專利名稱：采用多路線性激光束通過熱轉(zhuǎn)移制造發(fā)光二極管器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)材料在襯底上的沉積以制造有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)器件。
背景技術(shù)：
在具有諸如紅、綠和藍(lán)色象素(通常稱之為RGB象素)矩陣的彩色或全色有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示器中，生產(chǎn)RGB象素要求成色有機(jī)EL介質(zhì)圖案成形得精確。基本有機(jī)EL器件一般都具有陽極、陰極和夾在陽極與陰極之間的有機(jī)EL介質(zhì)。有機(jī)EL介質(zhì)可由一個(gè)或多個(gè)有機(jī)薄膜層組成，其中一層主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生光或電致發(fā)光。該特定層一般被稱之為有機(jī)EL介質(zhì)發(fā)光層。有機(jī)EL介質(zhì)中存在的其他層主要可提供電子遷移的功能，例如，空穴遷移層或電子遷移層。在全色有機(jī)EL顯示板中的RGB象素成形中，需要發(fā)明一種方法使有機(jī)EL介質(zhì)的發(fā)光層或整個(gè)有機(jī)EL介質(zhì)精確地形成圖案。
就典型而言，電致發(fā)光象素借助陰罩(Shadow masking)技術(shù)，如US-A-5,742,129中所示，成形在顯示器上。盡管該方法迄今是有效的，但仍存在若干缺點(diǎn)。采用陰罩技術(shù)難以達(dá)到象素尺寸的高分辨率。而且，襯底與陰罩之間的對(duì)齊存在問題，必須小心將象素成形在恰當(dāng)位置。當(dāng)希望增加襯底尺寸時(shí)，操縱陰罩來成形恰當(dāng)定位的象素很困難。蔭罩法的另一個(gè)缺點(diǎn)是，隨時(shí)間的推移，陰罩孔可能堵塞。陰罩上孔的堵塞導(dǎo)致EL顯示器上存在不工作象素的不可心結(jié)果。
當(dāng)制造每邊大于幾英寸大小的EL器件時(shí)，蔭罩法存在的另一些問題就變得尤其明顯。要制造滿足EL器件的精確成形所要求精度的較大陰罩是極其困難的。
一種高分辨率有機(jī)EL顯示器的圖案成形方法公開在Fleming等人的共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,851,709中。該方法包括以下步驟順序1)提供具有第一與第二相反表面的給體襯底；2)在襯底的第一表面上成形透光、熱絕緣層；3)在熱絕緣層上成形光吸收層；4)提供具有從第二表面延伸至熱絕緣層的通孔矩陣的襯底；5)提供成形在光吸收層上的可轉(zhuǎn)移、成色、有機(jī)給體層；6)給體襯底與顯示器襯底按照襯底中的通孔與器件上的對(duì)應(yīng)顏色象素保持取向關(guān)系(的原則)精確對(duì)齊；以及7)采用輻射源以便在通孔上方的光吸收層產(chǎn)生足以導(dǎo)致給體襯底上的有機(jī)層向顯示器襯底轉(zhuǎn)移的熱量。Fleming等人的方法存在的問題是，要求在給體襯底上成形通孔矩陣的圖案。這將引起許多與蔭罩法一樣的問題，包括要求給體襯底與顯示器襯底之間的精確機(jī)械對(duì)齊。另一個(gè)問題是，給體圖案一經(jīng)固定便無法輕易改變。
采用無圖案的給體片材和精密光源，例如，激光器，可消除圖案式給體所遇到的困難。此類方法公開在Littman的共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,688,551以及Wolk等人的一系列專利(US-A-6,114,088；US-A-6,140,009；US-A-6,214,520；和US-A-6,221,553)中。后面提到的專利公開一種方法，它通過以激光加熱給體的選擇部分，利用粘附力的變化，可將EL器件的發(fā)光層從給體片材轉(zhuǎn)移到襯底上。雖然這是一項(xiàng)有用的技術(shù)，但在將它應(yīng)用到EL器件的大規(guī)模制造中尚存在一系列困難。要在合理長的時(shí)間(幾分鐘)內(nèi)制造包括上千個(gè)——或甚至成百萬個(gè)三種顏色的象素將要求沿二維非?？焖僖苿?dòng)的激光束。這勢(shì)必加重對(duì)齊問題，同時(shí)也加劇由高速移動(dòng)機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)齊誤差。再一個(gè)缺點(diǎn)是，激光束的高速移動(dòng)勢(shì)必使在每個(gè)待轉(zhuǎn)移點(diǎn)上的停留時(shí)間非常短暫，這又要求一種功率非常高的激光器。
現(xiàn)已確認(rèn)，短停留時(shí)間和高功率的組合可能導(dǎo)致給體材料的濺射不均一和交互作用(reciprocity)問題，并因而使采用蒸發(fā)或升華方法所提供的材料轉(zhuǎn)移不可能均一。此種方法還由于給體材料的加熱不均造成給體材料的不均一轉(zhuǎn)移，其中加熱不均的根源在于激光的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱高斯分布，就是說，激光的中心具有較高強(qiáng)度，因而可能導(dǎo)致比激光束邊緣多的材料發(fā)生轉(zhuǎn)移。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種以快速方式通過給體轉(zhuǎn)移在EL器件上成形層的方法，同時(shí)消除因激光在給體上停留時(shí)間過短所引起的問題。
本發(fā)明的目的是通過一種在OLED器件制造中在襯底上沉積有機(jī)層的方法實(shí)現(xiàn)的，該方法包括下列步驟
(a)提供一種與OLED襯底處于轉(zhuǎn)移關(guān)系的具有可轉(zhuǎn)移有機(jī)材料的給體元件；(b)形成基本均一、線性激光束；(c)提供一種對(duì)線性激光束有響應(yīng)性并適合用來形成多路線性激光束的空間光調(diào)制器；(d)個(gè)別地調(diào)制選擇的通路以形成一個(gè)或多個(gè)激光束區(qū)段，其中每個(gè)區(qū)段可包括一個(gè)或多個(gè)激光束通路，并且其中激光束通路沿第一方向具有基本方形強(qiáng)度曲線并沿垂直于第一方向的第二方向具有基本高斯(型)強(qiáng)度曲線，并指向給體元件；以及(e)給體元件響應(yīng)來自調(diào)制的區(qū)段的光而產(chǎn)生熱量，從而將有機(jī)材料熱轉(zhuǎn)移到襯底的選擇區(qū)域上。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是，可快速、高質(zhì)量地生產(chǎn)電致發(fā)光板。整個(gè)給體轉(zhuǎn)移時(shí)間縮短了，同時(shí)卻不縮短停留時(shí)間，因此將材料的轉(zhuǎn)移維持在蒸發(fā)或升華區(qū)，在給體材料轉(zhuǎn)移中濺射被大大減少或消除。該方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，激光束區(qū)段沿一個(gè)方向基本均一(例如，非高斯型)強(qiáng)度曲線維持了沿象素寬度較大均一性。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，消除對(duì)陰罩的需要以及在其使用中固有的全部問題。該方法另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它可維持在大EL板上的EL點(diǎn)精度，而這乃是現(xiàn)有方法難以或無法做到的。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該方法迅速并且容易縮放到任何尺寸EL板和/或不同象素尺寸，不需要等待不同尺寸陰罩的制造。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該方法可用于印刷非常小的發(fā)光象素(5～10μm)，這是陰罩技術(shù)難以或無法做到的。


圖1是適合用于本發(fā)明的激光印刷頭(現(xiàn)有技術(shù))的分解圖示；圖2a是均一線性激光束斷面視圖及其二維強(qiáng)度曲線；圖2b是經(jīng)空間調(diào)制或分區(qū)段的均一線性激光束的斷面視圖，及其二維強(qiáng)度曲線；圖3是適合用于本發(fā)明的給體元件的斷面圖；圖4a是一個(gè)以本發(fā)明的調(diào)制多路線性激光束輻照夾牢的襯底/給體元件組合的印刷機(jī)斷面視圖；圖4b是一個(gè)以本發(fā)明的調(diào)制多路線性激光束輻照夾牢的襯底/給體元件組合的印刷機(jī)更詳細(xì)的斷面視圖；圖5是按本發(fā)明由激光印刷頭和微定位裝置組成的設(shè)備的第一實(shí)施方案示意俯視圖；圖6是設(shè)備控制邏輯的方框圖；圖7a是按一種按圖案輻照給體元件的激光印刷頭的俯視圖；圖7b是按一種按圖案輻照給體元件的激光印刷頭的俯視圖；圖8是按本發(fā)明制備的圖案成形的襯底的平面圖；圖9是表示本發(fā)明各步驟的方框圖；圖10是一幅斷面圖，表示在有機(jī)材料從給體轉(zhuǎn)移形成OLED器件中一個(gè)層期間本發(fā)明采用的一種設(shè)備，用于將給體元件與襯底維持在一種牢靠的襯底/給體元件組合中。
圖11a是表示包括多激光印刷頭和微定位裝置的另一種本發(fā)明設(shè)備圖11b是表示本發(fā)明多個(gè)激光印刷頭和微定位裝置設(shè)備的另一實(shí)施方案的斷面圖。
鑒于諸如層厚之類的器件特征尺寸常常在亞微米范圍，繪圖時(shí)的比例是基于容易看清而不是尺寸準(zhǔn)確決定的。
術(shù)語“顯示器”或“顯示板”用來指一種能電子顯示視頻圖象或文字的屏幕。術(shù)語“象素”是按照其技術(shù)上公認(rèn)的用法使用的，用來指經(jīng)激勵(lì)可獨(dú)立于其他區(qū)域地發(fā)光的顯示板區(qū)域。術(shù)語“OLED器件”按照其技術(shù)上公認(rèn)的含義使用，指一種包含有機(jī)發(fā)光二極管作為象素的顯示器件。彩色OLED器件通常發(fā)出二或更多顏色的光。術(shù)語“多色”被用來描述能夠在不同區(qū)域發(fā)出不同色調(diào)光的顯示板。具體地說，它被用來描述一種能顯示不同顏色圖象的顯示板。這些區(qū)域不一定是彼此連接的。術(shù)語“全色”被用來描述能發(fā)出紅、綠和藍(lán)可見光譜區(qū)并顯示任何色調(diào)組合的圖象的多色顯示板。該紅、綠和藍(lán)色構(gòu)成三基色，通過這三種顏色的恰當(dāng)混合可產(chǎn)生大多數(shù)其他顏色。術(shù)語“色調(diào)”指的是在可見光譜內(nèi)光發(fā)射的強(qiáng)度曲線，其中不同色調(diào)顯示肉眼可辨的色差。象素或子象素通常用來指顯示板中的最小可尋址單元。在單色顯示器的情況下，象素與子象素之間沒有區(qū)別。術(shù)語“子象素”有時(shí)用于多色顯示板中，并用來指可獨(dú)立地尋址以發(fā)出特定顏色的任何象素部分。例如，藍(lán)子象素是可尋址發(fā)出藍(lán)光的象素部分。在全色顯示器中，象素通常包含三基色子象素，即，藍(lán)、綠和紅。在本說明中，術(shù)語“象素”將與“子象素”彼此通用。術(shù)語“節(jié)距”用于指將兩個(gè)顯示板中的象素或子象素分開的距離。因此，子象素節(jié)距是指兩個(gè)子象素之間的距離。
現(xiàn)在來看圖1，其中畫出適合用于本發(fā)明的激光印刷頭10的分解圖示。此種激光印刷頭曾描述在Ramanujan和Kurtz的共同轉(zhuǎn)讓的US-A-6,169,565中，在此將其公開內(nèi)容收作參考。激光印刷頭10包括激光源，它是激光二極管矩陣11、照明光學(xué)件20、空間光調(diào)制器40(在本實(shí)施方案中它是一個(gè)總的內(nèi)部反射調(diào)制器或TIR調(diào)制器矩陣)，包括大量調(diào)制器象素41和印刷透鏡80。保證激光印刷頭10適合用于本發(fā)明的特征是1)照明光學(xué)件20將激光13轉(zhuǎn)變?yōu)榛揪痪€性光束；以及2)空間光調(diào)制器40由該均一線性光束成形為多路線性激光束，即，一種包括二或更多個(gè)可用來形成光區(qū)段的通路，其本質(zhì)在下面將進(jìn)一步解釋。空間光調(diào)制器的一個(gè)例子描述在Nutt等人的共同轉(zhuǎn)讓的US-A-6,211,997中，在此將其內(nèi)容收作參考。它包括大量可彼此獨(dú)立地尋址的象素，以致每個(gè)象素是一個(gè)獨(dú)立的相光柵，容許對(duì)多路線性激光束中的每個(gè)通路單獨(dú)控制，因而得以影響感興趣區(qū)域內(nèi)的輻照?qǐng)D案。
激光印刷頭10被表示為這樣一種構(gòu)造，其中激光源是激光二極管矩陣11，它包括多激光二極管多模式發(fā)射器12。照明光學(xué)件20任選地將來自激光二極管矩陣11的光以光學(xué)方式合并成為基本均一的線性激光束。如Ramanujan和Kurtz所述，這是一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)造，因?yàn)榇罅考す獍l(fā)射器，經(jīng)照明光學(xué)件20的映射以覆蓋均一線性光束的整個(gè)寬度，提供了一種光源冗余并從而降低系統(tǒng)對(duì)任何個(gè)別激光二極管多模式發(fā)射器12的故障的敏感性。然而，就本發(fā)明目的而言，替代的激光印刷頭10的構(gòu)造可包括單一激光發(fā)射器(未畫出)作為激光源。
激光印刷頭10還可包括，例如，纖維透鏡21，激光小透鏡(lenslet)矩陣24、組合器場(chǎng)鏡頭25、橫向陣列透鏡27，場(chǎng)鏡頭28、電極43、印刷透鏡元件81、82、83和空間濾光器90，后者可包括在傅立葉平面85內(nèi)的狹隙91。激光矩陣成形在圖象平面100處，該平面還可具有給體105。所有這些要素，Ramanujan和Kurtz都曾描述過。
圖2a顯示均一線性激光束30的斷面視圖，它是剛由激光印刷頭10產(chǎn)生，尚未經(jīng)空間光調(diào)制器40調(diào)制的。均一線性激光束30為基本均一，這么說，我們指的是均一線性激光束30的強(qiáng)度隨著沿第一方向32的距離(由光強(qiáng)度曲線33代表)的變化不超過±50％，更優(yōu)選±10％。均一線性光束30的強(qiáng)度隨著沿垂直于第一方向32的第二方向34的距離則按基本上高斯方式變化，就是說，光強(qiáng)度以一種酷似光強(qiáng)度曲線38所代表的統(tǒng)計(jì)學(xué)上的正態(tài)分布那樣分布。圖2a還顯示線性光束30的多路特性，意思是，均一線性激光束30包括2或更多個(gè)可以用調(diào)制器象素41單個(gè)地調(diào)制的開放通路35，因此亦稱作多路線性激光束。
圖2b顯示一種已被激光印刷頭10的空間光調(diào)制器40調(diào)制或分割為一個(gè)或多個(gè)區(qū)段光的均一線性激光束30。這被示意地表示為均一線性光束區(qū)段30a、30b和30c，其間被間隙39a和39b隔開。每個(gè)線性光束區(qū)段包括一個(gè)或多個(gè)光通路，其中每個(gè)激光束通路由空間光調(diào)制器40中的單個(gè)調(diào)制器象素41衍生而來。容許光通過的通路被表示為開放通路35。光區(qū)段之間的間隙39a和39b包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)閉的通路37。關(guān)閉通路37代表被調(diào)制為能阻止激光通過的調(diào)制器象素41，而開放通路35則被調(diào)制為容許激光通過。
此種調(diào)制的結(jié)果是，線性激光束30沿第一方向32具有基本方形強(qiáng)度分布，正如光強(qiáng)度曲線36所代表的?；痉叫问侵阜植嫉捻敳炕旧暇徊⑶覀?cè)邊為垂直的，盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員懂得，例邊可以朝下、朝外傾斜，形成一種梯形結(jié)構(gòu)。線性激光束30沿第二方向34保持一種高斯分布，正如光強(qiáng)度曲線38所代表的。
圖3顯示適用于本發(fā)明的一種給體元件50的結(jié)構(gòu)實(shí)施方案。給體支持體元件58均勻地涂以能吸收預(yù)定光譜部分的射線以產(chǎn)生熱量的射線-吸收材料60，然后涂以有機(jī)材料56。有機(jī)材料56是一種可轉(zhuǎn)移有機(jī)材料，就是說，它可以通過射線-吸收材料60的加熱而從給體元件50轉(zhuǎn)移到襯底上。給體支持體元件58則包括非轉(zhuǎn)移表面52，同時(shí)有機(jī)材料56包括轉(zhuǎn)移表面54。
給體支持體元件58可由符合以下要求中至少一項(xiàng)的若干材料中任何一種制成給體支持體必須充分可撓曲并具備足以耐受在實(shí)施本發(fā)明過程中的預(yù)涂布步驟和支持體的輥筒到輥筒或疊放片材遷移的抗張強(qiáng)度。給體支持體必須能在一面加壓的同時(shí)進(jìn)行光照-加熱誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移步驟期間，以及為趕出諸如水蒸汽之類揮發(fā)性組分而想到的預(yù)熱步驟期間保持整體性。另外，給體支持體還必須能在一個(gè)表面接受較薄有機(jī)給體材料的涂層，并能保持該涂層使之在預(yù)見到的涂層支持體的貯藏期間不降解。符合這些要求的支持體材料包括，例如，金屬箔、某些塑料箔和纖維增強(qiáng)塑料箔。雖然適宜支持體材料的選擇可依賴已知的給出方法，但將會(huì)看出，當(dāng)被制成可用于實(shí)施本發(fā)明的給體支持體時(shí)，所選支持體材料的某些方面值得考慮。例如，支持體可能要求多步驟清潔和表面準(zhǔn)備加工，然后再預(yù)涂可轉(zhuǎn)移有機(jī)材料。如果支持體材料是射線-可透材料，則當(dāng)采用來自適當(dāng)閃光燈的閃光或來自適當(dāng)激光器的激光時(shí)，在支持體中或其表面結(jié)合進(jìn)射線-吸收材料，可能對(duì)更有效地加熱給體支持體和提供相應(yīng)提高的可轉(zhuǎn)移有機(jī)給體材料從支持體到襯底的轉(zhuǎn)移是有利的。
射線-吸收材料60能吸收規(guī)定光譜部分的射線并產(chǎn)生熱量。射線-吸收材料60可以是染料，例如，共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,578,416中規(guī)定的染料，顏料如碳，或者金屬如鎳、鈦以及諸如此類。
典型的OLED器件可包含下列層，通常按此順序陽極、空穴注入層、空穴遷移層、發(fā)光層、電子遷移層、陰極。這些層中任何一個(gè)或全部包括有機(jī)材料56，從而形成一種有機(jī)層。有機(jī)材料56可以是空穴注入材料、空穴遷移材料、電子遷移材料、發(fā)光材料、主體材料或這些材料的任意組合。這些材料將在下面描述。
空穴注入(HI)材料雖不總是需要，但常常有用的是，在有機(jī)發(fā)光顯示器中設(shè)置空穴注入層?？昭ㄗ⑷氩牧峡善鸬礁倪M(jìn)后面的有機(jī)層的成膜性能并促進(jìn)空穴向空穴遷移層中的注入。適合用于空穴注入層中的材料包括但不限于，如共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,720,432中描述的卟啉化合物，以及如共同轉(zhuǎn)讓的US-A-6,208,075中描述的等離子-沉積的碳氟聚合物。據(jù)報(bào)道，一種可用于有機(jī)EL器件中的替代空穴注入材料描述在EP0891121 A1和EP1,029,909 A1中。
空穴遷移(HT)材料可用作有機(jī)材料56的空穴遷移材料，眾所周知包括諸如芳族叔胺之類的化合物，其中后者應(yīng)理解為這樣的化合物，它包含至少一個(gè)三價(jià)氮原子，該氮原子僅與碳原子鍵合，碳原子當(dāng)中至少之一是芳環(huán)的一員。在一種形式中，芳族叔胺可以是芳基胺如單芳基胺、二芳基胺、三芳基胺或聚合芳基胺。范例單體三芳基胺在Klupfel等人的3,180,730中舉例說明過。其他合適的取代上一個(gè)或多個(gè)乙烯基基團(tuán)和/或包括至少一個(gè)含活潑氫基團(tuán)的三芳基胺公開在Brantley等人的共同轉(zhuǎn)讓的US-A-3,567,450和US-A-3,658,520中。
一類較為優(yōu)選的芳族叔胺是那些包括至少兩個(gè)芳族叔胺部分的，正如共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,720,432和US-A-5,061,569中所描述的。此類化合物包括結(jié)構(gòu)式(A)所代表的那些。 其中Q1和Q2獨(dú)立地選自芳族叔胺部分，G是連接基如亞芳基、亞環(huán)烷基或碳-碳鍵的亞烷基基團(tuán)。在一種實(shí)施方案中，Q1與Q2至少之一包含多環(huán)稠合環(huán)結(jié)構(gòu)，例如，亞萘基。當(dāng)G是芳基基團(tuán)時(shí)，它方便地是亞苯基、亞聯(lián)苯基或亞萘基部分。
一類有用的滿足結(jié)構(gòu)式(A)并包含兩個(gè)三芳基胺部分的三芳基胺由結(jié)構(gòu)式(B)代表 其中R1和R2各自獨(dú)立地代表氫原子、芳基基團(tuán)或烷基基團(tuán)，或者R1與R2一起代表構(gòu)成一個(gè)環(huán)烷基基團(tuán)的原子；以及R3和R4彼此獨(dú)立地代表芳基基團(tuán)，后者又可取代上二芳基取代的氨 基基團(tuán)，正如結(jié)構(gòu)式(C)所表明的其中R5和R6獨(dú)立地選自芳基基團(tuán)。在一種實(shí)施方案中，R5與R6至少之一包含多環(huán)稠合環(huán)結(jié)構(gòu)，例如，萘。
另一類芳族叔胺是四芳基二胺。可心的四芳基二胺包括兩個(gè)二芳基氨基基團(tuán)，如由結(jié)構(gòu)式(C)所表明的，二者之間通過亞芳基基團(tuán)連接。有用的四芳基二胺包括由結(jié)構(gòu)式(D)代表的那些。 其中每個(gè)Are獨(dú)立地選自亞芳基基團(tuán)如亞苯基或亞蒽基部分，n是1～4的整數(shù)，以及Ar、R7、R8和R9獨(dú)立地選自芳基基團(tuán)。
在典型的實(shí)施方案中，Ar、R7、R8和R9中至少有一個(gè)是多環(huán)稠合環(huán)結(jié)構(gòu)，例如，萘。
各種各樣上述結(jié)構(gòu)式(A)、(B)、(C)、(D)的烷基、亞烷基、芳基和亞芳基部分每一個(gè)又可以是取代的。典型的取代基包括烷基基團(tuán)、烷氧基基團(tuán)、芳基基團(tuán)、芳氧基基團(tuán)和鹵素如氟、氯和溴。各種各樣烷基和亞烷基部分一般地包含約1～6個(gè)碳原子。環(huán)烷基部分可包含3～約10個(gè)碳原子但典型的包含5、6或7個(gè)環(huán)碳原子——例如，環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基的環(huán)結(jié)構(gòu)。芳基和亞芳基部分通常是苯基和亞苯基部分。
空穴遷移層可由單一芳族叔胺化合物或其混合物構(gòu)成。具體地說，可采用三芳基胺，如滿足結(jié)構(gòu)式(B)的三芳基胺，與四芳基二胺，如結(jié)構(gòu)式(D)所表示的，二者的組合。當(dāng)三芳基胺與四芳基二胺組合使用時(shí)，后者作為一個(gè)層被夾在三芳基胺與電子注入和遷移層之間。有用的芳族叔胺的例子是下列化合物1，1-雙(4-二-對(duì)甲苯基氨苯基)環(huán)己烷1，1-雙(4-二-對(duì)甲苯基氨苯基)-4-苯基環(huán)己烷4，4’-雙(二苯基氨基)四聯(lián)苯雙(4-二甲氨基-2-甲基苯基)-苯甲烷N，N，N-三(對(duì)甲苯基)胺4-(二-對(duì)甲苯基氨基)-4’-[4(二-對(duì)甲苯基氨基)-苯乙烯基]茋N，N，N’，N’-四-對(duì)甲苯基-4，4’-二氨基聯(lián)苯N，N，N’，N’-四苯基-4，4’-二氨基聯(lián)苯N-苯基咔唑聚(N-乙烯基咔唑)，以及N，N’-二-1-萘基-N，N’-二苯基-4，4’-二氨基聯(lián)苯4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯
4，4”-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]對(duì)三聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(3-苊基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯1，5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘4，4’-雙[N-(9-蒽基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4”-雙[N-(1-蒽基)-N-苯基氨基]-對(duì)三聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-菲基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(8-熒蒽基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-芘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-并四苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-苝基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(1-蒄基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯2，6-雙(二對(duì)甲苯基氨基)萘2，6-雙[二-(1-萘基)氨基]萘2，6-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]萘N，N，N’，N’-四(2-萘基)-4，4”-二氨基-對(duì)三聯(lián)苯4，4’-雙{N-苯基-N-[4-(1-萘基)-苯基]氨基}聯(lián)苯4，4’-雙[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]聯(lián)苯2，6-雙[N，N-二(2-萘基)胺]芴1，5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘另一類有用的空穴遷移材料包括多環(huán)芳族化合物，如描述在共同轉(zhuǎn)讓的EP 1009041中。另外，聚合的空穴遷移材料也可也可使用，例如，聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺以及共聚物如聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸)，亦稱PEDOT/PSS。
發(fā)光材料可用作有機(jī)材料56的發(fā)光材料是熟知的。正如較詳細(xì)地描述在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,769,292和US-A-5,935,721中那樣，有機(jī)EL元件的發(fā)光層(LEL)包含發(fā)光或熒光材料，其中由于電子-空穴對(duì)在該區(qū)域復(fù)合而產(chǎn)生電致發(fā)光。發(fā)光層可由單一材料組成，但更常見的是由主體材料摻雜以一種或多種客體化合物共同組成，其中發(fā)光主要來自于摻雜劑并可以是任何顏色。發(fā)光層中的主體材料可以是一種電子遷移材料，如下面所規(guī)定的，一種空穴遷移材料，如上面所規(guī)定的，或者是另一種支持空穴-電子復(fù)合的材料。摻雜劑通常選自高度熒光的染料，但磷光化合物，例如，WO 98/55561、WO 00/18851、WO 00/57676和WO 00/70655中描述的過渡金屬絡(luò)合物也是有用的。摻雜劑通常以0.01～10wt％的數(shù)量涂布到主體材料中。
選擇染料作為摻雜劑的一個(gè)重要關(guān)系是帶隙勢(shì)的比較，帶隙勢(shì)被定義為分子的最高已占分子軌道與最低未占分子軌道之間能量差。為實(shí)現(xiàn)從主體分子到摻雜劑分子高效的能量轉(zhuǎn)移，一個(gè)必要條件是該摻雜劑的帶隙小于主體材料的帶隙。
已知有用的主體和發(fā)光分子包括，但不限于下列共同轉(zhuǎn)讓的專利申請(qǐng)中所公開的那些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；SU-A-5,935,721和US-A-6,020,078。
8-羥基喹啉的金屬絡(luò)合物及其類似衍生物(通式E)構(gòu)成一類能支持電致發(fā)光的有用的主體化合物，并且特別適合發(fā)出波長大于500nm的光，例如，綠、黃、橙和紅光。 其中M代表金屬；n是1～3的整數(shù)；以及Z每次出現(xiàn)獨(dú)立地代表構(gòu)成一個(gè)具有至少兩個(gè)稠合芳環(huán)的原子。
由上面所述可以清楚地看出，金屬可以是一價(jià)、二價(jià)或三價(jià)的。該金屬可以是例如堿土金屬如鋰、鈉或鉀；堿土金屬如鎂或鈣；或者土金屬，如硼或鋁。一般而言，已知可用作螯合金屬的任何一價(jià)、二價(jià)或三價(jià)金屬均可使用。
Z構(gòu)成包含至少兩個(gè)稠合芳環(huán)的雜環(huán)核，其中至少一個(gè)是吡咯或吖嗪環(huán)。需要時(shí)還可有另外的環(huán)，包括脂族和芳族環(huán)，與這兩個(gè)環(huán)稠合，若要求的話。為避免增大加分子體積卻不改善功能，環(huán)的數(shù)目一般保持在等于或小于18。
有用的螯合的類喔星化合物的例子如下CO-1三喔星鋁[別名，三(8-羥基喹啉合)鋁(III)]CO-2雙喔星鎂[別名，雙(8-羥基喹啉合)鎂(II)]CO-3雙[苯并{f}-8-羥基喹啉合]鋅(II)CO-4雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)鋁(III)-μ-氧代-雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)鋁(III)CO-5三喔星銦[別名，三(8-羥基喹啉合)銦]CO-6三(5-甲基喔星)鋁[別名，三(5-甲基-8-羥基喹啉合)鋁(III)]CO-7喔星鋰[別名，(8-羥基喹啉合)鋰]9，10-二(2-萘基)蒽衍生物(通式F)構(gòu)成一類能支持電致發(fā)光的有用主體，并特別適合發(fā)出波長大于400nm的光，例如，藍(lán)、綠、黃、橙或紅光。 其中R1、R2、R3、R4、R5和R6代表在每個(gè)環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)取代基，其中每個(gè)取代基單獨(dú)地選自下列各組組1氫，或1～24個(gè)碳原子的烷基；組25-20個(gè)碳原的芳基或取代的芳基；組3構(gòu)成一個(gè)蒽基、芘基或苝基等稠合芳環(huán)所需要的4～24個(gè)碳原子；組4構(gòu)成呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基或其他雜環(huán)體系的稠合雜芳環(huán)所需的5～24個(gè)碳原子的雜芳基或取代的雜芳基；組51～24個(gè)碳原子的烷氧基氨基、烷基氨基或芳基氨基；以及組6氟、氯、溴或氰基。
吲哚衍生物(通式G)構(gòu)成另一類能支持電致發(fā)光的有用主體，并特別適合發(fā)出波長大于400nm的光，例如，藍(lán)、綠、黃、橙或紅光。 其中n是3～8的整數(shù)；Z是O、NR或S；以及R’是氫；1～24個(gè)碳原子的烷基，例如，丙基、叔丁基、庚基等；5～20個(gè)碳原子的芳基或雜原子取代的芳基，例如，苯基和萘基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基以及其他雜環(huán)體系；或者鹵素如氯、氟；或者為構(gòu)成一個(gè)稠合芳環(huán)所需要的原子；L是由烷基、芳基、取代的烷基或取代的芳基組成的連接單元，以共軛或非共軛方式將這多個(gè)吲哚連接在一起。
有用的吲哚的例子是2，2’，2”-(1，3，5-亞苯基)-三[1-苯基-1H-苯并咪唑]。
理想的熒光摻雜劑包括以下化合物的衍生物蒽、并四苯、呫噸、苝、紅熒烯、香豆素、若丹明、喹吖啶酮、二氰基亞甲基吡喃化合物、噻喃化合物、聚甲炔化合物、pyrilium和thiapyrilium化合物以及羰基苯乙烯基化合物。有用的摻雜劑的例子包括但不限于下列化合物 其他有機(jī)發(fā)光材料可以是聚合物質(zhì)，例如，聚亞苯基亞乙烯基衍生物、二烷氧基-聚亞苯基亞乙烯基、聚對(duì)亞苯基衍生物，和聚芴衍生物，正如Wolk等人在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-6,194,119 B1及其中的參考文獻(xiàn)中所公開的。
電子遷移(ET)材料用于本發(fā)明有機(jī)EL器件中的優(yōu)選電子遷移材料是金屬螯合的類喔星化合物，包括喔星本身(通常亦稱作8-喹啉醇或8-羥基喹啉)的螯合物。此種化合物有助于注入和遷移電子并表現(xiàn)出高性能和容易制成薄膜形式。想到的類喔星化合物的例子是滿足前面描述的結(jié)構(gòu)式(E)的那些。
其他電子遷移材料包括各種各樣丁二烯衍生物，如共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,356,429所公開的，以及各種各樣雜環(huán)熒光增白劑，如共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,539,507中所描述的。滿足結(jié)構(gòu)式(G)的吲哚也是有用的電子遷移材料。
其他電子遷移材料可以是聚合物質(zhì)，例如，聚亞苯基亞乙烯基衍生物、聚對(duì)亞苯基衍生物、聚芴衍生物、聚噻吩、聚乙炔以及其他導(dǎo)電聚合物有機(jī)材料，如《導(dǎo)電分子與聚合物手冊(cè)》卷1～4，H.S.Nalwa主編，John Wiley and Sons，Chichester(1997)中開列的那些。
在某些情況下，單層可起到支持發(fā)光和電子遷移的作用，并因此將包括發(fā)光材料和電子遷移材料。
要指出的是，本發(fā)明可用于任何上述材料按順序步驟的轉(zhuǎn)移或者可用于一步轉(zhuǎn)移并形成多個(gè)層。并非OLED的所有有機(jī)層都需要采用本發(fā)明進(jìn)行沉積。本發(fā)明在某些或全部為成形發(fā)光層所需材料采用本發(fā)明轉(zhuǎn)移時(shí)是最有利的。要知道，其他層可按傳統(tǒng)方法沉積，例如采用無圖案的蒸汽沉積。濕涂技術(shù)如旋涂或簾涂也可使用，但優(yōu)選這些方法在按照本發(fā)明方法進(jìn)行材料轉(zhuǎn)移之前使用。
圖4a表示一個(gè)以本發(fā)明調(diào)制多路線性激光束輻照夾牢的襯底/給體元件組合的印刷機(jī)斷面視圖。微定位設(shè)備，為清楚起見未畫出。給體元件50被置于與襯底64構(gòu)成轉(zhuǎn)移關(guān)系，即給體元件50置于與襯底64接觸(未畫出)，或者保持一種與襯底64呈受控的分開狀態(tài)。給體元件50由加壓手段66保持在正確位置。加壓手段66可以是透明支持體或者可以是充氣加壓的腔，以便將給體元件50保持與襯底64處于緊密關(guān)系。
襯底64可以是有機(jī)固體、無機(jī)固體或有機(jī)與無機(jī)給體的組合，提供接受來自給體的發(fā)光材料的表面。襯底64可以是剛性或柔性并且可加工成為單獨(dú)的片，例如，片材或晶片，或者作為連續(xù)卷材。典型襯底材料包括玻璃、塑料、金屬、陶瓷、半導(dǎo)體、金屬氧化物、半導(dǎo)體氧化物、半導(dǎo)體氮化物或其組合。襯底64可以是材料的均勻混合物、復(fù)合材料或者多層材料。襯底64可以是OLED襯底，即，通常用于制備OLED器件的襯底，例如，有源矩陣低溫多晶硅TFT襯底。襯底64既可以是透光的也可以是不透明的，取決于預(yù)期的發(fā)光方向。透光性能是透過襯底觀看EL發(fā)光時(shí)所青睞的。透明玻璃或塑料通常被用于此種情況。當(dāng)用在透過頂部電極觀看EL發(fā)光的場(chǎng)合時(shí)，底部襯底是否透光無關(guān)緊要，因此可以是透光、吸光或者是反射光的。此種情況所使用的襯底包括但不限于，玻璃、塑料、半導(dǎo)體材料、陶瓷和電路板材料。
激光印刷頭10發(fā)射多路激光13，就是說，透過印刷透鏡80的線性激光束的多個(gè)調(diào)制通路。多路激光13，為清楚起見被畫成一系列線段，以強(qiáng)調(diào)其作為許多單獨(dú)可尋址激光通路的本質(zhì)。要知道，這些通路可以是彼此連接的并如同連續(xù)激光帶幅射出來。多路激光13透過透明的加壓手段66照射到給體元件50上，并撞擊給體元件50的非轉(zhuǎn)移表面。通過調(diào)制多路激光13的各個(gè)通路，同時(shí)提供激光印刷頭10與夾牢的襯底/給體元件62之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可獲得一種所要求的圖案。
圖4b表示一個(gè)以本發(fā)明調(diào)制多路線性激光束輻照夾牢的襯底/給體元件組合的印刷機(jī)更詳細(xì)的斷面視圖。在該實(shí)施方案中，襯底64包括薄膜晶體管(TFT)68的矩陣。襯底64的接受表面76，由于薄膜晶體管68的存在因而是不平整的，在襯底中諸晶體管之間被凸起的表面部分78分開，這些部分是由于每個(gè)象素或子象素的多層制造而造成的。Tang在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,937,272中對(duì)此做了描述，在此將其內(nèi)容收作參考。凸起表面部分78的存在維持間隙74在非轉(zhuǎn)移表面52受壓(未畫出)的情況下依然不合攏。
給體元件50是用射線-吸收材料60和涂布在給體支持體元件58上的有機(jī)材料56制成的。射線-吸收材料可以是染料，如共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,578,416中規(guī)定的染料，顏料，如碳，或者金屬如鎳、鈦以及諸如此類。多路激光13包括分開的調(diào)制區(qū)段，每個(gè)區(qū)段由一個(gè)或多個(gè)來自激光印刷頭10的光通路組成，正如圖2b所示。多路激光13輻照轉(zhuǎn)移表面52，當(dāng)它撞擊射線-吸收材料60時(shí)便在給體元件50中產(chǎn)生熱量。該熱量加熱多路激光13緊鄰區(qū)域中的有機(jī)材料56。一大部分照射給體元件50的光可轉(zhuǎn)化為熱，但這將僅僅發(fā)生在給體元件50的選擇性輻照部分。有機(jī)材料56的被加熱部分的某些或全部發(fā)生熱轉(zhuǎn)移(例如，它可以通過升華、蒸發(fā)或燒蝕)，并沉積在襯底64上，在此，它變?yōu)樵谝r底64的接受表面76上以圖案轉(zhuǎn)移方式沉積的有機(jī)材料69。
本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，該方法可適用于制備彩色OLED器件，只需以不同給體元件50，每種對(duì)應(yīng)于一種打算制備的不同顏色子象素，例如紅、綠和藍(lán)重復(fù)該方法即可。例如，第一給體元件50被置于與襯底64處于緊密關(guān)系，然后用激光13的區(qū)段輻照一種顏色，例如，藍(lán)色子象素的部位。第二和第三給體元件50被置于與襯底64處于順序關(guān)系，并重復(fù)以激光13的區(qū)段輻照另外的顏色，例如，綠和紅色的于象素部位的過程。結(jié)果制成一種襯底，其中不同部分對(duì)應(yīng)于不同顏色象素或子象素。
現(xiàn)在來看圖5，其中表示出，如上所述，按照本發(fā)明的激光印刷頭10和微定位裝置所組成設(shè)備的第一實(shí)施方案。該設(shè)備用于提供激光印刷頭10與給體元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即，在保持襯底/給體元件組合靜止的同時(shí)移動(dòng)激光印刷頭10。激光印刷頭10安裝在微定位裝置112上。在該實(shí)例中，小車108代表微定位裝置112的可移動(dòng)部分。微定位裝置112能夠沿x-方向114移動(dòng)和定位激光印刷頭10，其分辨率在微米數(shù)量級(jí)。x-方向114垂直或基本垂直于——就是說，在可接受的允差范圍內(nèi)真正地——垂直于在由x方向114和y方向120規(guī)定的平面內(nèi)均一線性光束30的取向。例如，在某些情況下，允差可以是4×10-4弧度，但這將取決于具體使用的設(shè)備布置。微定位裝置112可從制造商如Anorad公司和Dover儀器公司購得。
微定位裝置112安裝在微定位裝置116和微定位裝置118上。后二者類似于微定位裝置112，只不過布置成與微定位裝置112正交，并因而能沿y-方向120移動(dòng)微定位裝置112與激光印刷頭10的組合，并提供x-y軸線的小角度對(duì)齊。
圖6表示控制圖5中所描述設(shè)備系統(tǒng)的一種實(shí)施方案的邏輯方框圖。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)124，包括微定位裝置112、微定位裝置116和微定位裝置118，控制著激光印刷頭10的位置和運(yùn)動(dòng)，本身又由PC(個(gè)人電腦)工作站122控制，該個(gè)人電腦工作站包括具有待印刷圖案70的文件。激光印刷頭10寫到給體元件50和襯底64上，這里，為清楚起見將二者表示為單一物體。寫操作在這里被定義為輻照給體元件50的非轉(zhuǎn)移表面52，以便加熱給體元件50的一些部分，并導(dǎo)致有機(jī)材料56從給體元件50的轉(zhuǎn)移表面54向襯底64的轉(zhuǎn)移。這在下面的描述中將變得更加清楚。
隨著它的移動(dòng)，激光印刷頭10寫到給體元件50和襯底64的選擇部分上。要寫上的部分由襯底64的結(jié)構(gòu)決定，例如，若襯底64包括薄膜晶體管(TFT)68的矩陣，較好的是寫在TFT陽極的部位但不要寫到其他地方。如圖8表示為襯底64的圖案70的數(shù)據(jù)圖象存儲(chǔ)在PC工作站122中。隨著移動(dòng)控制系統(tǒng)124驅(qū)動(dòng)激光印刷頭10，該數(shù)據(jù)圖象通過數(shù)據(jù)通道128送入到系統(tǒng)板126中。系統(tǒng)板126控制激光印刷頭10的空間光調(diào)制器，并采用該圖象數(shù)據(jù)調(diào)制空間光調(diào)制器40，使得激光印刷頭10僅寫到給體元件50和襯底64的要求部位。該方法調(diào)制均一線性激光束13，使之形成一系列光區(qū)段，每個(gè)區(qū)段包含一個(gè)或多個(gè)光路，如圖2b所示。襯底64必須在x/y/z三維空間中被預(yù)排齊或被定位到激光印刷頭移動(dòng)控制系統(tǒng)中。然后，激光印刷頭被精確地對(duì)齊到襯底64上。為此目的，圖中表示出一對(duì)具有測(cè)定能力的電荷耦合器件(CCD)照相機(jī)121。電源123向系統(tǒng)板提供電力，可以是系統(tǒng)板整體的一部分或者是分開的實(shí)體。激光電流供應(yīng)源127向激光印刷頭10中的激光器供應(yīng)電力。激光器冷卻器129冷卻激光印刷頭10中的激光源。安全連鎖125代表一種為用戶保護(hù)激光器設(shè)備的作用。
現(xiàn)在來看圖7a，其中表示出沿圖案輻照給體元件50的激光印刷頭10的俯視圖。在激光印刷頭10與給體元件50之間可具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。空間光調(diào)制器40允許單個(gè)激光束通路獨(dú)立地接通或關(guān)閉。這樣便可以在給體元件50的非轉(zhuǎn)移表面上造成第一預(yù)定的線性通路142或一長列激光圖案140。線性通路142包括一系列規(guī)定的第一部位，其中可心的是，給體50經(jīng)過輻照而導(dǎo)致有機(jī)材料在這些部位上的沉積。所產(chǎn)生激光圖案140應(yīng)能夠在TFT陽極的部位寫出，但不寫到其他部位。
圖7b表示沿圖案輻照給體元件50的激光印刷頭10的俯視圖。圖7b與圖7a基本相同，只是激光印刷頭10橫跨給體元件50造成若干規(guī)定的連續(xù)線性通路，于是，此時(shí)激光圖案140包括許多此種通路，包括第一線性通路142、第二線性通路144和以后的線性通路。每條線性通路包含一系列規(guī)定的部位，也就是第二部位、第三部位以及依此類推，其中可心的是，給體50經(jīng)輻照后造成有機(jī)材料在這些部位的沉積。
圖8表示已按照本發(fā)明所描述的方式處理的襯底72的平面圖。規(guī)定部位的有機(jī)材料56按照轉(zhuǎn)移的圖案70轉(zhuǎn)移到襯底64上。轉(zhuǎn)移的圖案70是按照與處理后襯底的最終用途一致的方式形成的(例如，轉(zhuǎn)移圖案由已被轉(zhuǎn)移到襯底64上的現(xiàn)有薄膜晶體管陽極的部位上的OLED發(fā)光材料構(gòu)成)。
圖9顯示按照本發(fā)明的各步驟。根據(jù)CCD照相機(jī)提供的有關(guān)受體位置的信息，激光印刷頭10沿y方向調(diào)整零點(diǎn)(步驟150)，然后沿x方向調(diào)整零點(diǎn)(步驟152)，以便使激光印刷頭10從第一位置，可能是襯底64的一角，開始掃描。對(duì)齊可以是動(dòng)態(tài)的，或者圖象數(shù)據(jù)可以做修改，或者襯底位置可以修改，或者可采用這些技術(shù)的組合。激光印刷頭10被投入到沿x方向的運(yùn)動(dòng)(步驟154)并沿著襯底64的寬度移動(dòng)。在此橫向移動(dòng)期間，線性激光束的通路利用事先準(zhǔn)備的和存儲(chǔ)在電腦文件中的圖象數(shù)據(jù)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)制(步驟156)，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)移的給體材料的象素。該過程產(chǎn)生一種規(guī)定的線性通路或一長列激光圖案140。當(dāng)?shù)竭_(dá)沿襯底64上x方向要寫的區(qū)域的終點(diǎn)(例如，OLED器件的象素或子象素的終點(diǎn))時(shí)，印刷機(jī)停止移動(dòng)(步驟164)。如果印刷機(jī)處于沿y方向的襯底上要寫區(qū)域的終點(diǎn)(步驟166)，過程就停下來(步驟170)。如果印刷機(jī)尚未處于沿y方向的襯底終點(diǎn)(步驟166)，則改變線性激光束13與夾牢的襯底/給體元件62之間的相對(duì)位置，就是說，激光印刷頭沿y方向加上一列寬度的增量(步驟168)，然后重復(fù)步驟154～164。
圖10顯示一幅斷面圖，表示在有機(jī)材料從給體轉(zhuǎn)移而形成OLED器件中的層期間，本發(fā)明采用一種設(shè)備，用于將給體元件與襯底一起維持在一種牢靠的襯底/給體元件組合中。設(shè)備180可工作在大氣壓壓力下或在真空腔(未畫出)提供的減壓環(huán)境中。它包括第一夾具182和第二夾具184，二者支持著給體元件50與襯底64，使之處于一種——或者在給體元件50與襯底64之間存在間隙，或者給體元件50與襯底64彼此接觸——的關(guān)系。墊圈188和190在底板186中的存在包封著給體元件50與襯底64并形成腔194，腔中充以壓力以便維持給體元件50與襯底64之間要求程度的接觸。透明部分192容許來自激光印刷頭10的多路激光13透過并輻照給體元件50的非轉(zhuǎn)移表面196。激光印刷頭10與保持夾牢的襯底/給體元件組合的設(shè)備180之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)有機(jī)材料從給體元件50向襯底64按規(guī)定線性通路的轉(zhuǎn)移。激光印刷頭10借助微定位裝置112的運(yùn)動(dòng)，以及微定位裝置116和118的隨后運(yùn)動(dòng)，使得多路激光13(其要素已利用圖象數(shù)據(jù)根據(jù)需要進(jìn)行了調(diào)制)沿一種激光圖案照射給體元件50，并從而實(shí)現(xiàn)OLED沉積，就是說，將有機(jī)材料56從給體元件50轉(zhuǎn)移到襯底64，其中轉(zhuǎn)移是遵循要求的轉(zhuǎn)移圖案70，在環(huán)境條件，例如，在真空或大氣壓壓力下完成的。
圖11a是表示包括多激光印刷頭和微型定位裝置的另一種本發(fā)明設(shè)備實(shí)施方案的斷面視圖。該設(shè)備結(jié)合了至少激光印刷頭10和第二個(gè)類似的激光印刷頭200。激光印刷頭10和200安裝在微定位裝置112上。微定位裝置112能夠沿x方向114移動(dòng)和定位激光印刷頭10和200，其間分辨率在微米級(jí)。微定位裝置112安裝在微定位裝置116和微定位裝置118上。后二者類似于微定位裝置112，只不過布置成與微定位裝置112正交，并因而能沿y-方向120移動(dòng)微定位裝置112與激光印刷頭10和200的組合。這樣的安排將允許同時(shí)產(chǎn)生許多規(guī)定的線性通路或一長列激光幅射。
圖11b是表示本發(fā)明多個(gè)激光印刷頭和微定位裝置設(shè)備的另一實(shí)施方案的斷面圖。該設(shè)備結(jié)合了至少安裝在微定位裝置112上的激光印刷頭10和安裝在微定位裝置202上的類似激光印刷頭200。在該實(shí)例中，小車108和204分別代表微定位裝置2和202的可移動(dòng)部分。微定位裝置112能沿x方向114以微米級(jí)分辨率移動(dòng)并定位激光印刷頭10。微定位裝置202能沿x方向114以微米級(jí)分辨率移動(dòng)并定位激光印刷頭200。微定位裝置112和微定位裝置202安裝在微定位裝置116和微定位裝置118上。后二者類似于微定位裝置112和202，只不過布置成與微定位裝置112和202正交。它們因而能沿y-方向120移動(dòng)微定位裝置112與激光印刷頭10的組合，以及微定位裝置202與激光印刷頭200的組合。這樣的安排將允許同時(shí)產(chǎn)生許多規(guī)定的線性通路或一長列激光幅射。
本發(fā)明的其他特征包括在下列內(nèi)容中。
該方法中的激光束由單一激光器或者許多多模式發(fā)射器提供。
該方法還包括任選地將許多多模式發(fā)射器提供的激光以光學(xué)方式合并從而提供該基本均一線性激光束。
該方法中的空間光調(diào)制器是一個(gè)總的內(nèi)部反射調(diào)制器。
該方法還包括將給體元件相對(duì)于襯底固定，并提供沿基本上垂直于多路線性激光束的方向、多路線性激光束與固定的襯底/給體元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而沿著規(guī)定的第一線性通路沉積有機(jī)材料的手段。
該方法中夾牢的襯底/給體元件為靜止的，而同時(shí)多路激光束為移動(dòng)的。
該方法中，在襯底的許多規(guī)定第一位置接受了沉積的有機(jī)材料之后，多路線性激光束與固定的襯底/給體元件之間的相對(duì)位置改變到第二位置，以便在與第一規(guī)定的線性通路隔一定間距的規(guī)定第二線性通路上沉積有機(jī)材料，以便在襯底上此前沒有沉積過的規(guī)定第二位置上沉積有機(jī)材料。
該方法中的OLED沉積是在減壓或大氣壓壓力下完成的。
該設(shè)備中的激光束由單一激光器或許多多模式發(fā)射器提供。
該設(shè)備中提供均一激光束的手段包括產(chǎn)生激光束的源以及用于以光學(xué)方式合并許多多模式發(fā)射器提供的激光以提供基本均一線性激光束的手段。
該設(shè)備中的空間光調(diào)制器是一個(gè)總的內(nèi)部反射調(diào)制器。
該設(shè)備還包括將給體元件相對(duì)于襯底固定，并提供沿基本上垂直于多路線性激光束的方向、多路線性激光束與固定的襯底/給體元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而沿著規(guī)定的第一線性通路沉積有機(jī)材料的手段。
該設(shè)備中夾牢的襯底/給體元件為靜止的，同時(shí)多路激光束為移動(dòng)的。
該設(shè)備包括，可操作用于——在襯底的許多規(guī)定第一位置接受了沉積的有機(jī)材料之后，將多路激光束與夾牢的襯底/給體元件之間的相對(duì)位置改變到第二位置，使得在與第一規(guī)定的線性通路隔一定間距的規(guī)定第二線性通路上沉積的有機(jī)材料允許在襯底上此前沒有沉積過的規(guī)定第二位置上沉積有機(jī)材料——的手段。
該設(shè)備中的OLED沉積是在減壓或大氣壓壓力下完成的。
權(quán)利要求
1.一種在OLED器件制造中在襯底上沉積有機(jī)層的方法，包括下列步驟(a)提供一種與OLED襯底處于轉(zhuǎn)移關(guān)系的具有可轉(zhuǎn)移有機(jī)材料的給體元件；(b)形成基本均一、線性激光束；(c)提供一種對(duì)線性激光束有響應(yīng)性并適合用來形成多路線性激光束的空間光調(diào)制器；(d)個(gè)別地調(diào)制選擇的通路以形成一個(gè)或多個(gè)激光束區(qū)段，其中每個(gè)區(qū)段可包括一個(gè)或多個(gè)激光束通路，并且其中激光束通路沿第一方向具有基本方形強(qiáng)度曲線并沿垂直于第一方向的第二方向具有基本高斯強(qiáng)度曲線，并指向給體元件；以及(e)給體元件響應(yīng)來自調(diào)制的區(qū)段的光而產(chǎn)生熱量，從而將有機(jī)材料熱轉(zhuǎn)移到襯底的選擇區(qū)域上。
2.權(quán)利要求1的方法，其中激光束由單一激光器或許多多模式發(fā)射器提供。
3.權(quán)利要求2的方法，其中均一線性激光束是通過以光學(xué)方式合并許多多模式發(fā)射器提供的激光以提供基本均一線性激光束而形成的。
4.權(quán)利要求1的方法，其中空間光調(diào)制器是一個(gè)總的內(nèi)部反射調(diào)制器。
5.權(quán)利要求1的方法，還包括將給體元件相對(duì)于襯底固定，并提供在多路線性激光束與固定的襯底/給體元件之間沿基本上垂直于該多路線性激光束的方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而沿著規(guī)定的第一線性通路沉積有機(jī)材料。
6.權(quán)利要求5的方法，其中夾牢的襯底/給體元件是靜止的，而多路激光束是移動(dòng)的。
7.權(quán)利要求5的方法，其中襯底上的許多規(guī)定第一位置在接受了沉積的有機(jī)材料之后，多路線性激光束與固定的襯底/給體元件之間的相對(duì)位置改變到第二位置，使得在與第一規(guī)定的線性通路隔一定間距的規(guī)定的第二線性通路上沉積的有機(jī)材料允許在襯底上此前沒有沉積過的規(guī)定第二位置上沉積有機(jī)材料。
8.權(quán)利要求1的方法，其中OLED沉積是在減壓或大氣壓壓力下完成的。
9.一種在彩色OLED器件制造中在襯底上沉積有機(jī)層的方法，包括下列步驟(a)提供許多給體元件，每個(gè)元件具有不同有機(jī)材料，并將給體元件相對(duì)于OLED襯底按順序關(guān)系定位；(b)形成基本均一、線性激光束；(c)提供一種對(duì)線性激光束有響應(yīng)性并適合用來形成多路線性激光束的空間光調(diào)制器；(d)個(gè)別地調(diào)制選擇的通路以形成一個(gè)或多個(gè)激光束區(qū)段，其中每個(gè)區(qū)段可包括一個(gè)或多個(gè)激光束通路，并且其中激光束通路沿第一方向具有基本方形強(qiáng)度曲線并沿垂直于第一方向的第二方向具有基本高斯強(qiáng)度曲線，并指向給體元件；以及(e)給體元件響應(yīng)來自調(diào)制的區(qū)段的光而產(chǎn)生熱量，從而將有機(jī)材料熱轉(zhuǎn)移到襯底的選擇的區(qū)域；以及(f)對(duì)不同的給體元件重復(fù)步驟(d)和(e)，從而在襯底上形成對(duì)應(yīng)不同顏色象素的有機(jī)層。
10.一種激光印刷機(jī)，用于在OLED器件制造中在襯底上沉積有機(jī)層，包括(a)一種與OLED襯底處于轉(zhuǎn)移關(guān)系的具有可轉(zhuǎn)移有機(jī)材料的給體元件；(b)用于形成基本均一、線性激光束的手段；(c)一種對(duì)線性激光束有響應(yīng)性并適合用來形成多路線性激光束的空間光調(diào)制器；(d)用于個(gè)別地調(diào)制選擇的通路以形成一個(gè)或多個(gè)激光束區(qū)段的手段，其中每個(gè)區(qū)段可包括一個(gè)或多個(gè)激光束通路，并且其中激光束通路沿第一方向具有基本方形強(qiáng)度曲線并沿垂直于第一方向的第二方向具有基本高斯強(qiáng)度曲線，并指向給體元件；以及(e)給體元件，它響應(yīng)來自調(diào)制的區(qū)段的光而產(chǎn)生熱量，從而將有機(jī)材料熱轉(zhuǎn)移到襯底的選擇區(qū)域上。
全文摘要
一種在OLED器件制造中在襯底上沉積有機(jī)層的方法，包括下列步驟提供一種與OLED襯底處于轉(zhuǎn)移關(guān)系的具有可轉(zhuǎn)移有機(jī)材料的給體元件；形成基本均一、線性激光束；提供一種對(duì)線性激光束有響應(yīng)性并適合用來形成多路線性激光束的空間光調(diào)制器；個(gè)別地調(diào)制選擇的通路以形成一個(gè)或多個(gè)激光束區(qū)段，其中每個(gè)區(qū)段可包括一個(gè)或多個(gè)激光束通路，并且其中激光束通路沿第一方向具有基本方形強(qiáng)度曲線并沿垂直于第一方向的第二方向具有基本高斯(型)強(qiáng)度曲線，并指向給體元件；以及給體元件響應(yīng)來自調(diào)制的區(qū)段的光而產(chǎn)生熱量，從而將有機(jī)材料熱轉(zhuǎn)移到襯底的選擇區(qū)域上。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1434523SQ03103378
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2003年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月23日
發(fā)明者D·B·凱, L·W·圖特, M·D·貝茲克 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司