽基、芘基，或者苝基；

组4：杂芳基或者含5到24碳原子的取代芳基以完成呋喃基，噻吩基，吡啶基，喹啉基或其它杂环体系的稠合杂芳环；

组5：烷氧氨基，烷氨基，或含1到24碳原子的芳氨基；和

组6：氟，氯，溴或氰基。

吲哚衍生物(结构G)构成另一类可用于支持电致发光的主体化合物，并尤其适合光波大于400nm的光发射，例如，蓝，绿，黄，橙或红光。

其中：n是3到8的整数；

Z是氧，NR或硫；及

R’是氢；含1到24碳原子的烷基，例如丙基，叔丁基，庚基，等等；芳基或含5到20碳原子的杂原子取代芳基例如苯基和萘基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基或其它杂环体系；卤素例如氯，氟；或完成稠合芳环所必需的原子；

L是由烷基，芳基，取代烷基，或取代芳基组成的连接单元，其共轭或非共轭地连接多个吲哚。

使用吲哚的一个实例是2，2’，2”-(1，3，5-亚苯基)三[1-苯基-1H-苯并咪唑]。

可用的荧光掺杂剂包括蒽的衍生物、并四苯、呫吨、苝、红荧烯、香豆素、若丹明，和喹吖啶、二氰甲基吡喃化合物、噻喃化合物、多次甲基化合物、吡喃鎓和噻喃鎓化合物，和喹诺酮化合物。有用的掺杂剂的实例包括，但不限于，下列化合物。

其它有机发射材料可是聚合物，例如，聚亚苯基亚乙烯基衍生物，二烷氧基聚亚苯基亚乙烯基，聚对亚苯基衍生物，聚氟(polyfluorene)衍生物，正如Wolk和其他人在US-A-6,194,119B1中所述，该文献在此引作参考。

施主元件10进一步包括其它层，例如下述的，未示出但可以是位于有机发射器层18上的覆盖层的空穴传输材料或电子传输材料。

公知的空穴传输材料包括化合物，例如芳香族叔胺，后者可以理解为这样一种化合物，该化合物含有至少一个只与碳原子键合的三价氮原子，碳原子中至少一个是芳环一员。芳香族叔胺的一种形式可以是芳胺，如单芳胺、二芳胺、三芳胺或聚芳胺。Klupfel等人在US-A-3,180,730中描述了单体三芳胺的例子。Brantley等人在US-A-3,567,450和US-A-3,658,520中公开了其它适用的三芳胺，该三芳胺被一个或多个乙烯基取代和/或包括至少一个含活泼氢的基团。

更为优选的一类芳香族叔胺是包括至少两个芳香族叔胺部分者，如在US-A-4,720,432和US-A-5,061,569中公开的。这些化合物包括通过结构式(A)代表的那些。

其中Q₁和Q₂独立地选自芳香族叔胺部分；及

G是连接基团，例如亚芳基，亚环烷基，或碳到碳键的亚烷基。

在一个实施方案中，Q₁和Q₂至少一个包含多环稠合环的结构，例如，萘。当G是芳基时，一般是亚苯基，亚联苯基或萘部分。

用结构式(B)代表满足结构式(A)并包含两个三芳胺部分的一类有用的三芳胺。

其中：

R₁和R₂各自独立地代表氢原子，芳基，或烷基或R₁和R₂一起代表构成环烷基的原子；及

R₃和R₄各自独立地代表芳基，进而由二芳基取代的氨基取代，如结构式(C)所示。

其中R₅和R₆独立地选自芳基组。

在一个实施方案里，R₅和R₆中至少一个包含多环稠合环结构，例如，萘。

另一类芳香族叔胺是四芳基二胺。合适的四芳基二胺包括两个二芳基氨基，如结构式(C)所示，其通过亚芳基连接。有用的四芳基二胺包括结构式(D)代表的那些。

其中：每个Are独立地选自亚芳基，例如亚苯基或蒽部分，

n是从1到4的整数，及

Ar、R₇、R₈和R₉独立地选自芳族。

在典型实施方案里，Ar，R₇，R₈和R₉中至少一个是多环稠合环结构，例如，萘。

各种烷基，亚烷基，芳基和前述结构式(A)，(B)，(C)，(D)的亚芳香基部分，能各自进而被取代。典型的取代基包括烷基，烷氧基，芳基，芳氧基，和卤素例如氟，氯和溴。各种烷基和亚烷基部分包含约1到6个碳原子。环烷基部分包含3到约10个碳原子，但典型地包括五，六，或七个环碳原子-例如，环戊基，环己基，和环庚基结构。芳基和亚芳基部分常常是苯基和亚苯基部分。

空穴传输层可由单一芳香族叔胺或芳香族叔胺化合物的混合物形成。特别地，可用三芳基胺，例如满足结构式(B)的三芳基胺，结合四芳基二胺，如结构式(D)表示的。当三芳基胺结合四芳基二胺，则后者安置为三芳胺和电子注入和传输层之间的层。可用的芳香族叔胺举例如下：

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(二苯氨基)四苯基

双(4-二甲氨基-2-甲基苯基)-苯基甲烷

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]茋

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

聚(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-三苯

4，4’-双[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]联苯

4，4’-双[N-(3-苊基)-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-(1-蒽基)-N-苯基氨基]-对-三苯

4，4’-双[N-(2-菲基)-N-苯基氨基]联苯

4，4’-双[N-(8-荧蒽基)-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-萘并苯基)-N-苯基基]联苯

4，4’-双[N-(2-苝基)-N-苯基氨基]联苯

4，4’-双[N-(1-蔻基)-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

另一类有用的空穴传输材料包括如EP1009041中所述的多环芳香族化合物。可以使用含有两个以上胺基的叔芳胺，包括低聚材料。此外，也可以使用聚合的空穴传输材料，如：聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、以及例如聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)、也称作PEDOT/PSS的共聚物。

图2a是在制造OLED器件工艺中用光处理从施主元件10穿越最小间隙沉积有机发射器层18到衬底部分36上的方法的剖面图。衬底36可以是有机固体、无机固体、或提供用于从施主接受发射物质的表面的有机和无机固体的组合。衬底36可以是刚性的或柔性的并能被加工成单独的片，例如薄片或晶片，或连续的卷。典型的衬底材料包括玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、半导体氮化物、或其组合。衬底36可以是材料的均混物，材料的复合物，或多层材料。衬底36可以是OLED衬底，也就是通常被用于制备OLED器件的衬底，例如，有源矩阵低温多晶硅TFT衬底。衬底36根据光发射方向可以是能透射光的或不透明的。能透射光的性能适宜通过衬底观察EL发射。透明玻璃或塑料通常用于这种情况，对于通过顶电极观察EL发射的应用，底部支持体的发射特性是不重要的，因此可以是能透射光，能吸收光或能反射光的。用于这种情况的衬底包括，但不限于，玻璃，塑料，半导体材料，陶瓷，和电路板材料，或其它常用于形成OLED器件的材料，可以是无源-矩阵器件或有源-矩阵器件。在这一步骤前可在衬底36上涂敷其它层。

施主元件10的涂敷面34根据材料转移关系相对衬底36安置。通过材料转移关系，意味着以促使从有机发射器层18向衬底36的有机发射器的转移来安置施主元件10和衬底36。在薄膜晶体管40上，相对阳极顶部或涂敷在阳极上的顶层的顶部以预定距离44设置施主元件10的涂敷面34。可以通过很多方式获得预定距离。图2a中，通过衬底36的结构提供预定距离44。也可通过施主元件10的结构提供预定距离，例，如Boroson和其他人在US5,714,301中描述的，给施主元件10表面增加间隔气泡。

用辐射吸收层16制备施主元件10和通过薄膜晶体管40的结构及其间凸起表面部分42保持预定距离44。应当理解在其它实施方案中，可用其它方法获得预定距离44，例如，Mitchell S.Burberry和其他人2002年1月30日申请的，名称为“使用间隔元件制造电致发光显示器件”的美国专利申请No.10/060,837讲解了在施主元件10涂敷面34上使用间隔元件，在此引证该文献供参考。在减压的环境中维持预定距离的间隙，其中平均自由程大于该预定距离。这表示穿过间隙的材料同任意剩余气体的碰撞概率低。通常，这表示1乇或更低的压力。激光48的图案照射施主元件10的非转移表面32。碰撞施主元件10的辐射吸收层16的大部分激光48将转换成热50，但这只发生在施主元件10的选择照射部分。这在激光48附近加热施主元件10的有机发射器层18。通过构图转移，有机发射器层18的一些或全部被加热部分通过蒸气传输转移以在有机光发射器件衬底36的吸收表面46上形成有机发射器层64。蒸气传输是无论单个分子或小串分子可以使材料穿越间隙的工艺。这包括升华，汽化和烧蚀。有机发射器层18为清楚以单层图示，但应理解它可代表在此描述的多层涂层。

图2b是在OLED器件制造工艺中通过光处理从施主元件10穿越较大间隙沉积有机发射器层18到衬底部分36上的方法的剖面图。在这个实施方案中，通过间隔元件58和距离薄膜晶体管40的结构的预定距离44维持预定距离54。在减压的环境中维持间隙，其中平均自由程大于预定距离。这表示穿过间隙的材料具有同任意剩余气体的低碰撞概率。通常，这表示1乇或更低的压力。激光48的图案照射施主元件10的非转移表面32。当激光48碰撞辐射吸收层16时产生热50，这在激光48附近加热有机发射器层18。通过构图转移，有机发射器层18的一些或全部被加热部分通过蒸气传输转移以在有机光发射器件衬底36的吸收表面46上形成有机发射器层64。有机发射器层18为清楚以单层图示，但应理解它可代表在此描述的多层涂层。

图3是根据本发明方法制备的OLED器件。OLED器件70包括阳极62和阴极68。OLED器件70也包括有机发射器层64和电子传输层66。电子传输层66置于阴极68和有机发射器层64之间。

导电阳极层通常在衬底上形成，当通过阳极观察EL发射时，阳极层应当是透明或基本上透明以有利于发射。在本发明中通常采用的阳极材料为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化锡，但其它金属氧化物也可用，包括但不限于掺杂铝或铟的氧化锌、氧化镁铟和氧化镍钨。除了这些氧化物之外，可以采用金属氮化物例如氮化镓、金属硒化物例如硒化锌、以及金属硫化物例如硫化锌作为阳极材料。对于仅穿过顶电极观察EL发射的应用，阳极材料的透明特性就不重要并可以采用任何透明、不透明或反射的导电金属。这种应用的导体实例包括但不限于金、铱、钼、钯和铂。典型的阳极材料、透明或其它类型都具有4.1eV或更大的功函数。所需的阳极材料通常通过适合的方法例如蒸发、溅射、化学气相沉积或电化学方法进行沉积。阳极材料可用公知的光刻工艺进行构图。任选地，可以在施加其它各层之前抛光阳极以便降低表面的粗糙度，由此使短路最小化或提高反射性。

当发射的光通过阳极时，阴极材料可以包含几乎任何种类的导电材料。期望材料具有良好的成膜特性以便保证与下面的有机层形成良好的接触、在低电压下促进电子的注入并且具有良好的稳定性。有用的阴极材料通常包含低功函数金属(＜4.0eV)或金属合金。一种优选的阴极材料包含Mg:Ag合金，其中银的百分比在1-20％的范围，如US4885221中所述。另一类适合的阴极材料包括双层，该双层包括用一厚层导电金属来覆盖低功函数的金属或金属盐薄层。这样的一种阴极包含LiF薄层，然后是一厚层Al，如US-A-5677572所述。其它有用的阴极材料组分包括但不限于在US-A-5059861；US-A-5059862和US-A-6140763中公开的那些材料。

当发射的光通过阴极时，阴极就必须透明或接近透明。对于这种应用，金属必须薄或者必须采用透明的导电氧化物或这些材料的组合。可选择的透明阴极更加详细地公开在US-A-4885211、US-A-5247190、JP3234963、US-A-5703436、US-A-5608287、US-A-5837391、US-A-5677572、US-A-5776622、US-A-5776623、US-A-5714838、US-A-5969474、US-A-5739545、US-A-5981306、US-A-6137223、US-A-6140763、US-A-6172459、EP1076368、US-A-6278236和US-A-6284393中。通过蒸发、溅射或化学气相沉积来沉积阴极材料。需要时，可通过许多公知方式构图，包括但不限于，掩模沉积，，如US5,276,380和EP0732868中所述的整体荫罩技术，激光烧蚀，和选择性化学气相沉积。

用于形成本发明的电子传输层66的优选电子传输材料为金属螯合喔星(oxinoid)化合物，其包括喔星本身的螯合物(通常也称作8-喹啉醇或8-羟基喹啉)。这类化合物有助于注入并传输电子，表现出高性能，而且易于以薄膜形式制造。前面已经列举了满足结构式(E)的喔星化合物的例子。

其它的电子传输材料包括如US4,356,429中公开的各种丁二烯衍生物和如US4,539,507中公开的各种杂环光学增白剂物质。满足结构式(G)的吲哚类也可用于电子传输材料。三嗪类也可用作电子传输材料。

其它电子传输材料可以是聚合物，例如，聚亚苯基亚乙烯衍生物，聚对亚苯基衍生物，聚氟衍生物，聚噻吩、聚乙炔，和其它导电聚合有机材料如US-A-6,221,553B1中列举的，在此引作参考。

在一些例子中，单层也具有支持光发射和电子传输的功能，因此包括发射材料和电子传输材料。

现转到图4，其是根据本发明制备OLED器件的工艺中在衬底上沉积有机发射器层的方法的所有步骤方框图。首先，准备施主元件10(步骤200)，在衬底36上放置一个或多个间隔元件58(步骤202)，然后在间隔元件58顶部放置施主元件10(步骤204)，使用激光实现有机发射器层18从施主元件10到衬底36的光-热感应转移。在下面实施例中更详细解释该过程。

本发明及其优点可通过下面比较实施例更好地理解。

施主元件实施例1(蓝色施主元件)

满足本发明要求的施主元件以下列方式构造：

1.在75微米的聚砜(UDEL)施主衬底上真空沉积30nm的铬吸收层。

2.在铬层上从两个单独的蒸发舟真空沉积具有1.25％4-叔丁基苝(TBP)的20nm 2-叔丁基-9，10-双(2-萘基)蒽(TBADN)层。

施主元件实施例2(红色施主元件)

满足本发明要求的施主元件根据施主元件实施例1方式构造，除了步骤2如下：

2.在铬层上从三个单独的蒸发舟真空沉积总覆盖率49％的TBADN，49％三(8-羟基喹啉)铝(ALQ)，和2％4-(双氰基亚甲基)-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定基-9-enyl)-4H-吡喃-(DCJTB)的20nm的层。

施主元件实施例3(绿色施主元件)

满足本发明要求的施主元件根据施主元件实施例1方式构造，除了步骤2如下：

2.在铬层上从两个单独的蒸发舟真空沉积具有2％绿掺杂剂I的20nm的TBADN层。

绿掺杂剂I：

OLED器件实施例1

以下面方式构造对比OLED器件：

1.在干净的玻璃OLED衬底上，真空沉积40-80nm的铟-锡氧化物透明电极。

2.用等离子体氧蚀刻处理所得表面，然后等离子体沉积～0.1nm的CF_X。

3.在表面真空沉积170nm的NPB空穴传输层。

4.将在施主元件实施例1中制备的施主元件放置于NPB层顶部上并借助于防护玻璃利用真空(1×10^-3乇)保持最近的接触。在期望发射的OLED衬底区域，从施主元件的发射材料的转移通过用6W功率的红外激光束照射聚砜衬底实现。光束尺寸为约14微米×5mm到1/e²亮点(intensity point)。在垂直于光束长度方向以0.144m/s扫描光束。通过在垂直于扫描线之间的扫描方向上转变光束宽度来暴露连续的条带(swath)。

5.在发射层上真空沉积35nm的三(8-羟基喹啉)铝(ALQ)的电子传输层。

6.通过真空沉积法沉积20nm的银和200nm的镁在电子传输层上来形成电极。

7.在玻璃的涂敷面上密封金属盖板以封装已沉积的层。

OLED器件实施例2

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例1描述的方法构造，除了通过用具有2mm×2mm开口的10微米薄垫片(shim stoch)来分隔步骤4中使用的施主元件与NPB层，以实现在电极区域的转移之外。

OLED器件实施例3-5

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例2描述的方法构造，除了使用的薄垫片分别具有25微米，68微米和125微米的厚度。

OLED器件实施例6

以下面方式构造升华对比OLED器件：

1.在干净的玻璃OLED衬底上，真空沉积40-80nm的铟-锡氧化物透明电极。

2.用等离子体氧蚀刻处理所得表面，然后等离子体沉积～0.1nm的CF_X。

3.在表面上真空沉积140nm的NPB空穴传输层。

4.在NPB层上从二个独立的蒸发舟真空沉积具有1.25％TBP的20nm的TBADN层。

5.在发射层上真空沉积35nm的三(8-羟基喹啉)铝(ALQ)的电子传输层。

6.通过真空沉积法沉积20nm的银和200nm的镁在电子传输层上以形成电极。

7.在玻璃的涂敷面上密封金属盖板以封装已沉积的层。

OLED器件实施例7

根据OLED器件实施例6描述的方法构造对比蒸气OLED器件，除了在步骤1中使用的衬底是在电极区域具有1微米光刻井(protoresist wells)的OLED衬底。

器件测试包括用可程控电流源将20mA的恒定电流通过构造的OLED器件。用Photo Research PR650分光光度计监控光输出。记录最初的辐射率和CIE色彩坐标x和y。器件测试也包括将恒定电流通过构造的OLED器件并记录获得的电致发光的显微图以确定转移的均匀性。零间隙转移的器件呈现由发光图案中的干涉类边缘构成的非均匀性。这些图案判定为强的，中度的或没有。结果如表1所示。

表1

实施例#	实施例类型	间隙	CIE x	CIE y	边缘化假象
						1	对比例	0	0.184	0.274	S
2	发明	10	0.175	0.264	N
						3	发明	25	0.174	0.260	N
4	发明	68	0.171	0.248	N
						5	发明	125	0.168	0.243	N
6	蒸发对比例	-	0.160	0.251	N
						7	蒸发对比例	-	0.145	0.202	N

^*S＝强边缘化图案，M＝中度边缘化，N＝没有边缘化

OLED器件实施例8

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例1描述的方法构造，除了将在施主元件实施例2中制备的施主元件用于步骤4。

OLED器件实施例9

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例8描述的方法构造，除了通过用具有2mm×2mm开口的10微米薄垫片将步骤4中使用的施主元件同NPB层隔开以实现在电极区域的转移。

OLED器件实施例10-12

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例9描述的方法构造，除了薄垫片可分别具有25微米，68微米和125微米的厚度。

器件测试也包括将恒定电流通过构造的OLED器件并记录获得的电致发光的显微图以确定转移的均匀性。零间隙转移的器件呈现由发光图案中的干涉类边缘所组成的非均匀性。这些图案被确定为强的，中度的或没有。结果如表2所示。

表2

实施例#	实施例类型	间隙	边缘化假象
				8	对比例	0	S
9	发明	10	S
				10	发明	25	N
11	发明	68	N
				12	发明	125	N

^*S＝强边缘化图案，M＝中度边缘化，N＝没有边缘化

OLED器件实施例13

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例1描述的方法构造，除了将在施主元件实施例3中制备的施主元件用于步骤4。

OLED器件实施例14

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例13描述的方法构造，除了通过用具有2mm×2mm开口的10微米薄垫片将步骤4中使用的施主元件同NPB层隔开以实现在电极区域的转移。

OLED器件实施例15-17

满足本发明要求的OLED器件根据OLED器件实施例14描述的方法构造，除了薄垫片可分别具有25微米，68微米和125微米的厚度。

器件测试也包括将恒定电流通过构造的OLED器件并记录获得的电致发光的显微图以确定转移的均匀性。零间隙转移的器件呈现由发光图案中的干涉类边缘所组成的非均匀性。这些构图被确定为强的，中度的或没有。结果如表3所示。

表3

实施例#	实施例类型	间隙	边缘化假象
				13	对比例	0	S
14	发明	10	S
				15	发明	25	N
16	发明	68	N
				17	发明	125	N

^*S＝强边缘化图案，M＝中度边缘化，N＝没有边缘化

结果

对于蓝色，随着x和y减少色彩得到改进。表1的数据显示随着间隙增大蓝色改进。这表示选择4微米或更大的预定距离可以改进发射光谱。选择预定距离以使从OLED发射的光谱具有期望的发射波长。红和绿单元没有随着间隙增加明显改变色彩。

用零间隙转移蓝，红，和绿器件显示在电致发光图形中的干涉类边缘化。这对应于由于不规则物引起的施主和受主之间微小间隔变化的形状轮廓。更大间隙连续显示较少受边缘化影响。大于10微米的间隙显示很少或没有边缘化图案。这表示选择25微米或更大的预定距离可改进均匀性。预定距离的上限决定于有机发射器层64到衬底36上的位置而不是相对于期望位置的分散。该上限为75微米。

本发明研究表明提高间隙通过平均化空间分布和在施主上形成不同位置的转移材料的到达时间来提高转移的均匀性。激光转移过程是复杂的并能以各种方式影响不同材料的的发射层。蓝色发射单元，例如，对于不必要的绿色发射更敏感，因为转移给AlQ₃态的能量是放热的。带有间隙增加的均匀性和形态上的变化能影响复合中心的分布，减少了不必要的绿光。红色单元(cell)对于不必要的绿色发射不太敏感，因为红色掺杂剂的能量水平低于Alq₃的绿色态，在绿色单元中，来自Alq₃的发射同从绿色发射层的发射几乎无法分辩。在所有单元中，红，绿和蓝，正如电致发光中的边缘等假象重复检测中所观察的，增大间隙将产生更均匀的发射。本发明包括的其它特征如下。

有机发射器在可见光谱蓝色区域具有期望的发射光谱的方法。

有机发射器在可见光谱绿色区域具有期望的发射光谱的方法。

有机发射器在可见光谱红色区域具有期望的发射光谱的方法。

通过施主元件的结构提供预定距离的方法。

通过衬底的结构提供预定距离的方法。

通过间隔元件提供预定距离的方法。

有机发射器在可见光谱绿色区域具有期望的发射光谱的方法。

有机发射器在可见光谱红色区域具有期望的发射光谱的方法。

通过施主元件的结构提供预定距离的方法。

通过衬底的结构提供预定距离的方法。

Claims (10)

1.在制备OLED器件的工艺中在衬底上沉积有机发射器层的方法，包括下列步骤：

a)提供涂敷带有包括有机发射器的有机发射器层的施主器件，所述有机发射器具有期望的发射光谱并易于热转移至衬底；

b)根据材料转移关系相对衬底以预定距离放置施主元件涂敷面，以在减压环境下沉积发射器层，选择该预定距离以使OLED器件发射的光谱为期望的发射光谱；和

c)加热施主元件促使可转移层转移，以在有机发光器件上形成发射器层。

2.根据权利要求1的方法，其中预定距离为至少4微米并小于75微米。

3.根据权利要求2的方法，其中预定距离为至少25微米。

4.根据权利要求1的方法，其中有机发射器层包括掺杂剂和主体材料。

5.在制造包括阳极、阴极、有机发射器层及置于阴极和有机发射器层之间的电子传输层的OLED器件的方法中改进形成发射器层的方法，包括下列步骤：

a)在OLED器件的表面上提供涂敷具有包括有机发射器的有机发射器层的施主元件，所述有机发射器具有期望的发射光谱，并在受热时转移到OLED器件表面上；

b)在减压环境下根据材料转移关系相对阳极顶部或涂敷在阳极上的顶层的顶部以预定距离放置施主元件涂敷面，选择预定距离以使从完成的OLED器件发出的光谱为期望的发射光谱；和

c)用激光照射施主元件以加热施主元件，促使可转移层转移以在有机发光器件上形成发射器层。

6.根据权利要求5的方法，其中预定距离为至少4微米并小于75微米。

7.根据权利要求6的方法，其中预定距离为至少25微米。

8.根据权利要求5的方法，其中有机发射器层包括掺杂剂和主体材料。

9.根据权利要求5的方法，其中有机发射器在可见光谱蓝色区域具有期望的发射光谱。

10.根据权利要求5的方法，其中通过间隔元件提供预定距离。

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