专利名称:用于制造有机发光器件的长条形热物理蒸汽淀积源的制作方法
技术领域:
本发明总的涉及将一有机层蒸发淀积到将构成有机发光器件(OLED)一部分的结构上。
有机发光器件(也称为有机电致发光器件)可以由在第一和第二电极之间夹着两个或更多个有机层构成。
在普通结构的被动矩阵式器件OLED中,一些横向隔开的光透射阳极例如氧化铟锡(ITO)阳极作为第一电极形成在一种光透射衬底例如玻璃被底上。然后通过由各种源产生的有机材料的蒸汽淀积先后形成两个或者更多个有机层,这个过程在一个降低了压力(一般小于10-3乇(1.33×10-1帕))的室内进行。于是将一些横向隔开的阴极作为第二电极淀积在最上面一个有机层上。这些阴极相对于阳极有一个方位角(一般为直角)。
加上一个电压(也称为激励电压)就可让这种普通的被动矩阵式有机发光器件在适当的列(阳极)和按顺序的每一行(阴极)之间工作。当阴极相对于阳极为负偏压时,光从一个由阴极和阳极交叠区确定的象素上发出,同时发射的光通过阳极和衬底到达观察者。
在主动矩阵式有机发光器件(OLED)中,是由一些薄膜晶体管(TFF)构成的阳极阵列作为第一电极,这些晶体管与各个透光部分相连接。按照与上述被动矩阵器件的构建基本相同的方式通过蒸汽淀积先后形成两个或多个有机层。一个公用阴极作为第二电极淀积在最上面一个有机层上。主动矩阵式有机发光器件的结构和功能在美国专利US-A-5,550,066中作了描述,这里把它包括进来作为参考。
在构建OLED中用到的有机材料,蒸发淀积有机层的厚度,及各层的结构在下列专利中作了描述US-A-4,356,429,US-A-4,539,507,US-A-4,720,432和US-A-4,769,292,把它们引用到这里作为参考。
Robert G.Spahn在2001年5月29日授权的共同转让的US-A-6,237,529中,公开了一种用来制备OLED时通过热物理蒸汽淀积将有机层淀积到一定结构上的源。这个由Spahn公布的源包括一个壳体,由它界定一个腔室,腔室用来接收可以蒸发的固态有机材料。此壳体还由一块顶板限定,该顶板限定一个蒸汽流缝隙,以使已蒸发的有机材料通过缝隙到达结构表面。界定腔室的壳体与顶板相连。由Spahn公布的那种源还包括一个与顶板相连的导电挡板。此挡板对顶板中的缝隙提供直连线(line-of-sight)遮蔽,因此当壳体上加上电压对腔室中的固态有机材料加热而使它蒸发时,已蒸发的有机材料可以绕过挡板并经过缝隙到达衬底或结构上,而有机材料颗粒由于挡板的存在不能通过缝隙。
在使用Spahn公开的热物理蒸汽淀积源来将选定的有机材料的一个有机层制作在衬底或结构上时,曾发现蒸汽流缝孔造成不均匀有机材料蒸汽流沿缝隙长度方向排出。虽然目前对这种与蒸汽流的不均匀性有关的源设计的技术和物理方面还不完全清楚,但已发现在源被加热而使固态有机材料蒸发时,相对的缝孔边缘(即缝隙宽度方向的相对边缘)对于缝隙的中心部分而言是不均匀地降低或升高了。当缝孔的宽度减小至0.5毫米以下时这个问题更突出。相对的缝孔边缘的这种空间上的不均匀倾向可以认为是对相对边缘平面度的一种偏离,它可以使得大部分已蒸发的有机材料通过缝隙的中心部分排出蒸汽淀积源,而只有相应较少一部分已蒸发的有机材料是通过沿缝隙长度方向的其余部分从源排出去。这个不均匀的蒸汽流流向衬底或结构,将使得在它上面形成的有机层具有与不均匀蒸汽流相对应的不均匀的层厚度。
本发明的目的是提供一种长条形的热物理蒸汽淀积源,以在一个结构上形成将构成有机发光器件一部分的有机层。
该目的可通过用淀积在具有壁的长条形容器上的蒸发有机材料来涂覆一个结构的方法来实现,所述方法包括以下步骤a)在具有孔的容器上设置一盖子;b)在盖子和有机材料之间设置一挡板,以防止蒸发的有机材料不首先接合容器壁而直接通过孔;以及c)形成一些尺寸不同,或相邻孔间距离不同,或者二者组合的孔,这种变化孔尺寸或变化孔距被选择成可以提供大大改善的沿蒸汽源长度方向的已蒸发有机材料的蒸汽流的均匀性,这样利用挡板就能防止已蒸发的有机材料直接沿直连线进出各个孔,从而不让颗粒状有机材料通过这些孔。
这个目的还可用一个长条形热物理蒸汽淀积源来实现,这个源使固态有机材料蒸发并将已蒸发的有机材料施加到一个结构表面上形成一层,此结构处于一个压力降低了的腔室内,并构成有机发光显示器件的一部分,所述源包括a)一长条形电绝缘容器,用来接收可以蒸发的固态有机材料,此容器由具有公共上侧壁表面的侧壁和一底壁所限定;b)一长条形的蒸发加热器,它密封地置于容器的公共上侧壁表面上,并限定一些蒸汽流孔,蒸汽流孔延伸到容器内且沿着蒸发加热器长度方向排列,这些孔具有不同的尺寸或不同的相邻孔间距,或两者的组合,将这种变化的孔尺寸或变化的孔间距选择成在蒸发加热器加热使容器内一部分固态有机材料蒸发时,大大改善沿蒸汽淀积源长度方向的已蒸发有机材料的蒸汽流的均匀性;c)一与蒸发加热器电气相连的长条形导电挡板,它在向着容器的方向与蒸发加热器隔开一定距离,并对蒸汽流孔提供基本上沿直连线的遮蔽,以防止已蒸发有机材料直接进入孔内,并防止颗粒状有机材料通过这些孔。
d)将电压加到蒸发加热器的装置,以使蒸发加热被应用到容器中固态有机材料的最上面部分,使该最上部分蒸发,使得被蒸发有机材料离开容器的侧壁和蒸发加热器的下表面及挡板的上表面,通过这些蒸汽流孔投射到所述结构上,从而在结构上形成一有机层;e)在长条形蒸发淀积源和所述结构之间在基本上垂直于源的长度方向的方向上提供相对运动的装置,从而使些结构上的有机层基本上均匀。
优点本发明的优点之一是长条形蒸发加热器中相邻各蒸汽流孔间距开一定的距离,允许对不同的孔尺寸或孔间距,或者二者的组合进行选择,使得当热量引起容器中接收的固态有机材料蒸发时,沿蒸发淀积源长度方向的被蒸发有机材料的蒸汽流的均匀性大为改善。
本发明的另一个优点是,长条形蒸发加热器中各相邻蒸汽流孔之间的间距给所述孔提供机械稳定性,从而当蒸发加热器被加热而引起容器中接收的固态有机材料蒸发时,相对孔边缘能维持其平面度。
在长条形蒸汽淀积源和所述结构之间,沿基本上垂直于源的长度方向上提供一个相对运动,以助于在所述结构上提供基本上均匀的有机层。
图1是一个被动矩阵式有机发光器件的透视示意图,该器件有一些局后窥元件用来展示各个层;图2是一个有机发光器件装置的透视示意图,它适合于制造比较大量的有机发光器件,并从衬套延伸出一些小站;图3是含有比较大量的衬底或结构的一托板的截面示意图,此托板处在如图2中剖面线3-3所示的该装置的一个装载站上。
图4是本发明的一个长条形热物理蒸汽淀积源的透视示意图;图5是一个长条形电绝缘容器的透视示意图,它包含在图4的蒸汽淀积源内;图6是沿如图4中剖面线6-6所示的长度方向所取的蒸汽淀积源的剖面示意图,图中示出了挡板,与蒸发加热器相连的电线,在容器外表面的一个热反射覆层,以及粉末状接纳于容器内的固态有机材料;图7是沿如图4中剖面线7-7所示的与长度方向垂直剖开的图4的蒸汽淀积源的示意剖面图;图8是与图6类似的一个剖面图,其中示出固态有机材料是以固态片的形式接纳于容器内;图9是与图7类似的一个剖面图,图中显示了容器中的一个固态有机材料片;图10是本发明另一个长条形热物理蒸汽淀积源实施装置的透视示意图,其中的长条形容器放在一个长条形的偏置加热器内,长条形蒸发加热器密封地置于该容器之上。
图11是从如图10中11-11线所示垂直于长度方向取的图1 0的蒸汽淀积源的剖面示意图;图12A-12H为长条形蒸发加热器的一些平面示意图,加热器具有相对于中心线排列的一些相互隔开的蒸汽流孔,此中心线沿着本发明的蒸发加热器的长度方向延伸,其中图12A表示一些尺寸线面积选定不变的孔,但在孔安排端部的孔之间距离减小;图12B表示一些相邻孔,相邻孔具有选定不变的间距但在孔安排的端部孔尺寸或面积增大;图12C表示一些孔,在孔安排的端部的孔具有增加的孔面积增加和减小的孔间距;图12D示出一些孔,在相邻的孔之间具有不变的间距,但在孔安排的端部孔面积增加,在两端部的孔为梯形,在中心部分的孔为矩形轮廓;图12E示出一些孔,孔尺寸选定不变且沿长度方向的相邻孔之间的间距也选定不变,同时在孔安排的端部有几行平行孔;图12F示出一些环形孔,相邻孔的中心距选定不变,但在孔安排的端部孔径增大;图12G示出一些孔,相邻孔的中心距选定不变,但在孔安排的端部孔尺寸或面积增大,在端部孔的外形为在垂直于中心线的方向延伸的椭圆形,在中央部分孔为圆形;图12H为一些孔,在孔安排的端部孔尺寸或面积增大而孔间距,在端部的孔沿着中心线方向为椭圆形,在中央部分孔为圆形;图13是一个蒸汽淀积站的剖面示意图(按图2所示的剖面线13-13取剖面),此站用来在图2的OLED装置的结构上形成蒸汽淀积有机空穴输运层(HTL),图中示出了一个由引导丝杆相对于固定安置的蒸汽淀积源驱动的结构,以在结构上提供均匀的蒸汽淀积有机空穴输运层;图14是如图2中HTL蒸汽淀积站一部分的俯示图,示出了一个位于一些形成在长条形蒸汽淀积源中的蒸汽流孔端部的晶体质量检测器,用来接收一部分电源提供的有机材料蒸汽,以控制有机层在结构上的蒸汽淀积;图15示出一个用来确定已蒸发有机材料蒸汽流均匀性的实验站示意图,蒸汽流是从形成在长条形蒸汽淀积源蒸发加热器中的一些蒸汽流孔来的;图16是沿着三个包括蒸发加热器的长条形热物理蒸汽淀积源长度方向,由图15的站确定的归一化蒸汽淀积速率(蒸汽流)的相对均匀性曲线,这些淀积源分别具有i)单一缝隙长条形蒸汽流孔(用作比较的一侧);ii)若干尺寸选定不变且孔距也选定不变的蒸汽流孔(另一用作比较的例子);iii)一些尺寸选定不变但在孔安排的端部孔距减小的蒸汽流孔;图17是沿上述iii)中的具有蒸发加热器的蒸汽淀积源长度方向确定的归一化蒸发淀积速率的相对均匀性曲线,这时粉末状固态有机材料只在长条形电绝缘容器一端附近被接收。
各图必然是带示意的性质,因为DLED的层厚度常在微米量级以下,而器件横向尺寸则在50-500毫米的范围。另外,与蒸发加热器的长度尺寸(孔在这个尺寸内沿着加热器的长度方向伸展)相比,蒸发加热器内形成的孔尺寸是比较小的。因而各图的尺寸比例是为了比较容易观察,而不用于表示尺寸的精度。
所谓“衬底”是指一个透光底坐,在其上面具有若干横向隔开的第一电极(阳极),此衬底是一个被动矩阵OLED的前体。所谓“结构”一词用来表示一旦接收了一部分蒸汽淀积有机层时的衬底,且表示与被动矩阵不相同的主动矩阵阵列。
来看图1,示出了被动矩阵式有机发光器件(OLED)10的透视图,该器件具有一些局部后窥元件,用来展示各个层。
透光衬底11上形成若干横向隔开的第一电极12(也称为阳极)。通过物理蒸汽淀积法依次形成一个有机空穴输运层(HTL)13,一个有机光发射层(LEL)14,和一个有机电子输运层(ETL)15,这在下面会详细描述。在有机电子输运层15上面形成一些横向隔开的第二电极16(也称为阴极),其方向基本上垂直于第一电极12。密封或覆盖层18将结构对环境敏感的部分密封起来,从而构成一个完整的OLED10。
再来看图2,这是一个OLED装置100的透视示意图,它适用于采用自动化或机器人装置(未示)来制造比较大量的有机发光器件,这个自动化或机器人装置用来在由过渡衬套102和转运衬套104伸出的一些站之间输运或转送衬底或结构。真空泵106通过抽气口107为衬套102、104和从这些衬套伸出的每个站提供降低的压力。压力计108显示系统100内的降低的压力。此压力一般低于10-3乇(1.33×10-1帕)。
这些站包括一个装载站110,用来提供衬底或结构加载;一个蒸汽淀积站130,用来形成有机空穴输运层(HTL);一个蒸汽淀积站140,用来形成有机光发射层(LEL);一个蒸汽淀积站150;用来形成有机电子输运层(ETL);一个蒸汽淀积站160,用来形成若干第二电极(阴极);一个卸载站103,用来把结构从过渡衬套102输送至转动衬套104,后者双提供一个存储站170,和一个通过连接口105与衬套104相连的密封站180。这些站中的每一个分别有一个通向衬套102和104的开放口,且每个站有一个真空密封的入口(未示),以便清洗、补充材料、以及更换或修理零件进入该站。每个站包括一个壳体,该壳体界定一个腔室。
在对图6-9和13及14的详细描述中,把有机空穴输运材料作为在图2的130站(ETL)中形成一个有机空穴运层13(图1)的有机材料的一个示例。下面收看到,可以按照本发明将热物理蒸汽淀积源有效地用于在图2的140站(LEL)内形成一个有机发光层14(见图1),或者在图2的150站(ETL)内形成一个有机电子输运层15(见图1)。
图3是沿图2的3-3线剖开的装载沿110的剖面示意图。装载站110有一个壳体110H,该壳体界定一个腔室110e。腔室内有一块托板111,用来支托一些用作第一电极(见图1)的衬底11。也可以提供另一种用来支持主动矩阵结构的托板111。在非装载站103和存储站110也可以加上托板111。
图4和5为两个透视示意图,分别是按本发明构造的长条形热物理蒸发淀积源,和用来接收能蒸发的固态有机材料的长条形电绝缘容器30。
容器30由侧壁32、34,端壁36、38及底壁35围成。侧壁32、34和端壁36、38共有一个上表面39。最好用石英或陶瓷材料来制作电绝缘容器30。容器的高度为Hc。
构成容器盖子和长条形蒸发加热器40,通过密封法兰46(它形成蒸发加热器的一部分)密封地置于容器30的公共上表面39上。也与蒸发加热器40相连的第二密封法兰(图中未示)可用来提供源和侧壁32、34和端壁36、38内部之间的第二道密封。可以方便地采用其它好的密封元件,例如陶瓷密封件或用耐温柔性材料制的密封件。这类密封可以和密封法兰46联合使用。
长条形蒸发加热器40基本上是平的,且包含电连接法兰41、43。蒸发加热器40和密封法兰46(以及第二密封法兰,如果采用的话)最好用钽金属片材料来制作,这种材料具有中等电导率,在高的“蒸发”温度下反复使用时机械强度和稳定性非常好,而且很容易制成所希望的形状。
沿着蒸发加热的长度方向围绕中心线CL开有一些蒸汽流孔。它们穿过蒸发加热器40,以使容器内的有机材料蒸汽(当加热器加热使这类有机材料蒸发时)从孔中排出,并直接指向一个结构的表面而在该结构上形成一个有机层,这将在讲到图13时予以说明。
各蒸汽流孔42将由用来构造加热器40的钽金属片材料而彼此隔开。因此,多个孔中每个孔的相对两边缘都不会产生机械变形,且经过大量的蒸汽淀积过程仍能保持加热器40及其孔42的平面性。
可以采用几种现有的方法(如激光加工,湿法或干浊刻蚀)来形成蒸汽流孔。用这类方法可以制出不同孔外形,尺寸或面积,同时用这类技术可形成孔间距。这类特征为将参照图12A-12H予以详细说明。
现在来看图6,这是沿图4的截面线6-6剖开的图4的长条形蒸汽淀积源的剖面示意图。
长条形电绝缘容器30的底壁35上包括一个热反射覆层60,此覆层在容器的整个底壁35形成,并向上伸至整个容器侧壁和端壁部分。在这儿(以及图7、8、9中)热反射覆层示出为形成在整个容器30的外表面上。这个覆层也可形成在容器的整个内表面上,或者内外两个表面上。热反射覆层可以制成多层电介质叠层状,以将热辐射反射回容器内。也可以用具有镜面反射特性(如金属薄)的一种或数种金属来制作热反射覆层。
容器30接收了一些可以蒸发的固态有机材料。粉末状的固态有机空穴输运材料13a延伸13b的水平。所谓“粉末”包括固态有机材料絮片和颗粒。
挡板50通过一些挡板支架56和蒸发加热器40的下侧机械和电气地相连,该支架也提供选择的防护元件上表面52和蒸发加热器40之间的距离(即在图15中的距离13Hs)。采用挡板稳定器54可使挡板50在长度方向的机械稳定性进一步提高。最好和蒸发加热器一样,用钽金属片材料来制作挡板50,支架56,和支柱54。防护支条56可以点焊到挡板50和蒸发加热器40上。
挡板50的尺寸及相对于蒸发加热器40中诸蒸汽流孔42的位置,应选得使挡板大体上能为这些孔提供直连线遮蔽,以防止蒸发出来的有机材料直接进入孔内,并防止颗粒状有机材料通过这些孔。
上面提到共同转让的Robert G Spahn公开的2001年5月29日授权的众所周知的US-A-6,237,529中,公开了一种挡板及其相对于单缝隙蒸汽流孔的位置,我们把它引用到这里作为参考。
利用连接夹子41c将电线41w与蒸发加热器40的连接法兰41相连。同样,用连接夹子43c将电线43w与电连接法兰43相连。
图7是沿垂直于源的长度方向(如图4中剖切线7-7所示)剖开的图4的蒸汽淀积源的剖面示意图。将原来为平面形的挡板弯成U字形,或把挡板稳定器点焊到平面挡板上,就可制成挡板稳定器54。
图8和9实际上就是分别和图6和7同样的蒸汽淀积源的剖面图,只不过容器30内的固态有机材料是固态片形13P的有机空穴难运材料。由steven A.VanSlyke等人于2001年7月3日提出的题为“制造有机发光器件中有机材料的处理方法”的众所周知的共同转让美国专利申请No.09/898,369中,公布了这种固态有机片(也称为烧结有机片)的制备方法,我们把它引用到这里作为参考。
现在来看图10,这是另一个长条形热物理蒸汽淀积源(此源具有一些蒸汽流孔)实施装置的透视示意图,其中长条形电绝缘容器30座落在长条形偏置加热器20上,长条形蒸发加热器40密封地置于容器30的公共上表面上。偏置加热器高度为HB,它比容器的厚度Hc小(见图5)。
偏置加热器20具有侧壁22,24和端壁26,28,以及一个底壁25。电连接法兰21和23分别从端壁28和26伸展出。最好用钽金属片材料来制作偏置加热器20。
在处于降低于压力的腔室内的长条形热物理蒸汽淀积源工作期间,通过电连接夹(未示)与各电连接法兰21,23相连的电线(未示)将一个电压加到偏置加热器20上面。所加的电压选得能使电流流经偏置加热器,由它将偏置热加到容器30内的固态有机材料上提供一个偏置温度,此温度尚不足以引起固态有机材料蒸发。但这个偏置温度足以让容器30内接收到的有机材料中夹带的气体和/或潮气或者可挥发的化合物释放出来。
蒸发加热器40、它的电连接法兰41,43,和密封法兰46是与图4和6-9所述相同的元件。蒸汽流孔42则与图4实施装置中的孔的外形不同。在图12A-12H中更详细地给出了蒸汽流孔的各种形状,轮廓,和排列方式。
当偏置加热器20工作时,通过由各自连接夹(未示)与电连接法兰41,43相连的电线(未示)将一个电压加到蒸发加热器40上面。加到蒸发加热器上的电压使得容器30内的固态有机材料最上面一部分被施加以蒸发热,引起这最上面的部分蒸发,蒸发出来的有机材料脱离容器30的侧壁32,34和端壁36,38、蒸发加热器40的下表面,和挡板的上表面52上,通过蒸汽流孔42排出源将一束蒸汽流投射到衬底或结构11上,从而在结构上形成一个有机层。
在基本上垂直于源的长度方向和图10的长条形源和衬底或结构11之间提供一个相对运动,以产生一个均匀度有所改善的有机层。
图11是沿图10的剖切线11-11剖开的长条形蒸汽淀积源的剖面示意图,图中可看到挡板50。去带偏置加热器20的实施装置中,电绝缘容器30不包含热反射覆层60。
Steren A.Van Slyke等人于2001年11月28日申请的已广为人知的美国专利申请No.09/996,415“用于制造有机发光器件的热物理蒸汽淀积源”中,公布了一种蒸汽淀积源,它包括一个偏置加热器20,一个装在偏置加热器内的电绝缘容器30,和一个装在容器上的带单缝蒸汽流孔的蒸发加热器40。
来看图12A-12H,这些是长条形蒸发加热器各种实例的平面示意图,该加热器具有一些隔开一定距离的蒸汽流孔,这些孔是相对于沿蒸发加热器长度方向延伸的中心线排列的。蒸发加热器内的这些蒸汽流孔,包括具有多边形轮廓,圆形轮廓,椭球形轮廓,椭圆形轮廓,或者这些轮廓或形状的组合。
图12A为一个蒸发加热器40A,它有若干相对于中心线CL排列的孔42A。每个孔为普通矩形,其高度为h,由它确定选定的不变孔面积a(在这种应用中也称为孔尺寸)。在整个孔排列的中央部分CP,孔之间的距离是选定的。而在孔排列的端部ep,孔距逐渐从s减至s3,且s3<s2<s1<s。
图12B为一个具有相对于中心线CL排列着一些孔42B的蒸发加热器40B。每个孔为普通的高度为h的矩形,由此确定选定的中心部分CP的孔面积,且此面积朝着孔排列的端部逐渐增加为a1,a2,a3,其中a<a1<a2<a3。各孔之间的距离为选定的常数值。
图12C为一个具有相对于中心线CL排列一些孔42C的蒸发加热器40C。每个孔为普通的高度为h的矩形轮廓,由此确定选定的中心部分cp的孔面积,且此面积朝着孔排列的端部逐渐增加为a1,a2,其中a<a1<a2。各孔间的距离逐渐从中心部分的选定值s减至端部处的s1,s2,且s2<s1<s。
图4,6,8中所示的若干孔42的排列与上面说的图12C的排列相似。
图12D为具有若干相对于中心线CL排列的孔42D的一个蒸发加热器40D。孔间距离为选定的常数值。中心部分CP的孔为普通矩形,从而确定选定的孔面积a。在端部ep附近的孔为梯形轮廓,孔面积逐渐增加至a1,a2,a3,且a<a1<a2<a3。
图10中所示的若干孔42的排列与上面所说的图12D的排列相似。
图12E为具有若干相对于中心线PCL排列的孔42E的蒸发加热器40E。每个孔为高度为h的普通矩形轮廓,由它确定选定的恒定的孔面积a。沿孔排列的长度方向的孔距为选定的常数值。在此孔相对于排列图形中心线的孔排列的末端部分ep确定一种孔平行行的图形而整个中央部分cp确定孔的单行。
图12F为具有若干相对于中心线CL排列的孔42F的蒸发加热器40F。每个孔为圆形,且孔的中心距cs为一个选定值。在整个中央部分cp,孔的直径d为常数。朝着端部ep,孔径逐渐从d增加为d1,d2,d3,d4,且d<d1<d2<d3<d4。
图12G为具有若干相对于中心线CL排列的孔42G的蒸发加热器40G。这些孔的中心距cs为选定值。在整个孔排列的中央部分,各孔为选定直径d的圆形轮廓。朝着孔排列的端部ep,孔为椭圆或椭球形轮廓(朝垂直于中心线CL的方向延伸),其高度逐渐增加为h1,h2,h3,且d<h1<h2<h3。
图12H为具有若干相对于中心线CL排列的孔42H的蒸发加热器40H。在整个孔排列的中央部分ep,孔为具有选定的直径d和选定的中心距cs的圆形轮廓。朝着两端部ep,孔为椭圆形或椭球形轮廓(沿肩中心线CL的方向延伸),其长度11,12逐渐增加,而孔距s1,s2逐渐减小,其中d<11<12,且s2<s1<cs。圆孔的直径d和椭圆或椭球形孔的高度相等。
从上面的图12A-12H的描述可看出,各种额外的孔的形状可设想为诸如六边形轮廓以及多边形孔与图,椭圆或椭球孔的组合,以达到改善沿长条形蒸发淀积源长度方向已蒸发的有机物料蒸汽流的均匀性的目的。
由于附图的必要的示意特性,看起来好象孔排列的中央部分cp延伸的距离与端部ep距离的总和相当。但在蒸汽流孔的实际长条形热物理蒸汽淀积源中,孔的中央部分要比孔排列的端部长得多。随着源至衬底距离的减小,孔的中央部分要比孔排列的端部长很多。
现在转到图13上,这是一个如图2所示的蒸汽淀积站130的剖面示意图,此站利用本发明的长条形蒸汽淀积源在结构或衬底上形成蒸汽淀积有机空穴输运层(HTL)。该站130有一个壳体130H,由它界定腔室130C。衬底或结构11被支撑在腔室130C内一个支持器和/或掩膜框289中,腔室130C处于降低的压力下(见图2),一般压力低于10-3乇。
本发明的物理蒸汽淀积源如图7的剖面图所示,它由一个热和电绝缘的源支座70支撑着。示意表示的电线41W和43W从装在壳体130H中的馈线449和446直接连至源。
在图13和14中,衬底或结构11与蒸汽淀积源之间的相对运动,在有机空穴输运材料13a蒸发淀积到有机空穴输运材料蒸汽的淀积区13V的过程中,由衬底或结构11与蒸汽淀积源之间产生的相对运动提供。蒸汽淀积源(即在蒸发加热器40中限定的那些孔42)具有距衬底或结构11的距离D。
在中间蒸汽淀积位置“II”,用实线剖视图来表示衬底或结构11、支架和/或掩膜框289、滑动极靴288,和导螺杆跟随器287。在支架289的起动位置“I”和支架向前运动“F”的终端位置“III”该位置也是支架反向运动“R”(或返回运动“R”)的开始位置,用点划线或虚线来表示这些源元件。
向前运动“F”和反向或返回运动“R”是由与导螺杆跟随器287相连的导螺杆282来执行的。跟随器287与滑动极靴288相连,该滑动极靴支撑着支架和/或掩模框289。滑动极靴288沿着滑轨285滑动,并由在滑轨内形成的滑轨槽286导引。滑轨285由滑轨支板284支持,此支板可固定在壳体130H上(如图13所示)。
导螺杆282的一端由导螺杆轴末端支架支持,而导螺杆轴281用一个轴密封281a支承在壳体130中。导螺杆轴281穿过壳体130延伸到马达280。
马达280通过开关290(它把从输入端292来的控制信号提供给马达)实现向前运动“F”或反向运动“R”。开关可处于中间或“中性”位置(未示),这时支架289或者处在向前运动的终端位“III”,或者处在起始位置“I”,此时已涂上有机层的衬底或结构11被从支架和/或掩模框289中取出,同时将一个新的衬底或结构装在支架内。
处于淀积区13V内一个端部附近及衬底或结构11限定的尺寸之外的是一个晶体质量检测器301(见图14)。它截取一部分从端部孔的蒸汽流孔流出的有机材料蒸汽。蒸汽凝聚在检测器上形成一层而将质量淀积在检测器上,这与蒸汽凝聚在衬底或结构11上而在衬底上形成一层的方式是一样的。
检测器301通过一条检测器信号线401和一个检测器信号接头410与一个淀积速度监控器420的输入端416相连。监控器420用于选择所需要的蒸汽淀积速度,即在结构11上和检测器301上的所需质量累积速度,监控器包括一个带晶体质量检测器301的振荡器电路(未示),这在监控蒸汽淀积过程技术中是众所周知的。
淀积速度监控器420在其输出端422提供一个输出信号,此监控输出信号通过一条导线424在输入端426成为控制器或放大器430的输入信号。在控制器或放大器430的输出端432的输出信号经导线434连至蒸发加热器电源440的输入端436。蒸发加热器电源440有两个输出端444和447,分别通过导线445和448连至装在壳体130H内的相应电源馈入装置446和449。长条形蒸发加热器40又分别通过导线43W和41W连至电源馈入装置446,449,如图13和14中的波浪线所示。
如图13中的粗虚线所示,当结构的向前运动“F”从起始位置“I”经过中间蒸汽淀积位置“II”向着向前运动的终端位置“III”时,在衬底或结构11上形成一个有机空穴输运层13f。当衬底或结构第二次在反向运动“R”中通过由蒸汽13V界定的淀积区时,就得到了一个完整的有机空穴输运层13(见图1),这个反向运动是从终端位置“III”经过中间蒸汽淀积位置“II”而终止于起始位置“I”。
一旦到了终止位置“I”,已完成的结构就被装在防护衬套102(见图2)内的机器人装置(未示)从腔室130C中移出,并进入另一个站,例如用2中装置100的站140。一个新的衬底或结构随即进入支架和/或掩模框289内,并按上面所述的方式被蒸汽淀积一个有机空穴输运层13。
转到图14,这是图2中HTL蒸汽淀积站130一部分的顶示图,它较清楚地显示了晶体质量检测器301在或靠近蒸汽流孔42端部以及在由衬底或结构11占据的区域以外的位置。图中也更清楚地显示了连接夹41C和43C,它们将相应的电线41W和48W连至蒸发加热器40的对应电连接法兰41,43上(如在对图6所作的描述那样)。
为使图13和14更清楚,只表示了单个晶体质量检测器301。在实施本发明时实际上可采用其它各种检测和控制有机层蒸汽淀积的检测器结构和方法。例如,Michael A.Marcus等人在2001年4月20日申请的已广为人知的共同转让美国专利申请No.09/839,886中,发布了一种可以重复使用的质量检测器,我们已把它引用到这里作为参考。也可以把可重复使用的光学检测装置有效地用到本发明中来制作OLED。已采用各种光学检测方法来控制在制作OLED中有机层的厚度,这在Steven A.Van Slyke等人2001年4月20日申请的已广为人知的共同转让美国专利申请No.09/839,885中已披露,我们把它引用于此作为参考。
在图13和14中,衬底或结构11是在基本上垂直于源的长度方向,相对于固定安装的具有许多蒸汽流孔42的长条形蒸汽淀积源而运动的。
衬底或结构11和具有多个蒸汽流孔42的长条形蒸汽淀积源之间的相对运动,是通过一个导螺杆使源相对于固定安装的衬底或结构来实现的,此导螺杆与一个活动托架或其它的活动运载装置(可将长条形蒸汽淀积源设于其上)相接合。也可以选择,让衬底相对于长条形蒸汽淀积源而运动。
图2,6,7,8,9和13,14只示意地表示出有机空穴输运材料及有机空穴输运层形成于站130的一个结构上,这个站是专门用于图2的CLED装置100的该目的,可以采用按照本发明制成的一个或多个源来制备掺杂或未经掺杂的有机空穴输运层13。同样可以制备掺杂的或未掺杂的有机光发射层14,而掺杂或未掺杂的有机电子输运层15可以被蒸汽淀积在图2的OLED装置100的各专用站内的一个结构上。另外,可以把掺杂或未掺杂的有机空穴注入层(图中未示)作为第一层形成在结构上。
在上面引用过的US-A-4,769,292中曾描述过采用掺杂物在结构上提供掺杂层的方法,这时把一种或几种掺杂物加入有机发光层内,以使发射光的颜色或色调产生偏移。当制作多色或金色有机发光器件时,特别希望颜色具有这种有选择性的偏移或变化。
可以把所有的中性色掺杂物有效地与有机空穴输运层和/或有机电子输运层一起使用,以使有机发光器件具有增强的工作稳定性,或较长的工作寿命,或增强的电致发光效率。把这种中性色掺杂物用于有机发光器件中是由Tukaram K.Hatwar和Ralph H.Young在2001年6月6日申请的已广为人知的共同转让美国专利申请No.09/875,646中发布的,我们把它引用到这里作为参考。
Ralph H.Young等人在2001年1月2日申请的已广为人知的美国专利申请No.09/753,091中提出了采用具有至少两个基质成份的均匀混合有机基质层,我们把它引用到这里作为参考。
本发明的长条形热物理蒸汽淀积源,也可有效地用来通过蒸汽淀积或通过从具有数个蒸汽流孔的一个或多个条长形源的蒸汽共淀积在结构上形成一个或多个有机掺杂物的均匀层。一种或几种掺杂物将以粉末状、片状、或颗粒状,或凝聚片状的形式接收在长条形电绝缘容器30内。
本发明的长条形热物理淀积源也可有效地用来通过从具有许多蒸汽流孔的一个长条形源的蒸汽淀积形成一种或几种有机基质材料和一种或几种有机掺杂物料的均匀层。基质材料和掺杂材料的粉末状、片状、半颗粒状,或凝聚片状的形式接收在长条形电绝缘容器30内。
例子在描述下面的实例之前,我们来看一下由图15的剖面示意图显示的一个实验蒸汽淀积站EXP。此实验站被用来确定一种蒸发有机材料的蒸汽流的均匀性,该蒸汽流来自一个单缝隙蒸汽流孔和从若干形成在三个不同的长条形蒸发加热器40内的蒸汽流孔,而加热的是密封地安装于长条形电绝缘容器30上面。
图15中具有类似功能的类似部件将参照图4,5,6,7和13采用类似的标号来表示。例如,长条形容器的热反射覆层60是按图6,7来描述的。蒸发加热器的电连接法兰41,43相当于图6所示的同样的电连接法兰。因而这里将不对类似的部件作详细的描述。
实验站EXP包括一个壳体H,由它确定一个腔室C。腔室用真空泵(未示)抽至降低的压力Pc,在下面每个实例中,其值为10-6乇(1.33×10-4帕)。
装在腔室C内的是长条形容器30,该容器由热电绝缘的源支座70支持,一个长条形蒸发加热器40通过密封法兰46密封地安装于容器30上面。在下面每一个实例中,容器30接收一些粉末形成的固态有机电子输运材料。这种有机材料为三(8喹啉醇-N1,08)铝,是一种铝的螯合物,其缩写为Alq。
设在蒸发加热器40内的单缝隙蒸汽流孔或多个蒸汽流孔沿着加热器的方向伸展一个长度L。在下面每一个实例中,L为440毫米。选这个长度能为300毫米宽的淀积区提供均匀的淀积。
挡板50的上表面52至蒸发加热器40下表面(未标明)的距离为BHS,挡板50有一个宽度尺寸(图15中未标出)。在下面每一个实例中,间距BHS为2毫米,挡板宽度为20毫米。
在容器C内还装有一检测器阵列SA,包含八个质量检测器501至508。此检测器阵列SA与蒸发加热器40隔开一个距离DS。各检测器之间的距离SS选为均匀的,以使检测器501和508的位置延伸出单缝蒸汽流孔或多个蒸汽流孔各终端之外。在下面每一个实例中,检测器阵列SA离开蒸发加热器的距离DS为100毫米,检测器至检测器的间距SS为68.5毫米。
每个晶体质量检测器501-508有一个相应的检测器信号线601至608(图15中见标明信号线601和608),这些信号线通过一个多线检测信号馈入装置610M与多通道淀积速度监控器620M的相应输入端(未示)相连。监控器600M用来周期性地并按顺序地显示晶体质量检测器501至508的检测器信号,这个信号相当于通过Alq蒸汽V的冷凝而在每个检测器上形成一层Alq时以点线f表示检测器上质量累积的速度,这些Alq蒸汽V确定一个淀积区域,在图中以定向的虚线表示。
蒸发加热器40由一个稳压蒸发加热器电源440R加热,它包括一个调节器R,将它调至使蒸发加热器加热到让容器30内最上面的Alq材料蒸发。从独立的测量可知,可以蒸发的有机材料蒸汽的压力Pv可比容器C内的压力Pc高几千数量级。若蒸汽流孔的尺寸和形状制成能通过蒸发加热器40控制相对于容器30内固态有机材料蒸发速度的蒸汽流,则将形成一个蒸汽出VC,并在容器30内仍然处于固态的有机材料(Alq)和挡板50之间的空间内,以及挡板和蒸发加热器40间的空间内比较均匀地扩散,如图中的曲线示意地所示。当蒸汽云VC渗入或透过挡板50和蒸发加热器40间的空间BHS时,由于蒸汽进入容器C内压力较低的环境中(图中的Pc),一部分蒸汽云可穿过蒸汽流孔排出。
图15中的蒸发加热器40具有多个蒸汽流孔42,这与图12A中孔42A的排列相似,在下面的实例3,4和5中,蒸发加热器也采用类似的孔排列。
我们将通过下面的特定实例来进一步展示本发明及其优点。
比较实例1一个现有技术的长条形蒸发加热器被密封地安装在图15的长条形容器30之上。这个现有技术的加热器有一个长度L为440毫米的单缝隙蒸汽流孔,缝隙的宽度为0.127毫米。粉末状的Alq接纳在长条形容器30内,成为一个比较均匀的装载水平面b(约为12.5mm),如图15中的水平虚线所示。
通过调整受调节的蒸发加热器电源440R的调节器R将蒸发加热器加热至一个使固态Alg材料最上面部分蒸发的温度,并通过每个晶体质量检测器501至508而在监控器620M上提供淀积速度的指示。
沿比较实例1的蒸发加热的长度方向的归一化淀积速度(对图15中晶体质量检测器504和(或)505归一化)的相对均匀性如图16中的曲线1所示。
比较实例2另一个长条形蒸发加热器被密封地安装在图15中的长条形容器30内。此加热的有许多矩形蒸汽流孔,其伸展长度L为440毫米。每个孔沿加热器长度方向的长度为10毫米,各孔间的距离为1.0毫米。所有孔的宽度为0.127毫米(宽度是指图12A-12C和12E中的高度尺寸h)。粉末状Alq处在长条形容器30内,成为一个比较均匀的装载水平面b(约12.5毫米),如图15中的水平虚线所示。
蒸发加热器按比较实例1的方法被加热至使固态Alq材料的最上面部分蒸发。
比较实例2的归一化淀积速度的相对均匀性如图16中曲线2所示。
实例3一个长条形蒸发加热器被密封地安装在图15的长条形容器30内,加热器具有许多按本发明排列的矩形蒸汽流孔。蒸汽流孔的总长度L为440毫米。每个n的长度为5.0毫米。在中央部分孔距为5.0毫米。向着孔排列的端部ep,两孔间的距离变成4.0毫米,3.0毫米,2.0毫米。所有孔的宽度为0.127毫米(即图12A中矩形孔42A的高度h)。
粉末状Alq处在长条形容器30内一个比较均匀的装载水平面2×b(约25毫米)。
蒸发加热器按比较实例1所述的方式加热至使固态Alq材料的最上面部分蒸发。
实例3的归一化蒸发速度的相对均匀性如图16中的实线3所示。
实例4实例3的长条形蒸发加热器被密封地安装在长条形容器30内,容器内的粉末状Alq的量大约与装载水平面b相当,但主要集中在容器的一个端壁处。
蒸发加热器按比较实例1所述的方式加热至使不均匀分布的固态Alq材料的最上面部分蒸发。
归一化淀积速度的相对均匀性如图17中实线4所示。
实例5实例3的长条形蒸发加热器被密封地安装在长条形容器30上,接收在容器中的粉末状Alq形成一个均匀分布的装载水平面0.125×b(约为1.6毫米)。
蒸发加热器按比较实例1所示的方式加热至使均匀分布的固态Alq材料的最上面部分蒸发。
归一化淀积速度的相对均匀性基本上与图16的曲线了和图17的曲线4相同。
来看图16,图中的曲线表示根据在Alq蒸发过程中,从图15中的检测器阵列SA的八个晶体质量检测器501-508中的一个所测得的淀积速度来确定的归一化淀积速度。图中形成曲线1(短划线),2(虚线),和3(实线)的点的位置代表检测器501至508沿蒸汽淀积源长度方向所处的位置。图的水平轴线表示检测器间距或位置(单位为mm)。该图还标出孔沿蒸发加热器40长度方向伸展的总长度L。
比较实例1用短划线1表示。从单缝蒸汽流孔排出的蒸汽流沿缝的长度方向是不太均匀的。这个不均匀性可能是由于加热蒸发加热器以使Alq材料蒸发时,单缝隙两对边的平面度变差而造成的。
比较实例2用虚线2表示。与比较实例1的单缝隙相比,在孔排列的中央部分的归一化淀积速度的相对均匀性有所改善。这种均匀性改善可能与这些孔(孔距为1.0毫米)的机械一体性有改进有关。由于孔的间距间是一个金属桥,故10毫米长的孔的相对两边更容易保持平面性。
实例3以实线3表示。归一化淀积速度的相对均匀性在长度L的很大一部分内大大改善了,在这部分长度内,这个蒸发加热器内开有许多孔,且这些孔的距离向着孔排列的端部逐渐减小。实际上,在中央300毫米部分(源是为这个区域而设计的)的均匀性极好。在此区域内的非均性小于5%左右,这表明设计恰当的蒸发加热器可以达到高水平的均匀度。
转到图17,此曲线表示实例4的归一化淀积速度(以实线4表示)。归一化淀积速度的相对均匀性基本上与图16中实例3的均匀性相同,虽然在长条形容器30内接收到的Alq粉末是不均匀的。因此,实例4的结果看来证明了这样一个推断在挡板50和容器30的整个空间均匀地形成了一个蒸汽云VC,这是由于蒸发Alq的蒸汽压力Pv远比腔室C中的降低了的压力Pc高而造成的。
本发明的其它特性如下。
长条形热物理蒸汽淀积源中,接收在容器内的固态有机材料包含掺杂或未掺杂的有机空穴注入材料,掺杂或未掺杂的有机空穴输运材料,掺杂或未掺杂的光发射材料,掺当或未掺杂的有机电子输运材料。
长条形热物理蒸汽淀积源中,容器中接收的固态有机材料包括这种有机材料的粉末,碎片,颗粒,或这种有机材料的一种或几种固态片。
长条形热物理蒸汽淀积源中,容器内接收的固态有机材料包括一种未几种有机基质材料。
长条形热物理蒸汽淀积源中,容器内接收的固态有机材料包括一种未几种有机掺杂物材料。
长条形热物理蒸汽淀积源中,容器内接收的固态有机材料包括一种未几种有机基质材料及一种或几种有机掺杂物材料。
长条形热物理蒸汽淀积源中,在长条形蒸汽淀积源和结构之间提供相对运动的装置包括一个引导丝杠,它被用来或者使源相对于一个固定安装的结构运动,或者使该结构相对于一个固定安装的源运动。
长条形热物理蒸汽淀积源中,容器侧壁的底壁的外表面或内表面至少有一部分被涂上一个热反射层。
一种长条形热物理蒸汽淀积源,用来使固态有机材料蒸发,并将已蒸发的有机材料施加于处在较低压力的腔室内的一个结构表面上形成一层,用作有机发光器件(OLED)的一部分,这个源包括a)一个由侧壁和底壁限定的长条形偏置加热器,侧壁的高度为HB;b)一个安装在偏置加热器内的长条形电绝缘容器,它接收可以蒸发的固态有机材料,且由具有公共上侧壁表面的一整侧壁界定,容器侧壁的高度为Hc,Hc比偏置加热器侧壁的高度HB要大;c)一个密封地安装在容器公共上侧壁表面上的长条形蒸发加热器,它上面有许多蒸汽流孔伸至容器内并沿蒸发加热器的长度方向排列,这些孔的尺寸及孔间距离或二者的组合是可变的,这些孔尺寸和孔距应该这样选择,使当蒸发加热器加热至让容器内一部分固态有机材料蒸发时,沿蒸汽淀积源长度方向的已蒸发有机材料的蒸汽流的均匀性大大改善;d)一个与蒸发加热器电气相连的长条形导电挡板,此板在朝着容器的方向与蒸发加热器相隔开,并基本上为蒸汽流孔提供一个直连线遮蔽,以防止已蒸发的有机材料直接进入孔内,并防止颗粒状有机材料通过孔;e)将电压加到偏置加热器的装置,以让热施加到容器内的固态有机材料上,此偏置热提供的偏置温度不是以让固态有机材料蒸发;f)将电压施加到蒸发加热器的装置,以使蒸发热加到容器内固态有机材料的最上面部分使其蒸发,并使得已蒸发的有机材料离开容器侧壁和蒸发加热器的下表面以及挡板的上表面,并穿过蒸汽流孔投射到结构上并在它上面形成一个有机层;g)在长条形蒸汽淀积源和结构之间,提供基本上沿垂直于源长度方向的相对运动的装置,从而在结构上获得基本均匀的有机层。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,所有孔选定为一个相同的尺寸,相邻孔间的距离从沿孔的中心线中央部分的均匀间距,朝着端部逐渐减小。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,相邻孔间的距离选定为一个相同的值,孔的尺寸从沿孔中心线中央部分的均匀大小,朝着孔中心线端部逐渐增加。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,相邻孔间的距离从沿孔中心线中央部分的均匀间距,朝着中心线端部逐渐减小,而孔的尺寸从沿着孔中心线中央部分的均匀大小,朝着中心线端部逐渐增加。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是相对于一个图案的中心线按图案排列的,此图案在其中心线端部方向包含几行平行的孔,而在其中央部分包含一串单排孔。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是包括多边形,圆形,椭球形,椭圆形,或这些形状的组合。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器所接收的固态有机材料包含掺杂或未掺杂的有机空穴注入材料,掺杂或未掺杂、空穴输运材料,掺合或未掺杂的有机发光材料,或掺杂或未掺杂的有机电子输运材料。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器所接收的固态有机材料包含一种或几种有机基质材料。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器所接收的固态有机材料包含一种或几种有机掺杂物材料。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器所接收的固态有机材料包含一种或几种有机基质材料和一种或几种有机掺杂物材料。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,在长条形蒸汽淀积源和结构之间提供相对运动的装置包括一个导螺杆,它被用来或者使源相对于固定安装的结构运动,或者使结构相对于固定安装的源运动。
在长条形热物理蒸汽淀积源中包括一个长条形电绝缘容器(用来接收可以蒸发的固态有机材料)和将至少一部分固态有机材料加热和蒸发,并将已蒸发的有机材料施加于处在较低压力的腔室内的一个结构表面上形成一层的装置,该层被用作OLED的一部分,对这个源的改进包括a)一个长条形蒸发加热器密封地安装在容器的公共上侧壁表面上,蒸发加热器上有若干蒸汽流孔,它们延伸至容器内并沿蒸发加热器的长度方向排列,这些孔具有变化的尺寸或可变的相邻孔间距,或其组合,对它们的选择应使得当蒸发加热器加热至让容器内一部分固态有机材料蒸发时,已蒸发的有机材料的蒸汽流沿蒸汽淀积源长度方向的均匀性大大改善;b)在基本上垂直于源长度的方向上,在长条形蒸汽淀积源和结构之间提供相对运动的装置,以在该结构上获得基本上均匀的有机层。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,所有孔选定为一个相同的尺寸,相邻之间的距离则从沿孔中心线中央部分处的均匀间距朝着其端部逐渐减小。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,相邻孔之间的距离选定为一个相同的值,孔的尺寸则从沿孔中心线中央部分的均匀大小朝着其端部逐渐增加。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,相邻孔之间的距离从沿孔中心线中央部分的均匀间距朝着端部逐渐减小,孔的尺寸则从沿孔中心线中央部分的均匀大小朝着其端部逐渐增加。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是沿一个图案中心线排成一个图案,此图案在其中心线端部包含几行平行孔,而在中央部分则包含一串单排孔。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,限定在蒸发加热器内的许多蒸汽流孔是包括多边形,圆形,椭球形,椭圆形,等这些形状的组合。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器接收到的固态有机材料包括掺杂或未掺杂的有机空穴注入材料,掺杂或未掺杂的有机空穴输运材料,掺杂或未掺杂的有机发光材料,或掺杂或未掺杂的有机电子输运材料。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器接收到的固态有机材料包括粉末,碎片,颗粒,或这种有机材料的一种或几种固态片。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器接收到的固态有机材料包括一种或几种有机基质材料。在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器接收到的固态有机材料包括一种或几种有机掺杂物材料。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,容器接收到的固态有机材料包括一种或几种有机基质材料和一种或几种有机掺杂物材料。
在长条形热物理蒸汽淀积源中,在长条形蒸汽淀积源和结构之间提供相对运动的装置包括一个引导丝杠,它用来或者使源相对于固定安装的结构运动,或者使结构相对于固定安装的源运动。
权利要求
1.一种通过蒸发设于具有多个壁的长条形容器内的有机材料来涂覆一结构的方法,包括以下步骤a)在带多个孔的容器上设置一盖子;b)在盖子和有机材料间设置一挡板,以防止蒸发的有机材料不首先接合容器壁而通过所述孔直接进出;c)将所述孔形成为具有变化的尺寸或变化的相邻孔间距,或者其组合,其中这些变化的孔尺寸或变化的孔间距被选择成可提供沿蒸汽淀积源长度方向的均匀性大大改善的蒸发有机材料蒸汽流,从而能用挡板来防止蒸发的有机材料沿直连线直接进入孔内,从而防止颗粒状有机材料通过所述孔。
2.如权利要求1所述的方法,还包括提供所述结构和容器间的相对运动。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述多个孔是沿一条中心线排列的,所有的孔具有相同的选定尺寸,相邻孔间的间距从沿孔中心线的中央部分处的选定均匀间距沿该中心线朝着端部逐渐减小。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述多个孔沿一条中心线排列,相邻孔间的距离具有一个并且是相同的选定值,孔的尺寸从沿孔中心线的中央部分处的选定均匀孔尺寸沿该中心线朝其端部逐渐增加。
5.一种长条形热物理蒸汽淀积源,用来使固态有机材料蒸发并将已蒸发的有机材料施加到处在较低压力的腔室内的一结构表面上形成一层,该层被用作有机发光器件的一部分,该源包括a)一长条形电绝缘容器,用来接收可蒸发的固态有机材料,该容器由具有公共上侧壁表面的一些侧壁和一底壁确定;b)一密封地设在容器公共上侧壁表面上的长条形蒸发加热器,蒸发加热器形成有延伸至容器内并沿蒸发加热器的长度方向排列的多个蒸汽流孔,这些孔的尺寸和孔间距或二者的组合是变化的,其中这些变化的孔尺寸或变化的孔间距被选择成,在蒸发加热器加热至使容器内一部分固态有机材料蒸发时,可提供沿蒸汽淀积源长度方向的均匀性大大改善的已蒸发的有机材料蒸汽流;c)一与蒸发加热器电气相连的长条形导电挡板,该挡板在向着容器的方向与蒸发加热器相隔开,该挡板基本上为蒸汽流孔提供直连线遮蔽,以防止已蒸发的有机材料直接进入孔内,并防止颗粒状有机材料通过所述孔;d)将电压施加到蒸发加热器的装置,其可以使蒸发热施加到容器内固态有机材料的最上面部分,使该最上面部分蒸发,从而使已蒸发的有机材料脱离容器侧壁和蒸发加热器的下表面以及挡板的上表面,穿过所述多个蒸汽流孔投射到所述结构上以该结构上提供一有机层;e)在长条形蒸汽淀积源和所述结构之间提供沿大致垂直于源的长度方向的相对运动的装置,从而在该结构上提供基本均匀的有机层。
6.如权利要求5所述的长条形热物理蒸汽淀积源,其中设在在蒸发加热器中的多个蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,所有孔具有一个并且相同的选定尺寸,相邻孔间的间距则从沿孔中心线的中央部分处的选定均匀间距沿该中心线朝向端部逐渐减小。
7.如权利要求5所述的长条形热物理蒸汽淀积源,其中所述蒸发加热器中设置的多个蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,相邻孔间的间距具有一个并且相同的值,所述孔的尺寸则从沿孔中心线的中央部分处的选定均匀孔尺寸沿该中心线朝向端部逐渐增加。
8.如权利要求5所述的长条形热物理蒸汽淀积源,其中所述蒸发加热器中设置的多个蒸汽流孔是沿一条中心线排列的,相邻孔间的间距从沿孔中心线的中央部分处的选定均匀间距沿着该中心线朝向端部逐渐减小,孔的尺寸则从沿孔中心线的中央部分的选定均匀尺寸沿着该中心线朝向端部逐渐增加。
9.如权利要求5所述的长条形热物理蒸汽淀积源,其中所述蒸发加热器中形成的多个蒸汽流孔是相对于一图案中心线按一定图案排列的,所述图案包括向着图案中心线端部的多行平行孔,且所述图案包括处在所述图案中心线的中央部分的一系列单个的孔。
10.如权利要求5所述的长条形热物理蒸汽淀积源,其中蒸发加热器中形成的多个蒸汽流孔包括多边形、圆形、椭球形、椭圆形或这些孔形状的组合。
全文摘要
一种长条形热物理蒸汽淀积源,用来在形成有机发光器件时使有机材料蒸发到一结构,它包括用来接收可蒸发的有机材料的一长条形容器和一密封地设置在容器上的长条形蒸发加热器。蒸发加热器包括多个沿加热器长度方向形成的蒸汽流孔,这些孔被排列成可使沿源的长度方向提供的已蒸发的有机材料蒸汽流的均匀性得到改善。
文档编号H05B33/10GK1444423SQ0312015
公开日2003年9月24日 申请日期2003年3月10日 优先权日2002年3月8日
发明者D·R·弗雷曼, N·雷登, S·A·范斯利克 申请人:伊斯曼柯达公司