有机蒸气喷射印刷系统和方法与流程

有机蒸气喷射印刷系统和方法
1.相关申请的交叉参考
2.本技术要求2022年2月9日提交的美国专利申请第63/308,455号的优先权权益，所述美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及用于制造有机发射装置，如有机发光二极管的装置和技术，以及包括有机发射装置的装置和技术。


背景技术：

4.出于许多原因，利用有机材料的光电装置变得越来越受欢迎。用于制造所述装置的许多材料相对较为便宜，因此有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其较适用于特定应用，如在柔性衬底上的制造。有机光电装置的实例包括有机发光二极管/装置(oled)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电检测器。对于oled，有机材料可以具有优于常规材料的性能优势。举例来说，有机发射层发射光所处的波长通常可以用适当的掺杂剂容易地调节。
5.oled利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时会发射光。oled正成为用于如平板显示器、照明和背光的应用中的日益受关注的技术。若干oled材料和配置描述于美国专利案第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中，其以全文引用的方式并入本文中。
6.磷光发射分子的一个应用是全色显示器。针对此类显示器的行业标准需要适合于发射特定颜色(称为“饱和”色)的像素。具体来说，这些标准需要饱和红色、绿色和蓝色像素。或者，oled可经设计以发射白光。在常规液晶显示器中，使用吸收滤光器过滤来自白色背光的发射以产生红色、绿色和蓝色发射。相同技术也可以用于oled。白色oled可以是单一eml装置或堆叠结构。可以使用所属领域中所熟知的cie坐标来测量颜色。
7.如本文中所用，术语“有机”包括可以用于制造有机光电装置的聚合材料和小分子有机材料。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在某些情况下，小分子可能包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中移除。小分子也可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子也可以作为树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由一系列建立在核心部分上的化学壳组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且认为当前在oled领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
8.如本文所用，“顶部”意指离衬底最远，而“底部”意指最靠近衬底。在第一层被描述为“安置于”第二层“上方”的情况下，第一层被安置于离衬底较远处。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“安置于”阳极“上方”。
9.如本文所用，“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、
分散或传输和/或从液体介质沉积。
10.当认为配体直接促成发射材料的光敏性质时，所述配体可以被称为“光敏性的”。当认为配体并不促成发射材料的光敏性质时，所述配体可以被称为“辅助性的”，但辅助性配体可以改变光敏性配体的性质。
11.如本文所用，并且如所属领域的技术人员通常将理解，如果第一能级较接近真空能级，那么第一“最高占用分子轨道”(highest occupied molecular orbital，homo)或“最低未占用分子轨道”(lowest unoccupied molecular orbital，lumo)能级“大于”或“高于”第二homo或lumo能级。由于将电离电位(ip)测量为相对于真空能级的负能量，因此较高homo能级对应于具有较小绝对值的ip(较不负(less negative)的ip)。类似地，较高lumo能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(ea)(较不负的ea)。在顶部是真空能级的常规能级图上，材料的lumo能级高于相同材料的homo能级。“较高”homo或lumo能级表现为比“较低”homo或lumo能级更靠近这个图的顶部。
12.如本文所用，并且如所属领域的技术人员通常将理解，如果第一功函数具有较高绝对值，那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数，所以这意指“较高”功函数是更负的(more negative)。在顶部是真空能级的常规能级图上，“较高”功函数经说明为在向下方向上离真空能级较远。因此，homo和lumo能级的定义遵循与功函数不同的定则。
13.本文可以参考层、材料、区和装置发射的光的颜色来对它们进行描述。一般来说，如本文所用，描述为产生特定颜色的光的发射区域可以包括一或多个呈堆叠方式安置在彼此上的发射层。
14.如本文所用，“红色”层、材料、区域或装置是指在约580-700nm的范围内发射光或其发射光谱在所述区域中具有最高峰的层、材料、区域或装置。类似地，“绿色”层、材料、区或装置是指发射或具有峰值波长在约500-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区或装置；“蓝色”层、材料或装置是指发射或具有峰值波长在约400-500nm范围内的发射光谱的层、材料或装置；并且“黄色”层、材料、区或装置是指具有峰值波长在约540-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区或装置。在一些布置中，单独区域、层、材料、区域或装置可以提供单独的“深蓝色”和“浅蓝色”光。如本文中所用，在提供单独的“浅蓝色”和“深蓝色”分量的布置中，“深蓝色”分量是指峰值发射波长比“浅蓝色”分量的峰值发射波长小至少约4nm的分量。通常，“浅蓝色”分量的峰值发射波长在约465nm到500nm范围内，且“深蓝色”分量的峰值发射波长在约400nm到470nm范围内，但是对于一些配置来说这些范围可以变化。类似地，颜色改变层是指将另一颜色的光转换或修改成具有指定用于所述颜色的波长的光的层。举例来说，“红色”滤色片是指形成具有在约580-700nm范围内的波长的光的滤色片。一般来说，存在两类颜色改变层：通过去除光的非所需波长修改光谱的滤色片，以及将较高能量的光子转换成较低能量的颜色改变层。“颜色的”分量是指在激活或使用时产生或以其它方式发射具有如先前所述的特定颜色的光的分量。举例来说，“第一颜色的第一发射区域”和“不同于第一颜色的第二颜色的第二发射区域”描述当在装置内激活时发射如先前所述的两种不同颜色的两个发射区域。
15.如本文所用，发射材料、层和区域可基于由所述材料、层或区域最初产生的光，而不是由相同或不同结构最终发射的光彼此区分开，并与其它结构区分开。初始光产生通常
是导致光子发射的能级变化的结果。举例来说，有机发射材料可初始地产生蓝光，所述蓝光可通过滤色片、量子点或其它结构转换成红光或绿光，使得完整的发射堆叠或子像素发射红光或绿光。在此情况下，初始发射材料或层可被称为“蓝色”分量，即使子像素为“红色”或“绿色”分量。
16.在一些情况下，可优选地根据1931cie坐标描述分量的颜色，如发射区域、子像素、颜色改变层等的颜色。举例来说，黄色发射材料可具有多个峰值发射波长，一个在“绿色”区域的边缘中或附近，且一个在“红色”区域的边缘内或附近，如先前所描述。因此，如本文中所用，每一颜色项还对应于1931cie坐标颜色空间中的形状。1931cie颜色空间中的形状是通过跟随两个颜色点与任何其它内部点之间的轨迹构造的。例如，可如下所示地定义红色、绿色、蓝色和黄色的内部形状参数：
[0017][0018]
关于oled的更多细节和上文所述的定义可见于美国专利第7,279,704号中，所述专利以全文引用的方式并入本文中。


技术实现要素：

[0019]
根据一个实施例，还提供一种有机发光二极管/装置(oled)。oled可以包括阳极、阴极和安置在阳极与阴极之间的有机层。根据一个实施例，所述有机发光装置并入一或多种选自消费型产品、电子组件模块和/或照明面板的装置中。
[0020]
根据一个实施例，提供了一种用于将工件固持于材料沉积系统中的装置，其包括夹具，该夹具包含：附接到基底表面的第一夹具表面；被配置成附接到衬底的第二夹具表面，所述第二夹具表面具有不大于30μm、20μm、10μm、5μm、2μm、0.5μm或0.1μm的平坦度公差；以及衬底固持器，所述衬底固持器被配置成将衬底固持于第二夹具表面上方且包含真空夹盘、真空压力(pv)夹盘、静电卡盘或其组合。所述装置可包括基底，所述基底具有平坦度公差不大于30μm、20μm、10μm、5μm、2μm、0.5μm或0.1μm的基底表面。
[0021]
根据一个实施例，提供了一种制造真空压力夹盘的方法，其包括：获得具有第一表面的衬底支撑装置；以及使用闭环研磨工艺，经由光学干涉测量术测量至少一个表面的全域表面平坦度来调节第一表面的平坦度。如本文所公开，夹盘可包括用于固持工件的装置的特征的任何组合。
附图说明
[0022]
图1展示了有机发光装置。
[0023]
图2展示了不具有独立电子传输层的倒置式有机发光装置。
[0024]
图3展示了如本文所公开的工件夹盘的实例。
[0025]
图4展示了按照面向下模式布置的图3的工件夹盘的实例。
[0026]
图5展示了沉积系统，其包括按照面向下模式布置的如本文所公开的夹盘。
[0027]
图6展示了沉积系统，其包括按照面向上模式布置的如本文所公开的夹盘。
具体实施方式
[0028]
一般来说，oled包含至少一个有机层，其安置于阳极与阴极之间并且与阳极和阴极电连接。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定位在同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能态的定域电子-空穴对。当激子通过光发射机理弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以定位于准分子(excimer)或激态复合物上。非辐射机理(如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
[0029]
最初的oled使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子，如例如美国专利第4,769,292号中所公开，其以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时帧内发生。
[0030]
最近，已经展示了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的oled。巴尔多(baldo)等人,“来自有机电致发光装置的高效磷光发射(highly efficient phosphorescent emission from organic electroluminescent devices)”,自然(nature),第395卷,151-154,1998(“巴尔多-i”)；和巴尔多等人,“基于电致磷光的极高效绿色有机发光装置(very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence)”,应用物理快报(appl.phys.lett.),第75卷,第3,4-6期(1999)(“巴尔多-ii”)，所述文献以全文引用的方式并入。美国专利第7,279,704号第5-6栏中更详细地描述磷光，所述专利以引用的方式并入。
[0031]
图1展示有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和阻挡层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过按顺序沉积所述层来制造。这些各种层的性质和功能以及实例材料在us 7,279,704第6-10栏中更详细地描述，所述专利以引用的方式并入。
[0032]
可以得到这些层中的每一者的更多实例。举例来说，柔性并且透明的衬底-阳极组合公开于美国专利第5,844,363号中，所述专利以全文引用的方式并入。经p掺杂的空穴传输层的实例是以50:1的摩尔比掺杂有f
4-tcnq的m-mtdata，如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。发射和主体材料的实例公开于汤普森(thompson)等人的美国专利第6,303,238号中，所述专利以全文引用的方式并入。经n掺杂的电子传输层的实例是以1:1的摩尔比掺杂有li的bphen，如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开，所述公开案以全文引用的方式并入。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例，所述阴极包括具有含上覆的透明、导电、溅镀沉积的ito层的金属(如mg:ag)薄层的复合阴极。阻挡层的理论和使用更详细地描述于美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开第2003/0230980号中，所述专利以全文引用的方式并入。注入层的实例提供于美国专利申请公开第2004/0174116号中，其以全
文引用的方式并入。保护层的描述可以见于美国专利申请公开第2004/0174116号中，其以全文引用的方式并入。阻挡层170可以是单层或多层阻挡层并且可以覆盖或围绕装置的其它层。阻挡层170也可以围绕衬底110，和/或其可以布置在衬底和装置的其它层之间。阻挡层也可以称为封装物、封装层、保护层或渗透屏障，并且通常提供防止水分、环境空气和其它类似材料透过装置的其它层的保护。在美国专利第6,537,688、6,597,111、6,664,137、6,835,950、6,888,305、6,888,307、6,897,474、7,187,119和7,683,534号中提供了阻挡层材料和结构的实例，这些专利各自以全文引用的方式并入。
[0033]
图2展示倒置式oled 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所述层来制造。因为最常见oled配置具有安置于阳极上方的阴极并且装置200具有安置于阳极230下方的阴极215，所以装置200可以被称为“倒置式”oled。可以在装置200的对应层中使用与关于装置100所述的那些材料类似的材料。图2提供如何可以从装置100的结构省去一些层的一个实例。
[0034]
图1和2中所图解说明的简单分层结构借助于非限制性实例提供，并且应理解本发明的实施例可以与各种其它结构结合使用。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的，并且可以使用其它材料和结构。可以通过以不同方式组合所述的各种层来获得功能性oled，或可以基于设计、性能和成本因素完全省略各层。也可以包括未具体描述的其它层。可以使用除具体描述的材料以外的材料。尽管本文中所提供的许多实例将各种层描述为包括单一材料，但应理解，可以使用材料的组合(如主体和掺杂剂的混合物)或更一般来说混合物。此外，所述层可以具有各种子层。本文中给予各种层的名称并不意图具有严格限制性。举例来说，在装置200中，空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入到发射层220中，并且可以被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施例中，可以将oled描述为具有安置于阴极与阳极之间的“有机层”。这一有机层可以包含单个层，或可以进一步包含如例如关于图1和2所述的不同有机材料的多个层。
[0035]
还可以使用未具体描述的结构和材料，例如包含聚合材料的oled(pled)，例如弗兰德(friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。借助于另一实例，可以使用具有单个有机层的oled。oled可以堆叠，例如如在以全文引用的方式并入的福利斯特(forrest)等人的美国专利第5,707,745号中所述。oled结构可以偏离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说，衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling)，例如如在福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构，和/或如在布尔维克(bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构，所述专利以全文引用的方式并入。
[0036]
在本文所公开的一些实施例中，发射层或材料，例如图1-2中分别所示的发射层135和发射层220，可包括量子点。除非明确指示相反或根据所属领域的技术人员的理解依照情形指示，如本文所公开的“发射层”或“发射材料”可包括含有量子点或等效结构的有机发射材料和/或发射材料。一般来说，发射层包括主体基质内的发射材料。此类发射层可以只包括转换单独发射材料或其它发射体所发射的光的量子点材料，或其还可以包括单独发射材料或其它发射体，或其可以通过施加电流而本身直接发射光。类似地，颜色改变层、滤色片、上转换或下转换层或结构可包括含有量子点的材料，但此类层可不视为如本文中所公开的“发射层”。通常，“发射层”或材料是基于注入的电荷发射初始光的材料，其中初始光
可以被另一层改变，例如滤色片或其它颜色改变层，所述另一层在装置内本身不发射初始光，但可以基于发射层发射的初始光的吸收和下转换为较低能量的光发射重新发射具有不同光谱含量的改变的光。在本文公开的一些实施例中，颜色改变层、滤色片、上转换和/或下转换层可以设置在oled装置的外部，例如在oled装置的电极之上或之下。
[0037]
除非另外规定，否则可以通过任何合适的方法来沉积各个实施例的层中的任一个。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(ovpd)(如以全文引用的方式并入的福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(ovjp)的沉积(如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮气或惰性气氛中进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和ovjd的沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以将待沉积的材料改性以使其与具体沉积方法相适合。举例来说，可以在小分子中使用支链或非支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基的取代基来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3到20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性，因为不对称材料可能具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
[0038]
根据本发明的实施例制造的装置可以进一步任选地包含阻挡层。阻挡层的一个用途是保护电极和有机层免受暴露于包括水分、蒸气和/或气体等的环境中的有害物质的损害。阻挡层可以沉积在衬底、电极上，沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁，或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。阻挡层可以包含单个层或多个层。阻挡层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成，并且可以包括具有单一相的组合物和具有多个相的组合物。任何合适的材料或材料组合都可以用于阻挡层。阻挡层可以并有有无机化合物或有机化合物或两者。优选的阻挡层包含聚合材料与非聚合材料的混合物，如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、pct专利申请第pct/us2007/023098号和第pct/us2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”，构成阻挡层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下沉积和/或同时沉积。聚合材料与非聚合材料的重量比可以在95:5到5:95范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中，聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
[0039]
在一些实施例中，阳极、阴极或安置于有机发射层上方的新层中的至少一者用作增强层。增强层包含展现表面等离激元共振的等离激元材料，所述等离激元材料非辐射地耦合到发射体材料，并将激发态能量从发射体材料转移到表面等离极化激元的非辐射模式。增强层以不超过与有机发射层的阈值距离提供，其中由于增强层的存在，发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数，且阈值距离是总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数的距离。在一些实施例中，oled进一步包含出耦层。在一些实施例中，出耦层安置于增强层上方在有机发射层的相对侧上。在一些实施例中，出耦层安置于发射层的与增强层相对的侧上，但仍使能量从增强层的表面等离激元模式出耦。出耦层散射来自表面等离极化激元的能量。在一些实施例中，此能量以光子形式散射至自由空间。在其
它实施例中，能量从装置的表面等离激元模式散射到其它模式中，例如但不限于有机波导模式、衬底模式或另一波导模式。如果能量散射至oled的非自由空间模式，则可并入其它出耦方案以将能量提取至自由空间。在一些实施例中，一或多个介入层可安置于增强层与出耦层之间。介入层的实例可为介电材料，包括有机物、无机物、钙钛矿、氧化物，且可包括这些材料的堆叠和/或混合物。
[0040]
增强层修改其中驻留发射体材料的介质的有效特性，从而引起以下任一种或全部：降低的发射率、发射谱线形状的修改、发射强度与角度的变化、发射体材料的稳固性变化、oled的效率变化，和oled装置的效率衰减减少。在阴极侧、阳极侧或这两侧上放置增强层产生利用了上述任何效果的oled装置。除了本文中提及以及图中展示的各种oled实例中说明的特定功能层之外，根据本发明的oled还可以包括通常可见于oled中的其它功能层中的任一者。
[0041]
增强层可以由等离激元材料、光学活性超材料或双曲线超材料构成。如本文中所使用，等离激元材料是在电磁波谱的可见或紫外区中介电常数的实数部分越过零的材料。在一些实施例中，等离激元材料包括至少一种金属。在这类实施例中，金属可包括以下至少一种：ag、al、au、ir、pt、ni、cu、w、ta、fe、cr、mg、ga、rh、ti、ru、pd、in、bi、ca、这些材料的合金或混合物，以及这些材料的堆叠。一般来说，超材料是由不同材料构成的介质，其中介质作为整体的作用不同于其材料部分的总和。具体来说，我们将光学活性超材料定义为具有负介电常数和负磁导率两者的材料。另一方面，双曲线超构材料是各向异性介质，其中对于不同的空间方向，电容率或磁导率具有不同的符号。光学活性超材料和双曲线超材料严格地区别于许多其它光子结构，例如分布式布拉格反射器(distributed bragg reflector，“dbr”)，因为介质在传播的方向上对于光的波长的长度尺度应呈现均匀。使用本领域技术人员可以理解的术语：超材料在传播的方向上的介电常数可以用有效介质近似描述。等离激元材料和超材料提供了可以多种方式增强oled性能的控制光传播的方法。
[0042]
在一些实施例中，增强层提供为平面层。在其它实施例中，增强层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征，或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中，波长大小的特征和亚波长大小的特征具有锐利的边缘。
[0043]
在一些实施例中，出耦层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征，或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中，出耦层可由多个纳米粒子构成，且在其它实施例中，出耦层由安置于材料上的多个纳米粒子构成。在这些实施例中，出耦可通过以下至少一者来调谐：改变多个纳米粒子的大小、改变多个纳米粒子的形状、改变多个纳米粒子的材料、调节材料的厚度、改变材料或安置于多个纳米粒子上的额外层的折射率、改变增强层的厚度和/或改变增强层的材料。所述装置的多个纳米粒子可以由以下至少一者形成：金属、电介质材料、半导体材料、金属合金、电介质材料的混合物、一或多种材料的堆叠或分层、和/或一种类型的材料的核心，且所述核心涂布有不同类型的材料的壳层。在一些实施例中，出耦层由至少金属纳米粒子构成，其中所述金属选自由以下组成的群组：ag、al、au、ir、pt、ni、cu、w、ta、fe、cr、mg、ga、rh、ti、ru、pd、in、bi、ca、这些材料的合金或混合物，和这些材料的堆叠。多个纳米粒子可以具有安置在它们之上的附加层。在一些实施例中，发射的极化可使用出耦层来调谐。改变出耦层的维度和
周期性可以选择一类优先出耦到空气的极化。在一些实施例中，出耦层也充当装置的电极。
[0044]
据信，荧光oled的内部量子效率(iqe)可以通过延迟荧光超过25％自旋统计限制。如本文所用，存在两种类型的延迟荧光，即p型延迟荧光和e型延迟荧光。p型延迟荧光由三重态-三重态湮灭(tta)产生。
[0045]
另一方面，e型延迟荧光不依赖于两个三重态的碰撞，而是依赖于三重态与单重态激发态之间的热布居数。需要能够产生e型延迟荧光的化合物以便具有极小的单重态-三重态间隙。热能可以激活由三重态跃迁回到单重态。这种类型的延迟荧光也称为热激活延迟荧光(tadf)。tadf的一个显著特征是，由于热能增加，延迟分量随着温度升高而增加。如果反向系间窜越速率足够快速以最小化由三重态的非辐射衰减，则回填充单重激发态的分率可能达到75％。总单重态分率可以是100％，远超过电产生的激子的自旋统计极限。
[0046]
e型延迟荧光特征可以见于激发复合物系统或单一化合物中。不受理论束缚，据信，e型延迟荧光需要发光材料具有小的单重态-三重态能隙(δes-t)。有机的、不含金属的供体-受体发光材料可能能够实现这一点。这些材料的发射通常以供体-受体电荷转移(ct)型发射为特征。这些供体-受体型化合物中homo与lumo的空间分离通常导致小的δes-t。这些状态可涉及ct状态。通常，通过将电子供体部分(例如氨基或咔唑衍生物)与电子受体部分(例如含n六元芳香族环)连接来构建供体-受体发光材料。
[0047]
根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的电子组件模块(或单元)中，所述电子组件模块可以并入到多种电子产品或中间组件中。所述电子产品或中间组件的实例包括可以为终端用户产品制造商所利用的显示屏、照明装置(如离散光源装置或照明面板)等。所述电子组件模块可以任选地包括驱动电子装置和/或电源。根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的消费型产品中，所述消费型产品中并入一或多个电子组件模块(或单元)。公开一种包含oled的消费型产品，所述oled在oled中的有机层中包括本公开的化合物。所述消费型产品应包括含一或多个光源和/或某种类型的视觉显示器中的一或多个的任何种类的产品。所述消费型产品的一些实例包括平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板计算机、平板手机、个人数字助理(pda)、可佩戴装置、膝上型计算机、数码相机、摄像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、3d显示器、虚拟现实或增强现实显示器、交通工具、包含多个平铺在一起的显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕和指示牌。可以使用各种控制机理来控制根据本发明制造的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。意图将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中，如18℃到30℃，并且更优选在室温下(20-25℃)，但可以在这一温度范围外(例如-40℃到80℃)使用。
[0048]
本文所述的材料和结构可以应用于除oled以外的装置中。举例来说，如有机太阳能电池和有机光电检测器的其它光电装置可以采用所述材料和结构。更一般来说，如有机晶体管的有机装置可以采用所述材料和结构。
[0049]
在一些实施例中，所述oled具有一或多种选自由以下组成的群组的特征：柔性、可卷曲、可折叠、可拉伸和弯曲。在一些实施例中，所述oled是透明或半透明的。在一些实施例中，所述oled进一步包含含有碳纳米管的层。
[0050]
在一些实施例中，所述oled进一步包含含有延迟荧光发射体的层。在一些实施例中，所述oled包含rgb像素排列或白色加彩色滤光片像素排列。在一些实施例中，所述oled是移动装置、手持式装置或可佩戴装置。在一些实施例中，所述oled是对角线小于10英寸或面积小于50平方英寸的显示面板。在一些实施例中，所述oled是对角线为至少10英寸或面积为至少50平方英寸的显示面板。在一些实施例中，所述oled是照明面板。
[0051]
在发射区域的一些实施例中，所述发射区域进一步包含主体。
[0052]
在一些实施例中，所述化合物可以是发射掺杂剂。在一些实施例中，所述化合物可以通过磷光、荧光、热激活延迟荧光(即tadf，也称为e型延迟荧光)、三重态-三重态湮灭或这些过程的组合产生发射。
[0053]
本文所公开的oled可以并入到消费型产品、电子组件模块和照明面板中的一或多种中。有机层可以是发射层，并且化合物在一些实施例中可以是发射掺杂剂，而化合物在其它实施例中可以是非发射掺杂剂。
[0054]
有机层还可以包括主体。在一些实施例中，两个或更多个主体是优选的。在一些实施例中，所用主体可以是在电荷传输中起很小作用的a)双极、b)电子传输、c)空穴传输或d)宽带隙材料。在一些实施例中，主体可以包括金属络合物。主体可以是无机化合物。
[0055]
与其它材料的组合
[0056]
本文中描述为适用于有机发光装置中的特定层的材料可以与装置中存在的多种其它材料组合使用。举例来说，本文所公开的发射掺杂剂可以与可能存在的广泛多种主体、传输层、阻挡层、注入层、电极和其它层结合使用。下文描述或提及的材料是可以与本文所公开的化合物组合使用的材料的非限制性实例，并且所属领域的技术人员可以容易地查阅文献以鉴别可以组合使用的其它材料。
[0057]
本文中所公开的各种发射层和非发射层以及布置可以使用不同材料。合适材料的实例公开于美国专利申请公开第2017/0229663号中，所述公开以全文引用的方式并入。
[0058]
导电性掺杂剂：
[0059]
电荷传输层可以掺杂有导电性掺杂剂以大体上改变其电荷载体密度，这转而将改变其导电性。导电性通过在基质材料中生成电荷载体而增加，并且取决于掺杂剂的类型，还可以实现半导体的费米能级(fermi level)的变化。空穴传输层可以掺杂有p型导电性掺杂剂，并且n型导电性掺杂剂用于电子传输层中。
[0060]
hil/htl：
[0061]
本发明中所用的空穴注入/传输材料不受特别限制，并且可以使用任何化合物，只要化合物通常用作空穴注入/传输材料即可。
[0062]
ebl：
[0063]
电子阻挡层(ebl)可以用以减少离开发射层的电子和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比，在装置中存在此类阻挡层可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外，可以使用阻挡层来将发射限制于oled的所需区域。在一些实施例中，与最接近ebl界面的发射体相比，ebl材料具有较高lumo(较接近真空能级)和/或较高三重态能量。在一些实施例中，与最接近ebl界面的主体中的一或多种相比，ebl材料具有较高lumo(较接近真空能级)和/或较高三重态能量。在一个方面中，ebl中所用的化合物含有与下文所述的主体中的一个所用相同的分子或相同的官能团。
[0064]
主体：
[0065]
本发明的有机el装置的发光层优选地至少含有金属络合物作为发光材料，并且可以含有使用金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要主体的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量即可。任何主体材料可以与任何掺杂剂一起使用，只要满足三重态准则即可。
[0066]
hbl：
[0067]
空穴阻挡层(hbl)可以用以减少离开发射层的空穴和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比，此类阻挡层在装置中的存在可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外，可以使用阻挡层来将发射限制于oled的所需区域。在一些实施例中，与最接近hbl界面的发射体相比，hbl材料具有较低homo(距真空能级较远)和/或较高三重态能量。在一些实施例中，与最接近hbl界面的主体中的一或多种相比，hbl材料具有较低homo(距真空能级较远)和/或较高三重态能量。
[0068]
etl：
[0069]
电子传输层(etl)可以包括能够传输电子的材料。电子传输层可以是固有的(未经掺杂的)或经掺杂的。可以使用掺杂来增强导电性。etl材料的实例不受特别限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要其通常用以传输电子即可。
[0070]
电荷产生层(cgl)
[0071]
在串联或堆叠oled中，cgl对性能起基本作用，其由分别用于注入电子和空穴的经n掺杂的层和经p掺杂的层组成。电子和空穴由cgl和电极供应。cgl中消耗的电子和空穴由分别从阴极和阳极注入的电子和空穴再填充；随后，双极电流逐渐达到稳定状态。典型cgl材料包括传输层中所用的n和p导电性掺杂剂。
[0072]
如先前所公开，用于制造oled(例如主动矩阵oled(amoled)和类似装置)的一种技术类型是ovjp。在ovjp中，可将衬底工件放入沉积室中用于在衬底上制造有机层和其它层。
[0073]“夹盘”通常是指此类系统和类似系统中的用于固持或夹持工件的工具或组件。真空夹盘典型地利用真空力提供固持力或夹持力。类似地，“pv”夹盘或机理利用加压气体(p)与真空(v)的组合向玻璃提供竖直支撑。夹盘(特别是为了操控较大衬底而设计的系统的夹盘)的一个重要特性是夹盘的平坦度。如本文所用，夹盘的“平坦度”是指夹盘表面在竖直方向上的波动度。此波动度可通过触针接触测量或通过光学方法(例如干涉术)加以测量。用于大面积衬底(例如具有约0.5m边缘尺寸的衬底)的现有单件式夹具典型地具有30至50微米范围内的表面平坦度。用于卡夹(即，通过夹盘固持)大面积衬底的现有方案不能提供低得多的表面平坦度，且远不能如大衬底的参考表面那样提供亚微米平坦度。然而，对于高级应用(例如amoled显示器的主动发射体材料的沉积)来说，有成本效益的高产量方案要求衬底具有亚微米平坦度的参考表面，因为oled印刷头下的任何非均一性典型地使沉积于衬底上的oled材料出现对应的不均一性。
[0074]
本文所公开的实施例提供此类夹盘的布置，其向大面积衬底提供小于30微米、优选小于20微米、优选小于10微米、优选小于5微米、优选小于2微米、优选小于1微米、更优选在0.1微米至0.5微米范围内的表面平坦度。如本文所用，大面积衬底的“平坦度”或“平坦度公差”是指衬底的整个表面区域的平坦度，与之形成对照的是局部平坦度(当考虑衬底的孤立部分时)。也就是说，所述术语是指整个衬底的平坦度在总体上的最大变化。举例来说，
0.1μm的平坦度公差意指衬底上的最高点与衬底相同表面上的最低点之间的最大高度差不超过0.1μm。类似地，“亚微米”平坦度意指在衬底的整个表面上，衬底的均一平坦度不超过1.0微米，因此衬底主动表面上的最高点与最低点之间的差值不超过1.0微米。
[0075]
如本文所公开的多层夹盘表面可提供此类参考表面以便支撑高达4m
×
4m的大衬底。如本文所公开的夹盘布置可称为基底层和夹具式(blc)夹盘。
[0076]
如本文所公开的blc夹盘具有多层结构，其包括平坦参考基底和夹具，其各自的共平面尺寸近似于夹盘所固持的显示器衬底。夹具附接到基底并且夹盘在总体上可向夹具提供亚微米平坦度的参考表面，玻璃(或其它显示器衬底)在所述参考表面上可依据分配amoled材料(例如ovjp系统)的机理装载/卸载以及运输。夹具可利用任何适于固定衬底且使玻璃贴合夹盘表面的机理，例如真空、真空压力(pv)、静电机理或其组合。在如本文所公开的blc夹盘利用衬底与blc夹盘的紧邻表面之间直接实体接触的实施例中，可利用主动和/或被动机理中和大型显示器衬底和blc夹盘表面上的任何电荷。如本文所公开的blc夹盘能够保持主动表面面向上，或替代地使主动表面面向下。如本文所用，衬底的“主动”表面是指其上待沉积材料的表面，其可能已用其它工艺处理以实现所期望的沉积。
[0077]
图3展示了根据本文中所公开的实施例的示例blc夹盘。可以是或包括如先前所公开的一或多个衬底110、210的衬底310可以抵着夹具320的一个表面被固持。夹具可包括两个表面324、325，其中的一个或两个可能已经处理以达成如本文所公开的期望表面平坦度。blc夹盘还包括基底350，所述基底可具有已经处理以达成如本文所公开的期望平坦度的表面357。基底层350可由玻璃和/或其它介电质材料制造。基底350可设计有减少其重量的结构特征，例如内部结构和支架使用蜂窝或其它栅格结构。
[0078]
基底表面357典型地将紧邻于夹持表面325且/或与所述夹持表面直接实体接触。夹具的另一表面324紧邻于衬底310且/或与所述衬底直接实体接触，所述衬底在操作期间正被blc夹盘固持。也就是说，尽管为了绘示简单，它们在图中相隔可视的距离，但在blc夹盘操作期间，衬底可与夹具直接实体接触或与夹具相隔相对较短的间隙，例如约1-30μm，或在一些实施例中，高达100μm。约1至5μm的较短间隙较适用于静电夹具夹盘，而约5μm或更大的较大间隙较适于pv型夹具夹盘。类似地，基底表面可与夹具直接实体接触，或在一些实施例中，与夹具相隔1mm或更大，直至数百毫米。
[0079]
表面324和357可加以处理且保持紧密的平坦度公差，优选0.1至0.5微米，更通常小于30微米的平坦度公差，优选小于20微米、优选小于10微米、优选小于5微米、优选小于2微米、优选小于1微米、更优选在0.1微米至0.5微米范围内的平坦度公差。面向衬底的表面324也可以在横跨衬底的整个距离上具有此类平坦度公差，所述整个距离对应于如本文所公开的印刷引擎或印刷杆的尺寸。举例来说，尽管可在具有印刷引擎(横跨衬底的宽度延长100mm、120mm、130mm、140mm、150mm或更大)的沉积系统中使用，但表面324可具有1微米或更小的平坦度公差。两个表面324、357的平坦度可相同，或各自可保持不同公差。
[0080]
对于可使用本文所公开的blc夹盘布置操纵的大型衬底来说，已发现在夹具应向衬底提供适合平坦度的表面的情况下，夹具本身会下坠或存在经由衬底转印过来的表面不规则度，因此导致衬底的表面平坦度公差较低(即，表面平坦度的可变性较高)。相应地，在一些实施例中，基底350可向夹具320提供结构支撑。也就是说，基底层350和基底表面357可向夹具320且尤其可向夹具表面325提供参考平坦度，继而可向面向衬底的表面324提供支
撑和/或参考表面平坦度。
[0081]
为了达成期望的平坦度公差，可使用平板制造技术中当前已知或已采用的技术。举例来说，大型玻璃镜面可制造成在通常延长5米的距离上0.01微米平坦度，例如在发送到太空中用于天文观测的大型光学望远镜的制造中。此类望远镜的制造需要闭环研磨技术，其中抛光表面平坦度并且利用光学干涉测量方法测量表面平坦度。此类镜面典型地由玻璃制成。在本文所公开的实施例中，已发现类似方法可应用于例如以下应用中所用的夹盘材料：在大型衬底(例如最大边缘尺寸为3m、3.5m、4m或更大，或高达3x3 m、3x4 m或4x4 m的大型衬底)上进行amoled材料沉积。本文所公开的实施例还可以特别适用于固持相对薄的大面积衬底，例如具有7mm、6mm、5mm或更小厚度和先前所公开的边缘尺寸和面积的衬底。
[0082]
夹具320可利用任何适合的衬底固持器机理、以期望的布置固持衬底310。举例来说，如先前所公开，夹具可利用真空卡夹、pv卡夹、静电卡夹或其组合。夹具可包括各种控制机理和此类夹持技术的组合，以经由这些夹持特征的审慎设计来实现夹持力的任意分布。另外，衬底310可以在不使用实体抓持器或等效组件的情况下固持就位，由此排除对玻璃平坦度的周缘影响。
[0083]
在一些实施例中，可将夹持特征和机构部分地或完整地安置于夹具320的夹具内部321内，以便向衬底310呈递平坦度均一的顶表面324。举例来说，真空和/或压力输送管线、可嵌入介电质材料中的导电电极或类似物或其任何组合可安置于夹具320的内部321中。
[0084]
在一些实施例中，基底350和/或夹具320可包括孔特征以允许玻璃附接到和脱离表面324。举例来说，提升销可从基底350和/或基底320延伸穿过此类通孔，以允许衬底310容易和/或均一地附接到和脱离夹具表面324。作为另一实例，通孔可提供气体通道以便进行压力控制、真空控制或类似者。表面324还可包括隆起的几何特征，以有助于玻璃容易达成附接和去除和/或阻止颗粒陷入玻璃与表面324之间。
[0085]
如先前所公开，关键表面324、325、357可抛光至高平坦度，例如将闭环研磨技术与连续、定期、间歇性或以其它方式重复精确测量表面平坦度(例如利用光学干涉术测量、基于激光的测量或其它技术)组合使用。在基底350和夹具320装配之前，可分别对基底表面357以及夹具表面324、325中的一或多个表面进行研磨操作。制造方法还可包括整合式计量法。控制所述表面和下伏材料的残余应力以及使用热膨胀系数相对较低的材料可有益于控制和测量这些表面的平坦度。举例来说，可能需要减少或消除blc夹盘装置的层上的残余应力；任何残余应力可使夹盘表面变形且因此损坏或破坏夹盘表面的平坦度。
[0086]
如本文所公开的blc夹盘可使用其它结构特征和材料特性。举例来说，夹具320可由阻止电荷在夹具320和/或衬底310上积累的材料制成且使用阻止电荷积累的设计特征，例如介电质电极图案、介电质材料用途、选择适当的特征厚度或其变化，或类似者。通过使用适当材料、机械结构和电结构，还可以使blc夹盘兼容超高真空(uhv)。
[0087]
如本文所公开的blc夹盘可以不同定向使用。图3展示了夹盘和衬底的布置，其中衬底面向上(模式u)，即，面向页面顶部且在沉积系统中与重力方向相反。在此布置中，沉积器，例如ovjp印刷头或类似物，相对于重力定位于衬底和夹盘的上方。或者，系统可定向成夹盘定位于衬底上方，如图4中所示，即，衬底面向下(模式d)。在此布置中，沉积器相对于重力布置在衬底下方。在例如用于amoled或类似装置的主动式发射体印刷材料等应用中，blc
夹盘的两种模式允许从上方沉积(使用模式u)或从下方沉积(使用模式d)。
[0088]
图5展示布置成以模式u操作的示例沉积系统(例如ovjp系统)的端视图。blc夹盘300将衬底310固持于具有一或多个印刷杆550的印刷引擎上方，如先前公开。印刷杆550使沉积向上、向玻璃的主动表面发生。所述系统可包括例如机台510和一或多个支架520，以减弱因环境引起的振动，如所属领域中已知。
[0089]
图6展示布置成以模式d操作的示例沉积系统(例如ovjp系统)的俯视图。在此模式中，具有一或多个印刷杆610的印刷引擎提供使材料(例如amoled发射体材料)沉积于与blc夹盘300附接的衬底上的沉积机构。在此实施例中，衬底被固持成其主动表面面向上且印刷杆使沉积向下、向衬底的主动表面发生，如先前所公开。所述系统可包括ovjp和类似系统中所用的其它特征，例如现场校准和/或计量组件820、对齐相机630及类似者。blc夹盘可经由系统沿着主y轴移动，例如经由一或多个导轨650，或其可在pv浮动台或类似机构上移动或与pv浮动台或类似机构一体化。在一些实施例中，衬底可在blc夹盘上浮动，例如使用如先前公开的基于pv的夹具，且在blc夹盘或支撑台上保持静止。在其它系统中，衬底通常横跨较大浮动台浮动，此会引起衬底出现下坠或其它变形。通过保持基板相对于blc夹盘或浮动支撑台固定、然后总体上经由例如图6中所示的系统移动，可减少此类变形。此外，此布置可使得沉积效率提高。适合浮动台和相关布置的实例更详细地描述于2021年12月13日提交的美国申请公开号2022/0190245中，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。
[0090]
应理解，本文所述的各种实施例仅借助于实例，并且不希望限制本发明的范围。举例来说，可以在不背离本发明的精神的情况下用其它材料和结构取代本文所述的许多材料和结构。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的具体实例和优选实施例的变化形式，如所属领域的技术人员将显而易见。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论不希望是限制性的。

技术特征：
1.一种用于将工件固持于材料沉积系统中的装置，所述装置包含：基底，其具有平坦度公差不大于30μm的基底表面；以及夹具，其包含：附接到所述基底表面的第一夹具表面；被配置成附接到衬底的第二夹具表面，所述第二夹具表面具有不大于30μm的平坦度公差；和衬底固持器，其被配置成将衬底固持于所述第二夹具表面上方。2.根据权利要求1所述的装置，所述衬底固持器进一步包含真空夹盘、真空压力(pv)夹盘、静电卡盘或其组合。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述基底表面的平坦度公差不超过20μm。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二夹具表面的平坦度公差不超过20μm。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第二夹具表面具有不大于0.5μm的平坦度公差。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二夹具表面足够大以固持和支撑最大边缘尺寸为3m或更大的衬底。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第二夹具表面足够大以固持和支撑厚度为7mm或更小的衬底。8.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含印刷引擎，所述印刷引擎经安置与所述夹具相邻，从而使所述衬底固持器固持的衬底安置于所述印刷引擎与所述夹具之间。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第二夹具表面的平坦度公差不超过1μm且所述印刷引擎横跨至少100mm的宽度延长。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二夹具表面与所述基底表面具有相同的平坦度公差。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述基底表面包含玻璃和/或其它介电材料。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述基底和/或所述夹具包含一或多个供所述衬底固持器用的通孔。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述通孔包含气体通道以便进行压力和/或真空控制。14.根据权利要求12所述的装置，其进一步包含安置于所述通孔中且穿过所述通孔的提升销。15.一种制造真空压力夹盘的方法，所述方法包含：获得衬底支撑装置，所述衬底支撑装置包含：第一表面；和基底；和夹具，其包含：附接到所述基底的第一夹具表面；被配置成附接到衬底的第二夹具表面；和衬底固持器，其被配置成将衬底固持于所述第二夹具表面上方且包含真空夹盘、真空压力(pv)夹盘、静电卡盘或其组合；
使用闭环研磨工艺，通过光学干涉式测量至少一个表面的全域表面平坦度来调节所述第一表面的平坦度；以及附接所述夹具和所述基底。

技术总结
本申请涉及一种有机蒸气喷射印刷系统。提供一种用于将工件固持于沉积系统中的夹盘，其包括：基底，所述基底具有平坦度公差不大于30μm的基底表面；和夹具，所述夹具具有被配置成附接到衬底的表面，所述表面具有不大于30μm的平坦度公差。所述夹具还包括衬底固持器，所述衬底固持器被配置成将衬底固持于第二夹具表面上方。表面上方。表面上方。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：环球展览公司
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/8/14