经由有机蒸气喷射印刷(OVJP)递送有机材料的设备和方法与流程

经由有机蒸气喷射印刷(ovjp)递送有机材料的设备和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年5月11日提交的美国专利申请序列号63,022,631的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及高温、低轮廓、可粘合的气体分配板和对向板，用于将喷射头联接到较大的气体递送系统，从而经由有机蒸气喷射印刷(ovjp)来递送有机材料，以及包括所述气体分配板和对向板的装置和技术。


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。用于制造这样的装置的许多材料相对便宜，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，有机发射层发光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂调节。
5.oled利用有机薄膜，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、照明和背光应用中的越来越引人注目的技术。在美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中描述了几种oled材料和构造，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
6.磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。针对所述显示器的行业标准需要适合于发射特定色彩(称为“饱和”色彩)的像素。确切地说，这些标准需要饱和的红色、绿色以及蓝色像素。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熟知的cie坐标来测量色彩。
7.如本文所用，术语“有机”包括可以用于制造有机光电装置的聚合材料以及小分子有机材料。“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不会将分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状的核心部分，所述树枝状由一系列建立在核心部分上的化学壳组成。树枝状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“置于”第二层“上方”时，第一层被置于离衬底较远处。除非规定第一层与第二层“接触”，否则在第一层与第二层之间可能存在其它层。举例来说，阴极可以被描述为“置于”阳极“上方”，尽管在两者之间存在各种有机层。
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、分散或输送和/或从液体介质沉积。
10.当据信配体直接促成发射材料的光敏性质时，配体可以称为“光敏性的”。当据信配体不有助于发射材料的光敏性质时，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，并且如本领域技术人员一般将理解，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，将“较高”功函数说明为在向下方向上距真空能级较远。因此，homo和lumo能级的定义遵循与功函数不同的定则。
13.本文可以参考层、材料、区域和装置发射的光的色彩描述它们。一般来说，如本文所用，描述为产生光的特定色彩的发射区域可以包括一或多个呈堆叠方式安置在彼此上的发射层。
14.如本文所用，“红色”层、材料、区域或装置是指在约580
‑
700nm的范围内发射光或在所述区域中在其发射光谱中具有最高峰的层、材料、区域或装置。类似地，“绿色”层、材料、区域或装置是指发射或具有峰值波长在约500
‑
600nm范围内的发射光谱的层、材料、区域或装置；“蓝色”层、材料或装置是指发射或具有峰值波长在约400
‑
500nm范围内的发射光谱的层、材料或装置；“黄色”层、材料、区域或装置是指具有峰值波长在约540
‑
600nm范围内的发射光谱的层、材料、区域或装置。在一些布置中，单独的区域、层、材料、区域或装置可以提供单独的“深蓝色”和“浅蓝色”光。如本文所用，在提供单独的“浅蓝色”和“深蓝色”的布置中，“深蓝色”分量是指具有比“浅蓝色”分量的峰值发射波长小至少约4nm的峰值发射波长的分量。通常，“浅蓝色”分量的峰值发射波长在约465
‑
500nm的范围内，而“深蓝色”分量的峰值发射波长在约400
‑
470nm的范围内，不过一些配置的这些范围可能会有所不同。类似地，变色层是指将光的另一色彩转换或修改成具有关于所述色彩指定的波长的光的层。例如，“红色”滤色器是指产生波长在约580
‑
700nm范围内的光的滤色器。通常，有两类变色层：通过去除不需要的光波长来修改光谱的滤色器，以及将较高能量的光子转换为较低能量的变色层。“颜色的”分量是指当被激活或使用时产生或以其它方式发射具有如前所述的特定颜色的光的分量。例如，“第一颜色的第一发射区域”和“不同于第一颜色的第二颜色的第二发射区域”描述了两个发射区域，所述发射区域当在装置内激活时发射如前所述的两种不同的颜色。
15.如本文所使用的，基于最初由材料、层或区域产生的光，与最终由相同或不同结构
发射的光相反，可将发射材料、层和区域彼此区分开，并与其它结构区分开。最初的光产生通常是能级变化的结果，所述能级变化引起了光子的发射。例如，有机发射材料可以最初产生蓝光，所述蓝光可以通过滤色器、量子点或其它结构转换为红光或绿光，使得完整的发射堆叠或子像素发出红光或绿光。在这种情况下，即使子像素是“红色”或“绿色”分量，最初发射材料或层也可以称为“蓝色”分量。
16.在某些情况下，可以优选地根据1931cie坐标来描述组分，例如发射区、子像素、变色层等的颜色。例如，黄色发射材料可以具有多个峰值发射波长，一个在“绿色”区域的边缘或接近边缘，一个在“红色”区域的边缘或接近边缘，如前所述。因此，如本文所使用的，每个颜色术语还对应于1931cie坐标颜色空间中的形状。1931cie颜色空间的形状是通过遵循两个色点和任何其它内部点之间的轨迹构造的。例如，可以如下所示定义红色、绿色、蓝色和黄色的内部形状参数：
[0017][0018]
关于oled的更多细节和上述定义可见于美国专利第7,279,704号，所述专利以全文引用的方式并入本文中。


技术实现要素：

[0019]
根据一个实施例，还提供一种有机发光二极管/装置(oled)。oled可以包括阳极、阴极以及安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层。根据一个实施例，所述有机发光装置并入一或多种选自以下的装置中：消费型产品、电子组件模块和/或照明面板。
[0020]
根据一个实施例，一种设备可以包括装置，所述装置具有安置在微加工射流管芯上的微喷嘴阵列。所述装置可以包括第一气体分配板和第二对向板，其中所述微加工射流管芯安置在所述第一气体分配板与所述第二对向板之间。第一气体分配板可以利用气密性密封不可逆地接合到所述微喷嘴阵列上，其中第一气体分配板包括多个经密封流动路径。歧管可以可逆地接合到第一气体分配板上，其中所述微加工射流管芯和所述第一气体分配板和所述第二对向板可以安置在所述歧管之间。所述设备可以包括与主动冷却源热接触的导热板，其中所述导热板具有至少一个贯穿其整个厚度的窗口，所述装置的所述第一气体分配板和所述第二对向板、所述微加工射流管芯的一部分以及所述微喷嘴阵列穿过所述窗口突出，以使所述窗口横截面的短轴为所述装置在相对于所述导热板的运动范围内提供间隙配合。所述设备可以包括与所述第一气体分配板流体连通的一或多个热蒸发源，其中所述歧管可以经由所述第一气体分配板内的多个经密封流动路径与所述微喷嘴阵列流体连通。
[0021]
所述装置的微喷嘴阵列可以安置在微加工射流管芯的边缘上。所述微喷嘴阵列可以安置在所述微射流管芯的一面上。
[0022]
所述装置的微加工射流管芯可以包括硅、石英和/或金属中的至少一种。
[0023]
所述装置的第二对向板可以是第二气体分配板，其中歧管利用气密性密封接合到第一气体分配板上。
[0024]
所述装置的多个经密封流动路径中的至少一个可以被配置为承载有机蒸气和惰性载气的混合物。
[0025]
所述装置的第一气体分配板可以具有靠近所述微喷嘴阵列的区段，所有流动路径均穿过所述区段，且所述区段的深度的纵横比不超过所述区段的宽度或高度的10％。如通篇所使用的，深度可以是垂直于微喷嘴阵列的一面的方向。
[0026]
所述设备的导热板可以为所述微喷嘴阵列所作用的物体屏蔽由歧管和多个蒸发源产生的热量。
[0027]
所述装置的密封可以是垫圈或接头。所述装置的微喷嘴阵列可以使用玻璃料、陶瓷粘接剂、粘合和/或软钎料或硬钎料化合物在高于350℃或高于500℃的回流温度下不可逆地接合到第一气体分配板和第二对向板上以形成密封。所述装置的第一气体分配板可以包括在室温与软钎料的回流温度之间具有小于6
×
10
‑6k
‑1的平均热膨胀系数的材料。
[0028]
所述装置的第一气体分配板和第二对向板可以由钼、钨、可伐合金(kovar)、氮化铝和/或氮化硅中的至少一种制造。
[0029]
所述设备可以包括与所述微喷嘴阵列热耦合的加热器，其中所述加热器被配置为加热所述微喷嘴阵列。微喷嘴阵列可以将气体的对流射流引导到衬底的表面上。
[0030]
所述设备的微喷嘴阵列和衬底可以被配置为相对于彼此移动。
[0031]
所述装置的微加工射流管芯和微喷嘴阵列可以包含硅。
[0032]
导热板可以具有衬有绝缘材料的窗口。所述微喷嘴阵列和所述第一气体分配板可以包括所述装置的至少一部分，所述至少一部分穿过所述导热板的窗口突出，使得所述装置的法线平面平行于所述第一气体分配板的深度维度。
[0033]
所述装置的第一气体分配板和第二对向板可以包括电阻加热器。所述装置的第一气体分配板和第二对向板可以包括一或多种选自石英、硼硅酸盐玻璃、氧化铝和/或云母的绝热材料。所述装置的第一气体分配板和第二对向板中的至少一个可以被构造成使气体被馈送通过。
[0034]
所述设备可以包括可变形金属垫圈，其中所述第一气体分配板使用所述可变形金属垫圈密封到所述歧管上。可变形金属垫圈可以可逆地密封到装置上。所述可变形金属垫圈可以包含与所述歧管成一体的材料。
[0035]
所述装置的第一气体分配板可以包含多个经蚀刻或经研磨的材料层，所述材料层使用与用于将微喷嘴阵列接合到第一气体分配板上的材料的回流温度相比更高的形成温度粘合在一起。
[0036]
根据一个实施例，一种设备可以包括具有微喷嘴阵列的装置。所述装置可以包括第一气体分配板，所述第一气体分配板利用气密性密封不可逆地接合到微喷嘴阵列上，其中第一气体分配板包括多个经密封流动路径。所述装置的一或多个热蒸发源可以与第一气体分配板流体连通。所述装置可以包括歧管，其中第一气体分配板可逆地接合到歧管上。歧管可经由第一气体分配板内的多个经密封流动路径与微喷嘴阵列流体连通。这些流动路径中的至少一个可以携带有机蒸气和惰性载气的混合物。第一气体分配板可以具有靠近微喷
嘴阵列的区段，所有流动路径均穿过所述区段，且所述区段的深度不比所述微喷嘴阵列在其连接点处的深度宽，其中所述深度可以是垂直于微喷嘴阵列面的方向。所述设备可以包括导热板，其中第一气体分配板和导热板与主动冷却源热接触。导热板可以具有至少一个贯穿其整个厚度的窗口，所述装置可以穿过所述窗口突出，以使所述窗口横截面的短轴至少为所述装置的至少所述微喷嘴阵列在所述装置相对于所述导热板的运动范围内提供间隙配合，使得所述导热板为所述微喷嘴阵列所作用的物体屏蔽由所述歧管和所述一或多个热蒸发源产生的热量。
[0037]
所述装置的密封可以是垫圈或接头。所述装置的微喷嘴阵列可以使用例如玻璃料、陶瓷粘接剂、粘合和/或软钎料或硬钎料化合物在可能高于350℃或高于500℃的回流温度下不可逆地接合和/或附接到所述装置上。第一气体分配板可以包含在室温与软钎料的回流温度之间具有小于6
×
10
‑6k
‑1的平均热膨胀系数的材料。所述装置可以包含钼、钨、可伐合金、氮化铝和/或氮化硅中的至少一种。
[0038]
所述设备可以包括与所述微喷嘴阵列热耦合的加热器，其中所述加热器被配置为加热所述微喷嘴阵列。
[0039]
所述装置的微喷嘴阵列可以将气体的对流射流引导到衬底的表面上。微喷嘴阵列和衬底被配置为相对于彼此移动。微喷嘴阵列可以包含硅。
[0040]
所述设备的导热板可以包含衬有绝缘材料的窗口。
[0041]
所述装置可以包括可变形金属垫圈，其中所述第一气体分配板使用所述可变形金属垫圈密封到所述歧管上。可变形金属垫圈可以可逆地密封到装置上。在一些实施例中，可变形金属垫圈包含与歧管成一体的材料。
附图说明
[0042]
图1示出了有机发光装置。
[0043]
图2示出了不具有单独的电子传输层的倒置式有机发光装置。
[0044]
图3示出了ovjp喷射头，其中微喷嘴阵列位于微加工管芯的边缘上。
[0045]
图4a示出了根据所公开主题的实施例，具有微喷嘴阵列的ovjp喷射头位于微加工管芯的边缘上，所述微加工管芯结合有气体分配板和对向板。
[0046]
图4b示出了根据所公开主题的实施例，具有微喷嘴阵列的ovjp喷射头位于微加工管芯的边缘上，所述微型喷嘴结合有气体分配板，其中供气和排气都从总成的同一侧铺设管道。
[0047]
图5a示出了根据所公开主题的实施例，具有微喷嘴阵列的ovjp喷射头位于微加工管芯的边缘上，所述微加工管芯包括气体分配板和对向板，在冷却板中的窗口周围有额外的隔热材料。
[0048]
图5b示出了根据所公开主题的实施例，具有微喷嘴阵列的ovjp喷射头位于微加工管芯的边缘上，所述微加工管芯包括气体分配板和对向板，在气体分配板与对置板周围有额外的隔热材料形成护套。
[0049]
图6示出了根据所公开主题的实施例的由ovjp喷射头施加在衬底上的热负荷。
[0050]
图7示出了ovjp喷射头的替代实施例，其中，微喷嘴阵列位于微加工管芯的一面上。
[0051]
图8示出了根据所公开主题的实施例的ovjp喷射头的替代实施例，其中，微喷嘴阵列位于包括气体分配板和对向板的微加工管芯的一面上。
具体实施方式
[0052]
一般来说，oled包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入电洞并且阴极注入电子到一或多个有机层中。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。当激子经由光电发射机制弛豫时，发射光。激子可以局限于激元(excimer)或激态复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
[0053]
最初的oled使用发射分子，所述发射分子从其单线态(“荧光”)发射光，如例如在美国专利第4,769,292号中所公开的，所述专利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。
[0054]
最近，已经论证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,“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的绿色有机发光装置(very high
‑
efficiency green organic light
‑
emitting devices based on electrophosphorescence)”,应用物理通讯(appl.phys.lett.),第75卷,第3期,4
‑
6(1999)(“巴尔多
‑
ii”)以全文引用的方式并入本文中。磷光在美国专利第7,279,704号的第5栏
‑
第6栏中有更详细的描述，所述专利以引用的方式并入。
[0055]
图1示出有机发光装置100。附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和阻挡层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。可以通过依次沉积所描述的层来制造装置100。这些不同的层以及示例材料的特性和功能更详细地描述在us7,279,704的第6栏
‑
第10栏，所述文献以引用的方式并入。
[0056]
这些层中的每一者有更多实例。例如，在美国专利第5,844,363号中公开了一种柔性且透明的衬底
‑
阳极组合，所述专利以全文引用的方式并入。p掺杂的空穴传输层的实例是以50:1的摩尔比掺杂有f4‑
tcnq的m
‑
mtdata，如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开的，所述申请公开以全文引用的方式并入本文中。发射材料和主体材料的实例公开在颁予汤普森(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。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号中所公开的，所述申请公开以全文引用的方式并入本文中。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，所述阴极包括复合阴极，所述复合阴极具有金属(例如mg:ag)的薄层，上覆透明、导电、溅射沉积的ito层。阻挡层的理论和用途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。在美国专利申请公开第2004/0174116号中提供了注入层的实例，所述申请公开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，所述申请公开以全文引用的方式并入。
[0057]
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配置具有安置在阳极上的阴极，并且装置200具有安置在阳极230下的阴极215，所以装置200可以称为“倒转”oled。可以在装置200的相应层中使用与相对于装置100所描述的材料相似的材料。图2提供了可以如何从装置100的结构中省略一些层的一个实例。
[0058]
图1和2中所示的简单的层状结构通过非限制性实例的方式提供，并且应当理解，本发明的实施例可以结合多种其它结构来使用。所描述的特定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。可以基于设计、性能和成本因素，通过以不同方式组合所描述的各个层来实现功能性oled，或可以完全省略若干层。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。尽管本文所提供的实例中的许多实例将各种层描述为包含单一材料，但应理解，可以使用材料的组合(例如主体与掺杂剂的混合物)或更一般来说，混合物。此外，层可以具有各种子层。本文中给予各个层的名称不意欲具有严格限制性。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”。这种有机层可以包含单层，或者可以进一步包含例如相对于图1和2所描述的不同有机材料的多个层。
[0059]
也可以使用未具体描述的结构和材料，例如包含聚合材料(pled)的oled，如颁予弗兰德(friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开的，所述专利以全文引用的方式并入本文中。借助于另一实例，可以使用具有单个有机层的oled。oled可以被堆叠，例如，如颁予福雷斯特(forrest)等人的美国专利第5,707,745号中所描述的，所述专利以全文引用的方式并入。oled结构可以偏离图1和2所示的简单的层状结构。例如，衬底可以包括成角度的反射表面以改善出耦，例如颁予福雷斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台面结构，和/或颁予布洛维奇(bulovic)等人美国专利第5,834,893号中所述的凹坑结构，所述专利以全文引用的方式并入。
[0060]
在本文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，可以包括量子点。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“发射层”或“发射材料”可以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。此类发射层可以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，或其还可以包括所述单独发射材料或其它发射体，或其本身可以通过施加电流而直接发光。类似地，变色层、彩色滤光片、上转换或下转换层或结构可以包括含有量子点的材料，但此类层可以不视为如本文中所公开的“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，所述初始光可以通过本身在装置内不发射初始光的另一层(如彩色滤光片或其它变色层)改变，还可以基于发射层所发射的初始光，再发射光谱内容不同的改变光。
[0061]
除非另外规定，否则可以通过任何合适方法来沉积各种实施例的层中的任一者。对于有机层，优选的方法包括热蒸发；喷墨，例如美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述，所述专利以全文引用的方式并入；有机气相沉积(ovpd)，例如颁予福雷斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述，所述专利以全文引用的方式并入；以及通过有机蒸气喷射
印刷(ovjp)进行沉积，例如美国专利第7,431,968号中所述，所述专利以全文引用的方式并入。其它合适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经由掩模进行沉积；冷焊，例如美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述，所述专利以全文引用的方式并入；以及与某些沉积方法(例如喷墨法和ovjd)相关的图案化。还可以使用其它方法。可以修改待沉积的材料，以使其与具体沉积方法相容。举例来说，可以在小分子中使用具支链或无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
‑
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，因为不对称材料可以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。
[0062]
根据本发明的实施例制造的装置可以进一步任选地包括阻挡层。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相的组合物以及具有多相的组合物。任何合适的材料或材料的组合可以用于阻挡层。阻挡层可以掺有无机或有机化合物或两者。优选的阻挡层包括聚合材料和非聚合材料的混合物，如美国专利第7,968,146号、pct专利申请第pct/us2007/023098号和第pct/us2009/042829号中所述，所述文献以全文引用的方式并入本文中。为了被认为是“混合物”，构成阻挡层的上述聚合材料和非聚合材料应在相同的反应条件下沉积和/或同时沉积。聚合材料与非聚合材料的重量比可以在95:5至5:95的范围内。聚合材料和非聚合材料可以由相同的前体材料形成。在一个实例中，聚合材料和非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
[0063]
在一些实施例中，安置于有机发射层上的阳极、阴极或新层中的至少一个充当增强层。增强层包含展现表面等离子共振的等离子材料，所述材料非辐射耦合到发射体材料且将激发态能量从发射体材料转移至表面等离子极化激元的非辐射模式。增强层以不超过与有机发射层的阈值距离提供，其中由于增强层的存在，发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数，且阈值距离是总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数的距离。在一些实施例中，oled进一步包含出耦层。在一些实施例中，出耦层在增强层上安置于有机发射层的相对侧上。在一些实施例中，出耦层安置于发射层的与增强层相对的侧上，但仍使能量从增强层的表面等离子模式出耦。出耦层将能量从表面等离子极化激元散射。在一些实施例中，此能量以光子形式散射至自由空间。在其它实施例中，所述能量从表面等离子模式散射至装置的其它模式，例如(但不限于)有机波导模式、基底模式(substrate mode)或另一波导模式。如果能量散射至oled的非自由空间模式，则可并入其它出耦方案以将能量提取至自由空间。在一些实施例中，一或多个介入层可安置于增强层与出耦层之间。介入层的实例可为介电材料，包括有机物、无机物、钙钛矿、氧化物，且可以包括这些材料的堆叠和/或混合物。
[0064]
增强层改变了发射体材料所驻留的介质的有效特性，从而引起以下任何一项或全部：发射率降低、发射线形改变、发射强度随角度变化、发射体材料的稳定性、oled效率的变化以及降低的oled装置效率滚降(roll
‑
off)。将增强层置于阴极侧、阳极侧或两侧产生利
用以上提及的效应中的任一者的oled装置。除了本文中提及以及图中展示的各种oled实例中说明的特定功能层之外，根据本公开的oled还可以包括通常可见于oled中的其它功能层中的任一种。
[0065]
增强层可以由等离子材料、光学活性超材料或双曲线超材料构成。如本文所用，等离子材料是在电磁波谱的可见或紫外区中介电常数的实数部分越过零的材料。在一些实施例中，等离子材料包括至少一种金属。在这样的实施例中，金属可以包括ag、al、au、ir、pt、ni、cu、w、ta、fe、cr、mg、ga、rh、ti、ru、pd、in、bi、ca中的至少一种、这些材料的合金或混合物，和这些材料的堆叠。一般来说，超材料是由不同材料构成的介质，其中介质作为整体与其材料组成部分的总和不同地起作用。具体来说，我们将光学活性超材料定义为具有负介电常数和负磁导率两者的材料。另一方面，双曲线超材料是介电常数或磁导率对于不同空间方向具有不同正负号的各向异性介质。光学活性超材料和双曲线超材料严格地区别于许多其它光子结构，例如分布式布拉格反射器(distributed bragg reflector，“dbr”)，因为介质在传播的方向上对于光的波长的长度尺度应呈现均匀。使用本领域技术人员可以理解的术语：超材料在传播方向上的介电常数可以通过有效的介质近似来描述。等离子材料和超材料提供了可以按多种方式增强oled性能的控制光传播的方法。
[0066]
在一些实施例中，增强层提供为平面层。在其它实施例中，增强层具有周期性、准周期性或随机布置的波长尺寸化特征，或周期性、准周期性或随机布置的亚波长尺寸化特征。在一些实施例中，波长尺寸化特征和亚波长尺寸化特征具有锐边缘。
[0067]
在一些实施例中，出耦层具有周期性、准周期性或随机布置的波长尺寸化特征，或周期性、准周期性或随机布置的亚波长尺寸化特征。在一些实施例中，出耦层可由多个纳米粒子构成，且在其它实施例中，出耦层由安置于材料上的多个纳米粒子构成。在这些实施例中，出耦可通过以下中的至少一种来调谐：改变多个纳米粒子的尺寸、改变多个纳米粒子的形状、改变多个纳米粒子的材料、调节材料的厚度、改变材料或安置于多个纳米粒子上的额外层的折射率、改变增强层的厚度和/或改变增强层的材料。装置的多个纳米粒子可由以下中的至少一种形成：金属、介电材料、半导体材料、金属合金、介电材料的混合物、一或多种材料的堆叠或分层和/或一种类型的材料的核，且其涂布有不同类型的材料的壳。在一些实施例中，出耦层由至少金属纳米粒子构成，其中金属选自由以下组成的群组：ag、al、au、ir、pt、ni、cu、w、ta、fe、cr、mg、ga、rh、ti、ru、pd、in、bi、ca、这些材料的合金或混合物，和这些材料的堆叠。多个纳米粒子可以具有安置于其上的额外层。在一些实施例中，发射的极化可以使用出耦层来调谐。改变出耦层的维度和周期性可以选择一类优先出耦到空气的极化。在一些实施例中，出耦层也充当装置的电极。
[0068]
据信荧光oled的内部量子效率(iqe)可以经由延迟荧光超过自旋统计极限的25％。如本文所用，存在两种类型的延迟荧光，即p型延迟荧光和e型延迟荧光。p型延迟荧光由三重态
‑
三重态消灭(tta)产生。
[0069]
另一方面，e型延迟荧光不依赖于两个三重态的碰撞，而是依赖于三重态与单重态激发态之间的热粒子数。需要能够产生e型延迟荧光的化合物以便具有极小单重态
‑
三重态间隙。热能可以激活由三重态跃迁回到单重态。这种类型的延迟荧光也称为热激活延迟荧光(tadf)。tadf的显著特征在于，延迟分量随温度归因于热能增加的升高而增加。如果反向系间窜越速率足够快以使来自三重态的非辐射衰减降至最低，则反向填充的单重态激发态
的比例可能会达到75％。总的单重态分数可以是100％，远远超过了电生激子的自旋统计极限。
[0070]
e型延迟荧光特征可以见于激发复合物系统或单一化合物中。不受理论束缚，相信e型延迟荧光需要发光材料具有小单重态
‑
三重态能隙(δes
‑
t)。有机含非金属的供体
‑
受体发光材料可能能够实现这点。这些材料的发射通常表征为供体
‑
受体电荷转移(ct)型发射。这些供体
‑
受体型化合物中homo与lumo的空间分离通常产生小δes
‑
t。这些状态可以包括ct状态。通常，供体
‑
受体发光材料通过将电子供体部分(例如氨基或咔唑衍生物)与电子受体部分(例如含n的六元芳香族环)连接而构建。
[0071]
根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的可以并入到多种电子产品或中间组件中的电子组件模块(或单元)中。此类电子产品或中间组件的实例包括可以由最终用户产品制造商使用的显示屏、照明装置，例如分立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。根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的其中并入有电子组件模块(或单元)中的一或多者的消费型产品中。公开了一种包含oled的消费型产品，所述oled的有机层中包括本发明化合物。此类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者的任何种类的产品。这样的消费型产品的一些实例包括平板显示器、曲面显示器、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、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板电脑、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、摄像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、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而制造的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。打算将所述装置中的许多装置在对人类来说舒适的温度范围中使用，如18℃到30℃，并且更优选在室温下(20
‑
25℃)，但可以在此温度范围外(例如
‑
40℃到80℃)使用。
[0072]
本文所述的材料和结构可以应用于不同于oled的装置中。举例来说，例如有机太阳能电池和有机光检测器的其它光电子装置可以使用所述材料和结构。更一般来说，如有机晶体管的有机装置可以采用所述材料和结构。
[0073]
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，oled是透明或半透明的。在一些实施例中，所述oled进一步包含有包含碳纳米管的层。
[0074]
在一些实施例中，所述oled进一步包含含有延迟荧光发射体的层。在一些实施例中，所述oled包括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、手持式装置或可穿戴式装置。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，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。
[0075]
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。
[0076]
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。
[0077]
本文所公开的oled可以并入到一或多种消费型产品、电子组件模块和照明面板中。所述有机层可以是发射层，并且所述化合物在一些实施例中可以是发射掺杂剂，而所述化合物在其它实施例中可以是非发射掺杂剂。
[0078]
所述有机层还可以包括主体。在一些实施例中，优选两种或更多种主体。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，所述主体可以包括金属络合物。所述主体可以是无机化合物。
[0079]
与其它材料的组合
[0080]
本文描述为可用于有机发光装置中的具体层的材料可以与存在于所述装置中的多种其它材料组合使用。举例来说，本文中所公开的发光掺杂剂可以与可能存在的多种主体、输送层、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，并且本领域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。
[0081]
本文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。合适的材料的实例公开在美国专利申请公开第2017/0229663号中，所述申请公开以全文引用的方式并入。
[0082]
导电性掺杂剂：
[0083]
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产生电荷载体而增加，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。
[0084]
hil/htl：
[0085]
用于本发明中的空穴注入/输送材料未特别限制，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/输送材料即可。
[0086]
ebl：
[0087]
电子阻挡层(ebl)可用于减少离开发射层的电子和/或激子的数目。与没有阻挡层的类似装置相比，在装置中这种阻挡层的存在可导致基本上更高的效率和/或更长的寿命。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材料具有更高lumo(更接近真空能级)和/或更高三重态能量。在一些实施例中，与最接近ebl界面的主体中的一或多个相比，ebl材料具有更高lumo(更接近真空能级)和或更高三重态能量。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。
[0088]
主体：
[0089]
本发明的有机el装置的发光层优选地至少含有金属复合物作为发光材料，且可以含有使用金属复合物作为掺杂剂材料的基质材料。基质材料的实例未特别限制，且可以使用任何金属复合物或有机化合物，只要基质的三重态能量大于掺杂物的三重态能量即可。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。
[0090]
hbl：
[0091]
可以使用空穴阻挡层(hbl)来减小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，所述阻挡层在装置中的存在可以产生大体上更高的效率和/或更长的寿命。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材料具有更低homo(距真空能级更远)和或更高三重态能量。在一些实施例中，与最接近hbl界面的主体中的一或多个相比，hbl材料具有更低homo(距真空能级更远)和或更高三重态能量。
[0092]
etl：
[0093]
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。掺杂可以用以增强导电性。etl材料的实例未特别限制，并且可以使用任何金属复合物或有机化合物，只要其典型地用来输送电子即可。
[0094]
电荷产生层(cgl)
[0095]
在串联或堆叠oled中，cgl对性能起重要作用，其由分别用于注入电子和空穴的经n掺杂的层和经p掺杂的层构成。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。
[0096]
所公开的主题的实施例提供了一种高温、低轮廓、可粘合的气体分配板和对向板，用于将喷射头联接到较大的气体递送系统，以便经由有机蒸气喷射印刷(ovjp)来递送有机材料。粘合的总成允许将热材料有效地递送到衬底的表面，且对衬底的热负荷最小。
[0097]
在如图3所示的示例ovjp系统中，微加工管芯301沿其下边缘含有微喷嘴阵列302。管芯301通常由硅制成，但是也可以使用其它材料。管芯301被夹持在两个加热板303之间。夹具的至少一个板连接到经加热歧管304，所述经加热歧管将夹带在惰性载气中的有机蒸气经由操作管线305进料到管芯中，所述操作管线从歧管304穿过板303延伸到管芯301的一面上的一或多个通孔中。夹具的至少一个板303具有排气管线306，所述排气管线将管芯301上的通孔与低压储罐相连，以从印刷区抽取工艺气体和多余的有机蒸气。加热器307可连接到夹具的一或多个板303上以及连接到歧管304上。微加工管芯301和容纳所述管芯并将其连接到经加热歧管304上的装置称为喷射头。
[0098]
衬底的温度影响所沉积膜的形态。为了控制形态，重要的是控制表面上的热负荷。将温度控制板或冷却板放置在印刷头与衬底308之间。所述冷却板具有较厚的部分309以允许热量有效地传导至冷却剂回路，但是在微喷嘴阵列附近具有较薄的部分310。此较薄的部分310的隔热效果不如较厚的部分309有效，但是夹具总成的形状因数要求从冷却板上移除材料以容纳夹具，使得微喷嘴阵列可以接近衬底308。微喷嘴阵列必须保持高温，因此管芯的尖端只能从夹具中伸出一小段距离。热均匀性、气密性和机械刚度的要求限制了夹具可小型化的程度。冷却板中的窗口必须足够宽以容纳围绕管芯301的夹具的一部分。因此，仅自衬底308部分屏蔽夹具，并且其屏蔽区段仅由冷却板中比理想的还要薄的一部分屏蔽。
[0099]
所公开的主题的实施例通过提供气体分配板来降低通过ovjp机构施加在衬底上的热负荷，所述气体分配板在操作期间允许尽可能多的总成保持被厚的冷却板屏蔽。
[0100]
所公开的主题的实施例提供了高温、低轮廓、可粘合的气体分配板和对向板，用于连接由硅或其它材料制成的微流体装置与较大的气体递送系统。气体分配板和对向板在深度方向上可以具有低轮廓，而相对较高和较宽。这种布置可以提供面对衬底的经加热喷射头的最小横截面面积，同时允许厚的冷却板围绕气体分配板和对向板，并使经加热ovjp总
成的其余部分与衬底热隔离。
[0101]
当试图在两个部分的界面处密封流体连接时，在高纯度真空环境中的高温下操作可能会带来挑战。常规聚合物密封的最高操作温度约为300℃，很多都要低很多。即使使用高温额定的聚合物，除气也可能成为问题。尽管金属密封可以在高温下操作，但金属和聚合物密封通常在组装时使用额外的固定装置，例如螺栓连接，这增加了气体分配板和对向板的物理尺寸。可以控制ovjp机构内的热传递，因为ovjp机构的某些组件可能很热，而其它组件可能是热敏感的。固定装置中的其它尺寸会增加系统组件的热负荷，这可能是不希望的。本文公开的气体分配板和对向板可以用作通过装置，以将流体从一个热区域移动通过冷却板中的窗口并进入另一区域，并且可以减少系统上的热负荷。这允许衬底最有效地屏蔽由蒸发源和连接歧管产生的热量。
[0102]
本文公开的气体分配板和对向板可用于有机蒸汽喷射印刷(ovjp)。ovjp是一种系统，其中有机材料经由热载气与衬底连通，其中微喷嘴阵列需要连接到宏观总成上，以加热材料并将其夹带在蒸气流中。蒸气流不能沿其路径冷却，并且处理设备可能不会将过多的热量传递给衬底。通过减小印刷头总成暴露于衬底的部分的尺寸并使用屏蔽或冷却接口，可以更轻松地管理热负荷。
[0103]
图4a示出了根据所公开的主题的实施例的设备。一种微喷嘴阵列401，其可以类似于处于垂直于其孔口的平面中的微喷嘴阵列，并且可以具有一或多个与惰性载气和有机蒸气流流体连通的递送孔口。递送孔口可以在两侧上分别和与排气管线流体连通的排气孔口相接。微喷嘴阵列401可以安置在硅管芯402的边缘，所述硅管芯安置在板403之间。板403可以包括第一气体分配板和第二对向板。微喷嘴阵列401、硅管芯402和板403可突出穿过冷却板404。微喷嘴阵列401可靠近衬底410，在所述衬底处将有针对性地进行沉积。可以使用如玻璃料、陶瓷粘接剂、粘合、软钎焊或硬钎焊的方法将管芯402不可逆地密封至气体分配板和对向板中的一或多个上。在一些实施例中，管芯402可以附接到气体分配板上。板403的气体分配板可以机械地附接到接口歧管挡块405，并且可以使用压盖特征407中的高温密封来密封一或多个流体路径406。板403中的至少一个具有通道408，所述通道可以将夹带在惰性载气中的有机蒸气从连接到一或多个有机蒸气升华源411的歧管进料到管芯402中。板403中的至少一个可以包括排气管线409，所述排气管线将管芯402上的通孔与低压储罐412相连以从印刷区抽出工艺气体和多余的有机蒸气。
[0104]
图4b示出了图4a的替代布置，其中有机蒸气通道408和排气管线409可通过同一板403被引出。对向板403a和歧管挡块405a可以不包括任何内部通道，并且因此在其接口处可能不使用气密性密封。
[0105]
图5a示出了图4a中所示实施例的替代布置。图5a中所示的布置可以包括隔热材料501，如石英或硼硅酸盐玻璃，所述隔热材料可以附着到冷却板404中的窗口的周边。隔热材料501可以用于维持温度梯度，使得板403保持热，而冷却板404保持冷。也就是说，板403可以具有预定的热温度，所述预定的热温度大于冷却板403的预定的冷温度。在图5b中示出替代实施例，其中隔热片可以外层覆盖和/或覆盖板403和微加工管芯总成的外表面。在图5a
‑
5b所示的实施例中，图5a所示的实施例可能是优选的，因为其减小了靠近衬底410的经加热喷射头的横截面尺寸。
[0106]
板403可以包括经堆叠和粘合的通道和/或孔洞。所述粘合可以是真空硬钎焊、扩
散粘合、软钎焊、玻璃料、陶瓷粘接剂等。粘合可以允许有复杂的内部几何形状，所述几何形状可以减少板403的轮廓。最终的粘合部分可以具有多个防漏流体通道，每个通道将入口连接到出口孔。如果使用软钎焊、硬钎焊或焊接技术来制造一或多个板403，则形成温度可以大于用于将板403固定到包括微喷嘴阵列401的管芯402上的硬钎料或软钎料的温度。用于板403的材料可以与硅的热膨胀系数(cte)匹配，以避免由于配合材料的不同膨胀而使硅破裂。与硅的cte匹配的材料的一些实例可以包括钼、钨、石英、可伐合金、氮化铝等。室温和用于将微喷嘴阵列401软钎焊或硬钎焊到气体分配板和对向板的材料的液体之间的平均cte可以小于6
×
10
‑6k
‑1。通过匹配扩展，可以粘合硅管芯402和板403以消除另一个密封界面。
[0107]
包括微喷嘴阵列401的硅管芯402可以通过附接到夹持板的加热器，以与可以连接到图3所示的夹具的一或多个板303的加热器307相似的方式间接地加热。表面对表面的金属触点可能具有比焊接的触点更高的热阻，因此夹具必须被加热到比硅管芯402的尖端所需的温度高得多的温度。所公开的主题的实施例可以通过将加热器加热到更高的温度设定点来补偿。硅管芯402与板403之间的粘合界面可以提供更有效的热传导，并且加热器温度可以相应地降低。这可以进一步降低衬底410上的热负荷和ovjp工具的冷却要求。
[0108]
可以通过安装在热总成与衬底之间的温度控制板来限制向衬底的热传递。可以切出温度控制板的区域，以使微喷嘴和其支撑结构可以穿过并靠近衬底，而不会暴露所有热组件。由于粘合还去除了在其气体界面处夹紧和密封硅所需的紧固件，因此可以减小这些结构的整体尺寸。因此，可以在板上形成较小的切口窗口，从而进一步减小了对衬底的热负荷。
[0109]
图6示出了传统安装的喷射头对衬底上的传热与使用图4a所示的所公开的本发明的实施例对衬底的传热的比较。可以在水平轴601上以摄氏度为单位指示喷射头的温度，而在喷射头顶端距离微喷头阵列50μm处的衬底的传热速率可利用竖直轴602以瓦特为单位指示。灰色虚线603可以示出图3所示的标准构造的ovjp喷射头的传热速率与温度的关系，而灰色实线604可以示出使用如图4a所示的所公开主题的实施例的ovjp喷射头的传热速率与温度的关系。图4a所示的装置可以在其操作范围上将衬底上的热负荷减小大约12％。这可能是由于与当前夹具相比板303的较低的热质量和横截面以及板403所允许的冷却板404中的较小窗口，这可以使冷却板404更好地为衬底410屏蔽由升华源和将升华源与板403相连的歧管产生的热量。冷却板404中没有铣削凹陷来容纳夹持硬件可以改良衬底与经加热ovjp组件之间的隔热。下面结合图8所示的实施例来讨论图6中所示的管线605和606。
[0110]
如图7所示，ovjp微喷嘴阵列可以具有切入表面而不是微加工管芯的边缘的孔口。孔口可以存在于通过连接703连接到歧管702的管芯701的下表面上，所述连接可以是软钎焊连接、硬钎焊连接、粘合、玻璃料、陶瓷粘接剂或其它合适的连接。微喷嘴阵列的表面可以在垂直于其孔口的平面内，并且可以具有一或多个与惰性载气和有机蒸气流流体连通的递送孔口。递送孔口可以在两侧上分别和与排气管线流体连通的排气孔口相接。在一些实施方式中，微喷嘴阵列的表面可以具有递送孔口和排气孔口的不同布置。微喷嘴构造可以包括递送孔口和排气孔口作为边缘。如图7所示的配置可以包括喷射头，所述喷射头具有面对衬底的增大的横截面积，这可提供对衬底的更大传热速率。在与以上讨论的边缘上配置相比，较高的传热速率可以由较大的材料沉积速率抵消，从而使得每单位衬底面积接收的热量的剂量可以大致相同或更低。可以使用如在美国专利第9,700,901号中公开的软钎焊或
硬钎焊技术将歧管702接合到微喷嘴阵列上。歧管702可将额外的表面积暴露于衬底706以进行热传递，并且可能需要穿过冷却板707的明显窗口。
[0111]
图8示出了类似于图3中所示的边缘上结构，但是图8中的配置可以被制造成使板对衬底不呈现更多的横截面面积用于热传递。管芯801可以通过密封803直接连接到板802上，所述密封可以是软钎焊密封、硬钎焊密封、粘合、玻璃料、陶瓷粘接剂密封或其它合适的密封。板802可以包括第一气体分配板和第二对向板。板802可延伸穿过切割穿过冷却板804的较厚部分的窗口，所述窗口更能吸收来自蒸发源和将所述蒸发源与板802相连的歧管的热量。板可以包括一或多个递送操作管线805，所述递送操作管线将夹带在惰性载气中的有机蒸气从蒸发源转移到微喷嘴阵列。板还可以包括排气管线806，所述排气管线相对于腔室处于减压状态并且从管芯下方抽出气体。与如图3所示的先前构造中的一个相比，紧凑的气体分配板和对向板可以显著减少传递到衬底的热量。
[0112]
图6示出了传递到衬底的热量与喷射头温度的关系图，深色虚线605用于直接连接到图8所示的板802的喷射头，而深色实线606用于供包括冷却板804的配置用的喷射头。图8的冷却板804可以通过减小衬底暴露于其中的经加热横截面面积来减少衬底上的热负荷。所述配置可以允许在微喷嘴阵列周围更多的热屏蔽。可以预期总传热减少11％。
[0113]
第一气体分配板和第二对向板可提供稳固的表面，从而使用机械密封(如金属o形圈)来密封板与配合零件或接口之间的流体路径。在裸硅上使用这样的密封可能会导致高应力集中，并且最有可能在密封达到完全阀座压力之前破裂。所公开的主题的一些实施例可以包括软质可变形的金属一次性垫圈材料，其在其与ovjp歧管的可拆卸连接处熔合至板上。
[0114]
在一些印刷和涂布应用中，可能希望具有与衬底的宽度匹配的沉积器阵列，以便可以在单个道次中完成完全覆盖。板(例如，气体分配板和对向板)的通道可能以线性图案排列以形成长而薄的气体分配板和对向板，所述板可以联接到一个或多个微流体装置上。
[0115]
上面例如结合图6所讨论的印刷头使用comsol multiphysics中的层流和传热软件包进行了建模。在所有情况下均假设为氮气环境和室温热浴，微喷嘴阵列位于衬底上方50μm和所评估的固定装置类型下方1mm处。冷却板和衬底压板也处于20℃的温度，并且压板承载的是0.7mm厚的玻璃衬底。冷却板在衬底上方1mm处。对四个固定装置进行了评估。
[0116]
所公开的主题的实施例可以提供一种设备，其包括装置，所述装置具有安置在微加工射流管芯上的微喷嘴阵列。装置的微喷嘴阵列可以安置在微加工射流管芯的边缘上。所述微喷嘴阵列可以安置在微射流管芯的一面上。所述装置的微加工射流管芯可以包括硅、石英和/或金属中的至少一种。所述装置可以包括第一气体分配板和第二对向板，其中所述微加工射流管芯安置在所述第一气体分配板与所述第二对向板之间。第一气体分配板可以利用气密性密封不可逆地接合到所述微喷嘴阵列上，其中第一气体分配板包括多个经密封流动路径。歧管可以可逆地接合到第一气体分配板上，其中所述微加工射流管芯和所述第一气体分配板和所述第二对向板可以安置在所述歧管之间。所述设备可以包括与主动冷却源热接触的导热板，其中所述导热板具有至少一个贯穿其整个厚度的窗口，所述装置的所述第一气体分配板和所述第二对向板、所述微加工射流管芯的一部分以及所述微喷嘴阵列穿过所述窗口突出，以使所述窗口横截面的短轴为所述装置在相对于所述导热板的运动范围内提供间隙配合。所述设备可以包括与所述第一气体分配板流体连通的一或多个热
蒸发源，其中所述歧管可以经由所述第一气体分配板内的多个经密封流动路径与所述微喷嘴阵列流体连通。
[0117]
在一些实施例中，所述装置的微喷嘴阵列可以安置在微加工射流管芯的边缘上。所述微喷嘴阵列可以安置在所述微射流管芯的一面上。所述装置的微加工射流管芯可以包括硅、石英和/或金属中的至少一种。所述设备的微喷嘴阵列和衬底可以被配置为相对于彼此移动。所述装置的微加工射流管芯和微喷嘴阵列可以包含硅。
[0118]
所述装置的第二对向板可以是第二气体分配板。歧管可以利用气密性密封接合到第一气体分配板上。
[0119]
所述装置的多个经密封流动路径中的至少一个可以被配置为承载有机蒸气和惰性载气的混合物。
[0120]
所述装置的第一气体分配板可以具有靠近所述微喷嘴阵列的区段，所有流动路径均穿过所述区段，且所述区段的深度的纵横比不超过所述区段的宽度或高度的10％，其中深度可以是垂直于微喷嘴阵列的一面的方向。
[0121]
所述设备的导热板可以为所述微喷嘴阵列所作用的物体屏蔽由歧管和多个蒸发源产生的热量。导热板可以具有衬有绝缘材料的窗口，所述绝缘材料如石英、硼硅酸盐玻璃等。所述微喷嘴阵列和所述第一气体分配板可以包含所述装置的至少一部分，所述至少一部分穿过所述导热板的窗口突出，使得所述装置的法线平面平行于所述第一气体分配板的深度维度。
[0122]
所述装置的密封可以是垫圈或接头。所述装置的微喷嘴阵列可以使用玻璃料、陶瓷粘接剂和/或软钎料或硬钎料化合物在高于350℃或高于500℃的回流温度下不可逆地接合到第一气体分配板和第二对向板上以形成密封。也就是说，在一些实施例中，可以使用非金属密封，例如高温玻璃料或陶瓷粘接剂。所述装置的第一气体分配板可以包括在室温与软钎料的回流温度之间具有小于6
×
10
‑6k
‑1的平均热膨胀系数的材料。
[0123]
所述装置的第一气体分配板和第二对向板可以由钼、钨、可伐合金、氮化铝和/或氮化硅中的至少一种制造。
[0124]
所述设备可以包括与所述微喷嘴阵列热耦合的加热器，其中所述加热器被配置为加热所述微喷嘴阵列。微喷嘴阵列可以将气体的对流射流引导到衬底的表面上。
[0125]
所述装置的第一气体分配板和第二对向板可以包括电阻加热器。所述装置的第一气体分配板和第二对向板可以包括一或多种选自石英、硼硅酸盐玻璃、氧化铝和/或云母的绝热材料。所述装置的第一气体分配板和第二对向板中的至少一个可以被构造成使气体被馈送通过。
[0126]
所述设备可以包括可变形金属垫圈，其中所述第一气体分配板使用所述可变形金属垫圈密封到所述歧管上。可变形金属垫圈可以可逆地密封到装置上。所述可变形金属垫圈可以包含与所述歧管成一体的材料。
[0127]
所述装置的第一气体分配板可以包含多个经蚀刻或经研磨的材料层，所述材料层使用与用于将微喷嘴阵列接合到第一气体分配板上的材料的回流温度相比更高的形成温度粘合在一起。
[0128]
所公开的主题的实施例可以提供一种设备，所述设备包括具有微喷嘴阵列的装置。所述装置可以包括第一气体分配板，所述第一气体分配板利用气密性密封不可逆地接
合到微喷嘴阵列上，其中第一气体分配板包括多个经密封流动路径。所述装置的一或多个热蒸发源可以与第一气体分配板流体连通。所述装置可以包括歧管，其中第一气体分配板可逆地接合到歧管上。歧管可经由第一气体分配板内的多个经密封流动路径与微喷嘴阵列流体连通。这些流动路径中的至少一个可以携带有机蒸气和惰性载气的混合物。第一气体分配板可以具有靠近微喷嘴阵列的区段，所有流动路径均穿过所述区段，且所述区段的深度不比所述微喷嘴阵列在其连接点处的深度宽。所述设备可以包括导热板，其中第一气体分配板和导热板与主动冷却源热接触。导热板可以具有至少一个贯穿其整个厚度的窗口，所述装置可以穿过所述窗口突出，以使所述窗口横截面的短轴至少为所述装置的至少所述微喷嘴阵列在所述装置相对于所述导热板的运动范围内提供间隙配合，使得所述导热板为所述微喷嘴阵列所作用的物体屏蔽由所述歧管和所述一或多个热蒸发源产生的热量。
[0129]
所述装置的密封可以是垫圈或接头。所述装置的微喷嘴阵列可以使用例如玻璃料、陶瓷粘接剂和/或软钎料或硬钎料化合物在可能高于350℃或高于500℃的回流温度下不可逆地接合到所述装置上。第一气体分配板可以包含在室温与软钎料的回流温度之间具有小于6
×
10
‑6k
‑1的平均热膨胀系数的材料。所述装置可以包含钼、钨、可伐合金、氮化铝和/或氮化硅中的至少一种。
[0130]
所述装置可以包括可变形金属垫圈，其中所述第一气体分配板使用所述可变形金属垫圈密封到所述歧管上。可变形金属垫圈可以可逆地密封到装置上。在一些实施例中，可变形金属垫圈包含与歧管成一体的材料。
[0131]
所述设备可以包括与所述微喷嘴阵列热耦合的加热器，其中所述加热器被配置为加热所述微喷嘴阵列。
[0132]
所述装置的微喷嘴阵列可以将气体的对流射流引导到衬底的表面上。微喷嘴阵列和衬底被配置为相对于彼此移动。微喷嘴阵列可以包含硅。
[0133]
所述设备的导热板可以包含衬有绝缘材料的窗口，所述绝缘材料如石英、硼硅酸盐玻璃等。
[0134]
应理解，本文所描述的各种实施例仅作为实例，并且不打算限制本发明的范围。举例来说，本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。如所要求的本发明因此可以包括本文所描述的特定实例和优选实施例的变体，如本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无意为限制性的。