用于高分辨率OVJP印刷OLED显示器的像素配置的制作方法

用于高分辨率ovjp印刷oled显示器的像素配置
1.相关申请的交叉引用
2.本申请为2019年11月18日提交的美国专利申请序号62/936,760的非临时申请，且要求其优先权权益，所述专利申请以全文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技术和装置，和包括其的装置。


背景技术：

4.出于多种原因，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第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中，所述专利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坐标来测量色彩。
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。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基并不会将某一分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧接基团或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由一系列构建在核心部分上的化学壳层组成。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”，并且据信当前在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，第一层被安置于离基板较远处。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.关于oled和上文所描述的定义的更多细节可以在美国专利第7,279,704号中找到，所述专利以全文引用的方式并入本文中。


技术实现要素：

14.根据一个实施例，还提供一种有机发光二极管/装置(oled)。所述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到一或多个选自以下的装置中：消费型产品、电子组件模块和/或照明面板。
15.本文公开的实施例提供用于制造oled装置的装置、系统和技术。在一个实施例中，可如下地制造oled显示面板：通过获得具有界定衬底上的有效像素区域的非发射绝缘层的衬底，经由ovjp印刷头在衬底上在连续线中沉积第一有机发射材料，所述连续线从衬底的有效显示部分的第一边缘延伸至衬底的有效显示部分的第二边缘，且所述材料沉积于非发射绝缘层的至少一部分上和有效像素区域的至少第一部分上，和经由ovjp印刷头在连续线中沉积与第一有机发射材料不同的第二有机发射材料，所述连续线从衬底的有效显示部分的第一边缘延伸至衬底的有效显示部分的第二边缘，且所述材料至少沉积于与第一有机发射材料所沉积的部分相同的非发射绝缘层的部分上，和与第一部分不同的有效像素区域的至少第二部分上。
16.如本文所公开的oled装置面板可包括衬底；安置于衬底上的界定衬底上的有效像素区域的非发射绝缘层；安置于衬底上的连续线中的第一有机发射材料，所述连续线从衬底的有效显示部分的第一边缘延伸至衬底的有效显示部分的第二边缘，且所述材料沉积于非发射绝缘层的至少一部分上和有效像素区域的至少第一部分上；和安置于连续线中的与第一有机发射材料不同的第二有机发射材料，所述连续线从衬底的有效显示部分的第一边
缘延伸至衬底的有效显示部分的第二边缘，且所述材料至少沉积于与第一有机发射材料所沉积的部分相同的非发射绝缘层的部分上，和与第一部分不同的有效像素区域的至少第二部分上。
附图说明
17.图1展示有机发光装置。
18.图2展示不具有独立电子传输层的倒置式有机发光装置。
19.图3a展示适合与本文公开的实施例一起使用的ovjp沉积单元的示意图。
20.图3b展示使用ovjp技术在一个腔室中印刷的r-g-b显示器的3种颜色。
21.图4a展示如本文所公开的ovjp技术的主要组成部分的示意图。
22.图4b展示经由ovjp印刷的oled材料的线，其覆盖如本文所公开的底板上的非发射绝缘结构，如像素界定层(pdl)。
23.图4c展示与图4b中类似的布置，其中oled材料线被如本文所公开的横向pdl线分成单个像素。
24.图5a展示来自ovjp印刷孔的典型通量分布。
25.图5b展示ovjp印刷头，其被布置成使得ovjp分布的非均一侧壁落在如本文所公开的分离子像素的pdl线上。
26.图6a展示ovjp印刷头，其被布置成使得相邻子像素沉积物的侧壁落在pdl上，且分布的均一中心区域沉积在如本文所公开的像素有效区域中。
27.图6b展示像素沉积的截面视图，其展示图6a中所示的沉积物的拓扑结构。
28.图7a展示在如本文所公开的显示器底板上沉积oled发射材料的红色、绿色和蓝色印刷头。
29.图7b展示由非发射绝缘材料形成的印刷线和平行像素分离网格线的布置，所述非发射绝缘材料由如本文所公开的图7a中的沉积产生。
30.图8a和8b展示当如本文公开地使用非发射绝缘栅极时，分别由如图7a中所示的沉积物和7b中的所得沉积物产生的像素布置。
31.图9a展示如本文所公开的ovjp显示像素布置，其中ovjp印刷头用于跨越有效子像素区域和非发射绝缘pdl区域两者印刷连续线；图9b展示跨越如所示的参考线截取的对应截面厚度剖面。
32.图9c展示与图9a类似的ovjp显示像素布置，其中像素阳极分离用于相比于如本文所公开的图9a的布置增加面板的分辨率；图9d展示跨越指示参考线截取的相关截面厚度剖面。
33.图10a展示常规55"4k显示面板像素设计的尺寸。
34.图10b展示当由分离如本文所公开的红色和绿色阳极而产生增加的分辨率时的对应显示面板。
35.图11a展示常规ovjp印刷像素设计。
36.图11b展示如本文所公开的分离像素设计，其中通过像素分离来改良水平分辨率，且通过减小水平pdl线的间距来改良竖直分辨率。
37.图12展示如本文所公开的实例性像素布置，其可通过以相对于显示器的纵轴呈45
度印刷线和每隔两条线用绿色发射体材料印刷来实现。
38.图13展示如本文所公开的像素布置，其中以相对于显示器纵轴呈45度印刷交替的r-g-b线，且将子像素阳极分成4个可个别寻址的区域。
39.图14为说明如本文所公开的像素布置的图式，其中平行于竖直显示器轴印刷蓝色线且与纵轴呈45度角印刷红色和绿色线。
40.图15a展示具有如本文所公开的蓝色加黄色底板的蓝色和黄色ovjp印刷头的布置。
41.图15b展示如本文所公开的将黄色发射材料转化为红色和绿色发射的颜色转化层的实例性放置。
42.图15c展示如本文所公开的将颜色转化层置于盖玻璃中的实例。
43.图16a和16b分别展示如本文所公开的通过ovjp在多个子像素上印刷蓝色和黄色线的布置和所得像素布置，其中每条印刷线被分成多个子像素。在此实例中，蓝色线被分成两个蓝色子像素且黄色线被分成两个绿色和两个红色子像素。
44.图17展示如本文所公开的蓝色加黄色ovjp配置，其中每个印刷像素被分成四个可独立寻址部分以产生更高的像素分辨率。在此实例中，黄色像素被分成两个红色和两个绿色子像素，且蓝色像素被分成四个蓝色子像素。
45.图18展示如本文所公开的在单一衬底上制造的多个面板的示意图。
具体实施方式
46.一般来说，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制弛豫时，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。非辐射机制(如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
47.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。
48.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。
49.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和障壁层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。
50.可以得到这些层中的每一个的更多实例。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。
51.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。
52.图1和2中所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。
53.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。
54.在本文中所公开的一些实施例中，发射层或材料，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。除非明确相反地指示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。此类发射层可仅包括转换由单独发射材料或其它发射体发射的光的量子点材料，或其还可包括所述单独发射材料或其它发射体，或其本身可通过施加电流而直接发光。类似地，颜色改变层、滤色器、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所公开的“发射层”。一般来说，“发射层”或材料是如下“发射层”或材料：发射初始光，所述初始光可通过另一层(如滤色器或其它变色层)改变，所述另一层本身在装置内不发射初始光，但可基于发射层所发射的初始光而再发射光谱内容不同的改变光。
55.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。
56.根据本发明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。
57.根据本发明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，所述消费型产品具有一或多个电子组件模块(或单元)并入于其中。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、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、激光打印机、电话、移动电话、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、摄录像机、取景器、微型显示器(对角线小于2英寸的显示器)、3-d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制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18c到30c，并且更优选在室温下(20-25c)，但可以在这一温度范围外(例如-40c到80c)使用。
58.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，例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。更一般而言，有机装置，如有机
59.如先前所公开，ovjp技术使用无掩模、无溶剂印刷技术来产生并列式r-g-b装置，如大面积oled显示器。ovjp通常使用印刷头在图案化底板衬底上印刷oled材料的线。交替的红色、绿色和蓝色线可由非发射绝缘层，如像素界定层或聚酰亚胺网格线分离，所述绝缘层可平行于印刷有机线排列。单个像素可由跨越平行网格线放置横向网格线而形成。由ovjp喷雾锥的宽度和网格线的宽度两者来确定技术的分辨率。
60.本文公开的实施例提供通过使用改良的底板结构来改良所得装置的分辨率和/或像素密度的像素结构、技术和装置。可用于形成底板元件图案的光刻技术的分辨率可能能够比常规ovjp印刷技术高得多。相比之下，本文公开的实施例提供将ovjp印刷像素分成可单独寻址的区域以增加显示器分辨率的技术。本文公开的结构与ovjp沉积显示器有关，并且还可与任何线印刷沉积技术相关。还提供包括发射区域的至少两种颜色的基于oled的装置。在一些实施例中，一个区域可光学耦合到微腔，且另一个并非如此。提供包括像素的装置，其中像素内的仅一部分子像素耦合到微腔。在一些实施例中，通过将阳极分隔成两个或更多个独特区域，可在相邻像素之间共用印刷子像素。
61.常规ovjp和本文所公开的ovjp技术相比于其它用于制造oled显示器的技术的优势为其不需要精炼纯金属掩模，不使用溶剂来输送oled材料，使用标准可蒸发材料，且可缩放至大面积衬底。图3a展示基本ovjp系统。将oled材料置于密封、加热的容器中，惰性气体流动穿过所述容器。oled材料被汽化且经由加热的气体管线输送至印刷引擎。印刷引擎含有在衬底上印刷平行线的喷射阵列，所述衬底在喷射阵列下线性运动。线相隔一个像素宽度。输送至印刷引擎的材料可沉积于衬底的表面上或收集于印刷引擎中，以使得不存在腔室污染。由于方法不污染腔室或内部夹具，因此可在共同处理腔室内包含和操作多个印刷引擎。图3b展示其中可通过一个腔室中的独立ovjp印刷引擎来印刷红色、绿色和蓝色线的实例。
62.图4a-4c展示本文所公开的技术的功能细节。如图4a中所示，ovjp系统，包括本文
公开的那些系统的四种关键属性为：夹带、混合、喷射和图案生成(或印刷)。在源容器中发生夹带。在密封容器中加热oled材料，其中载气流动穿过每个腔室。系统不限于如图4a中所示的两个源容器，且更确切地说，可将任何数目的源连接至混合元件。举例来说，通过使用包括多种发射材料的源容器，可在单一沉积中沉积多种发射材料。通过源温度和载气流量来确定来自每个源容器的有机材料的通量。在混合元件中组合来自不同源的气流以在组合的气流中提供每种材料的均一浓度；例如在发射层中，主体和掺杂剂将被组合，如图4a中所示。通过使用多个源，多种掺杂剂可与单一主体一起使用，或可使用材料的其它组合。通过随着衬底相对于喷射头运动而将沉积材料限制于窄线的喷射材料流在表面上印刷材料。喷射头的孔经设计以提供匹配显示器的像素宽度和间距的印刷图案。
63.图4b展示用如本文所公开的ovjp印刷制造的并列式红色-绿色-蓝色(r-g-b)像素配置的实例。在此实例中，像素被布置成使得每种颜色的子像素在直线中排列且由布置于网格中的非发射绝缘像素界定层(pdl)来分离，所述网格通常为光可界定的聚酰亚胺材料。如图4b和4c中所示，如本文所公开，oled材料可沉积为在竖直pdl之间且遍布水平pdl延伸的连续线。因此，像素可由在竖直方向上沉积oled材料和在水平方向上的pdl，以及由底层底板电子装置的布置来界定。在常规ovjp技术中，竖直的ovjp印刷线的宽度限制可使用此类r-g-b-r-g-b像素重复图案实现的像素分辨率。但是，如下文进一步详细阐释，相比于使用受ovjp印刷宽度严格限制的常规ovjp技术可实现的分辨率，本文所公开的技术可实现高得多的分辨率。
64.图5a展示通过常规ovjp印刷头产生的通量分布的示意图。在沉积孔正下方的实例性分布的中心部分给出相对平坦的沉积剖面。在平坦区域的任一侧上，通量随着距沉积孔边缘的距离增加而减小。在距孔边缘的一些距离处，通量变为零。此倾斜区域可定义为沉积材料的剖面的“侧壁”。总沉积宽度等于中心部分加上两个侧壁部分。
65.图5b展示ovjp印刷头可如何相对于根据本文中所公开的实施例的非发射绝缘pdl网格布置，以使得分布的中心部分沉积于像素阳极501上且侧壁沉积于pdl 502上。值得注意的是，在本公开中已意识到，由于pdl区域为非发射的，因此来自pdl上的相邻像素的混合侧壁分布不影响像素装置特性。
66.在此实例中，平坦中心部分为约30μm宽，且每个侧壁为约20μm，总沉积线宽为约70μm。更一般而言，本文公开的技术和像素结构可应用于具有均匀中心区域和倾斜侧壁的截面沉积图案的任何线印刷沉积技术。其可与任何斜率的侧壁一起使用，包括如可通过dec型(递送-排气-限制)ovjp系统产生的急剧倾斜的侧壁剖面。
67.作为特定实例，通过考虑适合于65"8k显示器的ovjp印刷分布剖面，可见通过此技术提供的分辨率改良。分布的平坦区域为30μm宽，且倾斜侧壁为20μm宽，如图5b中所示。在此实例中，pdl宽度为22.5μm宽(如图10a中所示)。示出分布尺寸仅用于说明，且不应被视为限制技术的最终分辨率。图6a展示如关于图5b先前所述，红色、蓝色和绿色分布可如何在非发射绝缘pdl材料602、603、604、605上重叠。举例来说，非发射绝缘pdl的两个中心部分603、604可分别涂布有红色和蓝色oled材料或蓝色和绿色材料。外部部分602、605可分别涂布有红色和绿色oled材料。当跨越显示面板重复所述布置时，总体上非发射绝缘材料的内部部分可被由多个ovjp印刷头喷射的oled材料涂布，且仅最外区域可被仅由一个ovjp印刷头喷射的材料涂布。蓝色沉积物610相对于其它沉积物放大以易于说明。如所示出，蓝色沉积物
跨越两个pdl区域603、604延伸，且可在中间pdl区域603、604内的区域中覆盖红色和绿色oled沉积物、被其覆盖或与其混合。举例来说，当红色和蓝色印刷头同时操作时，pdl区域603可具有混合的红色和蓝色oled材料层。类似效应可出现于本文所公开的任一种技术中，使得显示面板的非发射部分可在其上具有一或多个oled沉积物，而不影响面板的操作，以便实现本文公开的效率和其它优势。
68.图6b展示在显示器底板的截面中的所得oled材料沉积剖面。图不按比例且为了清楚起见而放大ovjp沉积厚度。非发射绝缘pdl层的典型厚度为约1000nm，而oled沉积物通常在50nm至100nm范围内。如关于图6a所描述，可以看出由一或多个ovjp印刷头喷射的材料可沉积于pdl层上，而仅来自一个ovjp印刷头的材料沉积于pdl材料之间的有效发射像素区上。
69.图6a展示三个ovjp印刷头，其中一个印刷头用于各红色、绿色或蓝色发射材料。更一般而言，类似布置可经延伸以包括更多个ovjp印刷头。举例来说，可跨越有效显示区域重复相同红色/绿色/蓝色布置，或可使用额外或不同的材料。图7a展示类似配置，其包括在沉积期间相对于显示器底板的一排ovjp印刷头。在此实例中，跨越在如先前公开的底板上制造的显示器的有效区域重复图6a的红色/绿色/蓝色布置。图7b展示显示面板上的所得印刷线的俯视图，且非发射绝缘pdl材料条的条平行于印刷方向布置。(为了清楚起见，未示出水平pdl结构)。
70.图8a和8b展示包括水平pdl结构的类似实例。图8a展示相比于图7a的红色/绿色/蓝色ovjp印刷头的替代布置。更一般而言，印刷头的任何布置可用于实现发射区域在显示面板上的所需相对放置。图8b展示从显示面板衬底上方观看的所得像素结构，其中子像素中的类似散列指示相同发射材料或颜色，对应于图8a中所示的ovjp印刷头。此类结构可例如用于制造并列式rgb型像素。在此实例中，由虚线轮廓示出由在pdl材料之间沉积的三个子像素形成的单一像素。如由此布置和与本文提供的其它实例的类似性所示，可通过调节非发射pdl区域的发射像素区的水平和竖直宽度来调节显示面板的分辨率和填充因数，而无需调节ovjp印刷头本身，只要印刷头的沉积剖面不完全延伸遍及pdl区域，以使得来自单一印刷头的材料沉积于两个发射像素区域上。
71.图9a展示如针对红色/蓝色/绿色重复像素布置在本文所公开的像素布局和说明性尺寸。图9b展示穿过线901截取的相同显示面板的示意性截面。如先前公开，阳极含有通量分布的平坦截面，且pdl含有来自印刷头的倾斜侧壁分布。在此配置中，每个子像素含有一个对应于单个子像素的可个别寻址的阳极。
72.图9c展示显示面板，其具有如下增加像素密度的底板设计：通过将红色和绿色像素区和沉积物分成两半，以在每个有效子像素区域，即，对应oled沉积物的pdl之间的区域中形成两个子像素。每一半的红色和绿色子像素可通过修饰底板而个别寻址，但每种颜色由穿过ovjp印刷头一次来印刷。值得注意的是，尽管ovjp印刷头的印刷分辨率相对于图9a中所用的设计不改变，但像素尺寸从157.5μm减小为105μm。ovjp沉积剖面也相对于图9a中所示的剖面不变，但显示器的重复型式从r-b-g-r-b-g
…
变为r-r-b-g-g-b-r-r-b-g-g，且ovjp印刷头的布置从红色-蓝色-绿色-红色-蓝色-绿色变为红色-蓝色-绿色-蓝色-红色-蓝色-绿色-蓝色。图9d展示跨越线902截取的图9c中的显示面板的截面。
73.图10a和10b分别展示图9a和9c中的像素配置的横截面图。图10a展示具有157.5μm
或161个像素/英寸(ppi)的像素间距的标准r-b-g-r-b-g配置。如先前公开地分离红色和绿色像素将此实例中的像素间距减小至105μm，且将像素密度增加至242ppi，如图10b中所示。
74.如图9c、9d和10b中所示的分离像素设计的额外益处为蓝色像素的有效面积为分离的红色或绿色像素的面积的双倍。图11展示可通过减小水平pdl条之间的距离和相应地调节阳极和驱动电子装置来增加在竖直方向上的像素间距。为了说明这一点，图11b中的像素间距相比于图11a中的实例减小了一半且相应地增加在竖直方向上的像素密度(ppi)。值得注意的是，根据本文所公开的技术使像素密度加倍不需要ovjp方法本身的任何改变。相比之下，对于使用精炼纯金属掩模或其它掩模层的vte和类似制造技术，掩模的生产和排列将更复杂和高成本，因为像素密度增加。
75.前述实例展现通过沿显示器边缘的竖直方向印刷而实现的像素设计。也就是说，在这些实例中，ovjp印刷头跨越如所示出的显示器有效区域从“顶部”移动至“底部”，印刷跨越如先前公开的有效像素区域和非发射绝缘pdl材料两者延伸的连续线。可通过跨越显示器有效区域水平地印刷来实现相同结果。
76.也有可能朝着与显示器边缘的方向呈45度的方向印刷，而不是平行于显示器有效区域的一个边缘或另一个边缘。图12展示通过以与显示器的竖直边缘呈45度印刷而增加像素分辨率的替代底板设计实施例。在此实例中，红色、绿色和蓝色线跨越显示器交替。列以与显示器的水平和竖直边缘呈45度来旋转。如图12的左上角中所示，可实现148.46μm的像素间距距离，如由以下方程式1所表示，其中d为线距，52.5μm为线宽，其也用于平行于竖直显示器轴印刷的实例。在像素设计中使用此图案化可将显示器分辨率自初始的161ppi改良为170ppi。此外，如果d为小于52.5μm，则显示器分辨率将高于170ppi。使用本文公开的技术和布置，可实现在30、35、40、45、50、55、60μm或任何中间距离的范围内的d距离。
77.方程式1：
78.v&h：
79.as:d＝52.5μm
80.如图12中所示的偏角印刷也可以与如先前公开的像素分离技术结合使用。图13展示替代底板设计，其中以相对于显示器有效区域边缘呈45度角来印刷交替的红色、绿色和蓝色线，且每个子像素被pdl和底板电子装置进一步分成4个可个别寻址的子像素。如左上角中所示，可经由像素分离实现74.2μm的间距像素距离，如由方程式2所表示，其中d为线距且52.5μm为线宽。将此图案化应用于像素设计将改良此实例中的显示器分辨率，将其从初始的161ppi改良为342ppi分辨率。更一般而言，此类技术可实现至少342ppi的像素分辨率。
81.方程式2
82.h&v：
83.as d＝52.5μm
84.可通过以不同角度印刷不同颜色线来进一步增加像素分辨率，如图14中所示。在此实例中，平行于每一其它列中的纵轴来印刷蓝色线。沿与蓝色线方向呈负45度角来印刷红色线且每逢第4条线印刷。以与蓝色线方向呈正45度角来印刷绿色线且每逢第4列印刷，且通过蓝色列与红色线偏移。如左上角中所示，可实现111.4μm的像素间距距离，如由方程
式3所表示，其中d为线距且52.5μm为线宽。将此图案化应用于像素设计将改良显示器分辨率，将其从初始的161ppi改良为228ppi分辨率。更一般而言，可使用此类技术实现至少228ppi的像素分辨率。
85.方程式3：
86.h&v：
87.as d＝52.5μm
88.如先前公开，不同数目的ovjp印刷头可以与本文所公开的技术结合使用。尽管前述实例使用三个ovjp印刷头的重复型式，但可使用更多或更少的印刷头。图15a展示使用仅两种oled颜色的沉积来产生r-g-b显示器的像素和底板设计。在此实例中，经由两个或更多个ovjp印刷头将蓝色和黄色发射体沉积于衬底上。红色和绿色发射可通过使用滤色器、腔设计和/或磷光体而由黄色发射产生。黄色像素可分成两个可个别寻址的区域，其中的每一个可用于红色或绿色发射。在此实例中，通过印刷头的每种颜色沉积的材料可延伸跨越如所示的多个像素有效区和/或多个非发射绝缘pdl区域。在一些情况下，像素有效区可均不具有两种颜色的沉积，使得每个像素有效区域仅初始地发射黄光或蓝光(其可通过使用滤色器或其它颜色改变组件来进一步修饰)。或者，两种发射颜色可沉积于一些像素有效区域上，如其中除了单色子像素以外还需要白色子像素。
89.图15a展示蓝色和黄色分布可如何重叠于分离黄色和蓝色沉积物的pdl的部分上。图15b和15c展示在显示器底板的截面中的所得oled材料沉积剖面，和通过将蓝色和黄色像素分成两半而增加的像素密度。黄色发射可通过在此实例中使用滤色器而转化为红色和/或绿色。黄色印刷线的两个半边可使用一个ovjp印刷孔同时沉积，如图15a中所示，且可通过修饰底板或盖玻璃而分别用红色和绿色滤色器分成两个子像素。图15b展示底部发射显示面板的实例，所述显示面板具有位于下方或并入衬底中的滤色器。图15c展示具有安置于盖玻璃上的滤色器的顶部发射显示器。
90.图16a和16b展示类似布置，其具有使用蓝色和黄色像素来增加像素分辨率的底板设计，其中黄色的颜色转化产生红光和绿光。在此实例中，蓝色线在一次印刷穿过的情况下沉积至两行子像素中(例如52.5μm宽)。黄色线在一次印刷穿过的情况下沉积至四行子像素中(例如105μm宽)，并且还使用滤色器来产生g-r-r-g子像素。图16a展示穿过图16b中的线1601截取的显示面板的截面，且展示像素间距距离为78.5μm的g-r-b-b-r-g-g-r-b-b-r-g配置，如由方程式4所表示。将此图案化应用于像素设计可将显示器分辨率从初始的161ppi改良为323ppi。
91.方程式4
[0092][0093]
当使用ovjp沉积物的两种颜色时，也可使用如关于三个ovjp沉积物在先前公开的偏角和像素分离技术。图17展示经由如先前公开的像素分离来增加像素分辨率的用于两色沉积的布置和底板设计。在此实例中，以于竖直和水平显示器边缘呈45度来印刷黄色和蓝色线，且以y-b-y-b型式交替。通过蓝色ovjp印刷线沉积的所有像素均被pdl分成四个子像素。类似地，通过黄色ovjp线图案化的像素也被pdl分成四个子像素，且这些子像素用红色
和绿色滤色器进一步图案化。如左上角中所示，可经由像素分离实现74.2μm的像素间距距离，如由方程式5所表示，其中线距d＝52.5μm且52.5μm为线宽。将此图案化应用于像素设计将显示器分辨率从初始的161ppi改良为342ppi分辨率。
[0094]
方程式5：
[0095]
h&v：
[0096]
as d＝52.5μm
[0097]
如本文所用，衬底的“有效显示部分”是指具有与所制造的显示面板的边平行的边的最小矩形区域，其涵盖显示面板的所有有效区。举例来说，图9c中的虚线矩形910指示所示出的面板的有效显示部分。值得注意的是，在本文先前公开的所有布置和技术中，ovjp印刷头可经操作以使其在从面板或衬底的有效显示部分的一个边缘到另一个边缘的连续线中沉积oled材料，包括发射有机材料。举例来说，在图4b、4c、7b、8b、9a、9b、11a和11b中，ovjp印刷头可经操作以从所说明有效显示部分的顶部到底部沉积oled材料的连续线。类似地，在图12、13、14、16和17中所示的布置中，ovjp印刷头可从面板的有效显示部分的一个边缘到另一个边缘连续操作，尽管边缘可能不是面板的平行相对边缘。举例来说，印刷头可从左边缘对角地移动跨越面板到达底部边缘，但仍连续操作且在跨越衬底的连续线中沉积oled材料。相比于常规印刷技术，印刷头不必在沉积于子像素行中之间开始和停止。连续操作允许更高效制造，而不需要精确排列ovjp印刷头，因为侧壁沉积物在如先前公开的非发射pdl材料上沉积。此外，本文所公开的ovjp技术可比毯式沉积技术有利，因为其不需要精炼纯金属掩模或其它掩蔽组件以便在有效子像素区域上沉积。
[0098]
本文所公开的技术也可用于使用一组共同的ovjp印刷头在单一衬底上印刷多个显示面板。举例来说，多个面板可布置于单一衬底上，跨越所述衬底，ovjp印刷头可印刷oled材料的连续线，之后衬底可被切割或另外分离成个别面板。图18展示单一衬底1800的示意图(不按比例)，在所述衬底上制造两个显示面板1810、1820。ovjp印刷头可用于跨越两个面板不中断地沉积oled材料1805的连续线。此类布置可与先前公开任一种技术一起使用，包括两色或三色沉积、偏角沉积等。可使用任何尺寸和形状的显示面板，且在共同衬底上制造的面板可具有相同或不同的形状、纵横比、尺寸或任何其它物理参数。此外，在一些实施例中，可使用跨越整个衬底延伸的一行或其它阵列的ovjp印刷头，由此允许使用通过ovjp印刷头沉积的oled材料的连续线在衬底上经所有面板进行有效沉积。
[0099]
当单独或以各种组合使用时，本文所公开的技术可允许比使用常规ovjp和其它技术可实现更高效得多地基于ovjp来制造高分辨率显示器。本文公开的实施例可实现100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360ppi或更高的分辨率，或任何中间或居间的分辨率。通过在一个方向上调节像素分离且在另一方向上调节ovjp印刷头间距，和/或通过使用偏角沉积技术，可实现任何此类所需分辨率。
[0100]
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进一步包含包括碳纳米管的层。
[0101]
在一些实施例中，所述oled进一步包含包括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。
[0102]
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。
[0103]
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，所述化合物可以经由磷光、荧光、热激活延迟荧光(即tadf，也称为e型延迟荧光)、三重态-三重态消灭或这些工艺的组合产生发射。
[0104]
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。
[0105]
有机层还可包括主体。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，主体可包括金属络合物。所述主体可为无机化合物。
[0106]
与其它材料的组合
[0107]
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。
[0108]
本文中所公开的不同发射层和非发射层以及布置可以使用不同材料。适合材料的实例公开于美国专利申请公开案第2017/0229663号中，其以全文引用的方式并入。
[0109]
导电性掺杂剂：
[0110]
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。
[0111]
hil/htl：
[0112]
用于本发明中的空穴注入/传输材料未特别限制，并且可以使用任何化合物，只要所述化合物典型地用作空穴注入/传输材料即可。
[0113]
ebl：
[0114]
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。
[0115]
主体：
[0116]
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。
[0117]
hbl：
[0118]
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。
[0119]
etl：
[0120]
电子传输层(etl)可以包括能够传输电子的材料。电子传输层可为固有的(未经掺杂的)或经掺杂的。可使用掺杂来增强导电性。etl材料的实例不受特定限制，且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要其典型地用于传输电子即可。
[0121]
电荷产生层(cgl)
[0122]
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。
[0123]
应理解，本文所述的各种实施例仅借助于实例，并且并不意图限制本发明的范围。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并不意图是限制性的。