DE102017122886A1 - Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung Download PDF

Info

Publication number
DE102017122886A1
DE102017122886A1 DE102017122886.1A DE102017122886A DE102017122886A1 DE 102017122886 A1 DE102017122886 A1 DE 102017122886A1 DE 102017122886 A DE102017122886 A DE 102017122886A DE 102017122886 A1 DE102017122886 A1 DE 102017122886A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
eml
mbar
layer
substrate
light
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.)
Pending
Application number
DE102017122886.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Dietmar Keiper
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.)
Aixtron SE
Original Assignee
Aixtron SE
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 Aixtron SE filed Critical Aixtron SE
Priority to DE102017122886.1A priority Critical patent/DE102017122886A1/de
Priority to CN201880072379.3A priority patent/CN111316457B/zh
Priority to KR1020207012193A priority patent/KR102710721B1/ko
Priority to PCT/EP2018/076581 priority patent/WO2019068607A1/de
Priority to TW107134822A priority patent/TW201924112A/zh
Publication of DE102017122886A1 publication Critical patent/DE102017122886A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von auf einem Substrat (4) aufgebrachten, beim Hindurchleiten von elektrischem Strom leuchtenden Pixeln, wobei die Pixel jeweils aufweisen: Eine Elektronentransportschicht (ETL), eine Löchertransportschicht (HTL), eine Löcherblockierschicht (HBL) oder Elektronenblockierschicht (EBL) und eine lichtemittierende Schicht (EML-R, EML-G, EML-B). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schichten (ETL, HTL, HBL, EBL, EML-R, EML-G, EML-B) jeweils in einer Gasatmosphäre mit einem Totaldruck von mindestens 0,001 mbar gefertigt werden, wobei der Totaldruck zumindest größer als 0,01 mbar sein soll. Zum Abscheiden der lichtemittierenden Schicht können in einem Lösemittel enthaltene lichtemittierende Partikel verwendet werden. Das Lösemittel kann bei einem Totaldruck von < 10 mbar, insbesondere < 0,01 mbar in einer Prozesskammer verdampft werden.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von auf einem Substrat aufgebrachten, beim Hindurchleiten von elektrischem Strom leuchtenden Pixeln, wobei die Pixel jeweils aufweisen: eine Elektronentransportschicht ETL, eine Löchertransportschicht HTL, eine Löcherblockierschicht HBL oder Elektronenblockierschicht EBL und eine lichtemittierende Schicht EML-R, EML-G, EML-B oder andere Farbkombinationen.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, auf einem transparenten Substrat strukturierte, selbstleuchtende organische Schichten abzuscheiden. Derartige OLED-Schichten bestehen aus organischen Molekülen, die beim Hindurchleiten von Strom leuchten. Auf dem Substrat werden zunächst unter anderem strukturierte Schichten abgeschieden, um die rot leuchtenden, grün leuchtenden oder blau leuchtenden oder in anderen Farben leuchtenden Pixel mit Strom zu versorgen, so dass sie leuchten. Derartige Elektronentransportschichten, Löchertransportschichten oder Löcher-/Elektronen-Blockierschichten werden im Stand der Technik mit verschiedenen Verfahren abgeschieden. Das zum Zeitpunkt der Anmeldung verbreitetste, technologisch genutzte Verfahren ist ein Hochvakuumverfahren, bei dem in einer Prozesskammer ein Ausgangsstoff verdampft wird. Die freie Weglänge der Dampfmoleküle ist größer als die Ausdehnung der Vakuumkammer, so dass die Dampfmoleküle im Wesentlichen auf einem gradlinigen Weg von der Quelle zum Substrat gelangen. Zur Strukturierung wird eine Maske verwendet.
  • Zur Herstellung der lichtemittierenden Schicht wird ebenfalls ein Hochvakuumverfahren verwendet. Alternative Verfahren zur Abscheidung der organischen Schichten benutzen Trägergase, um die in Dampfform gebrachten organischen Moleküle zum Substrat zu transportieren. Eine diesbezügliche Vorrichtung wird bspw. in der DE 10 2015 118 765 A1 beschrieben.
  • Schichtensysteme einer Pixelanordnung, wie sie bspw. für die Herstellung von Displays benötigt wird, sind auch bekannt aus den US 2016/0079316 A1 , US 6,903,378 B2 oder US 9,385,348 B2 . Der Inhalt dieser Schriften wird vollinhaltlich mit in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung einbezogen.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, Schichten bei Atmosphärendruck auf das Substrat aufzudrucken, wobei Druckstempel oder Druckstrahlen verwendet werden. Die Ausgangsstoffe werden in Lösemittel gelöst, wobei das Lösemittel anschließend verdampfen muss. Diese Ausgangsstoffe können Polymere, kleine Moleküle mit Massen < 1000 g/mol oder Partikel mit kugeläquivalenten Durchmessern < 10 µm sein.
  • Die im Stand der Technik bekannten Verfahren weisen insbesondere folgende technologische Nachteile auf:
  • Der Hochvakuumprozess benötigt lange Abpumpzeiten, was die Taktzeit erhöht. Die Verwendung eines Lösemittels erfordert das Trocknen der abgeschiedenen Filme. Die Qualität der Schichten, insbesondere der lichtemittierenden Schichten leidet, wenn das Lösemittel nicht vollständig verdampft. Der Hochvakuumprozess hat darüber hinaus den Nachteil, dass die im Wesentlichen gradlinige Bewegung der Moleküle in der Prozesskammer zu Schatteneffekten bei der Abscheidung unter der Verwendung einer Maske führen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effizientes Verfahren zur Herstellung einer Pixelanordnung anzugeben, welches Schichten mit hoher Qualität insbesondere für elektrolumineszente Anwendung liefert.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Schichten, insbesondere die organischen Ladungstransportschichten, in Gasatmosphären mit einem Totaldruck von mindestens 0,001 mbar, bevorzugt von mindestens 0,01 mbar oder 0,1 mbar bis maximal 10 mbar gefertigt werden. Sämtliche Schichten werden somit in einer Gasatmosphäre gefertigt, bei der die freie Weglänge der Moleküle maximal 10 %, bevorzugt im Bereich 1 % bis 0,01 %, einer charakteristischen Länge der Prozesskammer entspricht, wobei die charakteristische Länge der Abstand zwischen einem Gaseinlassorgan und einem Substrat sein kann. Bei der Herstellung der lichtemittierenden Schichten, bei denen im Stand der Technik entweder ein Hochvakuumverfahren oder ein CVD- oder PVD-Verfahren verwendet wird, ist die Verwendung von Masken erforderlich. Es handelt sich dabei um sogenannte dünne Metallmasken (FMM) mit eng benachbarten Öffnungen mit Kantenlängen oder Durchmessern in der Größenordnung von 10 µm. Die Verwendung derartiger Masken ist insbesondere dann technologisch anspruchsvoll, wenn großflächige Substrate beschichtet werden sollen. Die Erfindung schlägt deshalb vor, die lichtemittierende Schicht auf das Substrat bzw. auf bereits abgeschiedene Schichten aufzudrucken, wobei beim Druckverfahren Druckstempel oder Druckstrahlen verwendet werden können. Bei diesem Druckprozess werden lichtemittierende Partikel in einem Lösungsmittel gelöst und diese Flüssigkeit auf das Substrat aufgedruckt. Bei den Partikeln kann es sich um Quantum-Dots (CANdots®), insbesondere um CdSe-Partikel handeln oder auch andere Cd-freie Partikel. Bei der Verwendung eines Druckstempels erfolgt das Aufbringen der lichtemittierenden Schicht in einer dem Hochdruck- oder Tiefdruckverfahren ähnlichen Prozess. Das Aufbringen kann pixelweise oder linienweise erfolgen. Das Aufbringen kann aber auch mit einem dem Tintenstrahldrucken ähnlichen Prozess mit einem Flüssigkeitsstrahl erfolgen. Zum Aufbringen der Elektronentransportschicht, Löchertransportschicht, Löcherblockierschicht oder Elektronenblockierschicht wird bevorzugt ein PVD- oder CVD-Prozess, insbesondere ein OVPD-Prozess, verwendet. Der PVD- oder CVD-Prozess wird bevorzugt in einer Prozesskammer durchgeführt, in der der Totaldruck im Bereich von 0,01 mbar und 10 mbar, bevorzugt 0,1 mbar bis 1 mbar, liegt. Die Prozesskammer besitzt einen Substrathalter, auf den das Substrat aufgelegt und gekühlt wird. Oberhalb des Substrathalters ist ein Gaseinlassorgan angeordnet, welches duschkopfartig angeordnete Gasaustrittsdüsen aufweist. Die Strukturierung dieser Schichten kann mit Hilfe einer Maske erfolgen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Substrathalter kühlbar und das Gaseinlassorgan beheizbar. Es ist deshalb bevorzugt vorgesehen, dass die Prozesskammer dieses PVD- oder CVD-Reaktors auch dazu benutzt wird, die zuvor abgeschiedene lichtemittierende Schicht zu trocknen. Dabei wird zuvor mit der lichtemittierenden Schicht bedrucktes Substrat in die Prozesskammer gebracht und auf den Substrathalter aufgelegt. Der Substrathalter muss für diesen Prozessschritt nicht gekühlt werden. Das Gaseinlassorgan wird beheizt. Die dabei entstehende Wärme führt zum Verdampfen des Lösemittels, in dem die lichtemittierenden Partikel, insbesondere Quantum-Dots, gelöst sind. Bei diesem Trocknungsverfahren kann der Totaldruck sogar weiter abgesenkt werden, bspw. auf Drücke von 0,01 mbar oder 0,001 mbar. Das Verfahren wird bevorzugt in einem System von miteinander verketteten Prozesskammern durchgeführt, wobei in jeder Prozesskammer jeweils nur eine Schicht abgeschieden wird. Je nach Bedarf können aber auch ein oder mehrere Schichten in derselben Prozesskammer und insbesondere aufeinander folgend abgeschieden werden. Es kann eine zentrale Transferkammer vorgesehen sein, die mit einem Reinstgas gespült wird. Mit dieser Transferkammer ist eine Vielzahl von Prozesskammern verbunden, die jeweils ein verschließbares Portal besitzen, durch das das Substrat in die Prozesskammer gebracht werden kann. Die Prozesskammern, in denen die Elektronentransportschicht, die Löchertransportschicht und/oder die Löcher-/ Elektronen-Blockierschicht abgeschieden werden, sind bevorzugt PVD- oder CVD-Reaktoren, insbesondere OVPD-Reaktoren, wie sie grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Sie besitzen einen Substrathalter zum Auflegen des Substrates und ein Gaseinlassorgan, zum Einlassen der gasförmigen Ausgangsstoffe, die entweder auf dem Substrat kondensieren oder auf dem Substrat zu einer Schicht reagieren. Zur Strukturierung der Schicht können Masken verwendet werden. Der Substrathalter und das Gaseinlassorgan werden je nach im PVD- oder CVD-Reaktor durchgeführten Prozess temperiert, entweder geheizt oder gekühlt. Die Prozesskammern, in denen die lichtemittierenden Schichten abgeschieden werden, besitzen eine Druckvorrichtung mit entweder Druckstempeln oder Druckstrahleinrichtungen, wobei hier der Druckprozess als nasschemischer Prozess bei Atmosphärendruck durchgeführt werden kann. Der Totaldruck in diesen Prozesskammern bewegt sich üblicherweise im Bereich zwischen 100 mbar und 1050 mbar.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von auf einem Substrat aufgebrachten Pixeln kann zumindest eine Elektronentransportschicht ETL, eine Löchertransportschicht HTL eine Löcherblockierschicht HBL oder eine Elektronenblockierschicht EBL aufweisen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist darüber hinaus dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine Elektronentransportschicht ETL, eine Löchertransportschicht HTL aufweist. Es kann darüber hinaus eine Löcherblockierschicht HBL oder eine Elektronenblockierschicht EBL aufweisen. Die diesbezüglichen Schichten können jeweils in einer Kammer durchgeführt werden, in der bei einer Serienproduktion jeweils nur eine Schicht abgeschieden wird. Es ist aber auch vorgesehen, dass in einer Prozesskammer insbesondere aufeinander folgend mehrere verschiedene Schichten abgeschieden werden. Es kann dabei um eine Cluster-Anlage handeln. Die einzelnen Prozesskammern können aber auch in einer inline-Anordnung angeordnet sein und jeweils mit einer Transferkammer voneinander beabstandet sein.
  • Die Erfindung betrifft somit eine Methode zur Herstellung von elektrolumineszierenden Quantum-Dot-Schichten mit organischen Transportschichten zum Transport der Elektronen oder der Löcher, bei denen der Druckunterschied zwischen den abgeschiedenen organischen Filmen und der mit Flüssigprozess gedruckten Quantum-Dot-Filmen nicht mehr als vier Größenordnungen (0,1 mbar - 1000 mbar) beträgt. Es ist aber auch vorgesehen, dass der Druckunterschied nicht mehr als sechs Größenordnungen beträgt (0,001 - 1000 mbar). Typischerweise beträgt der Druckunterschied aber nur drei Größenordnungen (1 - 1000 mbar). Die Erfindung betrifft insbesondere eine Methode zur Herstellung von elektrolumineszenten Quantum-Dot-Schichten mit organischen Transportschichten, bei denen nach dem Flüssigkeitsprozess, bei der dem Quantum-Dot-Film abgeschieden wird, die Prozesskammer, in der ein nachfolgender Beschichtungsschritt unter Vakuumbedingungen durchgeführt wird, aufgeheizt wird, um gezielt das Lösungsmittel, mit dem der Quantum-Dot-Film abgeschieden worden ist, zu verdampfen. Durch Einleiten eines Trägergases in die PVD- oder CVD-Kammer wird das Lösungsmittel, bei welchem es sich bevorzugt um ein organisches Lösungsmittel handeln kann, abgeführt. Das insbesondere als shower head ausgebildete Gaseinlassorgan wird dabei auf bis zu 200° C oder höher bis zu 500°C aufgeheizt. Insbesondere kann der Substrathalter optional dabei nicht gekühlt werden. Ferner kann eine Anziehungskraft zwischen Substrat und Substrathalter derart modifiziert sein, dass die Substrattemperatur höher ist, als sie bei der dann folgenden Abscheidung ist. Der Substrathalter kann hierzu einen „Electrostatic Chuck“ (ESC) oder eine magnetische Vorrichtung zur Anziehung des Substrates oder einer Maske aufweisen. Das ESC kann direkt oder indirekt auf das Substrat einwirken. Es ist auch vorgesehen, ein „BackSideCooling Gas“ (BSC) zur Erhöhung der Wärmeleitung von Substrat zu Substrathalter zu verwenden. Die Ankopplung des Substrates an dem Substrathalter kann aber auch derart modifiziert sein, dass beispielsweise die Gaszusammensetzung in einem Spalt zwischen Substrat und Substrathalter gezielt geändert wird, um die Substrattemperatur kurzzeitig zu ändern. Wird anschließend an diesen Trocknungsprozess eine insbesondere organische Transportschicht (ETL, HTL, HBL, EBL) abgeschieden, so wird der Substrathalter auf eine Temperatur von etwa im Bereich von 100°C bis - 50°C, typischerweise von etwa 20°C gekühlt, so dass ein durch das Gaseinlassorgan eintretender Dampf, der mit einem Inertgas gefördert wird, auf dem Substrat kondensieren kann. Es ist aber auch möglich, die Temperatur des Gaseinlassorganes auf Bereich bis 500° C zu heizen, um das Lösemittel zu verdampfen. Die Trocknungszeit beträgt etwa 60 Sekunden. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sämtliche Prozessschritte, bei denen eine Schicht abgeschieden wird, also die CVD- oder PVD-Abscheideprozesse in einer Gasphasenumgebung durchgeführt wird, in der die mittlere freie Weglänge kleiner ist als eine charakteristische Länge der Prozesskammer. Die Totaldrücke liegen bevorzugt bei über 0,01 mbar oder 0,1 mbar. Die Totaldrücke können auch in einem Bereich zwischen 0,1 mbar bis 10 mbar liegen. Lediglich für anderweitige Prozessschritte, bspw. Trocknungsschritte, kann der Totaldruck in der Prozesskammer auf niedrigere Werte gesetzt werden. Vor der Abscheidung der oben beschriebenen Schichtstrukturen können noch eine HIL-Schicht (Lochinjektionsschicht) und nach dem Abscheiden der oben genannten Schichtstruktur noch eine EIL-Schicht (Elektroneninjektionsschicht) bzw. Kathodenschichten aufgebracht werden zur elektrischen Kontaktierung der beschriebenen Strukturen mit der Ansteuerelektronik.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 schematisch den Schnitt durch einen OVPD-Reaktor;
    • 2a - 2c schematisch ein Verfahren zum Aufdrucken einer lichtemittierenden Schicht;
    • 3a eine aus mehreren OVPD-Reaktoren bzw. Druckeinrichtungen bestehende Anordnung;
    • 3b ein zweites Ausführungsbeispiel einer aus mehreren Reaktoren bestehenden Anordnung;
    • 4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schichtensystems 22;
    • 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schichtensystems 22 und
    • 6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schichtensystems 22.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die 3a zeigt schematisch eine Anordnung aus sieben Prozesskammern 11 bis 17, die jeweils nicht dargestellte Be- und Entladeportale besitzen, durch die ein Substrat von einer nicht dargestellten Transportfördereinrichtung von der Transferkammer 10 in die einzelnen Prozesskammern 11 bis 17 gefördert werden kann. In jeder der einzelnen Prozesskammern 11 bis 17 wird ein Abscheideprozess zum Abscheiden einer Schicht durchgeführt, so wird bspw. in der Prozesskammer 11 eine Löchertransportschicht HTL, in der Prozesskammer 12 eine Elektronenblockierschicht EBL, in der Prozesskammer 13 eine rotes Licht emittierende Schicht EML-R, in der Prozesskammer 14 eine grünes Licht emittierende Schicht EML-G, in der Prozesskammer 15 eine blaues Licht emittierende Schicht EML-B, in der Prozesskammer eine Löcherblockierschicht HBL und in der Prozesskammer 17 eine Elektronenschicht ETL abgeschieden. In den Prozesskammern 11,12,16 und 17 werden jeweils mittels eines OVPD-Reaktors, wie er in der 1 schematisch dargestellt ist, unter Verwendung einer Maske Schichten auf ein Substrat 4 abgeschieden. Das Substrat 4 liegt auf einem mittels Kühlelementen 5 gekühlten Substrathalter 3. Oberhalb des Substrathalters 3 erstreckt sich ein Gaseinlassorgan 6 in Form eines shower heads mit einer Gasaustrittsfläche 6, in die Gasaustrittsöffnungen 9 münden, durch die ein Dampf, insbesondere eines organischen Ausgangsstoffes in die Prozesskammer 1 zwischen Gaseinlassorgan 2 und Substrathalter 3 eintreten kann. Die Gasaustrittsplatte, deren Unterseite die Gasaustrittsfläche 6 bildet, wird mittels Heizelementen 8 auf Temperaturen oberhalb von 200°, aber auch auf höhere Temperaturen aufgeheizt. Es ist eine Zuleitung 7 vorgesehen, durch die ein Inertgas einen organischen Dampf transportiert, der in den Öffnungen der nicht dargestellten Maske auf dem Substrat 4 kondensiert.
  • Bei der 3a sind die Prozesskammern 11-17 um eine Transferkammer angeordnet. Bei der 3b sind die Prozesskammern 11, 12 bzw. 13, 14, 15 bzw. 16, 17 hintereinander in einer Linie angeordnet. Die einzelnen Prozesskammern sind durch Transferkammern 10 voneinander getrennt. In der Prozesskammer 11, 12 können zwei oder mehr voneinander verschiedene Schichten abgeschieden werden. In der Prozesskammer 13, 14, 15 werden die lichtemittierenden Schichten abgeschieden. In der Prozesskammer 16, 17 werden ebenfalls zwei oder mehr voneinander verschiedene Schichten oder nur eine Schicht abgeschieden.
  • In den Prozesskammern 13, 14 und 15, in denen die rot leuchtenden, grün leuchtenden oder blau leuchtenden Schichten abgeschieden werden, findet ein Druckprozess statt. Als Druckvorrichtung kann eine Strahldruckvorrichtung verwendet werden, mit der in einem Lösemittel gelöste organische Partikel oder aber auch anorganische Partikel auf das Substrat 4 oder auf dem Substrat 4 zuvor abgeschiedene Schichten abgeschieden wird. Die Schritte 13, 14,15 können auch in einer Kammer oder in einer oder mehreren Kammern durchgeführt werden. Ebenso können die Schritte 11, 12, 15, 16 auch in einer oder mehreren Kammern durchgeführt werden. Die 3a und 3b zeigen diesbezügliche Alternativen als Beispiele.
  • Die 2a bis 2c zeigen schematisch einen Druckprozess, bei dem ein Druckstempel 18 verwendet wird, der erhabene Zonen 19 aufweist. Die die erhabenen Zonen 19 aufweisende Seite des Druckstempels 18 weist in der 2 nach oben und wird mit einer Flüssigkeit benetzt. Es handelt sich dabei um ein Lösemittel 21, in dem Quantum-Dots 20 enthalten sind. Mittels einer geeigneten Methode, bspw. einem Rotieren des Druckstempels 18, wird die Flüssigkeit derart auf der Oberfläche verteilt, dass sich auf den erhabenen Zonen 19 etwa eine Monolage der Quantum-Dots 20 ausbildet, wie es die 2b zeigt.
  • Der Druckstempel 18 wird danach um 180° gedreht, so dass die erhabenen Zonen 19 nach unten weisen. Mit dem Druckstempel 18 wird dann das Substrat 4 oder eine auf das Substrat 4 abgeschiedene Schicht HTL strukturiert bedruckt.
  • Die 4, 5 und 6 zeigen schematisch typische Schichtenfolgen 22, wie sie auf ein Substrat 4 in der in der 3 dargestellten Vorrichtung aufgebracht werden können. Mit der Bezugsziffer 23 ist eine ein- oder mehrschichtige Anode bezeichnet. Die Bezugsziffer 24 bezeichnet eine ein- oder mehrschichtige Kathode.
  • Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schichten ETL, HTL, HBL, EBL, EML-R, EML-G, EML-B jeweils in einer Gasatmosphäre mit einem Totaldruck von mindestens 0,001 mbar gefertigt werden. Die Gasatmosphäre steht bevorzugt zu mehr als 90% aus Stickstoff, Argon oder einem anderen Edelgas. Die Gasatmosphäre kann aber auch andere Zusammensetzungen aufweisen.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Totaldruck größer ist als 0,01 mbar oder 0,1 mbar.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die lichtemittierende Schicht EML-R, EML-G, EML-B aufgedruckt wird, insbesondere bei einem Druck zwischen 100 mbar und 1050 mbar aufgedruckt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Aufdrucken unter Verwendung eines Druckstempels 18 oder eines Flüssigkeitsstrahles durchgeführt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Elektronentransportschicht ETL, die Löchertransportschicht HTL, Löcherblockierschicht HBL und/oder die Elektronenblockierschicht EBL in einem CVD- oder PVD-Prozess, insbesondere OVPD-Prozess, bei einem Totaldruck zwischen 0,1 mbar und 10 mbar durchgeführt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zum Abscheiden der lichtemittierenden Schicht EML-R, EML-G, EML-B in Lösemittel 21 enthaltene lichtemittierende Partikel 20 verwendet werden.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Lösemittel 21 in einer CVD-Prozesskammer 1 oder einer Vakuumkammer 11- 17 vor der Durchführung eines nachfolgenden PVD- oder CVD-Prozesses durch Erwärmen des Substrates 4 verdampft wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verdampfen des Lösemittels bei einem Totaldruck von < 10 mbar, insbesondere < 0, 01 mbar, durchgeführt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren in einem System von Prozesskammern 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 durchgeführt wird, wobei in jeder Prozesskammer 11-17 entweder ein PVD- oder CVD-Prozess oder ein Druckverfahren durchgeführt wird.
  • Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Prozesskammer
    2
    Gaseinlassorgan
    3
    Substrathalter
    4
    Substrat
    5
    Kühlelement
    6
    Gasaustrittsfläche
    7
    Gaseinlass
    8
    Heizelement
    9
    Öffnung
    10
    Transferkammer
    11
    Prozesskammer
    12
    Prozesskammer
    13
    Prozesskammer
    14
    Prozesskammer
    15
    Prozesskammer
    16
    Prozesskammer
    17
    Prozesskammer
    18
    Druckstempel
    19
    erhabene Zonen
    20
    Quantum-Dots
    21
    Lösemittel
    22
    Schichten
    23
    Anode
    24
    Kathode
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015118765 A1 [0003]
    • US 2016/0079316 A1 [0004]
    • US 6903378 B2 [0004]
    • US 9385348 B2 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung von auf einem Substrat (4) aufgebrachten, beim Hindurchleiten von elektrischem Strom leuchtenden Pixeln, wobei die Pixel jeweils aufweisen: eine Elektronentransportschicht (ETL), eine Löchertransportschicht (HTL), eine Löcherblockierschicht (HBL) oder Elektronenblockierschicht (EBL) und eine lichtemittierende Schicht (EML-R, EML-G, EML-B), dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (ETL, HTL, HBL, EBL, EML-R, EML-G, EML-B) jeweils in einer Gasatmosphäre mit einem Totaldruck von mindestens 0,001 mbar gefertigt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Totaldruck größer ist als 0,01 mbar oder 0,1 mbar.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtemittierende Schicht (EML-R, EML-G, EML-B) aufgedruckt wird, insbesondere bei einem Druck zwischen 100 mbar und 1050 mbar aufgedruckt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufdrucken unter Verwendung eines Druckstempels (18) oder eines Flüssigkeitsstrahles durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronentransportschicht (ETL), die Löchertransportschicht (HTL), Löcherblockierschicht (HBL) und/oder die Elektronenblockierschicht (EBL) in einem CVD- oder PVD-Prozess, insbesondere OVPD-Prozess, bei einem Totaldruck zwischen 0,1 mbar und 10 mbar durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abscheiden der lichtemittierenden Schicht (EML-R, EML-G, EML-B) in Lösemittel (21) enthaltene lichtemittierende Partikel (20) verwendet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel (21) in einer CVD-Prozesskammer (1) oder einer Vakuumkammer (11 - 17) vor der Durchführung eines nachfolgenden PVD- oder CVD-Prozesses durch Erwärmen des Substrates (4) verdampft wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfen des Lösemittels bei einem Totaldruck von < 10 mbar, insbesondere < 0,01 mbar durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem System von Prozesskammern (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) durchgeführt wird, wobei in jeder Prozesskammer (11 - 17) entweder ein PVD- oder CVD-Prozess oder ein Druckverfahren durchgeführt wird.
  10. Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
DE102017122886.1A 2017-10-02 2017-10-02 Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung Pending DE102017122886A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017122886.1A DE102017122886A1 (de) 2017-10-02 2017-10-02 Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung
CN201880072379.3A CN111316457B (zh) 2017-10-02 2018-10-01 用于制造发光的像素阵列的方法
KR1020207012193A KR102710721B1 (ko) 2017-10-02 2018-10-01 발광 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법
PCT/EP2018/076581 WO2019068607A1 (de) 2017-10-02 2018-10-01 Verfahren zur herstellung einer leuchtenden pixelanordnung
TW107134822A TW201924112A (zh) 2017-10-02 2018-10-02 發光像素排列之製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017122886.1A DE102017122886A1 (de) 2017-10-02 2017-10-02 Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017122886A1 true DE102017122886A1 (de) 2019-04-04

Family

ID=63794458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017122886.1A Pending DE102017122886A1 (de) 2017-10-02 2017-10-02 Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN111316457B (de)
DE (1) DE102017122886A1 (de)
TW (1) TW201924112A (de)
WO (1) WO2019068607A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021078643A1 (de) 2019-10-24 2021-04-29 Apeva Se Verfahren zur herstellung übereinander gestapelter oleds

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337102B1 (en) * 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
US6903378B2 (en) 2003-06-26 2005-06-07 Eastman Kodak Company Stacked OLED display having improved efficiency
US20160079316A1 (en) 2012-09-14 2016-03-17 Qd Vision, Inc. Light emitting device including tandem structure
DE102015118765A1 (de) 2014-11-20 2016-06-09 Aixtron Se Vorrichtung zum Beschichten eines großflächigen Substrats
US20160164046A1 (en) * 2013-07-11 2016-06-09 Konica Minolta, Inc. Method and apparatus for manufacturing organic electroluminescent element, and organic electroluminescent module
US9385348B2 (en) 2013-08-29 2016-07-05 The Regents Of The University Of Michigan Organic electronic devices with multiple solution-processed layers
DE102016011319A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Martin Sachse Lösungsprinzip und Verfahren sowie EUV-Laserbearbeitungssystem insbesondere zum Herstellen von Bauelementen mit Strukturen im Nanometerbereich wie organischer Elektronik und elektrischer Bauelemente

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020025918A (ko) * 2002-02-15 2002-04-04 박병주 습식 공정으로 제작된 유기 반도체 디바이스 및 유기전계발광 소자
CN101114698B (zh) * 2007-08-21 2010-05-19 电子科技大学 基于芴-咔唑共聚物的有机电致发光器件
CN101123298A (zh) * 2007-09-11 2008-02-13 电子科技大学 一种结构优化的白光有机电致发光器件
US8183764B2 (en) * 2008-03-26 2012-05-22 Toppan Printing Co., Ltd. Organic electroluminescence element, manufacturing method for an organic electroluminescence element and display unit
JP5471937B2 (ja) * 2010-07-27 2014-04-16 セイコーエプソン株式会社 発光素子、表示装置および電子機器
JP5808624B2 (ja) * 2011-09-09 2015-11-10 株式会社Joled 表示装置および電子機器
CN102709488A (zh) * 2012-01-13 2012-10-03 东莞宏威数码机械有限公司 基板传输机构
CN103413819B (zh) * 2013-07-22 2016-08-31 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光显示面板、像素界定层及其制作方法
CN115838341A (zh) * 2014-12-12 2023-03-24 默克专利有限公司 具有可溶性基团的有机化合物
CN106784202A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 Tcl集团股份有限公司 Qled器件及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337102B1 (en) * 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
US6903378B2 (en) 2003-06-26 2005-06-07 Eastman Kodak Company Stacked OLED display having improved efficiency
US20160079316A1 (en) 2012-09-14 2016-03-17 Qd Vision, Inc. Light emitting device including tandem structure
US20160164046A1 (en) * 2013-07-11 2016-06-09 Konica Minolta, Inc. Method and apparatus for manufacturing organic electroluminescent element, and organic electroluminescent module
US9385348B2 (en) 2013-08-29 2016-07-05 The Regents Of The University Of Michigan Organic electronic devices with multiple solution-processed layers
DE102015118765A1 (de) 2014-11-20 2016-06-09 Aixtron Se Vorrichtung zum Beschichten eines großflächigen Substrats
DE102016011319A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Martin Sachse Lösungsprinzip und Verfahren sowie EUV-Laserbearbeitungssystem insbesondere zum Herstellen von Bauelementen mit Strukturen im Nanometerbereich wie organischer Elektronik und elektrischer Bauelemente

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021078643A1 (de) 2019-10-24 2021-04-29 Apeva Se Verfahren zur herstellung übereinander gestapelter oleds
DE102019128752A1 (de) * 2019-10-24 2021-04-29 Apeva Se Verfahren zur Herstellung übereinander gestapelter OLEDs

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200055111A (ko) 2020-05-20
TW201924112A (zh) 2019-06-16
CN111316457A (zh) 2020-06-19
CN111316457B (zh) 2024-03-29
WO2019068607A1 (de) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7016535B2 (ja) パターン化されたコーティングを含む表面およびデバイス上のコーティングをパターン化する方法
DE60217489T2 (de) Verfahren zur herstellung von vollfarbenen anzeigetafeln
DE69925192T2 (de) Organisches Elektrolumineszenzelement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE10117663B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Matrixanordnungen auf Basis verschiedenartiger organischer leitfähiger Materialien
DE60300429T2 (de) Verwendung von organischen Materialien zur Herstellung einer organischen Leuchtvorrichtung
DE102017122120B4 (de) Vakuumverdampfungsvorrichtung und zugehöriges Verfahren, und organisches Licht emittierendes Anzeigefeld
CN107994117B (zh) 制备oled显示器件的方法、oled显示器件和oled显示设备
DE102009041324A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von organischen photoaktiven Bauelementen, insbesondere von organischen Leuchtdioden
EP1715078A1 (de) Kontinuierliche OLED-Beschichtungsanlage
DE10224908B4 (de) Vorrichtung für die Beschichtung eines flächigen Substrats
DE102013021223A1 (de) Herstellung flexibler organischer elektronischer Vorrichtungen
DE112007001439T5 (de) Lichtemittierende Einrichtung und Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Einrichtung
DE112012006798B4 (de) Maskiervorrichtung zum Dampfauftrag organischen Materials einer organischen Elektrolumineszenzdiode
DE102017122886A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung
DE102011075092B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Leuchtmittels
DE112007001872T5 (de) Abscheidungsvorrichtung, Abscheidungssystem und Abscheidungsverfahren
EP2009714B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von dotierten Schichten mittels OVPD oder dergleichen
Chen et al. High definition digital fabrication of active organic devices by molecular jet printing
WO2007054073A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von licht emittierenden elementen mit organischen verbindungen
EP1545895B1 (de) Verfahren zur mikrostrukturierung mittels ortsselektiver sublimation
DE112012006800T5 (de) Maskiervorrichtung zum Dampfauftrag organischen Materials einer organischen Elektrolumineszenzdiode
DE112007001873T5 (de) Abscheidungsvorrichtung, Abscheidungssystem und Abscheidungsverfahren
CN110112304B (zh) 发光层的制备方法及显示装置
DE102019128753A1 (de) Verfahren zum Abscheiden organischer Schichtstrukturen, insbesondere OLEDs
DE10343351B4 (de) Substrat zum Tintenstrahldrucken und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0051560000

Ipc: H10K0050000000