有机发光二极管显示器有机材料固体压实柱件及制造方法技术

一种用在气相沉积源中的有机材料固体压实柱件，包括： （ａ）一个支承件，用于使得柱件能够转动或传递冷却流体，或起这两种作用；和 （ｂ）一种有机材料的压实固体芯，其模制到支承件上并围绕支承件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种由包括有机材料的粉末形成固体压实柱件的改进方法，其中此固体压实柱件用在物理气相沉积中以在一种将形成有机发光二极管(OLED)显示器的一部分的结构上制备有机层。更具体地说，本专利技术涉及一种有机材料的固体压实柱件，包括一个用于在气相沉积过程中允许该柱件转动或透过冷却流体的支承件。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)也称作有机电致发光器件，可以通过在第一和第二电极之间夹置两层或多层有机层来构成。在常规结构的无源矩阵OLED中，多个横向间隔的透光阳极、例如为氧化铟锡(ITO)阳极形成在透光衬底如玻璃衬底上作为第一电极。然后通过各种有机材料从各自的处于低压、典型的压强为低于10-3托的腔中的源区物理气相沉积连续形成两个或多个有机层。多个侧向间隔的阴极作为第二电极沉积在最上面一个有机层的上方。阴极相对于阳极典型地以直角取向。这种常规的无源矩阵OLED显示器通过在适当的列(阳极)之间以及每个行(阴极)之间施加电势(也称作驱动电压)而工作。当阴极相对于阳极被负压偏置时，从一个由阴极和阳极的重叠区限定的象素发射光，并且发射的光经阳极和衬底到达观察者。在有源矩阵OLED中，阳极阵列通过连接到各个透光部分的薄膜晶体管(TFT)设置为第一电极。通过气相沉积以基本上等同于前述无源矩阵器件的结构的方式连续形成两个或多个有机层。公共阴极设置在最上一层有机层之上成为第二电极。在共同转让的美国专利US-A-5,550,066中描述了一种有源矩阵发光器件的结构和功能，该专利在此引为参考。例如，在共同转让的美国专利US-A-4,356,429、US-A-4,539,507、US-A-4,720,432和US-A-4,769,292中描述了用于构造有机发光器件的有机材料、气相沉积的有机层的厚度和层结构，这些专利在此引为参考。用于制造OLED显示器的材料、如有机空穴迁移材料、预掺杂有有机掺杂剂的有机发光材料和有机电子迁移材料可以有较为复杂的分子结构，带有较弱的分子键力，使得必须小心以防在物理气相沉积期间分解有机材料。前述有机材料合成为具有较高的纯净度，并且以粉、薄片或颗粒的形式提供。到目前为止，这些粉、薄片或颗粒被用于放置在物理气相沉积源中，源中被施加热量以通过升华形成蒸汽或蒸发有机材料，蒸汽会聚在衬底上以在其上提供一个有机层。在物理气相沉积中使用有机粉、薄片或颗粒时观察到几个问题(i)粉、薄片或颗粒难以处理，因为它们可以通过一个被称作摩擦带电的过程获得静电荷；(ii)与理想化的固体有机材料的物理密度、约为1g/cm3相比，有机材料的粉、薄片或颗粒一般具有较低的物理密度(表示为单位体积的重量)，大约处于0.05～0.2g/cm3；(iii)有机材料的粉、薄片或颗粒具有不理想的较低热导率，尤其在放置于设置在压强降为10-6托的腔中的物理气相沉积源中时。因此，只有通过热源的辐射加热并通过颗粒或薄片与源的加热面直接接触的导热来加热粉、薄片或颗粒。不与源的加热面接触的粉、薄片或颗粒由于较低的颗粒-颗粒接触面积而不能被有效地加热；和(iv)粉、薄片或颗粒可以有较高的颗粒表面积/体积比，并因而有相应的较高倾向去滞阻外界环境下颗粒之间的空气和/或湿气。因此，载入设置在一个腔内的物理气相沉积源中的有机粉、薄片或颗粒的电荷一旦该腔被抽空到一个降低的压强，必须通过预加热源来完全脱气。如果省去脱气或脱气不完全，则在一种结构上物理气相沉积有机层期间可以从源中一起射出颗粒和蒸汽流。如果这些层包括颗粒或微粒，则具有多层有机层的OLED可以是或变成功能上的不可操作。前述方面的有机粉、薄片或颗粒的每一种或者组合可以导致物理气相沉积源中这些有机材料的不均匀加热，伴随着有机材料的不均匀升华或蒸发，并且因此潜在地导致形成在一种结构上的有机层的不均匀的气相沉积。在Steven VanSlyke和其它人在SID2002Digest，pp886-889，2002中描述了一种关于有机材料的线性蒸发源的设计和性能。粉状形式的有机材料放置在石英烧舟内并同时用上下加热器加热。下加热器主要用于对粉末脱气，上加热器在温度足以通过辐射热蒸发有机粉末的上表面的温度下工作。线性源显著地优于常规点源，尤其在大面积沉积上具有厚度均匀性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适于在一种将要成为OELD显示器一部分的结构上制作一个有机层的压实有机材料的方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种在一个将要成为OLED显示器一部分的结构上，由一个有机材料的固体压实柱件制作一个有机层的方法。一方面，本专利技术提供了一种形成一个适用于在将要成为OLED显示器一部分的结构上制作有机层的有机材料的固体压实柱件的方法，包括以下步骤(a)提供一个限定一个空腔的模具，以及处于空腔的相反侧并可移动到此空腔中的第一和第二冲头，第一和第二冲头各自具有用于接收冷却管的对应开口；(b)将有机材料以粉末的形式放置在模具腔之内的第一冲头之上以及金属管周围；和(c)通过一个加热源和冲头对模具腔中的有机材料充分地加热和施压，以将有机材料压实成绕冷却管模制的固体压实柱件，其中包括一个处于延伸穿过线性源的中心处的金属管。另一方面，本专利技术提供了一种制作用在气相沉积源中的有机材料固体压实柱件的方法，包括以下步骤(a)一个支承件，用于使得柱件能够转动或传递冷却流体，或起这两种作用；和(b)一种有机材料的压实固体芯，其模制到支承件上并围绕支承件。另一方面，本专利技术提供了一种在一个将要成为OLED显示器一部分的结构上由一个有机材料的固体压实柱件制作一个有机层的方法，包括以下步骤(a)提供有机材料的一种固体压实柱件，有机材料包括至少一种有机主体和一种有机掺杂剂； (b)将此有机材料的固体压实柱件放置到设置在物理气相沉积腔中的加热源内，在冷却管内循环冷却水，并且转动有机材料的固体压实柱件以在一个短暂的时期内将表面的一个面积暴露给热量；(c)将衬底定位于腔中并与加热源处于间隔的关系；(d)将腔内抽空为低压；和(e)对有机材料的固体压实柱件的顶面施加热量，导致至少一部分升华，提供有机材料的蒸汽以在衬底上形成有机层。本专利技术的特点在于有机材料的固体压实柱件可以通过本专利技术的方法压实，其中至少一种有机主体材料和至少一种有机掺杂剂材料在压实过程之前被混合。本专利技术的另一个特点在于把有机粉末压实成固体压实柱件的方法可以用较简单的工具在远离物理气相沉积设备中的此线性源的使用地点处实现。本专利技术的另一个特点在于把有机粉末压实成固体压实柱件的方法实质上便于在两个不同的地点和这两个地点之间转运或装运有机材料。本专利技术的另一个特点在于OLED材料的固体压实柱件可以通过本专利技术的方法制备，其中至少一种OLED主体材料的粉末和至少一种有机掺杂材料的粉末被混合或掺合，以在将混合物压实为有机材料的固体压实柱件之前提供一种混合物。本专利技术的另一个特点在于包括一个主体和一个或多个有机掺杂剂的有机材料的固体压实柱件消除了对共同蒸发的需要，其中共同蒸发需要在真空腔内设置不止一个蒸发源。本专利技术的另一个有益的特点在于有机材料的固体压实柱件在中心被冷却，并且一小部分转动表面在指定的时间被加热，由此导致有机层均匀的沉积和匀质组合。附图说明图1表示现有技术中用于沉积OLED显示器的有机层的线性源截面图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·卡尔顿，S·K·霍斯，T·K·哈特瓦，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：