[发明专利]用于将材料薄膜沉积在衬底上的设备和方法

说明书

本发明涉及用于将材料薄膜沉积在衬底上的设备和方法。所述设备包括：多个喷嘴，其与载气和待沉积的材料流体连通；以及平移机构，其经配置以在沉积过程期间，使所述衬底和所述多个喷嘴中的至少一者相对于彼此移动，其中所述喷嘴中的至少两者包含不同几何形状。喷嘴群组中沉积元件的所述喷嘴中的至少一者可经配置以用小于所述元件的宽度的宽度将所述材料沉积在所述衬底上。

本申请是申请日为2013年08月27日、申请号为“201310379261.4”、发明名称为“用于将材料薄膜沉积在衬底上的设备和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通过多个喷嘴来沉积有机材料，其中所述喷嘴中的至少两者包含不同几何形状。本发明的标的物可在利用有机材料的光学电子装置等的制造中具有特定适用性。

背景技术

出于若干原因，利用有机材料的光学电子装置变得越来越合意。用以制作此些装置的材料中的许多材料相对便宜，因此有机光学电子装置具有优于无机装置的成本优势潜力。另外，有机材料的固有特性(例如其柔性)可使其非常适合特定应用，例如在柔性衬底上的制造。有机光学电子装置的实例包含有机发光装置(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，有机材料可具有优于常规材料的性能优点。举例来说，有机发光层发射光的波长通常可用适当的掺杂剂来容易地调谐。

OLED利用较薄的有机膜，其在电压施加于装置上时发射光。OLED正变为用于例如平板显示器、照明和背光等应用中的越来越有吸引力的技术。第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号美国专利中描述若干OLED材料和配置，所述专利以全文引用的方式并入本文中。

有机蒸气喷射印刷(OVJP)通过在载气中输送有机蒸气且通过喷嘴将其喷射到衬底上来沉积经图案化的有机薄膜，而无需荫罩。OVJP的目的已为在大体上限于喷嘴的宽度的衬底上形成有机薄膜图案。然而，已知，对于某些喷嘴几何形状，在OVJP期间可发生过喷。将过喷界定为沉积在衬底的其它部分上的所沉积线的厚度的百分比。举例来说，使用OVJP印刷的三色显示器可含有红色、蓝色和绿色像素，其各自需要从一个或一个以上喷嘴沉积的单独材料。举例来说，重要的是，从一个喷嘴沉积的红色发光材料不会粘到衬底的与从不同喷嘴沉积的蓝色发光材料相同的区。

磷光性发光分子的一个应用是全色显示器。用于此类显示器的行业标准需要适于发射特定色彩(称为“饱和”色彩)的像素。明确地说，这些标准需要饱和的红色、绿色和蓝色像素。可使用此项技术中众所周知的CIE坐标来测量色彩。

绿色发光分子的一个实例为3(2-苯基吡啶)铱、表示为Ir(ppy)₃，其具有以下结构：

在此图以及本文后面的图中，将从氮到金属(此处，Ir)的配价键描绘为直线。

如本文所使用，术语“有机”包含聚合材料以及小分子有机材料，其可用以制造有机光学电子装置。“小分子”指代不是聚合物的任何有机材料，且“小分子”可实际上相当大。在一些情况下，小分子可包含重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中去除。小分子还可并入到聚合物中，例如作为聚合物主干上的悬垂基或作为主干的一部分。小分子还可充当树状体的核心半族，树状体由建立在核心半族上的一系列化学壳组成。树状体的核心半族可为荧光或磷光小分子发射器。树状体可为“小分子”，且相信OLED领域中当前使用的所有树状体均为小分子。

如本文所使用，“顶部”表示离衬底最远，而“底部”表示离衬底最近。在将第一层描述为“沉积在”第二层“上”的情况下，第一层沉积为进一步远离衬底。第一与第二层之间可存在其它层，除非指定第一层与第二层“接触”。举例来说，可将阴极描述为“安置在”阳极“上”，但之间存在各种有机层。

如本文所使用，“溶液可处理”表示能够以溶液或悬浮液的形式在液体媒介中溶解、分散或输送且/或从液体媒介沉积。