本发明专利技术提供了使用热喷射蒸镀法形成用于有机发光器件(OLED)的有机层的方法。所述方法还使用一种或多种其它工艺如真空热蒸镀(VTE)以产生有机发光器件叠层。本发明专利技术还提供了有机发光器件叠层的结构，其中通过在高沉积速率下的热喷射法形成电荷注入层或电荷传输层中的至少一种。能够对所述有机层进行后沉积处理如烘烤。这取决于沉积参数和后处理条件，所述有机层的结构能够是无定形的、结晶的、多孔的、致密的、平滑的、粗糙的或其组合。所述有机层能够改进有机发光器件的出光效率、提高电导率、降低折射率、和/或调节有机发光器件的发光色度。本发明专利技术还提供了有机发光器件微腔且通过这些方法中的一种或多种能够形成有机发光器件微腔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于形成有机发光器件(OLED)的层的方法。本专利技术还涉及OLED叠层结构。
技术介绍
OLED使用薄有机膜，当在器件上施加电压时，所述薄有机膜会发光。OLED正在成为令人更加感兴趣的技术，其用于例如平板显示器、照明和背景照明的应用中。在Geffroy等人， "Organic light-emitting diode (OLED) technology material devices anddisplay technologies, " Polym. , Int. ,55 :572-582(2006)中对 OLED 技术进行了综述。在美国专利5，844，363,6, 303, 238和5，707, 745中对几种OLED材料和构造进行了描述，通过参考将所述专利以其完整的形式并入此处。 在许多情况中，由于在空气界面处的内反射、边缘发射、在发光层或其他层内的耗散、在器件的发光层或其他层(即传输层、注入层等)内的波导效应、以及其他影响，导致在OLED内的发光层中产生的光的大部分不会从器件逸出。在典型的OLED中，能够在波导模式中捕获由发光层产生的光的高达50 60%，因此所述光的高达50 60%不能离开器件。另外，能够在玻璃模式中保留由典型的OLED中的发光材料发射的光的高达20 30%。因此，典型OLED的出光效率低至约20%。参考例如美国专利申请公开US 2008/0238310 Al，通过参考以其完整形式将所述专利并入此处。在常规方法中，通过真空热蒸镀(VTE)来沉积有机OLED层。在这种OLED沉积法中，通常以缓慢的沉积速率(I埃/秒至5埃/秒)沉积有机层，且当沉积厚的缓冲层时，沉积时间长的令人不满。而且，为了改进层的厚度，通常应用模板掩模以屏蔽蒸气熔剂(vaporflux)或允许其通过到达衬底上。此外，制得的有机层的折射率通常比衬底玻璃的折射率高得多。同样地，发射光的一部分能够被捕获在有机层中并在波导模式中损耗。在真空热蒸镀(VTE)中，在约550秒或约9. O分钟的总时间下，在例如约0. 2nm/秒的低速率下，在真空中沉积空穴传输材料(HTM)层，并达到llOnm。用于形成有机薄膜的常规技术、如VTE不能将喷墨印刷的大面积形成图案能力与利用气相沉积实现的高均匀性、纯度和厚度控制结合在一起。考虑到喷墨加工的单层OLED器件继续不具有足以用于分布广泛的商业化的品质，且热蒸镀仍不能实际上放大规模到大面积，则希望开发一种技术以能够提供高膜品质以及有成本效益的大面积可放大规模性能。
技术实现思路
根据多种实施方式，本专利技术涉及一种在制造OLED叠层期间、在发光层(EML)与电极之间快速形成缓冲层的沉积方法。所述方法能够提供极高的沉积速率，并能够使用后沉积热处理法来降低缓冲层的粗糙度。热喷射蒸镀沉积法使得能够调节有机层的形态、以及其纳米结构、微观结构、其电性能及其光学性能，由此导致OLED的性能改进。本专利技术的方法能够控制沉积条件，并能够操纵缓冲层的形态、结构和性能。例如，所述方法能够在电子或空穴电荷再结合并产生光子的再结合区域处提供下降的电荷注入势垒、下降的折射率、提高的出光效率、以及提高的界面面积。根据多种实施方式，能够形成多孔的缓冲层，并以与透明电极相邻放置的方式形成所述缓冲层。与二氧化硅玻璃相比，所述缓冲层能够展示低的折射率，且从EML提取光能够更高效。在一些实施方式中，使得缓冲层表面粗糙且更多的光散射或出光而进入透明电极层中。在一些实施方式中，使得缓冲层结晶以提高电荷迁移率，降低电压降，并改进总效率。在一些实施方式中，关于各种颜色/波长，对缓冲层的厚度进行优化以改进发光色度并实现微腔效应。在一些实施方式中，能够使用缓冲层来改进OLED的颜色色度。根据多种实施方式，能够通过将标准的真空沉积技术(VTE)与热喷射沉积技术进行结合的方法制备缓冲层。通过改变所述层的厚度，能够调整发射光谱以对特定的颜色或波长最佳，例如对红色、绿色或蓝色最佳。例如，使得缓冲层的厚度对红色最厚、对绿色为中间厚度、且对蓝色为最薄。能够控制所述方法，使得能够制备在高不平衡速率下印刷的缓冲层，以具有非常清晰的纳米结构的区域(致密对多孔、无定形对结晶、以及平滑对粗糙)。 根据多种实施方式，本专利技术提供了形成有机发光器件的干燥有机层的方法。在一些实施方式中，所述方法能够包括施加、能量化、转印和烘烤的步骤。将用于形成有机发光器件的层的液体墨施加到转印表面上。所述液体墨能够定义为载流流体和溶解或悬浮的成膜有机材料。将转印表面能量化以基本上蒸发载流流体并在转印表面上形成干膜有机材料。能够将所述干膜有机材料从转印表面转印到衬底上，使得干膜有机材料以基本上为固相的形式沉积在衬底上。此处，将施加、能量化和转印的这种方法称作热喷射法。在一些实施方式中，转印表面能够位于距转印期间的衬底约ΙΟ.Ομπι至约10. Omm的距离处。能够沉积干膜有机材料以在约O. Inm/秒至约I. Omm/秒的速率下增大层厚度，从而在衬底上形成有机层。在一些实施方式中，能够在约50°C至约250°C第一烘烤温度下将有机层烘烤约5. O毫秒至约5. O小时的第一烘烤时间，以形成有机发光器件的第一烘烤有机层。本专利技术提供了形成有机发光器件的结晶有机层的方法。所述方法包括施加步骤、能量化步骤、转印步骤和烘烤步骤。能够将液体墨施加到转印表面上以形成有机发光器件的层。所述液体墨能够定义为载流流体和溶解或悬浮的成膜有机材料。所述成膜有机材料能够包含显示OLED层的期望性能的材料。将转印表面能量化以基本上蒸发承载流体并在转印表面上形成干膜有机材料。所述干膜有机材料能够具有玻璃化转变范围。能够将所述干膜有机材料从转印表面转印到衬底上，使得干膜有机材料以基本上为固相的形式沉积在衬底上。转印表面能够位于距转印期间的衬底约10. O μ m至约10. Omm的距离处。沉积干膜有机材料以在约O. Inm/秒至约I. Omm/秒的速率下增大层厚度，从而在衬底上形成预烘烤有机层。在从玻璃化转变范围内到高于玻璃化转变范围的烘烤温度下将预烘烤有机层进行烘烤，以形成有机发光器件的结晶有机层。结晶有机层的电导率能够是约1.0X10_9S/m至约 I. OX KT1SAi,如约 1.0X l(T9S/m 至约 1.0X l(T4S/m，或约 1.0X l(T9S/m 至约 1.0X KT7S/m。能够使用更高导电性的HTM层材料以实现更高的电导率。根据本专利技术提供了一种有机发光器件。所述器件包括第一电极、结晶有机层、发光层和第二电极。能够在第一电极上并以与第一电极电连接的方式设有结晶有机层且所述结晶有机层的电导率能够为约I. OX 10_9S/m至约I. OX 10_7S/m。能够在所述结晶有机层上并以与所述结晶有机层电连接的方式设有发光层且所述发光层能够包含能够在发射波长下发光的发光有机材料。能够在发光层上并以与所述发光层电连接的方式设有第二电极，使得所述发光层夹在所述第一电极与第二电极之间。本专利技术提供了降低有机层的折射率的方法。所述方法包括施加步骤、能量化步骤和转印步骤，能够将所述步骤一起进行重复以多次施加多种液体墨，所述液体墨分别包含不同的溶解或悬浮的成膜有机材料。能够将各种液体墨施加到转印本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成用于有机发光器件的干燥有机层的方法，该方法包括：将液体墨施加到转印表面，所述液体墨由承载流体和溶解或悬浮的成膜有机材料所限定，所述成膜有机材料用于形成有机发光器件的层；向所述转印表面供给能量，以基本上蒸发所述承载流体，并在所述转印表面上形成干膜有机材料；将所述干膜有机材料从所述转印表面转印到衬底，使得所述干膜有机材料以基本上为固相的形式沉积在所述衬底上，其中，所述转印表面被定位为：在转印期间，所述转印表面与所述衬底相距约10.0μm至约10.0mm；并且所述干膜有机材料被沉积为以约0.1nm/秒至约1.0mm/秒的速率增大层厚度，以在所述衬底上形成预烘烤有机层；以及在第一烘烤温度下将所述预烘烤有机层烘烤第一烘烤时间，以形成用于有机发光器件的第一烘烤有机层，所述第一烘烤温度为约50℃至约250℃，所述第一烘烤时间为约5.0毫秒至约5.0小时。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈江龙，伊恩·米拉尔德，史蒂文·范·斯莱克，伊娜·特格布，康纳尔·马迪根，
申请(专利权)人：卡帝瓦公司，
类型：发明
国别省市：
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