KR20190142755A - 데포지터의 리던던트 그룹을 갖는 유기 기상 제트 프린트 헤드 - Google Patents

데포지터의 리던던트 그룹을 갖는 유기 기상 제트 프린트 헤드 Download PDF

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KR20190142755A
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그레고리 맥그로우
그레그 코타스
신 수
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유니버셜 디스플레이 코포레이션
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Abstract

개시된 발명의 실시양태는, 각각 2개의 배출 개구 사이에 배치된 공급 개구를 포함하는 데포지터의 별개의 리던던트 그룹을 갖는 마이크로노즐 어레이를 포함하는 디바이스를 제공한다. 상기 디바이스는 제1 리던던트 그룹의 제1 열의 데포지터를 포함할 수 있으며, 상기 데포지터는 각각 제1 공통 공급 라인 및 제1 공통 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 상기 디바이스는 제2 리던던트 그룹의 제2 열의 데포지터를 포함할 수 있으며, 상기 데포지터는 각각 제2 공통 공급 라인 및 제2 공통 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 제1 열의 데포지터와 제2 열의 데포지터는 서로 독립적으로 작동할 수 있다. 상기 디바이스는 증착 챔버 내에 기판에 인접하게 배치될 수 있다.

Description

데포지터의 리던던트 그룹을 갖는 유기 기상 제트 프린트 헤드{ORGANIC VAPOR JET PRINT HEAD WITH REDUNDANT GROUPS OF DEPOSITORS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 6월 18일에 출원에 미국 특허 출원 제62/686,115호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 출원의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.
분야
본 발명은 기판 상에 피쳐(feature)의 세트를 인쇄하도록 구성될 수 있는 데포지터(depositor)의 복수의 리던던트 그룹(redundant group)을 갖는 마이크로노즐 어레이를 구비하는 유기 기상 제트 프린트 헤드의 작동 수명을 연장시키는 것에 관한 것이다.
유기 물질을 사용하는 광전자 디바이스는 여러 이유로 인하여 점차로 중요해지고 있다. 이와 같은 디바이스를 제조하는데 사용되는 다수의 물질들은 비교적 저렴하기 때문에, 유기 광전자 디바이스는 무기 디바이스에 비하여 비용 잇점면에서 잠재성을 갖는다. 또한, 유기 물질의 고유한 특성, 예컨대 이의 가요성은 그 유기 물질이 가요성 기판 상에서의 제작과 같은 특정 적용예에 매우 적합하게 할 수 있다. 유기 광전자 디바이스의 예로는 유기 발광 다이오드/디바이스(OLED), 유기 광트랜지스터, 유기 광전지 및 유기 광검출기를 들 수 있다. OLED의 경우, 유기 물질은 통상의 물질에 비하여 성능 면에서의 잇점을 가질 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층이 광을 방출하는 파장은 일반적으로 적절한 도펀트로 용이하게 조절될 수 있다.
OLED는 디바이스를 가로질러 전압을 인가할 때 광을 방출하는 유기 박막을 사용한다. OLED는 평면 패널 디스플레이, 조명 및 백라이팅(backlighting)과 같은 적용예의 용도에 있어 점차로 중요해지는 기술이다. 여러가지의 OLED 재료 및 구성은 미국 특허 제5,844,363호, 제6,303,238호 및 제5,707,745호에 기재되어 있으며, 이들 특허 문헌은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
인광 방출 분자에 대한 하나의 적용예는 풀 컬러 디스플레이이다. 이러한 디스플레이에 대한 산업적 기준은 "포화" 색상으로 지칭되는 특정 색상을 방출하도록 조정된 픽셀을 필요로 한다. 특히, 이러한 기준은 포화 적색, 녹색 및 청색 픽셀을 필요로 한다. 대안적으로 OLED는 백색 광을 방출하도록 설계될 수 있다. 통상적인 액정 디스플레이에서, 백색 백라이트에서 나온 방출이 흡수 필터를 사용하여 여과되어 적색, 녹색 및 청색 방출을 생성한다. 동일한 기법이 또한 OLED에도 사용될 수 있다. 백색 OLED는 단일 EML 디바이스 또는 스택 구조일 수 있다. 색상은 당업계에 주지된 CIE 좌표를 사용하여 측정될 수 있다.
본원에서 사용한 바와 같이, 용어 "유기"는 유기 광전자 디바이스를 제작하는 데 사용될 수 있는 중합체 물질뿐 아니라, 소분자 유기 물질도 포함한다. "소분자"는 중합체가 아닌 임의의 유기 물질을 지칭하며, "소분자"는 실제로 꽤 클 수도 있다. 소분자는 일부의 상황에서는 반복 단위를 포함할 수 있다. 예를 들면, 치환기로서 장쇄 알킬기를 사용하는 것은 "소분자" 유형으로부터 분자를 제외시키지 않는다. 소분자는 또한 예를 들면 중합체 주쇄 상에서의 펜던트 기로서 또는 주쇄의 일부로서 중합체에 혼입될 수 있다. 소분자는 또한 코어 모이어티 상에 생성된 일련의 화학적 셸로 이루어진 덴드리머의 코어 모이어티로서 작용할 수 있다. 덴드리머의 코어 모이어티는 형광 또는 인광 소분자 이미터일 수 있다. 덴드리머는 "소분자"일 수 있으며, OLED 분야에서 현재 사용되는 모든 덴드리머는 소분자인 것으로 여겨진다.
본원에서 사용한 바와 같이, "상단부"는 기판으로부터 가장 멀리 떨어졌다는 것을 의미하며, "하단부"는 기판에 가장 근접하다는 것을 의미한다. 제1층이 제2층의 "상부에 배치되는" 것으로 기재되는 경우, 제1층은 기판으로부터 멀리 떨어져 배치된다. 제1층이 제2층과 "접촉되어 있는" 것으로 명시되지 않는다면 제1층과 제2층 사이에는 다른 층이 존재할 수 있다. 예를 들면, 캐소드와 애노드의 사이에 다양한 유기층이 존재한다고 해도, 캐소드는 애노드의 "상부에 배치되는" 것으로 기재될 수 있다.
본원에서 사용한 바와 같이, "용액 가공성"은 용액 또는 현탁액 형태로 액체 매체에 용해, 분산 또는 수송될 수 있고/있거나 액체 매체로부터 증착될 수 있다는 것을 의미한다.
리간드가 방출 물질의 광활성 특성에 직접적으로 기여하는 것으로 여겨지는 경우, 리간드는 "광활성"으로서 지칭될 수 있다. 보조적 리간드가 광활성 리간드의 특성을 변경시킬 수 있을지라도, 리간드가 방출 물질의 광활성 특성에 기여하지 않는 것으로 여겨지는 경우, 리간드는 "보조적"인 것으로 지칭될 수 있다.
본원에서 사용한 바와 같이, 그리고 일반적으로 당업자가 이해하고 있는 바와 같이, 제1 에너지 준위가 진공 에너지 준위에 더 근접하는 경우, 제1 "최고 점유 분자 궤도"(HOMO) 또는 "최저 비점유 분자 궤도"(LUMO) 에너지 준위는 제2 HOMO 또는 LUMO 에너지 준위보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 이온화 전위(IP)가 진공 준위에 대하여 음의 에너지로서 측정되므로, 더 높은 HOMO 에너지 준위는 더 작은 절댓값을 갖는 IP(더 적게 음성인 IP)에 해당한다. 마찬가지로, 더 높은 LUMO 에너지 준위는 절댓값이 더 작은 전자 친화도(EA)(더 적게 음성인 EA)에 해당한다. 상단부에서 진공 준위를 갖는 통상의 에너지 준위 다이아그램에서, 물질의 LUMO 에너지 준위는 동일한 물질의 HOMO 에너지 준위보다 더 높다. "더 높은" HOMO 또는 LUMO 에너지 준위는 "더 낮은" HOMO 또는 LUMO 에너지 준위보다 상기 다이아그램의 상단부에 더 근접하게 나타난다.
본원에서 사용한 바와 같이, 그리고 일반적으로 당업자가 이해하는 바와 같이, 제1 일함수의 절댓값이 더 클 경우, 제1 일함수는 제2 일함수보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 일함수는 일반적으로 진공 준위에 대하여 음의 수로서 측정되므로, 이는 "더 높은" 일함수가 더 음성임을 의미한다. 상단부에서 진공 준위를 갖는 통상의 에너지 준위 다이아그램에서, "더 높은" 일함수는 진공 준위로부터 아래 방향으로 더 먼 것으로서 예시된다. 따라서, HOMO 및 LUMO 에너지 준위의 정의는 일함수와는 상이한 관례를 따른다.
OLED에 대한 더욱 상세한 내용 및 전술한 정의는, 미국 특허 제7,279,704호에서 찾을 수 있으며, 이의 전문은 본원에 참고로 포함된다.
일 실시양태에 따르면, 유기 발광 다이오드/디바이스(OLED)가 또한 제공된다. OLED는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이에 배치된 유기층을 포함할 수 있다. 일 실시양태에 따르면, 유기 발광 디바이스는 소비자 제품, 전자 부품 모듈 및/또는 조명 패널로부터 선택되는 하나 이상의 디바이스 내로 통합된다.
일 실시양태에 따르면, 디바이스는, 각각 2개의 배출 개구 사이에 배치된 공급 개구를 포함하는 데포지터의 별개의 리던던트 그룹을 갖는 마이크로노즐 어레이를 포함할 수 있다. 상기 디바이스는 제1 리던던트 그룹의 데포지터의 제1 열을 포함할 수 있으며, 각각의 데포지터는 제1 공통 공급 라인 및 제1 공통 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 상기 디바이스는 제2 리던던트 그룹의 데포지터의 제2 열을 포함할 수 있으며, 각각의 데포지터는 제2 공통 공급 라인 및 제2 공통 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 제1 열의 데포지터와 제2 열의 데포지터는 서로 독립적으로 작동할 수 있다.
상기 디바이스의 제1 열의 데포지터와 제2 열의 데포지터는 서로 다른 시점에 작동할 수 있다. 디바이스의 제1 그룹의 데포지터에 의해 기판 상에 인쇄된 피쳐는 마이크로노즐 어레이 내의 제2 그룹의 데포지터의 것과 기능적으로 유사하거나 동일할 수 있다.
디바이스의 마이크로노즐 어레이는 데포지터의 2개보다 많은 리던던트 그룹을 포함할 수 있다.
디바이스의 제1 열의 데포지터 및 제2 열의 데포지터는 인쇄 방향을 따라 정렬될 수 있다.
상기 디바이스는 데포지터의 제1 열에 유체적으로 연결된 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인을 포함할 수 있다. 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인이 데포지터의 제2 열에 유체적으로 연결될 수 있다. 제1 공급 라인과 제2 공급 라인은 제1 공급 라인과 제2 공급 라인 사이의 공통의 공급 라인으로부터의 공급 유량을 전환시키는 제1 밸브에서 연결될 수 있다. 제1 배출 라인과 제2 배출 라인은 제1 배출 라인과 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 제2 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 연결될 수 있다. 제1 배출 라인은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있고, 제2 배출 라인은 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있다. 제1 유량 제어기 및 제2 유량 제어기는 서로 독립적으로 배출 유량을 조절할 수 있다.
일 실시양태에 따르면, 시스템은 제어된 분위기를 갖는 증착 챔버, 및 포티드(ported) 클램프 내에 선단이 고정된 마이크로노즐 어레이를 갖는 다이를 구비하는, 증착 챔버 내에 기판에 인접하게 배치되는 프린트 헤드를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 마이크로노즐 어레이 상에 배치된 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹을 포함할 수 있으며, 상기 제1 리던던트 그룹은 상기 클램프를 통과하는 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인에 연결될 수 있고, 상기 제2 리던던트 그룹은 상기 클램프를 통과하는 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인에 연결될 수 있다. 상기 클램프로부터의 제1 공급 라인 및 제2 공급 라인은 제1 공급 라인과 제2 공급 라인 사이의 공통의 공급 라인으로부터의 공급 유량을 전환시키는 제1 밸브에서 연결될 수 있다.
시스템의 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은 제1 배출 라인과 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 제2 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 연결될 수 있다. 제1 배출 라인은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있고, 제2 배출 라인은 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있다. 제1 유량 제어기 및 제2 유량 제어기는 서로 독립적으로 배출 유량을 조절할 수 있다.
시스템의 다이는, 제1 리던던트 그룹이 클램프의 제1 측면을 통과하는 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인에 연결되고 제2 리던던트 그룹이 클램프의 제2 측면을 통과하는 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인에 연결되도록, 그 중심에서 분할될 수 있다.
시스템의 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹은 서로 독립적으로 작동할 수 있다. 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹은 서로 다른 시점에 작동할 수 있다.
시스템의 제1 밸브 및 제2 밸브의 습윤된 성분들은 응축을 방지하기 위해 OVJP(유기 기상 제트 프린팅) 툴에 의해 증착된 유기 증기의 승화 온도보다 높은 온도로 가열될 수 있다.
시스템의 제1 밸브 및 제2 밸브는, 제1 공급 라인, 제2 공급 라인, 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 섹션이 차단될 경우 미사용 라인의 길이를 최소화하기 위해 챔버 내부에 위치할 수 있다.
시스템은 하나 이상의 승화 소스에 의해 공급되는 제1 밸브의 상류에 배치될 수 있는 공통의 가열된 공급 라인을 포함할 수 있다. 하나 이상의 승화 소스는 독립적으로 가열될 수 있고 도핑된 막의 동시 증착을 촉진하기 위해 서로 다른 재료가 로딩될 수 있다. 하나 이상의 승화 소스 각각은 가열된 공정 가스의 제어된 질량 유량을 제공받을 수 있다. 제1 리던던트 그룹은 제1 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제1 데포지터를 포함하고, 제2 리던던트 그룹은 제2 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제2 데포지터를 포함한다. 적어도 하나의 제1 데포지터는 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제2 데포지터는 인쇄 방향에 수직인 면을 중심으로 적어도 하나의 제1 데포지터의 반사상(reflection)과 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제1 데포지터는 기판 표면에 수직인 축을 중심으로 180 ° 회전 시 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 인쇄 방향이 제1 데포지터의 제1 개구 영역의 질량 중심으로부터 제2 데포지터의 제2 개구 영역의 질량 중심까지 연장되는 세그먼트에 평행할 때 제1 리던던트 그룹 또는 제2 리던던트 그룹 중 하나가 작동될 수 있다.
일 실시양태에 따르면, 시스템은 제어된 분위기를 갖는 증착 챔버를 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 선단이 포티드 클램프 내에 고정된 마이크로노즐 어레이를 갖는 다이를 구비한, 증착 챔버 내에 기판에 인접하게 배치된 프린트 헤드를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 마이크로노즐 어레이 상에 배치된 제1 데포지터의 제1 리던던트 그룹 및 제2 데포지터의 제2 리던던트 그룹을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 공급 라인은 제1 리던던트 그룹에 공급하고, 제2 리던던트 라인은 제2 리던던트 그룹에 공급한다. 제1 공급 라인은 제1 승화 소스에 연결될 수 있고, 제2 공급 라인은 제2 승화 소스에 연결될 수 있다. 제1 승화 소스 및 제2 승화 소스 각각은 가열된 공정 가스의 개별적으로 제어된 질량 유량을 가질 수 있다.
상기 시스템은 상기 클램프에 유체적으로 연결된 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인을 포함할 수 있으며, 상기 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은 제1 배출 라인과 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 유체적으로 연결될 수 있다. 상기 시스템은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있는 제1 배출 라인과 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있는 제2 배출 라인을 포함할 수 있으며, 상기 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은 서로 독립적으로 배출 유량을 조절한다. 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은 각각 독립적인 유량 제어 또는 압력 조절 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
시스템의 다이는 제1 리던던트 그룹이 클램프의 제1 측면을 통과하는 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인에 연결되고 제2 리던던트 그룹이 클램프의 제2 측면을 통과하는 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인에 연결되도록 그 중심에서 분할될 수 있다.
시스템의 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹은 서로 독립적으로 작동할 수 있다. 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹은 서로 다른 시점에 작동할 수 있다.
상기 시스템의 제1 리던던트 그룹은 제1 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제1 데포지터를 포함할 수 있고, 상기 제2 리던던트 그룹은 제2 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제2 데포지터를 포함할 수 있다. 시스템의 적어도 하나의 제1 데포지터는 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제2 데포지터는 인쇄 방향에 수직인 면을 중심으로 적어도 하나의 제1 데포지터의 반사상에 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제1 데포지터는 기판 표면에 수직인 축을 중심으로 180 ° 회전 시 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 인쇄 방향이 제1 데포지터의 제1 개구 영역의 질량 중심으로부터 제2 데포지터의 제2 증착 영역의 제2 개구 영역의 질량 중심까지 연장되는 세그먼트에 대략 평행하고 다른 방식으로 정렬되지 않을 때 제1 리던던트 그룹 또는 제2 리던던트 그룹 중 하나가 작동할 수 있다.
도 1은 유기 발광 디바이스를 도시한다
도 2는 별도의 전자 수송층을 갖지 않는 역구조 유기 발광 디바이스를 도시한다.
도 3은 단일 데포지터의 확대도와 함께 DEC(공급-배출-제한; delivery-exhaust-confinement) 데포지터 어레이를 도시한다.
도 4는 단일 DEC 데포지터의 단면도를 도시한다.
도 5는 개시된 발명의 일 실시양태에 따른 데포지터의 2개의 리던던트 그룹을 포함하는 마이크로노즐 어레이를 도시한다.
도 6은 개시된 발명의 일 실시양태에 따른 데포지터의 2개의 리던던트 그룹을 갖는 마이크로노즐 어레이를 포함하는 유기 기상 제트 프린팅(OVJP) 시스템의 배관도를 도시한다.
도 7은 개시된 발명의 일 실시양태에 따른 독립적으로 제어되는 공급 유량을 갖는 데포지터의 2개의 리던던트 그룹을 갖는 마이크로노즐 어레이를 포함하는 OVJP 시스템의 배관도를 도시한다.
도 8a 내지 8c는, 개시된 발명의 실시양태에 따라, 하나의 리던던트 그룹으로부터의 데포지터의 개구 영역이 다른 리던던트 그룹의 데포지터의 것과 관련하여 가질 수 있는 예시적인 배향을 도시한다.
도 9a 및 9b는, 개시된 발명의 실시양태에 따른 인쇄 방향에 대하여 정렬되고(도 9a에 도시된 바와 같이) 정렬되지 않은(도 9b에 도시된 바와 같이) 마이크로노즐 어레이 상의 상이한 리던던트 그룹으로부터의 데포지터의 일례를 도시한다.
일반적으로, OLED는 애노드와 캐소드 사이에 배치되어 이에 전기 접속되는 하나 이상의 유기층을 포함한다. 전류가 인가되면, 애노드는 유기층(들)에 정공을 주입하고, 캐소드는 전자를 주입한다. 주입된 정공 및 전자는 각각 반대로 하전된 전극을 향하여 이동한다. 전자와 정공이 동일한 분자상에 편재화될 경우, 여기된 에너지 상태를 갖는 편재화된 전자-정공 쌍인 "엑시톤"이 생성된다. 엑시톤이 광방출 메카니즘을 통해 이완될 경우 광이 방출된다. 일부의 경우에서, 엑시톤은 엑시머 또는 엑시플렉스 상에 편재화될 수 있다. 비-방사 메카니즘, 예컨대 열 이완이 또한 발생할 수 있으나, 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 간주된다.
초기 OLED는 예를 들면 미국 특허 제4,769,292호에 개시된 바와 같은 단일항 상태로부터 광("형광")을 방출하는 방출 분자를 사용하였으며, 상기 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. 형광 방출은 일반적으로 10 나노초 미만의 시간 프레임으로 발생한다.
보다 최근에는, 삼중항 상태로부터의 광("인광")을 방출하는 방출 물질을 갖는 OLED가 제시되었다. 문헌[Baldo et al., "Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices," Nature, vol. 395, 151-154, 1998; ("Baldo-I")] 및 문헌[Baldo et al., "Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence," Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999) ("Baldo-II")]은 그 전문이 참고로 포함된다. 인광은 참고로 포함되는 미국 특허 제7,279,704호의 컬럼 5-6에 보다 구체적으로 기재되어 있다.
도 1은 유기 발광 디바이스(100)를 나타낸다. 도면은 반드시 축척에 의하여 도시하지는 않았다. 디바이스(100)는 기판(110), 애노드(115), 정공 주입층(120), 정공 수송층(125), 전자 차단층(130), 발광층(135), 정공 차단층(140), 전자 수송층(145), 전자 주입층(150), 보호층(155), 캐소드(160) 및 배리어층(170)을 포함할 수 있다. 캐소드(160)는 제1 전도층(162) 및 제2 전도층(164)을 갖는 화합물 캐소드이다. 디바이스(100)는 기재된 순서로 층을 증착시켜 제작될 수 있다. 이들 다양한 층뿐 아니라, 예시 물질의 특성 및 기능은 참고로 포함되는 US 제7,279,704호의 컬럼 6-10에 보다 구체적으로 기재되어 있다.
이들 층 각각에 대한 더 많은 예도 이용 가능하다. 예를 들면 가요성이고 투명한 기판-애노드 조합은 미국 특허 제5,844,363호에 개시되어 있으며, 이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. p-도핑된 정공 수송층의 한 예는 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에 개시된 바와 같이, 50:1의 몰비로 F4-TCNQ로 도핑된 m-MTDATA이며, 이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. 방출 및 호스트 물질의 예는 미국 특허 제6,303,238호(Thompson 등)에 개시되어 있으며, 이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. n-도핑된 전자 수송층의 예는 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에 개시된 바와 같이, 1:1의 몰비로 Li로 도핑된 BPhen이고, 이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제5,703,436호 및 제5,707,745호에는, 적층된 투명, 전기전도성 스퍼터-증착된 ITO 층을 갖는 Mg:Ag와 같은 금속의 박층을 갖는 화합물 캐소드를 비롯한 캐소드의 예가 개시되어 있다. 차단층의 이론 및 용도는 미국 특허 제6,097,147호 및 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에 보다 구체적으로 기재되어 있으며, 이들 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. 주입층의 예는 미국 특허 출원 공개 공보 제2004/0174116호에 제공되어 있으며, 이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. 보호층의 설명은 미국 특허 출원 공개 공보 제2004/0174116호에서 찾아볼 수 있으며, 이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다.
도 2는 역구조 OLED(200)를 나타낸다. 디바이스는 기판(210), 캐소드(215), 발광층(220), 정공 수송층(225) 및 애노드(230)를 포함한다. 디바이스(200)는 기재된 순서로 층을 증착시켜 제작될 수 있다. 가장 흔한 OLED 구성이 애노드의 위에 캐소드가 배치되어 있는 것이고, 디바이스(200)는 애노드(230)의 아래에 배치된 캐소드(215)를 갖고 있으므로, 디바이스(200)는 "역구조" OLED로 지칭될 수 있다. 디바이스(100)에 관하여 기재된 것과 유사한 물질이 디바이스(200)의 해당 층에 사용될 수 있다. 도 2는 디바이스(100)의 구조로부터 일부 층이 어떻게 생략될 수 있는지의 일례를 제공한다.
도 1 및 도 2에 도시된 단순 적층된 구조는 비제한적인 예로서 제공되며, 본 발명의 실시양태는 다양한 기타의 구조와 관련하여 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 기재된 특정한 물질 및 구조는 사실상 예시를 위한 것이며, 기타의 물질 및 구조도 사용될 수 있다. 기능성 OLED는 기재된 다양한 층을 상이한 방식으로 조합하여 달성될 수 있거나, 또는 층은 디자인, 성능 및 비용 요인에 기초하여 전적으로 생략될 수 있다. 구체적으로 기재되지 않은 기타의 층도 또한 포함될 수 있다. 구체적으로 기재된 물질과 다른 물질을 사용할 수 있다. 본원에 제공된 다수의 예가 단일 물질을 포함하는 것으로 다양한 층을 기재하기는 하나, 물질의 조합, 예컨대 호스트와 도펀트의 혼합물, 또는 보다 일반적으로 혼합물을 사용할 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 층은 다양한 하부층을 가질 수 있다. 본원에서 다양한 층에 제시된 명칭은 엄격하게 제한하고자 하는 것은 아니다. 예를 들면, 디바이스(200)에서, 정공 수송층(225)은 정공을 수송하고 정공을 발광층(220)에 주입하며, 정공 수송층 또는 정공 주입층으로서 기재될 수 있다. 한 실시양태에서, OLED는 캐소드와 애노드 사이에 배치된 "유기층"을 갖는 것으로 기재될 수 있다. 이러한 유기층은 단일 층을 포함할 수 있거나, 또는 예를 들면 도 1 및 도 2와 관련하여 기재된 바와 같은 상이한 유기 물질들의 복수의 층을 더 포함할 수 있다.
구체적으로 기재하지 않은 구조 및 물질, 예컨대 미국 특허 제5,247,190호(Friend 등)에 개시된 바와 같은 중합체 물질을 포함하는 OLED(PLED)를 또한 사용할 수 있으며, 이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다. 추가의 예로서, 단일 유기층을 갖는 OLED를 사용할 수 있다. OLED는 예를 들면 미국 특허 제5,707,745호(Forrest 등)에 기재된 바와 같이 적층될 수 있으며, 이 특허 문헌은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다. OLED 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 단순 적층된 구조로부터 벗어날 수 있다. 예를 들면, 기판은 미국 특허 제6,091,195호(Forrest 등)에 기재된 바와 같은 메사형(mesa) 구조 및/또는 미국 특허 제5,834,893호(Bulovic 등)에 기재된 피트형(pit) 구조와 같은 아웃-커플링(out-coupling)을 개선시키기 위한 각진 반사상을 포함할 수 있으며, 이들 특허 문헌은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
반대의 의미로 명시하지 않는 한, 다양한 실시양태의 임의의 층은 임의의 적합한 방법에 의하여 증착될 수 있다. 유기층의 경우, 바람직한 방법으로는 미국 특허 제6,013,982호 및 제6,087,196호(이 특허 문헌들은 그 전문이 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같은 열 증발, 잉크-제트, 미국 특허 제6,337,102호(Forrest 등)(이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같은 유기 기상 증착(OVPD) 및 미국 특허 제7,431,968호(이 특허 문헌은 그 전문이 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같은 유기 증기 제트 프린팅(OVJP)에 의한 증착을 들 수 있다. 기타의 적합한 증착 방법은 스핀 코팅 및 기타의 용액계 공정을 포함한다. 용액계 공정은 질소 또는 불활성 분위기 중에서 실시되는 것이 바람직하다. 기타의 층의 경우, 바람직한 방법은 열 증발을 포함한다. 바람직한 패턴 형성 방법은 마스크를 통한 증착, 미국 특허 제6,294,398호 및 제6,468,819호(이 특허 문헌들은 그 전문이 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같은 냉간 용접 및 잉크-제트 및 유기 증기 제트 프린팅(OVJP)과 같은 일부 증착 방법과 관련된 패턴 형성을 포함한다. 다른 방법들도 또한 사용될 수 있다. 증착시키고자 하는 물질은 특정한 증착 방법과 상용성을 갖도록 변형될 수 있다. 예를 들면, 분지형 또는 비분지형, 바람직하게는 3개 이상의 탄소를 포함하는 알킬 및 아릴기와 같은 치환기는 소분자에 사용되어 이의 용액 가공 처리 능력을 향상시킬 수 있다. 20개 이상의 탄소를 갖는 치환기를 사용할 수 있으며, 3개 내지 20개의 탄소가 바람직한 범위이다. 비대칭 물질은 더 낮은 재결정화 경향성을 가질 수 있기 때문에, 비대칭 구조를 갖는 물질은 대칭 구조를 갖는 물질보다 더 우수한 용액 가공성을 가질 수 있다. 덴드리머 치환기를 사용하여 소분자의 용액 가공 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시양태에 따라 제작된 디바이스는 배리어층을 임의로 더 포함할 수 있다. 배리어층의 한 목적은 전극 및 유기층이 수분, 증기 및/또는 기체 등을 포함하는 환경에서 유해한 종에 대한 노출로 인하여 손상되지 않도록 보호하는 것이다. 배리어층은 엣지를 포함하는 디바이스의 임의의 기타 부분의 위에서, 전극 또는, 기판의 위에서, 기판의 아래에서 또는 기판의 옆에서 증착될 수 있다. 배리어층은 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다. 배리어층은 다양한 공지의 화학 기상 데포지터법에 의하여 형성될 수 있으며 복수의 상을 갖는 조성물뿐 아니라 단일 상을 갖는 조성물을 포함할 수 있다. 임의의 적합한 물질 또는 물질의 조합을 배리어층에 사용할 수 있다. 배리어층은 무기 또는 유기 화합물 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 바람직한 배리어층은 미국 특허 제7,968,146호, PCT 특허 출원 번호 PCT/US2007/023098 및 PCT/US2009/042829에 기재된 바와 같은 중합체 물질 및 비-중합체 물질의 혼합물을 포함하며, 이들 문헌은 본원에 그 전문이 참고로 포함된다. "혼합물"로 간주되기 위해, 배리어층을 포함하는 전술한 중합체 및 비-중합체 물질은 동일한 반응 조건 하에서 및/또는 동일한 시간에 증착되어야만 한다. 중합체 대 비-중합체 물질의 중량비는 95:5 내지 5:95 범위 내일 수 있다. 중합체 및 비-중합체 물질은 동일한 전구체 물질로부터 생성될 수 있다. 한 예에서, 중합체 및 비-중합체 물질의 혼합물은 본질적으로 중합체 규소 및 무기 규소로 이루어진다.
본 발명의 실시양태에 따라 제작된 디바이스는 다양한 전자 제품 또는 중간 부품 내에 포함될 수 있는 광범위하게 다양한 전자 부품 모듈(또는 유닛) 내에 포함될 수 있다. 이러한 전자 제품 또는 중간 부품의 예는 디스플레이 스크린, 발광 디바이스, 예컨대 개별 광원 디바이스 또는 최종 소비자 제품 생산자에 의해 사용될 수 있는 조명 패널 등을 포함한다. 이러한 전자 부품 모듈은 임의로 구동 전자 장치 및/또는 동력원(들)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시양태에 따라 제작된 디바이스는 하나 이상의 전자 부품 모듈(또는 유닛)을 그 안에 포함하는 광범위하게 다양한 소비자 제품 내에 포함될 수 있다. OLED 내 유기층에 본 개시내용의 화합물을 포함하는 OLED를 포함하는 소비자 제품이 개시된다. 이러한 소비자 제품은 하나 이상의 광원(들) 및/또는 하나 이상의 어떤 종류의 영상 디스플레이를 포함하는 임의 종류의 제품을 포함할 것이다. 이러한 소비자 제품의 몇몇 예로는 평면 패널 디스플레이, 곡면 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 의료용 모니터, 텔레비젼, 광고판, 실내 또는 실외 조명 및/또는 신호용 라이트, 헤드업 디스플레이, 완전 또는 부분 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 롤러블 디스플레이, 폴더블 디스플레이, 스트레처블 디스플레이, 레이저 프린터, 전화기, 휴대폰, 태블릿, 패블릿, 개인용 정보 단말기(PDA), 웨어러블 디바이스, 랩톱 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로 디스플레이(대각선이 2인치 미만인 디스플레이), 3D 디스플레이, 가상 현실 또는 증강 현실 디스플레이, 차량, 함께 타일링된(tiled) 다중 디스플레이를 포함하는 비디오 월, 극장 또는 스타디움 스크린, 광요법 디바이스, 및 간판이 있다. 패시브 매트릭스 및 액티브 매트릭스를 비롯한 다양한 조절 메카니즘을 사용하여 본 발명에 따라 제작된 디바이스를 조절할 수 있다. 다수의 디바이스는 사람에게 안락감을 주는 온도 범위, 예컨대 18℃ 내지 30℃, 더욱 바람직하게는 실온(20℃ 내지 25℃)에서 사용하고자 하지만, 상기 온도 범위 밖의 온도, 예컨대 -40℃ 내지 +80℃에서도 사용될 수 있다.
본원에 기재된 물질 및 구조는 OLED 이외의 디바이스에서의 적용예를 가질 수 있다. 예를 들면, 기타의 광전자 디바이스, 예컨대 유기 태양 전지 및 유기 광검출기는 상기 물질 및 구조를 사용할 수 있다. 보다 일반적으로, 유기 디바이스, 예컨대 유기 트랜지스터는 상기 물질 및 구조를 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, OLED는 플렉시블, 롤러블(rollable), 폴더블(foldable), 스트레처블(stretchable) 및 커브드(curved) 특성으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 특성을 갖는다. 일부 실시양태에서, OLED는 투명 또는 반투명하다. 일부 실시양태에서, OLED는 탄소 나노튜브를 포함하는 층을 더 포함한다.
일부 실시양태에서, OLED는 지연 형광 이미터를 포함하는 층을 더 포함한다. 일부 실시양태에서, OLED는 RGB 픽셀 배열, 또는 화이트 플러스 컬러 필터 픽셀 배열을 포함한다. 일부 실시양태에서, OLED는 모바일 디바이스, 핸드 헬드 디바이스, 또는 웨어러블 디바이스이다. 일부 실시양태에서, OLED는 대각선이 10 인치 미만이거나 면적이 50 제곱인치 미만인 디스플레이 패널이다. 일부 실시양태에서, OLED는 대각선이 10 인치 이상이거나 면적이 50 제곱인치 이상인 디스플레이 패널이다. 일부 실시양태에서, OLED는 조명 패널이다.
방출 영역의 일부 실시양태에서, 방출 영역은 호스트를 더 포함한다.
일부 실시 양태에서, 화합물은 방사성 도펀트일 수 있다. 일부 실시양태에서, 화합물은 인광, 형광, 열적으로 활성화된 지연 형광, 즉 TADF(E형 지연 형광이라고도 함), 삼중 항 - 삼중 항 소멸, 또는 이들 방법의 조합을 통해 방출 물을 생성할 수 있다.
본 명세서에 개시된 OLED는 소비자 제품, 전자 부품 모듈 및 조명 패널 중 하나 이상에 통합될 수 있다. 유기층은 방출 층일 수 있고, 일부 실시양태에서 상기 화합물은 방출 도펀트일 수 있지만, 상기 화합물은 다른 실시양태에서 비방출 도펀트일 수 있다.
유기층은 또한 호스트를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 2 이상의 호스트가 바람직하다. 일부 실시양태에서, 사용된 호스트는 a) 양극성, b) 전자 수송성, c) 정공 수송성 또는 d) 전하 수송에서 거의 역할을하지 않는 광역 밴드 갭 물질일 수 있다. 일부 실시양태에서, 호스트는 금속 착물을 포함할 수 있다. 호스트는 무기 화합물일 수 있다.
기타 물질과의 조합
유기 발광 디바이스에서 특정 층에 대하여 유용한 것으로 본원에 기재된 물질은 디바이스에 존재하는 매우 다양한 기타 물질과의 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 본원에 개시된 발광 도펀트는 매우 다양한 호스트, 수송층, 차단층, 주입층, 전극 및 존재할 수 있는 기타 층과 결합되어 사용될 수 있다. 하기에 기재되거나 또는 참조된 물질은 본원에 개시된 화합물과의 조합에 유용할 수 있는 물질의 비제한적인 예시이며, 당업자는 조합에 유용할 수 있는 기타 물질을 식별하기 위해 문헌을 용이하게 참조할 수 있다.
다양한 물질이 본원에 개시된 다양한 방출 및 비방출 층 및 배치에 사용될 수 있다. 적합한 물질의 예는 그 전체가 참고 문헌으로 인용된 미국 특허 출원 공보 제2017/0229663호에 개시되어있다.
전도성 도펀트:
전하 수송층은 전도성 도펀트로 도핑되어 이의 전하 캐리어 밀도를 실질적으로 변화시킬 수 있고, 이는 결과적으로 이의 전도성을 변화시킬 것이다. 전도성은 매트릭스 물질에서 전하 캐리어를 생성시킴으로써 증가되며, 도펀트의 유형에 따라, 반도체의 페르미 준위에서의 변화가 또한 달성될 수 있다. 정공 수송층은 p형 전도성 도펀트로 도핑될 수 있고 n형 전도성 도펀트는 전자 수송층에서 사용된다.
HIL/HTL:
본 발명에서 사용하고자 하는 정공 주입/수송 물질은 특정하게 제한되지 않으며, 화합물이 통상적으로 정공 주입/수송 물질로서 사용되는 한 임의의 화합물을 사용할 수 있다.
EBL:
전자 차단층(EBL)은 발광층을 떠나는 전자 및/또는 엑시톤의 수를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 디바이스 내의 이러한 차단층의 존재는 차단층이 없는 유사한 디바이스와 비교했을 때 상당히 더 높은 효율 및/또는 더 긴 수명을 유도할 수 있다. 또한, 차단층은 OLED의 원하는 영역에 발광을 국한시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, EBL 물질은 EBL 계면에 가장 가까운 이미터보다 더 높은 LUMO(진공 수준에 보다 가까움) 및/또는 더 높은 삼중항 에너지를 갖는다. 일부 실시양태에서, EBL 물질은 EBL 계면에 가장 가까운 호스트들 중 하나 이상보다 더 높은 LUMO(진공 수준에 보다 가까움) 및/또는 보다 더 삼중항 에너지를 갖는다. 한 양태에서, EBL에 사용되는 화합물은 이하에 기재된 호스트들 중 하나와 동일한 사용 분자 또는 작용기를 함유한다.
호스트:
본 발명의 유기 EL 디바이스의 발광층은 바람직하게는 발광 물질로서 적어도 금속 착물을 포함하며, 도펀트 물질로서 금속 착물을 사용하는 호스트 물질을 포함할 수 있다. 호스트 물질의 예는 특별히 제한되지 않으며, 임의의 금속 착물 또는 유기 화합물은 호스트의 삼중항 에너지가 도펀트의 삼중항 에너지보다 더 크기만 하다면 사용될 수 있다. 삼중항 기준을 충족하는 한, 임의의 호스트 물질은 임의의 도펀트와 함께 사용될 수 있다.
HBL:
정공 차단층(HBL)은 발광층을 떠나는 정공 및/또는 엑시톤의 수를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 디바이스 내의 이러한 차단층의 존재는 차단층이 없는 유사한 디바이스와 비교했을 때 상당히 더 높은 효율 및/또는 더 긴 수명을 유도할 수 있다. 또한, 차단층은 OLED의 원하는 영역에 발광을 국한시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, HBL 물질은 HBL 계면에 가장 가까운 이미터보다 더 낮은 HOMO(진공 수준으로부터 보다 먼) 및/또는 더 높은 삼중항 에너지를 갖는다. 일부 실시양태에서, HBL 물질은 HBL 계면에 가장 가까운 호스트들 중 하나 이상보다 더 낮은 HOMO(진공 수준으로부터 보다 먼) 및/또는 더 높은 삼중항 에너지를 갖는다.
ETL:
전자 수송층(ETL)은 전자를 수송할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 전자 수송층은 고유하거나(도핑되지 않음) 또는 도핑될 수 있다. 도핑은 전도성을 향상시키는데 사용될 수 있다. ETL 물질의 예는 특별히 제한되지는 않으며, 임의의 금속 착물 또는 유기 화합물은 이들이 통상적으로 전자를 수송하는데 사용되는 한 사용될 수 있다.
전하 생성층(CGL):
탠덤형(tandem) 또는 적층형 OLED에서, CGL은 성능 면에서 필수적인 역할을 수행하며, 이는 각각 전자와 정공을 주입하기 위한 n-도핑된 층 및 p-도핑된 층으로 이루어진다. 전자와 정공은 CGL 및 전극으로부터 공급된다. CGL에서 소모된 전자와 정공은 각각 캐소드와 애노드로부터 주입된 전자와 정공에 의해 다시 채워지며; 그 후, 바이폴라 전류는 점차적으로 정상 상태에 도달한다. 통상의 CGL 물질은 수송층에서 사용되는 n 및 p 전도성 도펀트를 포함한다.
도 3은 단일 데포지터의 확대도와 함께 DEC(공급-배출-제한) 데포지터 어레이를 도시한다. 데포지터 어레이가 고진공이 아니라 50∼300 토르의 챔버 압력을 이용할 수 있기 때문에, 가스 제한은 종래의 OVJP 개념과 다를 수 있다. 예를 들어, 전형적인 VTE(진공 열 증발)는 약 1E-7 토르에서 수행될 수 있고, 이전 버전의 OVJP는 수십 밀리 토르 압력을 갖는 고진공을 사용하였다. 어레이의 하나 이상의 데포지터에 의한 과도 분사를 제한 가스의 흐름을 사용함으로써 감소 및/또는 제거하여, 원하는 증착 영역으로부터 멀리 떨어진 유기 물질의 확산 및 수송을 최소화 및/또는 방지할 수 있다.
도 3의 기판의 투시도로부터 보여지는 DEC 데포지터 디자인은, 한 쌍의 배출 개구(303) 사이에 위치한 하나 이상의 장방형 공급 개구(302)로 포팅된 평탄한 표면(301)을 포함할 수 있다. 공급 개구(302)를 통한 흐름은 불활성 운반 가스에 동반된 유기 증기를 포함할 수 있다. 배출 개구(303)는 공급 유량을 초과하는 질량 유량으로 데포지터 아래의 영역으로부터 가스를 회수할 수 있다. 배출 개구(303)는 공급 흐름 및 그 내부에 동반된 임의의 과잉 유기 증기뿐만 아니라 데포지터를 둘러싸는 주위로부터 유입된 제한 가스의 잔량을 제거할 수 있다. 공급 개구(302) 및 배출 개구(303)는 DE(공급-배출) 스페이서(304)에 의해 분리될 수 있다. 공급 개구(302) 및 배출 개구는 그 장축이 인쇄 방향(305)에 평행하게 배열될 수 있다.
데포지터는 각각의 데포지터가 적어도 하나의 측경계(307) 상에서 서로 접하도록 마이크로노즐 어레이(306) 상에 선형으로 배열될 수 있다. 데포지터의 상부(308) 및 하부(309) 가장자리는 마이크로노즐 어레이의 가장자리에 의해 획정될 수 있다. 분배 트렌치(310)는 데포지터의 아랫면으로 에칭될 수 있어 제한 가스에 대한 저임피던스 경로를 제공하여 그 흐름이 각각의 데포지터의 측경계에 걸쳐 고르게 분포되도록 할 수 있다. 대안적으로, 특히 이들 채널이 생략된다면, 제한 가스가 데포지터의 가장자리로부터 흘러 들어갈 수 있다. 마이크로노즐 어레이(306)는 다수의 인쇄된 피쳐들이 마이크로노즐 어레이(306)의 폭에 걸쳐 가능한 한 유사하거나 동일하도록 데포지터들 사이의 크로스토크를 최소화하도록 구성될 수 있다. 가장자리 효과를 최소화하기 위해, 예를 들어, 어레이(306)의 단부에 추가의 배출 개구가 배치될 수 있다. 마이크로노즐 어레이(306) 아래의 흐름장은 주기적인 대칭을 갖도록 구성될 수 있다.
데포지터는 매우 다양한 형상을 갖는 개구를 가질 수 있으며, 특정 크기 및 특징 프로파일의 피쳐를 생성하도록 구성될 수 있다. 데포지터의 예시적인 구성은 미국 특허 공개 제2015/0376787호; 미국 특허 출원 제15/475,408호(현재 미국 특허 공개 공보 제2017/0294615호) 및 미국 특허 출원 제62/511,730호(현재 미국 특허 출원 제15/981,482호, 이것은 미국 특허 공개 공보 제2018/0342675호로 공개됨)에 개시되어 있으며, 이들의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 데포지터는 전체 마이크로노즐 어레이의 단일 패스로 인쇄된 피쳐들 중 하나와 동일하거나 유사한 폭 및 정규화된 두께 프로파일을 갖는 단일 피쳐를 인쇄하도록 구성될 수 있는 마이크로노즐 어레이 내의 개구들의 클러스터로서 정의될 수 있다. 데포지터가 복수의 공급 개구를 포함하는 경우, 이들 개구는 공통의 공급 채널로부터 공급될 수 있다.
인쇄된 막의 평균 두께 t는 t = η e jτ/ρ로 주어지며, 여기서 j는 기판 상으로의 유기 증기의 질량 플럭스일 수 있고, τ는 기판 상의 주어진 지점이 개구 아래에 있는 시간의 길이일 수 있고, ρ는 응축된 유기 물질의 밀도일 수 있다. 이용 효율 η e 는 기판 상에 응축되는 데포지터로부터 발생하는 유기 증기의 비율일 수 있다. τ = l/v이기 때문에(여기서, l은 개구의 길이일 수 있고, v는 프린트 헤드와 기판 사이의 상대 속도일 수 있음), 더 긴 공급 개구는 기판 표면 상의 주어진 지점이 주어진 인쇄 속도에서 더 긴 시간 동안 개구 아래에 유지되도록 할 수 있다. 이것은 더 빠른 인쇄를 제공할 수 있다. DEC 데포지터의 개구들은 일반적으로 제조 기술이 제공하는 한 길게 제조될 수 있다. 길이가 증가하면 인쇄 속도가 향상되지만, 일반적으로 이용 효율 η e 를 향상시킬 수는 없다.
도 4는 데포지터의 기하학적 형상을 규정하는 치수뿐만 아니라 인쇄 방향에 수직인 단면에서의 DEC 데포지터를 도시한다. 공급 개구(401)의 폭은 D일 수 있다. 공급 개구를 통한 공급 가스의 질량 유량은 QD일 수 있다. 공급과 배출 사이의 스페이서는 폭 DE(402)를 가질 수 있고 배출 개구는 폭 E(403)를 가질 수 있다. 데포지터의 배출 개구를 통한 가스의 질량 유량은 QE일 수 있다. 데포지터와 기판은 플라이 높이 갭 g(405)만큼 분리될 수 있다. 제한 가스는 레이트 QC로 가장자리(406)로부터 데포지터 내로 공급될 수 있다. 제한 가스의 흐름은 유기 증기의 외부 확산에 대항할 수 있으며, 배출 개구를 통해 증착 영역 밖으로 과잉 유기 증기를 유도한다.
고해상도(예를 들어, 7680×4320의 해상도일 수 있는 8K 해상도) 다색 OLED 디스플레이 어레이를 인쇄하도록 구성된 데포지터는 폭이 5∼15 ㎛인 좁은 개구를 포함할 수 있다. 이러한 개구는 일반적으로 파울링(fouling)되기 쉽고, 마이크로노즐 어레이의 평행도는 일반적으로 파울링에 대한 민감성을 증가시킬 수 있다. 개시된 본 발명의 실시양태는 파울링을 허용할 수 있는 DEC OVJP 마이크로노즐 어레이를 제공한다. 개시된 본 발명의 실시양태는 프린트 헤드의 교체를 제공할 수 있으며, 한편으로 기판 상의 인쇄는 프린트 헤드가 교체되는 사이에 일어날 수 있다.
개시된 본 발명의 실시양태는 하나의 데포지터 그룹에 의해 기판 상에 인쇄된 피쳐가 동일한 어레이 내의 상이한 독립적인 데포지터 그룹의 것과 기능적으로 유사하거나 동일하도록 리던던트 데포지터를 포함하는 마이크로노즐 어레이를 제공한다. 하나의 그룹(예를 들어, 제1 그룹)의 데포지터가 파울링 및/또는 기타 손상을 입을 경우, 그 그룹(예를 들어, 제1 그룹)의 데포지터가 비활성화되고 또 다른 그룹(예를 들어, 제2 그룹)의 데포지터가 활성화될 수 있다. 이 배열은 작동 시간이 길어질 수 있는 프린트 헤드를 제공할 수 있으므로, OVJP 시스템의 작동 중지 시간을 줄이고, 작동하는 데 경제적이게 된다. 원하는 패턴을 인쇄하도록 구성된 각 데포지터 그룹을 리던던트 그룹(redundant group)이라고 칭할 수 있다.
도 5는 개시된 본 발명의 일 실시양태에 따른 리던던트 그룹을 갖는 마이크로노즐 어레이의 예를 도시한다. 하나의 리던던트 그룹을 포함할 수 있는 데포지터(501)의 제1 열은 공통의 공급 라인 및 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 제2 리던던트 그룹을 포함할 수 있는 데포지터(502)의 제2 열은 상이한 공통 공급 라인 및 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 데포지터들(501, 502)은 이 예에서 인쇄 방향(503)을 따라 정렬될 수 있거나, 임의의 다른 적절한 방향으로 정렬될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같은 마이크로노즐 어레이를 포함하는 디바이스는, 2개의 배출 개구 사이에 배치된 공급 개구를 각각 포함하는 별개의 리던던트 그룹의 데포지터(예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 열의 데포지터(501) 및 제2 열의 데포지터(502))를 가질 수 있다. 이 디바이스는 제1 리던던트 그룹(예를 들어, 제1 열의 데포지터(501))의 제1 열의 데포지터들을 포함할 수 있으며, 그 각각은 제1 공통 공급 라인 및 제1 공통 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 상기 디바이스는 제2 리던던트 그룹(예를 들어, 제2 열의 데포지터(502))의 제2 열의 데포지터를 포함할 수 있고, 그 각각은 제2 공통 공급 라인 및 제2 공통 배출 라인에 병렬로 연결될 수 있다. 상기 디바이스의 제1 열의 데포지터 및 제2 열의 데포지터는 서로 독립적으로 작동하여, 데포지터의 제1 및 제2 열이 상이한 재료(예를 들어, 호스트 재료, 도펀트 재료 등)를 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 데포지터의 제1 및 제2 열은 동시에 작동할 수 있다.
일부 실시양태에서, 디바이스의 제1 열의 데포지터 및 제2 열의 데포지터는 서로 다른 시점에 작동될 수 있다. 디바이스의 제1 그룹의 데포지터(예를 들어, 제1 열의 데포지터(501))에 의해 기판 상에 인쇄된 피쳐는 마이크로노즐 내의 제2 그룹의 데포지터(예를 들어, 제2 열의 데포지터(501))의 것과 기능적으로 유사하거나 동일할 수 있다.
도 5는 2개의 데포지터 그룹을 도시하고, 디바이스의 마이크로노즐 어레이는 2개보다 많은 리던던트 데포지터 그룹을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디바이스 제1 열의 데포지터(예를 들어, 제1 열의 데포지터(501)) 및 제2 열의 데포지터(예를 들어, 제2 열의 데포지터(502))는 인쇄 방향(예를 들어, 방향(503))을 따라 정렬될 수 있다.
도 5의 디바이스는 제1 열의 데포지터에 유체적으로 연결된 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인을 포함할 수 있으며, 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인은 제2 열의 데포지터에 유체적으로 연결될 수 있다(예를 들어, 도 7 및 아래에서 설명된 바와 같음). 제1 공급 라인과 제2 공급 라인은 제1 공급 라인과 제2 공급 라인 사이의 공통의 공급 라인으로부터의 공급 유량을 전환시키는 제1 밸브에서 연결될 수 있다. 제1 배출 라인과 제2 배출 라인은 제1 배출 라인과 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 제2 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 연결될 수 있다. 제1 배출 라인은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있고, 제2 배출 라인은 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있다. 제1 유량 제어기 및 제2 유량 제어기는 서로 독립적으로 배출 유량을 조절할 수 있다.
일부 실시양태에서, 마이크로노즐 어레이는 2개보다 많은 리던던트 그룹의 데포지터를 포함할 수 있다. 각 리던던트 그룹으로의 공급 흐름이 차단될 수 있도록 리던던트 그룹은 유기 증기원에 유체적으로 연결되어야 한다. 단일 배출 개구에서의 국소 파울링은 과도한 분사를 일으켜, 원하는 사양을 충족시키지 못하는 인쇄물을 생성할 수 있다. 리던던트 그룹들은, 파울링 및/또는 손상된 데포지터를 갖는 리던던트 그룹으로부터 증착이 완전히 차단될 때 진정한 리던던시를 제공한다. 도 6은 개시된 발명의 일 실시형태에 따른 2개의 리던던트 그룹의 데포지터를 갖는 OVJP 툴에 대한 배관도를 도시한다. 도 6에 도시된 시스템은, 포티드 클램프(604) 내에 그 선단(603)이 고정된 마이크로노즐 어레이를 갖는 다이(602)를 갖는 프린트 헤드를 구비하는, 제어된 분위기를 갖는 증착 챔버(601)를 포함한다.
일부 실시양태에서, 마이크로노즐 어레이 상의 2개의 리던던트 그룹 각각이 클램프(604)의 상이한 측면을 통과하는 자신의 공급 라인(607) 및 배출 라인(608)에 연결되도록 다이(602)는 그 중심(606)에서 분할될 수 있다. 클램프의 각각의 측면으로부터의 공급 라인(607)은 이들 사이의 공통의 공급 라인(610)으로부터의 공급 유량을 전환시키는 밸브(609)(예를 들어, 삼방향 밸브)에 유체적으로 연결될 수 있다. 클램프(604)의 각 측면으로부터의 배출 라인(608)은 밸브(612)(예를 들어, 삼방향 밸브)를 통해 공통의 배출 라인(611)에 유체적으로 연결될 수 있다. 밸브(609, 612)의 습윤된 성분들은 응축을 최소화 및/또는 방지하도록 증착된 유기 증기의 승화 온도보다 높은 온도로 가열될 수 있다. 공급 라인(607) 및/또는 배출 라인(608)의 섹션이 차단될 경우, 미사용 라인의 길이를 최소화하기 위해, 밸브(609, 612)가 챔버(601)의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우, 밸브(609, 612)는 작동 온도에 있을 때 배기되지 않을 수 있다. 유기 증기는 하나 이상의 승화 소스(613, 614)에 의해 밸브(609)의 상류의 공통의 가열된 공급 라인(610)으로 공급될 수 있다. 이들 소스(613, 614)는 독립적으로 가열될 수 있고, 도핑된 막의 동시 증착을 촉진하기 위해 상이한 재료가 로딩될 수 있다. 그렇다면, 공급 라인(610)에서 증기가 혼합되어 균일한 도핑을 보장한다. 각각의 소스(613, 614)에는 가열된 초순수 공정 가스(615)의 제어된 질량 유량이 제공될 수 있다.
일 실시양태에 따르면, 시스템은 제어된 분위기를 갖는 증착 챔버(예를 들어, 도 6에 도시된 증착 챔버(601)) 및 포티드(예를 들어, 클램프(604)) 내에 선단(예를 들어, 선단(603))이 고정된 마이크로노즐 어레이를 갖는 다이(예를 들어, 다이(602))를 구비하는, 증착 챔버 내부에 기판(예를 들어, 기판(605))에 인접하게 배치된 프린트 헤드를 포함할 수 있다. 이 시스템은 마이크로노즐 어레이 상에 배치된 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 리던던트 그룹은 클램프를 통과하는 제1 공급 라인(예를 들어, 공급 라인(607)) 및 제1 배출 라인(예를 들어, 배출 라인(608))에 연결될 수 있으며, 제2 리던던트 그룹은 클램프를 통과하는 제2 공급 라인(예를 들어, 공급 라인(607)) 및 제2 배출 라인(예를 들어, 배출 라인(608))에 연결될 수 있다. 클램프로부터의 제1 공급 라인 및 제2 공급 라인은 제1 공급 라인과 제2 공급 라인 사이의 공통의 공급 라인(예를 들어, 공통의 공급 라인(610))으로부터의 공급 유량을 전환하는 제1 밸브(예를 들어, 밸브(609))에서 연결될 수 있다.
시스템의 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인(예를 들어, 배출 라인(608))은 제1 배출 라인과 제1 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 제2 밸브(예를 들어, 밸브(612))를 사용하여 공통의 배출 라인(예를 들어, 공통의 배출 라인(611))에 연결될 수 있다. 제1 배출 라인은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있고, 제2 배출 라인은 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있다. 제1 유량 제어기 및 제2 유량 제어기는 서로 독립적으로 배출 유량을 조절할 수 있다.
시스템의 다이(예컨대, 다이(602))는, 제1 리던던트 그룹이 클램프(예를 들어, 클램프(604))의 제1 측면을 통과하는 제1 공급 라인(예를 들어, 공급 라인(607)) 및 제1 배출 라인(예를 들어, 배출 라인(608)에 연결되며, 제2 리던던트 그룹이 클램프(예를 들어, 클램프(604))의 제2 측면을 통과하는 제2 공급 라인(예를 들어, 공급 라인(607)) 및 제2 배출 라인(예를 들어, 배출 라인(608))에 연결 되도록 중심에서 분할된다.
이 실시양태에서, 시스템의 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹은 서로 독립적으로 작동할 수 있고/있거나 서로 다른 시점에 작동할 수 있다.
본 실시양태의 시스템의 제1 밸브(예컨대, 밸브(609)) 및 제2 밸브(예를 들어, 밸브(612))의 습윤된 성분들은 응축을 방지하기 위해 OVJP(유기 기상 제트 인쇄) 툴에 의해 증착된 유기 증기의 승화 온도보다 높은 온도로 가열될 수 있다.
시스템의 제1 밸브(예컨대, 밸브(609)) 및 제2 밸브(예를 들어, 밸브(612))는, 제1 공급 라인, 제2 공급 라인, 제1 배출 라인 또는 제2 배출 라인의 섹션이 차단될 경우, 미사용 라인의 길이를 최소화하기 위해 챔버(예를 들어, 증착 챔버(601)) 내부에 배치될 수 있다.
상기 시스템은 하나 이상의 승화 소스(예를 들어, 소스(613, 614))에 의해 공급되는 제1 밸브(예를 들어, 밸브(609))의 상류에 배치될 수 있는 공통의 가열된 공급 라인(예를 들어, 공통의 공급 라인(610))을 포함할 수 있다. 하나 이상의 승화 소스(예를 들어, 소스(613, 614))는 독립적으로 가열될 수 있고, 도핑된 막의 동시 증착을 촉진하기 위해 상이한 재료가 로딩될 수 있다. 하나 이상의 승화 소스(예를 들어, 소스(613, 614)) 각각에 가열된 공정 가스의 제어된 질량 유량이 제공될 수 있다.
이 실시양태에서, 제1 리던던트 그룹은 제1 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제1 데포지터를 포함할 수 있고, 제2 리던던트 그룹은 제2 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제2 데포지터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제1 데포지터는 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제2 데포지터는 인쇄 방향에 수직인 면을 중심으로 적어도 하나의 제1 데포지터의 반사상에 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제1 데포지터는 기판 표면에 수직인 축을 중심으로 180 °의 회전 시 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 제1 리던던트 그룹 또는 제2 리던던트 그룹 중 하나는 인쇄 방향이 제1 데포지터의 제1 개구 영역의 질량 중심으로부터 제2 데포지터의 제2 개구 영역의 질량 중심까지 연장되는 세그먼트에 평행할 때 작동할 수 있다.
사용되지 않는 리던던트 데포지터 그룹으로부터의 공급 흐름이 완전히 셧다운될 수 있는 한편, 배출 흐름이 미사용된 리던던트 그룹으로부터 인출되어, 유기 증기가 배출 개구로부터 기판 상으로 확산되는 것을 방지한다. 복수의 리던던트 그룹이 증착 속도를 증가시키기 위해 동시에 작동될 수 있다. 하나의 리던던트 그룹에 있는 데포지터가 파울링되고/되거나 다른 방식으로 손상되면, 그 공급 흐름이 중단되고 나머지 리던던트 그룹이 감소된 속도로 인쇄를 계속할 수 있다. 따라서, 각각의 리던던트 그룹의 상류 전달 경로를 완전히 분리하여 이들이 독립적으로 차단될 수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
도 7은 개시된 본 발명의 일 실시양태에 따라 독립적으로 제어된 공급 유량을 갖는 2개의 리던던트 그룹의 데포지터를 갖는 마이크로노즐 어레이를 포함하는 OVJP 시스템의 배관도를 도시한다. 각각의 리던던트 그룹에 공급하는 공급 라인(701)은, 마이크로노즐 어레이의 상류에서 분리될 수 있고, 각각 자체의 승화 소스(702)의 세트에 연결될 수 있으며, 여기서 각각의 소스(702)는 가열된 초순수 공정 가스(703)의 개별적으로 제어된 질량 유량을 가질 수 있다. 여기에 도시되지는 않았지만, 또한 배출 라인은 독립적인 유량 제어 및/또는 압력 조절로 분리될 수 있다.
도 7에 도시된 시스템은, 제어된 분위기를 갖는 증착 챔버를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 포티드 클램 내에 선단이 고정된 마이크로노즐 어레이를 갖는 다이를 구비하는, 증착 챔버 내에 기판에 인접하게 배치된 프린트 헤드를 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 마이크로노즐 어레이 상에 배치된 제1 데포지터의 제1 리던던트 그룹과 제2 데포지터의 제2 리던던트 그룹을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 공급 라인은 제1 리던던트 그룹에 공급하고 제2 공급 라인은 제2 리던던트 그룹에 공급한다. 제1 공급 라인은 제1 승화 소스에 연결될 수 있고, 제2 공급 라인은 제2 승화 소스에 연결될 수 있다. 제1 승화 소스 및 제2 승화 소스(예를 들어, 소스(702)) 각각은 가열된 공정 가스(예를 들어, 가열된 초순수 공정 가스(703))의 개별적으로 제어된 질량 유량을 가질 수 있다.
도 7에 도시된 시스템은, 클램프에 유체적으로 연결된 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인을 포함할 수 있으며, 상기 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은 제1 배출 라인과 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 유체적으로 연결될 수 있다. 상기 시스템은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있는 제1 배출 라인과 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결될 수 있는 제2 배출 라인을 포함할 수 있으며, 상기 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은 서로 독립적으로 배출 유량을 조절한다. 제1 배출 라인과 제2 배출 라인은 독립적인 유량 제어 또는 압력 조절 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
도 7의 시스템의 다이는, 제1 리던던트 그룹이 클램프의 제1 측면을 통과하는 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인에 연결되고, 제2 리던던트 그룹이 클램프의 제2 측면을 통과하는 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인에 연결되도록 그 중심에서 분할될 수 있다.
도 7의 시스템의 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹은 서로 독립적으로 작동될 수 있다. 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹은 서로 다른 시점에 작동할 수 있다.
도 7에 도시된 시스템의 제1 리던던트 그룹은 제1 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제1 데포지터를 포함할 수 있고, 제2 리던던트 그룹은 제2 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제2 데포지터를 포함할 수 있다. 시스템의 적어도 하나의 제1 데포지터는 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제2 데포지터는 인쇄 방향에 수직인 면을 중심으로 적어도 하나의 제1 데포지터의 반사상에 합치할 수 있다. 적어도 하나의 제1 데포지터는 기판 표면에 수직인 축을 중심으로 180 ° 회전 시에 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치할 수 있다. 제1 리던던트 그룹 또는 제2 리던던트 그룹 중 하나는 인쇄 방향이 제1 데포지터의 제1 개구 영역의 질량 중심으로부터 제2 데포지터의 제2 개구 영역의 질량 중심까지 연장되는 세그먼트에 대략 평행하고 다르게 정렬되지 않을 때 작동할 수 있다.
각 리던던트 그룹 내의 데포지터는 일반적으로 다른 리던던트 그룹의 데포지터의 것과 유사한 개구 구성을 가질 수 있다. 또한, 도 8a 내지 8c는 개시된 본 발명의 실시양태에 따라 하나의 리던던트 그룹으로부터의 데포지터의 개구 영역이 다른 리던던트 그룹 내의 데포지터의 개구 영역에 대해 가질 수 있는 예시적인 배향을 도시한다. 하나의 리던던트 그룹 내의 데포지터(801)는 도 8a에 도시된 바와 같이 다른 리던던트 그룹(802)의 데포지터에 합치할 수 있다. 즉, 제1 리던던트 그룹의 데포지터(801)는 트랜슬레이션(803)을 이용하여 데포지터(802) 상에 매핑될 수 있다. 제1 리던던트 그룹의 데포지터(801)는 도 8b에 도시된 바와 같이 인쇄 방향에 수직인 면(805)을 중심으로 다른 리던던트 그룹으로부터의 데포지터(804)에 합치할 수 있다. 제1 리던던트 그룹의 데포지터(801)는 도 8c에 도시된 바와 같이 기판 표면에 수직인 축(806)을 중심으로 180 °의 회전 시에 다른 그룹의 데포지터(807)에 합치할 수 있다. 도 8a 내지 8c에 도시된 구성은, 서로 다른 리던던트 그룹 내의 데포지터가 서로에 대해 가질 수 있는 상이한 배향을 나타내는 한 예일 수 있다. 이는 바람직한 실시양태 또는 제한인 것으로 의도하지 않는다.
다수의 리던던트 그룹들로부터의 개구들은 일반적인 경우에 정렬될 필요가 없는데, 왜냐하면 리던던트 그룹들 사이에 오프셋이 존재한다면, 인쇄된 패턴이 원하는 위치에 배치되도록 확실히 하기 위해 프린트 헤드 위치가 기판에 대해 조정될 수 있기 때문이다. 일부 실시양태들에서, 상이한 리던던트 그룹들이 정렬되지 않는다면, 하나의 리던던트 그룹은 한 번에 작동할 수 있다.
도 9a 및 9b는 개시된 발명의 실시양태에 따라 (도 9a에 도시된 바와 같이) 인쇄 방향에 대하여 정렬되고 (도 9b에 도시된 바와 같이) 인쇄 방향에 대해 정렬되지 않은 마이크로노즐 어레이 상의 상이한 리던던트 그룹으로부터의 데포지터의 일례를 도시한다. 인쇄 방향(901)이 한 데포지터로부터의 개구 영역의 질량 중심(903)으로부터 다른 데포지터의 질량 중심(904)까지 연장되는 세그먼트(902)에 평행한 경우, 상이한 리던던트 그룹으로부터의 데포지터는 정렬된 것으로 간주될 수 있다. 2개의 리던던트 그룹들로부터의 정렬된 데포지터의 예가 도 9a에 도시되고, 2개의 리던던트 그룹으로부터의 정렬되지 않은 데포지터의 예가 도 9b 도시되어 있다.
본 명세서에 기술된 다양한 실시양태들은 단지 예일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니라는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본원에 기재된 많은 재료 및 구조는 본 발명의 취지를 벗어나지 않으면서 다른 재료 및 구조로 대체될 수 있다. 따라서 청구된 본 발명은, 당업자에게 자명한 바와 같이, 본원에 기재된 특정 실시예 및 바람직한 실시양태로부터의 변형을 포함할 수 있다. 본 발명이 작동하는 이유에 관한 다양한 이론은 제한적인 것을 의도한 것이 아님을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 각각 2개의 배출 개구 사이에 배치된 공급 개구를 포함하는 데포지터의 별개의 리던던트 그룹을 갖는 마이크로노즐 어레이로서,
    각각 제1 공통 공급 라인 및 제1 공통 배출 라인에 병렬로 연결되는, 제1 리던던트 그룹의 제1 열의 데포지터; 및
    각각 제2 공통 공급 라인 및 제2 공통 배출 라인에 병렬로 연결되는, 제2 리던던트 그룹의 제2 열의 데포지터
    를 포함하고, 상기 제1 열의 데포지터와 상기 제2 열의 데포지터는 서로 독립적으로 작동하는 것인 마이크로노즐 어레이를 포함하는 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 열의 데포지터에 유체적으로 연결된 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인;
    제2 열의 데포지터에 유체적으로 연결된 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인
    을 추가로 포함하고,
    제1 공급 라인과 제2 공급 라인은, 제1 공급 라인과 제2 공급 라인 사이의 공통의 공급 라인으로부터의 공급 유량을 전환시키는 제1 밸브에서 연결되는 것인 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 제1 배출 라인과 제2 배출 라인은, 제1 배출 라인과 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 제2 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 연결되는 것인 디바이스.
  4. 제2항에 있어서,
    제1 배출 라인은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결되고, 제2 배출 라인은 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결되며,
    제1 유량 제어기 및 제2 유량 제어기는 서로 독립적으로 배출 유량을 조절하는 것인 디바이스.
  5. 제어된 분위기를 갖는 증착 챔버;
    포티드(ported) 클램프 내에 선단이 고정되어 있는 마이크로노즐 어레이를 갖는 다이를 구비하는, 증착 챔버 내에 기판에 인접하게 배치된 프린트 헤드;
    상기 마이크로노즐 어레이 상에 배치된 제1 리던던트 그룹 및 제2 리던던트 그룹
    을 포함하는 시스템으로서,
    상기 제1 리던던트 그룹은 상기 클램프를 통과하는 제1 공급 라인 및 제1 배출 라인에 연결되고, 상기 제2 리던던트 그룹은 상기 클램프를 통과하는 제2 공급 라인 및 제2 배출 라인에 연결되며,
    상기 클램프로부터의 제1 공급 라인 및 제2 공급 라인은 상기 제1 공급 라인과 제2 공급 라인 사이의 공통의 공급 라인으로부터의 공급 유량을 전환시키는 제1 밸브에서 연결되는 것인 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은, 상기 제1 배출 라인과 상기 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 제2 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 연결되는 것인 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 배출 라인은 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결되고, 상기 제2 배출 라인은 상기 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결되며,
    상기 제1 유량 제어기 및 상기 제2 유량 제어기는 서로 독립적으로 배출 유량을 조절하는 것인 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 리던던트 그룹은 제1 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제1 데포지터를 포함하고, 상기 제2 리던던트 그룹은 제2 개구 영역을 갖는 적어도 하나의 제2 데포지터를 포함하는 것인 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 데포지터가 상기 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치하는 것인 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 데포지터는, 인쇄 방향에 수직인 면을 중심으로 상기 적어도 하나의 제1 데포지터의 반사상에 합치하는 것인 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 데포지터는, 기판 표면에 수직인 축을 중심으로 180°회전 시 적어도 하나의 제2 데포지터에 합치하는 것인 시스템.
  12. 제어된 분위기를 갖는 증착 챔버;
    포티드 클램프 내에 선단이 고정되어 있는 마이크로노즐 어레이를 갖는 다이를 구비하는, 증착 챔버 내에 기판에 인접하게 배치된 프린트 헤드;
    상기 마이크로노즐 어레이 상에 배치된 제1 데포지터의 제1 리던던트 그룹 및 제2 데포지터의 제2 리던던트 그룹으로서, 제1 공급 라인이 상기 제1 리던던트 그룹에 공급하고, 제2 공급 라인이 상기 제2 리던던트 그룹에 공급하는 것인 제1 데포지터의 제1 리던던트 그룹 및 제2 데포지터의 제2 리던던트 그룹
    을 포함하는 시스템으로서,
    제1 공급 라인은 제1 승화 소스에 연결되고, 제2 공급 라인은 제2 승화 소스에 연결되며,
    제1 승화 소스 및 제2 승화 소스는 각각, 가열된 공정 가스의 개별적으로 제어된 질량 유량을 갖는 것인 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    클램프에 유체적으로 연결된 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인을 추가로 포함하고,
    상기 제1 배출 라인 및 제2 배출 라인은, 상기 제1 배출 라인과 제2 배출 라인 사이의 공통의 배출 라인으로부터의 배출 유량을 전환시키는 밸브를 사용하여 공통의 배출 라인에 유체적으로 연결되는 것인 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    제1 배출 라인이 제1 유량 제어기에 유체적으로 연결되고, 제2 배출 라인이 제2 유량 제어기에 유체적으로 연결되며,
    상기 제1 배출 라인 및 상기 제2 배출 라인은 서로 독립적으로 배출 유량을 조절하는 것인 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 배출 라인 및 상기 제2 배출 라인은 각각, 독립적인 유량 제어 또는 압력 조절 중 적어도 하나를 갖는 것인 시스템.
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