專利名稱：熱傳遞用于有機(jī)電子顯示器和器件的定向材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)場致發(fā)光顯示器和有機(jī)電子器件。
背景材料從施主片到受主襯底的按圖形進(jìn)行的熱傳遞(transfer)已經(jīng)在許多范圍內(nèi)得到各種應(yīng)用。例如，材料可以經(jīng)過選擇性熱傳遞而形成電子顯示器和其他器件中有用的元件。具體說來，人們已經(jīng)建議了彩色濾波器、黑色基質(zhì)材料(black matrix)、墊片、起偏器、導(dǎo)電層、晶體管、磷光體和有機(jī)電致發(fā)光材料的選擇性熱傳遞。
發(fā)明概述有選擇地對(duì)有機(jī)電子活性材料進(jìn)行熱傳遞的能力使得當(dāng)前用常規(guī)手段不能制造的各種有機(jī)電子器件能夠被制造出來。例如，雖然在文獻(xiàn)中已經(jīng)闡明了偏振光從定向有機(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)射，但是卻一直未給出能夠按圖形制作器件和利用有機(jī)偏振發(fā)光器件制造顯示器的報(bào)道。本發(fā)明提供了在定向電子活性有機(jī)材料上形成圖形，并且因此首次使得能夠制作、制造按圖形制作的有機(jī)電子顯示器和器件的方法。這樣的器件包括有機(jī)晶體管和其他這樣的電子器件，這樣的器件具有定向的導(dǎo)電或半導(dǎo)電的聚合物層，因而能提高器件中的例如電荷遷移率特性。其他這樣的器件包括有機(jī)場致發(fā)光器件和像素化顯示器，這些器件和顯示器包含定向有機(jī)發(fā)射材料，用以例如發(fā)射線偏振光或圓偏振光。
一方面，本發(fā)明提供了制作有機(jī)場致發(fā)光器件的工藝，該工藝是通過從施主片有選擇地將包括定向有機(jī)發(fā)射材料的傳遞層熱傳遞到具有第一電極的受主襯底并且形成第二電極而使定向有機(jī)發(fā)射材料位于第一和第二電極之間來進(jìn)行的，其中，該器件在被激勵(lì)時(shí)能發(fā)射偏振光。
另一方面，本發(fā)明提供了一種制作電子器件的工藝，該工藝是通過從施主片有選擇地將包括定向電子活性聚合物的傳遞層熱傳遞到器件的襯底上，并將器件襯底上的定向電子活性聚合物連接到該有機(jī)電子器件的其他層次上而形成一個(gè)完整的器件。
又一方面，本發(fā)明提供了一種包括可以有選擇地?zé)醾鬟f的傳遞層的施主片，該傳遞層包括一種定向有機(jī)發(fā)射材料，當(dāng)被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在有機(jī)場致發(fā)光器件中時(shí)，該材料能發(fā)射偏振光。
在再一方面，本發(fā)明提供一種施主片，該施主片包括襯底、對(duì)準(zhǔn)層、設(shè)置在襯底和對(duì)準(zhǔn)層之間的用于將入射成像輻照轉(zhuǎn)換成熱的光-熱轉(zhuǎn)換層以及傳遞層，該傳遞層包括一種涂覆在對(duì)準(zhǔn)層上的定向發(fā)光聚合物，并且能夠有選擇地從施主片熱傳遞到靠近的受主上。
又一方面，本發(fā)明提供了一種制作施主片的方法，該方法提供施主襯底并相鄰于該襯底形成一傳遞層，該傳遞層包括一種定向電子活性有機(jī)材料，該材料能有選擇地從施主片熱傳遞到靠近的受主上，同時(shí)基本保持該定向電子活性有機(jī)材料的取向。
附圖簡述通過下述結(jié)合附圖的對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的詳盡敘述，本發(fā)明將能更完整地得到理解。


圖1(a)是一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖；圖1(b)是一種有機(jī)晶體管結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于傳遞材料的熱傳遞施主元件的示意側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的示意側(cè)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的示意側(cè)視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的示意側(cè)視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光背光(backlight)的示意側(cè)視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件的示意側(cè)視圖；和圖8是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件的示意側(cè)視圖。
雖然本發(fā)明能夠有各種修改和替代形式，但其細(xì)節(jié)已經(jīng)通過附圖中的實(shí)例的方式顯示并且將詳盡地?cái)⑹?。但?yīng)該理解的是，描述的意圖并不是要將本發(fā)明限制在已描述的具體實(shí)施例中，相反而是要包括所有落入本發(fā)明的精神和范圍的各種修改，等效和替代形式。
詳細(xì)描述本發(fā)明致力于包括定向電子活性有機(jī)材料，尤其是含有定向?qū)щ姟雽?dǎo)電的或發(fā)光聚合物的有機(jī)電子器件和顯示器。根據(jù)本發(fā)明，電子活性聚合物和/或有機(jī)發(fā)射材料可以通過例如從施主片的有選擇熱傳遞而被定向和形成圖形以形成有機(jī)電子器件的層次或元件。例如所能制成的有機(jī)電子器件包括有機(jī)晶體管、有機(jī)場致發(fā)光器件(OEL)等。
在一種實(shí)施例中，本發(fā)明致力于發(fā)射偏振光的OEL器件和顯示器以及制作偏振發(fā)光OEL器件和顯示器的方法。一些有機(jī)發(fā)光材料已經(jīng)顯示，在適當(dāng)?shù)厝∠蚧驅(qū)?zhǔn)時(shí)能夠發(fā)射偏振光。本發(fā)明包括在定向或可定向的材料上形成圖形以制作偏振發(fā)光OEL器件和顯示器的方法。本發(fā)明也包括新的偏振發(fā)光OEL器件和顯示器。
OEL燈或OEL顯示器發(fā)射偏振光的能力可以提供大量的優(yōu)越性。例如，含有定向發(fā)光材料的OEL顯示器可以和一個(gè)或多個(gè)能傳遞從該器件發(fā)射的偏振光的基本部分，同時(shí)阻擋環(huán)境光的一些部分的起偏器或其他光學(xué)元件相結(jié)合，從而減少眩光和/或增加顯示器的對(duì)比度。例如發(fā)射偏振光的OEL燈可以用作液晶顯示器的背光源，從而增加低功耗下的亮度。傳統(tǒng)光源發(fā)射非偏振光，因此使用偏振濾光器就會(huì)有顯著的光損耗。偏振發(fā)光OEL也能提供其他的優(yōu)點(diǎn)和好處，不管其是用在直觀信息顯示器、投影系統(tǒng)、背光源、單色顯示器、彩色顯示器、全色顯示器、微顯示器，還是用在其他這樣的應(yīng)用場合上。
在另一種實(shí)施例中，本發(fā)明致力于在定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電的聚合物上形成圖形，以在有機(jī)電子器件中形成電荷導(dǎo)電或半導(dǎo)電層。當(dāng)一些電子活性聚合物被進(jìn)行一定取向時(shí)已經(jīng)顯示出呈現(xiàn)增強(qiáng)的電子性能，諸如經(jīng)改進(jìn)的電荷遷移率。定向電子活性聚合物也可以呈現(xiàn)獨(dú)特的效應(yīng)，諸如優(yōu)選的電荷遷移率方向(例如在取向方向的電荷遷移率相對(duì)于正交方向增強(qiáng))。本發(fā)明提供在定向電子活性聚合物上形成圖形以制作具有經(jīng)改進(jìn)的和/或獨(dú)特的功能的有機(jī)器件的能力。這樣，就能夠制造包含根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)形成圖形的定向的導(dǎo)電或半導(dǎo)電的聚合物的獨(dú)特的或經(jīng)改進(jìn)的有機(jī)晶體管，電極，發(fā)光器件等。
在本文件中，術(shù)語有機(jī)電致發(fā)光(OEL)顯示器或器件被用于泛指包括有機(jī)發(fā)射材料的電致發(fā)光顯示器或器件，不管該發(fā)射材料包括小分子(SM)發(fā)射材料、發(fā)光聚合物(LEP)、摻雜LEP、混和LEP、設(shè)置在一個(gè)主基質(zhì)材料中的LEP或SM發(fā)射材料，或包括其他的有機(jī)發(fā)射材料，也不管這些材料是單獨(dú)提供的還是結(jié)合其他在該OEL顯示器或器件中有功能或無功能的任何有機(jī)或非有機(jī)材料一起提供的。
術(shù)語偏振光被用以指基本偏振的光，例如具有約2∶1或更大的偏振比，偏振比是指具有所研究的偏振狀態(tài)的光的強(qiáng)度和具有正交偏振狀態(tài)的光的強(qiáng)度之比。偏振光可以是線偏振光、圓偏振光或橢圓偏振光。
如果光所構(gòu)成的電場矢量沒有優(yōu)選的取向，即場矢量在垂直于偏振面的所有方向上有幾乎相等的數(shù)量，則該光被稱為非偏振光。非偏振光可以通過將其通過一個(gè)只允許平行于該濾光器的傳輸軸的電場矢量通過的偏振濾光器而轉(zhuǎn)換為線偏振光。通過應(yīng)用一塊四分之一波片，線偏振光可以轉(zhuǎn)換為圓偏振光(反過來也一樣)。
術(shù)語定向和對(duì)準(zhǔn)可互相交換地應(yīng)用在本文件中，用于描述其構(gòu)成分子單元有確定的優(yōu)先取向，定向或?qū)?zhǔn)的有機(jī)電子活性層或其部分。術(shù)語可定向的和可對(duì)準(zhǔn)的是指能夠被取向或?qū)?zhǔn)的層次或材料。術(shù)語對(duì)準(zhǔn)層指當(dāng)可定向的材料適當(dāng)?shù)亟佑|該對(duì)準(zhǔn)層或被該對(duì)準(zhǔn)層接觸時(shí)能誘導(dǎo)該可定向的材料的取向的層次、涂層或薄膜。
在本文件中，術(shù)語發(fā)射或發(fā)光指因一種材料和另一能源的相互作用而發(fā)射光子的材料。材料的類型，激勵(lì)發(fā)光的能源的屬性以及所發(fā)射光的特征可以被分解為分離的類別，其中至少一個(gè)類別是對(duì)一個(gè)具體器件結(jié)構(gòu)中的具體材料的發(fā)光起支配作用的機(jī)制。
一種類別的發(fā)射材料是光致發(fā)光(PL)材料，該材料吸收一種頻率的光子，重新發(fā)射出不同波長的光。一種類型的PL材料是熒光材料，該材料通常吸收高頻率的光子，迅速重新發(fā)射較低頻率的光。還有另一種PL材料是磷光材料，該材料以和熒光材料相似的方式互相作用，但重新發(fā)射的速率往往低得多，導(dǎo)致當(dāng)激勵(lì)光子終止以后還持續(xù)一個(gè)相當(dāng)長時(shí)間的發(fā)光。
另一種類型的發(fā)射材料是電致發(fā)光(EL)材料，該材料和電能相互作用而產(chǎn)生光子的發(fā)射。EL材料的一種類型是無機(jī)EL材料，該材料中電子-空穴對(duì)誘導(dǎo)產(chǎn)生無機(jī)分子的激勵(lì)，然后該無機(jī)分子因衰變到更低能級(jí)上而發(fā)射出光子。
另一種類型的EL材料是OEL材料，該材料本質(zhì)上可以是小分子(SM)或者是聚合物(LEP)。通常，SM材料是形成一個(gè)共軛系統(tǒng)的具有高度不飽和的多環(huán)的有機(jī)分子或有機(jī)金屬分子。為了有效地利用這些材料的發(fā)射性能，SM材料的致密層可以用氣相淀積等方法淀積在電極上。LEP材料是具有足夠分子量的共軛聚合物分子以形成薄膜。雖然一些LEP材料可以被擠壓涂覆或由其他方法涂覆，但通常LEP材料通過將LEP材料的一種溶劑溶液噴涂在襯底上，汽化溶劑，然后留下聚合物薄膜而加以利用?；蛘撸琇EP可以通過前驅(qū)體的反應(yīng)而形成在襯底的原地(in situ)，例如當(dāng)該LEP不能進(jìn)行溶劑涂覆時(shí)就是這樣。雖然在本文中OEL材料被總體表征為SM或LEP，但可以認(rèn)識(shí)到的是，一些OEL材料是難以在區(qū)分SM和LEP材料的特征上分類的?？偟恼f來，為了進(jìn)行描述，這樣的材料都包括在本文件SM和LEP的分類中。
發(fā)射材料與較佳取向的對(duì)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致因這些材料的適當(dāng)激勵(lì)而發(fā)射偏振光。
在被用以指出在有機(jī)電子器件中的一層或材料時(shí)，術(shù)語活性或電子活性表示在該器件的運(yùn)行中執(zhí)行一種功能(例如，電荷載流子(例如電子或空穴)的產(chǎn)生、導(dǎo)電或半導(dǎo)電，產(chǎn)生光、增強(qiáng)或調(diào)整器件結(jié)構(gòu)的電子性能等)的層或材料。術(shù)語非活性材料指這樣的材料，即，雖然不是直接對(duì)上述功能作出貢獻(xiàn)，但可以對(duì)有機(jī)電子器件的裝配或制造和/或功能有某些非直接的貢獻(xiàn)。
圖1(a)示出一個(gè)包括器件層110和襯底120的OEL顯示器或器件100。任何其他適當(dāng)?shù)娘@示器元件也可以包括在顯示器100中。如由任選元件130所表示的那樣，任選附加光學(xué)元件或其他適宜于和電子顯示器、器件或燈一起使用的器件也可以設(shè)置在顯示器100和觀察者位置140之間。在一些如所顯示的實(shí)施例中，器件層110包括一個(gè)或多個(gè)通過襯底向觀察者位置140發(fā)射光的OEL器件。觀察者位置通常用以表示所發(fā)射的光所要指向的目的地，不管其是一個(gè)實(shí)際觀察人，還是屏幕、光學(xué)元件、或電子器件等等。在其他的實(shí)施例(未顯示)中，器件層110位于襯底120和觀察者位置140之間。當(dāng)襯底120能傳遞由器件層110發(fā)射的光并且在器件中透明導(dǎo)電電極設(shè)置在器件發(fā)射層和襯底之間時(shí)，就可以應(yīng)用圖1(a)示出的構(gòu)型(稱為“底部發(fā)射”)。當(dāng)襯底120傳遞或不傳遞由器件發(fā)射的光并且設(shè)置在襯底和器件的發(fā)光層之間的電極不傳遞由器件發(fā)射的光時(shí)就可以應(yīng)用反轉(zhuǎn)的構(gòu)型(稱為“頂發(fā)射”)。
器件層110可以包括一個(gè)或多個(gè)以任何適當(dāng)?shù)姆绞脚帕械腛EL器件。例如，在燈用途(例如液晶顯示器(LCD)模塊的背光源)中，器件層110可以構(gòu)成一個(gè)跨越整個(gè)所涉及的背光區(qū)域的單個(gè)的OEL器件?；蛘?，在其他的燈用途中，器件層110可以構(gòu)成多個(gè)緊靠但分開并且可以同時(shí)激勵(lì)的器件。例如，相當(dāng)小并且緊靠但分開的紅、綠、藍(lán)發(fā)光器可以在公共電極之間構(gòu)成一定的圖案，這樣當(dāng)發(fā)射器被激勵(lì)時(shí)器件層110看上去是發(fā)射白光。也可以考慮背光應(yīng)用的其他結(jié)構(gòu)。在直接觀察或其他顯示器應(yīng)用中，可以要求器件層包括多個(gè)發(fā)射相同或不同顏色光的可獨(dú)立尋址的OEL器件。每個(gè)器件可以代表像素化顯示器(例如高分辨率顯示器)的一個(gè)獨(dú)立的像素或一個(gè)獨(dú)立的子像素，分段顯示器(segmented display)(例如低信息內(nèi)容顯示器)的一個(gè)獨(dú)立的分段或子分段，或一個(gè)獨(dú)立的圖標(biāo)，圖標(biāo)的一部分或圖標(biāo)的燈(例如指示器用途)。下文的討論中將更詳盡地描述各種發(fā)射偏振光的新的OEL器件和顯示器。
至少在一些實(shí)例中，一個(gè)OEL器件包括夾在陰極和陽極之間的一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)材料的一個(gè)或多個(gè)層。在被激勵(lì)時(shí)，電子從陰極發(fā)射進(jìn)一個(gè)(或多個(gè))有機(jī)層，空穴從陽極發(fā)射進(jìn)一個(gè)(或多個(gè))有機(jī)層。當(dāng)發(fā)射的電荷移向相對(duì)的帶電電極時(shí)，它們可以重新組合而形成通常被稱為受激子的電子-空穴對(duì)。當(dāng)其衰減回到基態(tài)時(shí)，這些激子或被激勵(lì)的狀態(tài)種類可以以光的形式發(fā)射能量。在OEL器件中也可以存在其他的層次，諸如空穴傳輸層，電子傳輸層，空穴注射層，電子注射層，空穴阻擋層，電子阻擋層和緩沖層等。另外，在OEL器件的光致發(fā)光層或其他層中也可以存在光致發(fā)光材料，例如用于將電致發(fā)光材料發(fā)射的光的顏色轉(zhuǎn)換到另一種顏色。這些和其他這樣的層次和材料可以被用于改變或調(diào)整分層的OEL器件的電子性能和狀態(tài)，例如獲得理想的電流/電壓響應(yīng)、理想的器件效率、理想的顏色和理想的亮度等。
所描述的OEL結(jié)構(gòu)實(shí)例包括其間聚合物基質(zhì)材料中擴(kuò)散的電荷載流子和/或發(fā)射種類的分子擴(kuò)散聚合物器件，其間諸如聚亞苯基亞乙烯基(polyphenylenevinylene)，聚芴(polyfluorene)或其他的聚合物層起到發(fā)射種類和/或電荷攜帶種類的作用的共軛聚合物器件，氣相淀積小分子異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件，發(fā)光電化學(xué)電池，以及能發(fā)射多波長光的垂直堆積有機(jī)發(fā)光二極管。其他的OEL器件包括分散在聚合物基質(zhì)材料中的諸如小分子發(fā)光器的聚合物基發(fā)射材料。例如，通常所知的如PVK，PVCz的聚(9-乙烯基咔唑)或聚乙烯咔唑被頻繁用作混和OEL器件的擴(kuò)散小分子的聚合物基質(zhì)材料。目前已知的或?qū)硪_發(fā)的其他器件結(jié)構(gòu)將被致力于用在本發(fā)明中以制作偏振發(fā)光OEL器件和顯示器。
本發(fā)明致力于使包括定向或?qū)?zhǔn)的發(fā)射材料的OEL器件發(fā)射偏振光。定向發(fā)射材料能被包括在器件的OEL層中，或者可以是定向PL材料，諸如定向熒光染料，該染料在被例如由器件的OEL材料發(fā)射的光子激勵(lì)時(shí)能發(fā)射偏振光。根據(jù)本發(fā)明，可以制作OEL顯示器和燈，這些器件包括多個(gè)可獨(dú)立尋址的OEL器件，每一個(gè)器件都發(fā)射基本偏振的光，從每一個(gè)器件發(fā)射的光的偏振軸都可以和從其他器件發(fā)射的光相同或不同。還有，根據(jù)本發(fā)明，可以制作OEL顯示器和燈，這些器件包括一個(gè)或多個(gè)包含預(yù)先定向的發(fā)射材料以發(fā)射偏振光的OEL器件，也就是包括定向發(fā)射材料但不包括作為器件的一部分的用于定向或?qū)?zhǔn)發(fā)射層的層次或材料的器件。
參考圖1(a)，本發(fā)明使器件層110包括定向發(fā)光材料。如在本文中所用，諸如定向發(fā)光材料的術(shù)語指的是能被定向或?qū)?zhǔn)因此能發(fā)射基本偏振的光的有機(jī)發(fā)射材料。這樣可定向或可對(duì)準(zhǔn)的有機(jī)發(fā)光器的實(shí)例包括可定向或可對(duì)準(zhǔn)LEPs，可定向或可對(duì)準(zhǔn)SM發(fā)射器，或設(shè)置在定向主基質(zhì)材料中的LEPs或SM發(fā)射器?？啥ㄏ蛴袡C(jī)發(fā)射材料的實(shí)例由Martin Grell和Donal D.C.Bradley的“Polarrized Luminescence from Oriented Molecular Material”，Adv.Mater.，vol.11，p.895(1999)一文公開。器件層可以另外或附加包含定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電聚合物，例如電荷傳輸材料或其電極或部分。可定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電聚合物的實(shí)例由A.Kambili和A.B.Walker的“Transport Properties ofHighly Aligned Polymers Light-Emitting Diodes”Phys.Rev.B，vol.63，p.012201-1(2000)一文公開。
LEP材料類別的實(shí)例包括聚(亞苯基亞乙烯基)(PPV)、聚對(duì)苯(PPPs)、聚芴(PF)，其他的現(xiàn)在已知的或?qū)硪_發(fā)的LEP材料，或其共聚物和/或混和物。適當(dāng)?shù)腖EPs也可以是分子摻雜的，用熒光染料或其他PL材料擴(kuò)散的，和活性或非活性材料混和的，用活性或非活性材料擴(kuò)散的材料等?？啥ㄏ蚧蚩蓪?duì)準(zhǔn)的LEPs包括具有液晶相的標(biāo)準(zhǔn)LEPs(例如非手性化合物和外消旋(racemic)混合物)、手性液晶LEPs和設(shè)置在定向主基質(zhì)材料中的LEPs。
導(dǎo)電或半導(dǎo)電聚合物和有機(jī)物的實(shí)例包括低聚噻吩，聚噻吩，聚吡咯，聚苯胺，LEPs，和其他這樣的材料及其混和物和共聚物?？啥ㄏ蚧蚩蓪?duì)準(zhǔn)導(dǎo)電或半導(dǎo)電聚合物包括具有液晶相的、手性液晶導(dǎo)電或半導(dǎo)電聚合物，以及設(shè)置在定向主基質(zhì)材料中的導(dǎo)電或半導(dǎo)電聚合物的材料。
SM材料通常是非聚合物有機(jī)或有機(jī)金屬分子材料，該材料能被用在OEL顯示器和器件中作為發(fā)射器材料，電荷輸送材料，作為發(fā)射器層(例如控制發(fā)射的顏色)或電荷傳輸層等中的摻雜劑。通常使用的SM材料包括金屬螯合化合物，諸如三(8-羥基喹啉)鋁(ALQ)，和N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基對(duì)二氨基聯(lián)苯(TPD)?？啥ㄏ蚧蚩蓪?duì)準(zhǔn)SM材料包括手性SM材料和設(shè)置在定向主基質(zhì)材料中的SM材料。例如，見在日本專利公開公報(bào)申請(qǐng)?zhí)?000-195673中公開的SM材料。
偏振發(fā)光OEL器件也可以包括PL材料，諸如設(shè)置在定向基質(zhì)材料中的熒光染料。PL材料(定向或非定向)可以用在OEL器件和顯示器中以改變或調(diào)整發(fā)光的顏色。在本發(fā)明中，定向PL材料可以被用于發(fā)射偏振光，甚至在由激勵(lì)PL材料的電致發(fā)光材料產(chǎn)生的光為非偏振光的實(shí)例中也是如此。有機(jī)PL材料的實(shí)例包括諸如在歐洲專利申請(qǐng)EP1074600A2中公開的熒光染料。可定向和可對(duì)準(zhǔn)PL材料包括由Martin Grell和Donal D.C.Bradley的“PolarizedLuminescence from Oriented Molecular Materials”Adv.Mater.，vol.9，p.895(1999)一文和由Christoph Weder等人的“Highly Polarized Luminescencefrom Oriented Conjugated Polymer/Polyethylene Blend Film”Adv.Mater.，vol.9，p.1035(1997)一文中公開的材料。
有機(jī)發(fā)射和/或電子活性材料的對(duì)準(zhǔn)或定向可以不同的方式實(shí)現(xiàn)，并且通常依賴于被對(duì)準(zhǔn)的材料，所需要的器件結(jié)構(gòu)以及其他的因素。
發(fā)光和其他電子活性聚合物可以用不少方法定向，這些方法包括在溶液涂覆或噴涂涂覆中的剪切定向可定向活性聚合物，包括在主基質(zhì)材料和剪切涂層中設(shè)置可定向活性聚合物；在適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)層上涂覆活性LC聚合物；在經(jīng)伸展的因此而有各向異性結(jié)構(gòu)的薄膜(或分層片)上涂覆活性LC聚合物；在薄膜(或分層片)上涂覆活性聚合物以及伸展淀積物；在薄膜(或分層片)上涂覆活性LC聚合物，然后刷擦或摩擦該聚合物涂層；形成一個(gè)導(dǎo)電或半導(dǎo)電有機(jī)層，諸如電子活性聚合物，摩擦或刷擦該層以制作一個(gè)活性對(duì)準(zhǔn)層，然后在該活性對(duì)準(zhǔn)層上涂覆活性LC聚合物。術(shù)語活性LC聚合物包括有液晶相的電子活性聚合物，有液晶相的以及和聚合或低聚的電子活性種類(例如一種生色團(tuán))一起添加的惰性或半導(dǎo)電聚合物，以及有液晶相的以及和電子活性SM材料(例如一種SM生色團(tuán))一起添加的惰性或半導(dǎo)電聚合物。術(shù)語活性聚合物包括沒有液晶相的聚合物，也包括有液晶相的聚合物。在Martin Grell和Donal D.C.Bradley的“Polarized Luminescence from Oriented Molecular Materials”Adv.Mater.，vol.11，p.895(1999)；M.Jandke等人的“PolarizedElectroluminescence from Rubbing-Aligned Poly(p-phenylenevinylene)”Adv.Mater.，vol.11，p.1158(1999)；X Linda Chen等人的“PolarizedElectroluminescence from Aligned Chromophores by the Friction TransferMethod”Adv.Mater.，vol.12，p.344(2000)；和M.Oda等人的”CircularlyPolarized Electroluminescdnce from Liquid-Crystalline ChiralPolyfluorenes”Adv.Mater.，vol.12，p.362(2000)的文章中敘述了這些和其他的方法。
SM發(fā)射器可以用不少方法定向，這些方法包括在定向主基質(zhì)材料和剪切涂層中設(shè)置可定向發(fā)射器材料，其中定向主基質(zhì)材料可以包括電子活性材料，電子惰性材料和/或發(fā)光材料；在適當(dāng)?shù)囊r底上氣相淀積手性SM材料；在能誘導(dǎo)定向生長SM涂層的各向異性襯底上氣相淀積；以及其他任何適當(dāng)?shù)姆椒?。日本專利公開公報(bào)申請(qǐng)?zhí)?000-195673中敘述了其中的一些方法。
諸如熒光染料的PL材料可以用不少方法定向，這些方法包括在定向主基質(zhì)材料和剪切涂層中設(shè)置可定向PL材料，其中定向主基質(zhì)材料可以包括電子活性材料，電子惰性材料和/或發(fā)光材料。見例如共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)系列號(hào)09/426288和C.Kocher等人的“Patterning of Oriented PhotofunctionalPolymer System Through Selective Photobleaching”Adv.Func.Mater.，vol.11，p.31(2001)和Martin Grell和Donal D.C.Bradley的“PolarizedLuminescence from Oriented Molecular Materials”Adv.Mater.，vol.11，p.895(1999)中描述的方法。
參考圖1(a)，器件層110設(shè)置在襯底120上。襯底120可以是適合于OEL器件和顯示器應(yīng)用的任何襯底。例如，襯底120可以包括玻璃，透明塑料或其他對(duì)可見光基本透明的適當(dāng)?shù)牟牧?。襯底120也可以是對(duì)可見光不透明的材料，例如不銹鋼，硅晶體，多晶硅等。因?yàn)镺EL器件中一些材料可能特別易受暴露在氧氣和/或水引起的損壞的影響，襯底120最好設(shè)置一個(gè)適當(dāng)?shù)沫h(huán)境屏障，或配備一個(gè)或多個(gè)提供適當(dāng)?shù)沫h(huán)境屏障的層次，涂層或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)。
襯底120也可以包括任何數(shù)量的適合于OEL器件和顯示器的器件或元件，諸如晶體管陣列和其他電子器件；色濾波器，起偏器，波片，擴(kuò)散器和其他光學(xué)器件；隔離器，屏障條，黑矩陣，掩模件和其他此類元件等?？傊?，在形成器件層110的OEL器件的其余層次之前將在襯底120上涂覆，淀積，形成圖形或另外設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電極。當(dāng)應(yīng)用發(fā)光襯底120，并且OEL器件是底發(fā)射型時(shí)，設(shè)置在襯底120和發(fā)射材料之間的電極最好是基本光透明的，例如透明的導(dǎo)電電極，諸如氧化銦錫(ITO)或任何若干其他透明導(dǎo)電氧化物。
元件130可以是適合于和OEL顯示器或器件100一起使用的任何元件或元件的組合。例如，當(dāng)器件100是背光源時(shí)，元件130可以是一個(gè)LCD模塊。一個(gè)或多個(gè)起偏器或其他元件可以設(shè)置在LCD模塊和背光燈件100之間，例如一種吸收或反射清潔起偏器?；蛘撸?dāng)器件100本身是一個(gè)信息顯示器時(shí)，元件130可以包括一個(gè)或多個(gè)起偏器，波片，接觸面板，抗發(fā)射涂層，抗污涂層，投影屏，亮度增強(qiáng)薄膜，或其他光學(xué)元件，涂層，用戶界面器件等。
在典型的應(yīng)用中，元件130包括一個(gè)起偏器，其傳輸軸的定位使來自器件層110的一個(gè)或多個(gè)器件的偏振光被透射，最好大體是透射的。通過在顯示器100的前面包括一個(gè)起偏器，就可以阻斷絕大部分的環(huán)境光和不希望的反射光，從而減少眩光和增強(qiáng)對(duì)比度，同時(shí)允許來自偏振發(fā)光器件的偏振光透射。例如，一個(gè)二色線性起偏器可以被置于顯示器的前面并定位成將其透射軸和被發(fā)送的偏振光的偏振軸對(duì)齊。實(shí)質(zhì)上，起偏器可以用作一個(gè)單向中密度濾光器，在一些實(shí)施例中其可以吸收約半數(shù)環(huán)境光，同時(shí)允許基本上全部的發(fā)射光通過。當(dāng)重要的是達(dá)到由OEL燈或顯示器發(fā)射的光的高度偏振時(shí)，也可以將一個(gè)起偏器用作一個(gè)“清理起偏器(clean-up polarizer)”，通過阻斷(通過反射或吸收)大部分沒有所需偏振狀態(tài)的光來提高偏振比例。
圖1(b)顯示一個(gè)設(shè)置在襯底160上的有機(jī)晶體管150。該有機(jī)晶體管包括一個(gè)源極152a和一個(gè)漏極152b，一個(gè)柵極156，一個(gè)隔離電介質(zhì)層157，一個(gè)半導(dǎo)體層158，一個(gè)將源152a連接到半導(dǎo)體158的源接觸154a，和一個(gè)將漏極152b連接到半導(dǎo)體158的漏極接觸點(diǎn)154b。晶體管150的任何一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的元件都可以包括一種有機(jī)電子活性材料。另外，任何有機(jī)電子活性材料都可以包括一種轉(zhuǎn)而能根據(jù)本發(fā)明的方法形成圖形的定向材料。為了說明的目的，示出了晶體管150的具體結(jié)構(gòu)，也可以應(yīng)用任何適當(dāng)?shù)木w管結(jié)構(gòu)。襯底160可以是適合于用作有機(jī)電子器件襯底或顯示器襯底的材料。
包含用于偏振發(fā)光或增強(qiáng)電子性能的定向材料的有機(jī)電子器件可以至少部分地通過將定向或可定向材料從熱傳遞施主片選擇性地?zé)醾鬟f到所需要的受主襯底而制得。例如，偏振發(fā)光聚合物顯示器和燈可以通過適當(dāng)?shù)囟ㄏ蚴┲髌系腖EP，然后將定向LEP單獨(dú)或和其他器件層或材料一起選擇性地傳遞到顯示器襯底而制得?？梢栽谶M(jìn)行選擇性的熱傳遞定向材料的同時(shí)基本保持傳遞材料的取向。上述揭示的任何對(duì)準(zhǔn)和定向方法都可以被用于在傳遞片上形成定向發(fā)射層(或其他定向電子活性層)?；蛘?，一個(gè)定向的或微結(jié)構(gòu)的功能對(duì)準(zhǔn)層，諸如微結(jié)構(gòu)的空穴傳遞層，能通過從施主片或其他部分熱傳遞定向功能對(duì)準(zhǔn)層，然后將可定向的LEP(或其他可定向的發(fā)射或電子活性材料)涂覆或選擇性地?zé)醾鬟f到該功能對(duì)準(zhǔn)層上而形成在顯示器襯底上。通過形成一個(gè)功能對(duì)準(zhǔn)層，發(fā)射材料不需在定向狀態(tài)下傳遞，并且可以用更常規(guī)的方法涂覆。在被傳遞到功能對(duì)準(zhǔn)層時(shí)，熱傳遞的過程能充分加熱可定向的材料以使其成為定向?；蛘撸O(shè)置在功能對(duì)準(zhǔn)層上的可對(duì)準(zhǔn)材料(通過選擇性熱傳遞或更常規(guī)的方法)可以通過一個(gè)退火的程序被后定向。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種定向的導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的聚合物可以通過從施主的選擇性熱傳遞在器件襯底上形成圖形，以形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)晶體管層，形成OEL器件的電極或電荷傳遞層等。
當(dāng)定向材料被從施主傳遞時(shí)，最好的是，如果被用來對(duì)準(zhǔn)或定向傳遞層材料的傳遞片層會(huì)不合要求地影響器件功能，則這樣的對(duì)準(zhǔn)層本身并不傳遞，如果能提供或增強(qiáng)器件的功能，則該對(duì)準(zhǔn)層可以或不可以和定向傳遞層材料一起傳遞。和對(duì)準(zhǔn)層一起或不一起傳遞的從施主片選擇性地傳遞定向材料的能力使選擇對(duì)準(zhǔn)層和定向方法有更大的靈活性。
包含用于有機(jī)電子器件的定向或可定向活性材料的層次的選擇性熱傳遞可以應(yīng)用一種熱傳遞施主進(jìn)行。圖2顯示一種適用于本發(fā)明的熱傳遞施主200的實(shí)例。施主元件200包括一個(gè)基本襯底210，一個(gè)任選下層212，一個(gè)任選光-熱轉(zhuǎn)換層(LTHC層)214，一個(gè)任選隔層216和一個(gè)包括定向或可定向發(fā)射材料或功能對(duì)準(zhǔn)層的傳遞層218。這些元件的每一個(gè)都將在下文中更詳盡地討論。也可以存在其他的層次。在美國專利號(hào)6,194,119、6,114,088、5,998,085、5,725,989、5,710,097、5,695,907和5,693,446以及共同轉(zhuǎn)讓美國專利申請(qǐng)?zhí)?9/662,980、09/563,597、09/474,002、09/473,114和09/451,984中公開了多種典型的施主。
在本發(fā)明的工藝中，包括定向LEPs和導(dǎo)電或半導(dǎo)電聚合物的定向(或可定向)電子活性和/或發(fā)射有機(jī)材料可以通過將施主元件的傳遞層置于鄰近受主之處并有選擇地加熱施主元件而從熱質(zhì)量傳遞施主元件選擇性地傳遞到受主襯底?？梢哉f明的是，施主元件可以通過用成像輻照照射施主元件而選擇性地加熱，該成像輻照可以由設(shè)置在施主中，通常是在分離的LTHC層中的光-熱轉(zhuǎn)換材料吸收并轉(zhuǎn)換成熱。在這些場合，施主可以通過施主襯底，通過受主或同時(shí)通過兩者暴露于成像輻照。該輻照可包括例如來自激光、燈或其他這樣的輻照源的一個(gè)或多個(gè)包括可見光、紅外輻射或紫外輻射的波長。也可以應(yīng)用其他選擇性的加熱方法，諸如用熱打印頭或用熱貼(例如經(jīng)圖形處理的熱貼，諸如能用于選擇性加熱施主的具有釋放圖形的加熱硅酮貼片)。來自熱傳遞層的材料能以這種方式選擇性地傳遞到受主，以圖象狀態(tài)在受主上形成傳遞材料的圖形。在很多實(shí)例中，應(yīng)用來自例如燈或激光的光以圖形狀態(tài)曝光施主的熱傳遞因?yàn)槠淇梢越?jīng)常達(dá)到的精確度而有很多優(yōu)越性。傳遞圖形的尺寸和圖形(例如線條，圓，方塊或其他形狀)可以通過例如選擇光束的尺寸，光束的曝光圖形，導(dǎo)向光束接觸熱質(zhì)量傳遞元件的持續(xù)時(shí)間，和/或熱質(zhì)量傳遞元件的材料而受到控制。傳遞的圖形也可以用通過掩模來照射施主元件的方法受到控制。
如上所述，一種熱打印頭或其他加熱元件(有圖形的或其他)也可以用作直接選擇性加熱施主元件，從而按圖形來傳遞部分傳遞層。在這種情況下，施主片中的光-熱轉(zhuǎn)換材料是任選的。熱打印頭或其他加熱元件可以特別適合于制作材料的低分辨率圖形或其設(shè)置不需精確控制的圖形形成元件。
也可以在不是有選擇地傳遞傳遞層的情況下，從施主片傳遞傳遞層。例如，一個(gè)傳遞片可以形成在一個(gè)實(shí)質(zhì)上作為在傳遞層接觸受主襯底以后可以解除的臨時(shí)襯墊的施主襯底上，通常被施加熱和/或壓力。這種被稱為層壓傳遞的方法可以被用于將整個(gè)傳遞層或其大部分傳遞到受主。
熱質(zhì)量傳遞的模式隨取決于所應(yīng)用的選擇性加熱的類型、用于曝光施主的照射的類型、任選的LTHC層的材料和性能的類型、傳遞層中材料的類型、施主的總體結(jié)構(gòu)、受主襯底的類型等因素而變。在不希望受到任何理論的約束的情況下，傳遞通常是通過一種或多種機(jī)制發(fā)生的，根據(jù)成像條件、施主結(jié)構(gòu)等條件，選擇性傳遞期間，通常強(qiáng)調(diào)或不強(qiáng)調(diào)這些機(jī)制中的一種或多種。一種熱傳遞機(jī)制包括熱融粘結(jié)(thermal melt-stick)傳遞，其中在熱傳遞層和施主元件支架之間的界面上的定位加熱能降低了在選擇位置上熱傳遞層到施主的附著作用。熱傳遞層的經(jīng)選擇部分對(duì)受主的附著可以比對(duì)施主的附著更強(qiáng)固，因此當(dāng)施主元件移走后，傳遞層的經(jīng)選擇部分仍保留在受主上。熱傳遞的另一種機(jī)制包括燒灼傳遞，其中定位加熱可以被用于燒灼掉施主元件的部分傳遞層，從而將被燒灼的材料引導(dǎo)到受主。熱傳遞的還有一個(gè)機(jī)制包括升華，其中在傳遞層中散發(fā)的材料可以通過在施主元件中產(chǎn)生的熱升華。部分升華的材料可以冷凝在受主上。本發(fā)明致力于包括一個(gè)或多個(gè)這些以及其他機(jī)制的傳遞模式，這些機(jī)制中熱質(zhì)量傳遞施主元件的選擇性加熱能被用于引起將來自傳遞層的材料傳遞到受主表面。
各種輻照發(fā)射源可被用于加熱熱質(zhì)量傳遞施主元件。對(duì)于模擬技術(shù)(例如通過掩模曝光)，高功率光源(例如氙閃光燈或激光)是有用的。對(duì)于數(shù)字成像技術(shù)，紅外、可見和紫外激光尤其有用。適當(dāng)?shù)募す馄靼ɡ绺吖β?大于等于100mW)單模式激光二極管，光纖耦合的激光二極管，以及二極管激發(fā)的固態(tài)激光器(例如NdYAG和NdYLF)。激光曝光停頓時(shí)間可以從例如幾百分之一微秒到幾十微秒或更大之間變化，激光流量可以在例如約0.01到約5J/cm2或更大的范圍。除了別的以外，以施主元件結(jié)構(gòu)，傳遞層材料，熱質(zhì)量傳遞模式以及其他這樣的因素為基礎(chǔ)，其他的輻照源和照射條件也可以適用。
當(dāng)希望高設(shè)置精確度時(shí)(例如在形成高信息容量顯示器的元件的圖形或其他該類應(yīng)用時(shí))，在大面積襯底上，激光特別適宜用作輻照源。激光源也適合于大剛性襯底(例如1m×1m×1.1mm玻璃)和連續(xù)或分片的薄膜襯底(例如100微米厚的聚合物片)。
在成像過程中，可以使熱質(zhì)量傳遞元件和受主密切接觸(如可以通常是熱融粘結(jié)傳遞機(jī)制的情況)，或熱質(zhì)量傳遞元件可以和受主相隔一定的距離(如可以是燒灼傳遞機(jī)制或材料升華傳遞機(jī)制)。至少在一些實(shí)例中，可以用壓力或真空使熱傳遞元件和受主保持密切接觸。在一些實(shí)例中，掩模可以被置于熱傳遞元件和受主之間。這樣的掩模可以是可移動(dòng)的或傳遞后可以保留在受主上。在圖像狀態(tài)方式(例如通過掩模數(shù)字地或模擬地曝光)中，如果在施主中存在光-熱轉(zhuǎn)換材料，輻照源就可以被用于加熱LTHC層(和/或其他包含輻照吸收劑的層次)以進(jìn)行圖象狀態(tài)傳遞和/或?qū)碜詿醾鬟f元件的傳遞層的圖形形成在受主上。
通常，傳遞層的經(jīng)選擇的部分被傳遞到受主，而熱質(zhì)量傳遞元件的其他層的相當(dāng)部分，諸如任選的隔層或LTHC層不發(fā)生傳遞。任選的隔層的存在可以消除或減少來自LTHC層的材料傳遞到受主，和/或減小傳遞層的被傳遞部分的失真。最好是，在成像條件下，任選的隔層對(duì)LTHC層的附著強(qiáng)于隔層對(duì)傳遞層的附著。隔層可以對(duì)成像輻照有傳輸、發(fā)射和/或吸收性，并且可以用于減小或以另外方式控制通過施主透射的成像輻照的水平和/或控制施主中的溫度，用以例如減少在成像過程中對(duì)傳遞層的由熱或輻照引起的損壞?？梢源嬖诙鄠€(gè)隔層。
可以應(yīng)用大的熱傳遞元件，包括長寬尺寸為一米或更大的熱傳遞元件。運(yùn)行中，激光可經(jīng)過光柵控制或以另外方式跨越大熱傳遞元件移動(dòng)，激光經(jīng)選擇性的操作根據(jù)所需要的圖形照射部分熱傳遞元件?；蛘撸す饪梢允庆o止的，而熱傳遞元件和/或受主襯底在激光器的下面移動(dòng)。
在一些實(shí)例中，可能必須、希望和/或方便相繼使用兩種或更多不同的熱傳遞元件以在受主上形成電子器件。例如，通過傳遞來自不同的熱傳遞元件的分離的層或分離的層堆能夠形成多層器件。多層堆也可以作為來自單施主元件的單傳遞單元傳遞。例如，一個(gè)空穴輸運(yùn)層和一個(gè)定向LEP層可以從一個(gè)單施主共同傳遞。作為另一個(gè)實(shí)例，一個(gè)定向半導(dǎo)電聚合物和一個(gè)發(fā)射層(定向的或不定向的)可以從一個(gè)單施主共同傳遞。多施主片也可以用來在受主上同一層中形成分離的元件。例如，每一個(gè)都有包括一個(gè)能發(fā)射不同顏色(例如紅、綠和藍(lán))光的定向LEP的傳遞層的三個(gè)不同的施主可以被用來形成用于全色偏振發(fā)光電子顯示器的RGB子像素OEL器件。作為另一個(gè)實(shí)例，一種定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電聚合物可以通過從一個(gè)施主的熱傳遞形成圖形，然后從一個(gè)或多個(gè)其他施主進(jìn)行選擇性的發(fā)射層熱傳遞以在顯示器中形成多個(gè)OEL器件。作為還有一個(gè)實(shí)例，有機(jī)晶體管的層次可以通過選擇性地?zé)醾鬟f電子活性有機(jī)材料(定向的或不定向的)而形成圖形，然后通過選擇性的熱傳遞形成一個(gè)或多個(gè)像素或子像素元件，諸如色濾光器、發(fā)射層、活性對(duì)準(zhǔn)層、電荷傳遞層和電極層等的圖形。
來自分離的施主片的材料可以被傳遞到相鄰于受主上的其他材料而形成相鄰的器件，部分相鄰的器件或同一器件的不同部分?；蛘撸瑏碜苑蛛x的施主片的材料可以被直接傳遞到先前由熱傳遞或一些其他方法(例如通過陰影掩模的光刻，淀積等)在受主上形成圖形的其他層次或材料的頂部，或和這些層次或材料部分重疊套準(zhǔn)。兩個(gè)或多個(gè)熱傳遞元件的各種其他結(jié)合可以被用來形成器件，每一個(gè)熱傳遞元件形成器件的一個(gè)或多個(gè)部分。應(yīng)該理解的是，這些器件的其他部分或受主上的其他器件可以全部或部分地通過常規(guī)使用的或新開發(fā)的包括光刻工藝、噴墨工藝，以及各種其他印制或掩模基礎(chǔ)的工藝的任何適當(dāng)?shù)墓に囆纬伞?br> 參考圖2描述熱質(zhì)量傳遞施主元件200的各層。
施主襯底210可以是一種聚合物薄膜。聚合物薄膜的一種適當(dāng)類型是例如聚酯薄膜，聚乙烯對(duì)苯二酸酯(PET)和聚乙烯萘(PEN)薄膜。但是，帶有充分光學(xué)特性(這取決于具體的應(yīng)用，包括對(duì)特殊波長的光傳導(dǎo)性)和/或充分的機(jī)械和熱穩(wěn)定性的其他薄膜也可以應(yīng)用。至少在一個(gè)實(shí)例中，施主襯底是平的，因此均勻的涂層能在其上形成。施主襯底也通常從盡管施主的一個(gè)或多個(gè)層次被加熱而仍保持穩(wěn)定的材料中選擇。但是，如上所述，在襯底和LTHC層之間的下面層次的內(nèi)容可以被用來隔離襯底和成像中由LTHC層產(chǎn)生的熱。雖然可用更厚或更薄的施主，但施主襯底的通常厚度范圍為O.025到0.15mm，最好是O.05到0.1mm之間。
可以選擇用于形成施主襯底和任選的相鄰下層的材料以改進(jìn)施主襯底和下面層次的附著，控制施主襯底和下面層次之間的熱傳遞，控制對(duì)LTHC層的成像輻照的傳遞，減少成像缺陷等?？梢詰?yīng)用一個(gè)任選的底層以增加在襯底上涂覆后繼層的均勻性以及增加施主襯底和相鄰層之間的粘結(jié)強(qiáng)度。
一個(gè)任選的下面層212可以涂覆或設(shè)置在施主襯底和LTHC層之間，以例如控制成像中襯底和LTHC層之間的熱量流動(dòng)和/或提供對(duì)施主元件的儲(chǔ)存、處理、施主加工和/或成像的機(jī)械穩(wěn)定性。適當(dāng)?shù)南聦拥膶?shí)例和提供下層的方法在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)系列號(hào)09/743114中公開。
下面層次可以包括給予施主元件所需要的機(jī)械和/或熱性能的材料。例如，下層可以包括顯示低比熱×密度和/或相對(duì)于施主襯底的低熱傳導(dǎo)的材料。這樣的下面層次可以用來增加向傳遞層的熱量流動(dòng)，以改進(jìn)例如施主的成像敏感度。
下層也可以包括為其機(jī)械性能或襯底和LTHC之間的附著的材料。應(yīng)用改進(jìn)襯底和LTHC之間的附著的下層可導(dǎo)致更小的傳遞圖象的失真。作為一個(gè)實(shí)例，在一些場合，可以應(yīng)用例如一個(gè)減少或消除LTHC層的分層或分離的下層，而該現(xiàn)象在施主媒介的成像過程中有可能發(fā)生。這樣做可以減少由傳遞層的被傳遞部分顯示的有形失真的數(shù)量。但在其他場合，可以考慮應(yīng)用促進(jìn)層次之間或之中的至少一定程度的分離的下層，例如成像期間在層次之間產(chǎn)生能提供熱隔離功能的空氣間隙。成像期間的分離也可以提供釋放可以在成像期間加熱LTHC層產(chǎn)生的氣體的通道。提供這樣的通道可以導(dǎo)致極低的成像缺陷。
下面層次可以對(duì)成像波長基本透明，也可以對(duì)成像輻照有至少部分的吸收或反射。由下層對(duì)成像輻照的衰減和/或反射可以用來控制成像期間熱量的產(chǎn)生。
參考圖2，本發(fā)明的熱質(zhì)量傳遞元件中可以包括LTHC層以將輻照能量耦合到熱傳遞元件中去。LTHC層最好包括一個(gè)吸收入射輻照(例如激光)的輻照吸收層，至少將部分入射輻照轉(zhuǎn)換成熱，實(shí)現(xiàn)傳遞層從熱傳遞元件到受主的傳遞。
通常，LTHC層中的輻照吸收體吸收電磁頻譜中紅外，可見和/或紫外區(qū)域的光，并將吸收的輻照轉(zhuǎn)換為熱。輻照吸收體材料通常對(duì)經(jīng)選擇的成像輻照是高吸收性的，提供對(duì)成像輻照波長的光學(xué)密度約為0.3到3或更高范圍的LTHC層。層次的光學(xué)密度是通過該層傳遞的光的強(qiáng)度和入射到該層的光的強(qiáng)度之比的對(duì)數(shù)(以10為底)的絕對(duì)值。
輻照吸收體材料可以均勻地遍及LTHC層設(shè)置或可以非均勻分布。例如，如在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)系列號(hào)09/474002中描述的，非均勻LTHC層可以用以控制施主元件中的溫度剖面。這樣可以使熱傳遞元件具有經(jīng)改進(jìn)的傳遞特性(例如在計(jì)劃的傳遞圖形和實(shí)際的傳遞圖形之間更好的保真度)。
合適的輻照吸收材料可以包括例如染料(如可見染料、紫外線染料、紅外線染料、熒光染料和輻照極化染料)、顏料、金屬、金屬化合物、金屬薄膜和其他適當(dāng)?shù)奈詹牧?。合適的輻照吸收體的實(shí)例包括碳黑、金屬氧化物和金屬硫化物。合適的LTHC層的一個(gè)實(shí)例可以包括一種顏料，諸如碳黑，和一種粘結(jié)劑，諸如一種有機(jī)聚合物。另一種合適的LTHC層包括形成為薄膜的金屬或金屬/金屬氧化物，例如，黑鋁(即具有黑色外觀的部分氧化的鋁)。金屬和金屬化合物可以通過諸如濺射和氣相淀積的技術(shù)形成。微粒涂層可以用粘結(jié)劑和任何適當(dāng)?shù)母苫驖裢扛布夹g(shù)形成。LTHC層也可以通過結(jié)合兩個(gè)或更多包含相似或不相似材料的LTHC層形成。例如，一個(gè)LTHC層可以通過在一個(gè)包含設(shè)置在粘結(jié)劑中的碳黑的涂層上氣相淀積一個(gè)黑鋁薄層形成。
適宜于用作LTHC層中的輻照吸收體的染料可以以微粒的形式存在，溶解在一種粘結(jié)劑材料中，或至少部分分散在一種粘結(jié)劑材料中。當(dāng)使用分散的微粒輻照吸收體時(shí)，微粒尺寸至少在一些實(shí)例中可以為約10微米或更小，也可以為1微米或更小。適當(dāng)?shù)娜玖习ㄎ展庾V中IR區(qū)域的染料。具體染料可以根據(jù)諸如在具體粘結(jié)劑的溶解性以及對(duì)該粘結(jié)劑的兼容性和/或涂層溶劑，還有吸收的波長范圍等因素選擇。
在LTHC層中顏料也可以用作輻照吸收劑。適當(dāng)顏料的實(shí)例包括碳黑和石墨，還有苯二甲基染料，鎳二噻茂烷和在美國專利號(hào)5166024和5351617中公開的其他顏料。另外，基于例如吡唑酮黃，聯(lián)茴香胺紅和鎳偶氮黃的銅或鉻復(fù)合物的黑偶氮基顏料也可以是有用的。也可以使用無機(jī)顏料，例如包括諸如鋁，鉍，錫，銦，鋅，鈦，鉻，鉬，鎢，鈷，銥，鎳，鈀，鉑，銅，銀，金，鋯，鐵，鉛和碲的金屬的氧化物和硫化物。也可以使用金屬硼化物，碳化物，氮化物，碳氮化物，青銅結(jié)構(gòu)氧化物和結(jié)構(gòu)上和青銅族有關(guān)的氧化物(例如WO2.9)。
可以使用金屬輻照吸收體，例如如美國專利號(hào)4252671中敘述的微粒形式或如美國專利號(hào)5256506中公開的薄膜形式。適當(dāng)?shù)慕饘侔ɡ玟X、鉍、錫、銦、碲和鋅。
在LTHC層中使用的適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑包括諸如酚樹脂(如線型酚醛清漆和甲階酚醛樹脂)，聚乙烯縮丁醛樹脂，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯縮醛，聚二氯乙烯，聚丙烯酸酯，纖維素醚和纖維素酯，硝化纖維和聚碳酸酯。合適的粘結(jié)劑可以包括單體，低聚體或已經(jīng)或可以聚合或交聯(lián)的聚合物。也可以包括諸如光引發(fā)劑的添加劑以有利于LTHC粘結(jié)劑的交聯(lián)。在一些實(shí)施例中，粘結(jié)劑可以用單體和/或低聚體和任選的聚合物可交聯(lián)的涂層初期形成。
熱塑性樹脂(例如聚合物)的內(nèi)容至少在一些實(shí)例中可以改進(jìn)LTHC層的特性(例如傳遞特性和可涂覆性)。已經(jīng)考慮到，熱塑性樹脂可以改進(jìn)LTHC層和施主襯底的附著。在一些實(shí)施例中，粘結(jié)劑包括25到50重量百分比(計(jì)算重量百分比時(shí)不包括溶劑)的熱塑性樹脂，最好是30到45重量百分比的熱塑性樹脂，當(dāng)然較低數(shù)量的熱塑性樹脂也是可以使用的(例如1到15重量百分比)。熱塑性樹脂通常選擇為和粘結(jié)劑的其他材料兼容(即形成一種單相復(fù)合物)。至少在一些實(shí)施例中，選擇其溶解度范圍在9到13(cal/cm3)1/2，最好為9.5到12(cal/cm3)1/2的熱塑性樹脂作為粘結(jié)劑。適當(dāng)?shù)臒崴苄詷渲膶?shí)例包括聚丙烯酸，苯乙烯-丙烯酸聚合物和樹脂，以及聚乙烯縮丁醛。
可以添加常規(guī)的涂層添加物，諸如表面添加劑和分散劑，以有利于涂層工藝。LTHC層可以用各種技術(shù)上已知的方法涂覆到施主襯底上。至少在一些實(shí)例中，聚合的或有機(jī)的LTHC層可以涂覆到0.05到20微米，更好是0.5到10微米，最好是1到7微米的厚度。至少在一些實(shí)例中，無機(jī)LTHC層可以涂覆到O.0005到10微米，最好是0.001到1微米的厚度范圍。
參考圖2，任選的隔層216可以設(shè)置在LTHC層214和傳遞層218之間。隔層可以用來例如最大程度地減小傳遞層的傳遞部分的損壞和污染，也可以減小傳遞層的傳遞部分的失真。隔層也可以影響傳遞層和熱傳遞施主元件的其他部分的附著。通常，隔層有高熱阻。最好隔層在成像條件下不變形或不化學(xué)分解到使傳遞的圖象失效的程度。
適當(dāng)?shù)母魧影ɡ缇酆衔锉∧?，金屬?例如氣相淀積金屬層)，無機(jī)層(例如溶膠淀積層和無機(jī)氧化物的氣相淀積層(例如二氧化硅，二氧化鈦和其他金屬氧化物)，以及有機(jī)/無機(jī)復(fù)合層。適合于作為隔層材料的有機(jī)材料包括熱固性和熱塑性材料。適當(dāng)?shù)臒峁绦圆牧习梢杂蔁?，輻照或化學(xué)處理交聯(lián)的樹脂，包括但不限于交聯(lián)的或可交聯(lián)的聚丙烯酸酯類，聚甲基丙烯酸酯類，聚脂類，環(huán)氧樹脂類和聚氨酯類。熱固性材料可以涂覆在LTHC層上作為例如熱塑性材料的前體，然后進(jìn)行交聯(lián)而形成交聯(lián)的隔層。
適當(dāng)?shù)臒崴苄圆牧习ɡ缇郾┧狨ヮ悾奂谆┧狨ヮ?，聚苯乙烯類，聚氨酯類，聚砜類，聚脂類和聚酰亞胺類。這些熱塑性有機(jī)材料可以通過常規(guī)的涂覆技術(shù)(例如溶劑涂覆，噴涂，或擠壓涂覆)應(yīng)用。通常，適用于隔層的熱塑性材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為攝氏25度或更高，最好是攝氏50度或更高。在一些實(shí)施例中，隔層包括其Tg大于成像過程中傳遞層達(dá)到的任何溫度的熱塑性材料。隔層對(duì)成像輻照波長可以是透射的，吸收的，反射的或其某些組合。
適合于作為隔層材料的無機(jī)材料包括例如金屬，金屬氧化物，金屬硫化物和無機(jī)碳涂層，包括對(duì)成像光波長高傳輸或高反射的那些材料。這些材料通過常規(guī)技術(shù)(例如真空濺射，真空蒸發(fā)或等離子噴涂淀積)被應(yīng)用到光-熱轉(zhuǎn)換層上。
隔層可以提供若干好處。隔層可以是一個(gè)阻擋材料從光-熱轉(zhuǎn)換層傳遞的屏障。它也可以調(diào)整傳遞層達(dá)到的溫度，因此熱不穩(wěn)定材料也可以傳遞。例如，隔層可以發(fā)揮熱擴(kuò)散者的作用而相對(duì)于LTHC層達(dá)到的溫度控制隔層和傳遞層之間的界面的溫度。這樣能改進(jìn)被傳遞層的質(zhì)量(即表面粗糙度，邊緣粗糙度等)。隔層的存在也可以導(dǎo)致被傳遞材料中的經(jīng)改進(jìn)的塑性記憶。
隔層可以包含添加劑，包括例如光引發(fā)劑、表面活性劑、顏料、增塑劑和涂層助劑。隔層的厚度可以取決于諸如例如隔層的材料、LTHC層的材料和特性、傳遞層的材料和特性、成像輻照的波長和熱傳遞元件暴露于成像輻照的持續(xù)時(shí)間等因素。對(duì)于聚合物隔層，隔層的厚度通常在0.05到10微米的范圍。對(duì)于無機(jī)隔層(例如金屬或金屬化合物隔層)，隔層的厚度通常在0.005到10微米的范圍。
隔層(或接觸傳遞層的可定向材料的其他適當(dāng)?shù)氖┲鲗?也可以在定向材料被傳遞時(shí)用作定向或?qū)?zhǔn)傳遞層材料的對(duì)準(zhǔn)層。例如，隔層或LTHC可以包括能例如通過用布摩擦而發(fā)生機(jī)械變化以形成微觀對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的聚合物材料。該方法類似于聚酰亞胺層用氈摩擦而在LCDs中提供對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的方法。雖然聚酰亞胺是用于在LCDs中產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)層的示范材料，在LCDs中使用聚酰亞胺的最初原因包括聚酰亞胺對(duì)普通液晶材料固有的抵抗以及聚酰亞胺的高熱穩(wěn)定性，這在透明導(dǎo)電涂層的處理期間可以是有幫助的。在本發(fā)明中，對(duì)準(zhǔn)層材料可以包括任何能用作對(duì)準(zhǔn)層并且和被對(duì)準(zhǔn)的傳遞層材料兼容的材料。
典型的對(duì)準(zhǔn)隔層包括這樣的材料，該材料可以是被涂覆到施主上，例如涂覆到LTHC層上，或者作為在存在的隔層上的涂層的溶液，然后經(jīng)過刷擦而產(chǎn)生一個(gè)對(duì)準(zhǔn)層或涂層。例如，諸如由M.Nishikawa，Polym.Adv.Technol.，vol.11，p.404(2000)公開的可溶劑溶解的聚酰亞胺能被涂覆，干燥和刷擦以在一個(gè)存在的隔層上形成一個(gè)對(duì)準(zhǔn)隔層或一個(gè)對(duì)準(zhǔn)涂層。
另一種形成對(duì)準(zhǔn)層的方法是使該層具有微結(jié)構(gòu)，例如，倚靠經(jīng)微結(jié)構(gòu)化的工具在該層上進(jìn)行雕刻。在該方法中，可以使熱塑性LTHC層或隔層在熱和壓力下和經(jīng)微結(jié)構(gòu)化的工具接觸，熱塑性層和工具分開以后，該微結(jié)構(gòu)就留在熱塑性層上?；蛘撸梢詫⒁粋€(gè)可固化對(duì)準(zhǔn)層設(shè)置在微結(jié)構(gòu)工具和適當(dāng)?shù)氖┲髌瑢又g，然后經(jīng)固化而形成微結(jié)構(gòu)層或LTHC層。
可以應(yīng)用的另一種方法是可以將一個(gè)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)給予設(shè)置在隔層上的一個(gè)涂層的方法。一類通常被稱為感膠離子(lyotropic)材料的材料顯示出在剪切下自我對(duì)準(zhǔn)的特性以產(chǎn)生能提供液晶的對(duì)準(zhǔn)層或基質(zhì)，染料和聚合物等的微結(jié)構(gòu)。一些涂覆材料能通過應(yīng)用在涂覆的液晶層中產(chǎn)生剪切區(qū)域的涂覆方法而定位。通過干燥，該涂層可以是一種適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)層。許多涂覆方法，諸如刀片涂覆，邁爾(mayer)桿涂覆和一定類型的輥或照相凹版涂覆都可以用適當(dāng)?shù)耐扛膊牧袭a(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)層。一種用這種方法可定位的通用類型的涂覆材料包括感膠離子液晶材料，尤其是形成向列型結(jié)構(gòu)的材料。
參考圖2，熱傳遞層218包括在熱質(zhì)量傳遞施主元件200中。傳遞層218可以包括任何設(shè)置在一層或多層中的、單獨(dú)的或和其他材料結(jié)合的合適的材料。當(dāng)施主片被暴露于能被光-熱轉(zhuǎn)換材料吸收和轉(zhuǎn)換成熱的直接加熱或成像輻照下時(shí)傳遞層218能作為一個(gè)單元或部分由任何適當(dāng)?shù)膫鬟f機(jī)制選擇性地傳遞。
本發(fā)明構(gòu)思了一種傳遞層，該傳遞層包括一種定向的或可定向的電子活性有機(jī)材料，即一種定向或可定向的有機(jī)發(fā)射材料和/或?qū)щ娀虬雽?dǎo)電的聚合物。定向傳遞層可以用各種方法提供，其中一些方法在下面說明具體的可定向傳遞層材料可以怎樣定向的討論中敘述。
本發(fā)明構(gòu)思了一種包括定向LEP的傳遞層。提供定向LEP傳遞層的一種方法是通過在施主的對(duì)準(zhǔn)層上涂覆一種可定向LEP，諸如上述對(duì)準(zhǔn)隔層或LTHC層。在該方法中，可定向LEP可以通過添加適當(dāng)?shù)目杉嫒萑軇┤芙?，然后通過旋轉(zhuǎn)涂覆、照相凹版涂覆、邁爾桿涂覆和刀片涂覆等涂覆到對(duì)準(zhǔn)層上。選擇的溶劑最好不和施主片中已經(jīng)存在的任何層次發(fā)生不希望的互相作用(例如膨脹或溶解)。然后該涂層能被退火，溶劑揮發(fā)而留下由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)定向的傳遞層。
提供定向LEP傳遞層的另一種方法是在一個(gè)也是傳遞層的一部分的活性對(duì)準(zhǔn)層上涂覆可定向的LEP。活性對(duì)準(zhǔn)層是在熱傳遞過程中能和定向?qū)右黄饌鬟f的層次，并且成為所得到的器件的一個(gè)整體部分。例如，活性對(duì)準(zhǔn)層可以包括空穴傳輸層，具有設(shè)置在其內(nèi)的熒光和/或磷光組成部分的層次、阻滯層、具有高度雙折射的層次、極化層，或任何可賦予所得到的器件某些電子或光學(xué)特性的其他層次。在該方法中，可定向傳遞層材料可以通過添加適當(dāng)?shù)目杉嫒萑軇┤芙猓缓笸ㄟ^旋轉(zhuǎn)涂覆，照相凹版涂覆，邁爾桿涂覆和刀片涂覆等涂覆到對(duì)準(zhǔn)層上。選擇的溶劑最好不和施主片中已經(jīng)存在的任何層次發(fā)生不希望的互相作用(例如膨脹或溶解)。然后溶劑能從涂層中揮發(fā)以留下包括活性對(duì)準(zhǔn)層并且在由活性對(duì)準(zhǔn)層定向的有機(jī)發(fā)射或電子活性材料上面的多層次傳遞層。
產(chǎn)生定向LEP傳遞層的還有一種方法是在施主片上涂覆一個(gè)可定向的LEP，然后以一個(gè)取向方向擴(kuò)展該結(jié)果傳遞片。在該方法中，可定向LEP可以通過添加適當(dāng)?shù)目杉嫒萑軇┤芙?，然后通過旋轉(zhuǎn)涂覆、照相凹版涂覆、邁爾桿涂覆和刀片涂覆等涂覆到施主片上。選擇的溶劑最好不和施主片中已經(jīng)存在的任何層次發(fā)生不希望的互相作用(例如膨脹或溶解)。然后溶劑能從涂層中揮發(fā)以制成完整形成的施主片。然后施主片能在一個(gè)選擇的方向上擴(kuò)展或拉伸以對(duì)準(zhǔn)傳遞層的可定向材料的分子。該方法可以特別適用于層疊傳遞方法，該方法中一個(gè)可定向傳遞層被涂覆在施主襯底上，復(fù)合物被擴(kuò)展或拉伸以對(duì)準(zhǔn)可對(duì)準(zhǔn)傳遞層，該傳遞層在其定向狀態(tài)通過施加熱和/或壓力傳遞到受主上。在該方法中，整個(gè)或大部分傳遞層能在一次暴露(exposure)中被傳遞。
提供定向LEP傳遞層的還有一個(gè)方法是在施主上形成傳遞層，然后用布、氈或刷以某一特定方向機(jī)械摩擦LEP層給該層以定向。在該方法中，一個(gè)表面結(jié)構(gòu)被直接賦予經(jīng)摩擦的傳遞層材料。對(duì)于經(jīng)摩擦的LEP材料已經(jīng)顯示出偏振光的發(fā)射。
提供定向LEP傳遞層的還有一個(gè)方法是在定向基質(zhì)中設(shè)置一種可定向LEP材料。在一種典型實(shí)施例中，經(jīng)如上所述的剪切涂覆的感膠離子液晶材料能被用作LEPs的定向基質(zhì)，還有熒光染料和其他PL材料，SM材料和導(dǎo)電和半導(dǎo)電聚合物等的定向基質(zhì)?？啥ㄏ虿牧峡赏ㄟ^下述步驟定向，準(zhǔn)備一種主基質(zhì)材料中的可定向材料的液體溶液，在施主上剪切涂覆該溶液，干燥該溶液以產(chǎn)生包括在基質(zhì)中被定向的可定向材料的傳遞層。
另一種技術(shù)是在施主上涂覆可定向的LEP傳遞層，然后將該可定向的LEP選擇性地?zé)醾鬟f到一個(gè)活性對(duì)準(zhǔn)層上去。例如，一種諸如PEDOT的電荷傳輸材料可以被設(shè)置在適當(dāng)?shù)娘@示器襯底上，經(jīng)過刷擦或摩擦形成對(duì)準(zhǔn)層。然后，一個(gè)可定向的LEP傳遞層可以從一個(gè)熱傳遞施主通過在傳遞過程中施加足夠的熱以局部加熱該LEP傳遞層的被傳遞部分而形成圖形，這樣，它們通過活性對(duì)準(zhǔn)層而被定向。
另一種技術(shù)可以是涂覆一種能通過使用偏振光光固化而對(duì)準(zhǔn)的可定向LEP材料和光聚合物的混合物，諸如由M.Schadt等人在“Surface-InducedParallel Alignment of Liquid Crystal by Linearly PolymerizedPhotopolymers”Jpn.J.Appl.Phys.，vol.31，p.2155(1992)中公開的光聚合物。該材料可以被涂覆到施主片上作為一個(gè)層次，并適當(dāng)?shù)赜霉庖砸鸸饩酆衔飳?duì)準(zhǔn)并發(fā)揮可定向LEP的定向基質(zhì)的作用的方式固化。
本發(fā)明還構(gòu)思了一種包括定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電聚合物的傳遞層。定向電子活性聚合物可以通過任何包括上述提供定向LEPs的方法的適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ峁?br> 本發(fā)明還構(gòu)思了一種包括定向SM發(fā)射體的傳遞層。定向SM發(fā)射體可以通過任何包括在施主片上氣相淀積手性SM材料，在施主片上涂覆包括SM材料的手性混合物，在施主片上設(shè)置在感膠離子或其他定向基質(zhì)中的可定向SM材料剪切涂層，在施主片的一個(gè)各向異性結(jié)構(gòu)層上氣相淀積一個(gè)可定向SM材料的薄層等的適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ峁?br> 本發(fā)明還構(gòu)思了一種包括設(shè)置在定向基質(zhì)中的熒光染料或其他PL材料的傳遞層。例如，一種可定向熒光染料可以被設(shè)置在定向LEP層中，在諸如適用作OEL器件中的電荷傳輸層的層次的定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電聚合物層中，以及在定向感膠離子基質(zhì)或其他主基質(zhì)中。設(shè)置在定向基質(zhì)中的PL材料可以被形成在施主片上作為傳遞層或其一部分。
本發(fā)明還構(gòu)思了一種包括可傳遞的功能對(duì)準(zhǔn)層的傳遞層。例如，一種空穴傳輸或電子傳輸材料可以被涂覆到施主片上作為傳遞層并被刷擦，摩擦或伸展。電荷傳輸材料也可以被涂覆到施主片的微結(jié)構(gòu)隔層上，因此在選擇性熱傳遞中該電荷傳輸層就具有微結(jié)構(gòu)表面，在該表面上可以例如形成和定向一個(gè)發(fā)射層。
然后定向傳遞層可以從施主片選擇性地?zé)醾鬟f到大致定位的受主襯底上。受主襯底可以是適合于包括但不限于玻璃，透明薄膜，反射薄膜，金屬，半導(dǎo)體和塑料的具體應(yīng)用的任何物項(xiàng)。例如，受主襯底可以是任何類型的襯底或適合于顯示器用途的顯示器元件。適合用于諸如液晶顯示器或發(fā)射顯示器的受主襯底包括剛性或柔性的基本透射可見光的襯底。適當(dāng)?shù)膭傂允苤靼ê脱趸熷a一起涂覆或形成圖形的和/或和低溫多晶硅(LTPS)或其他包括有機(jī)晶體管的晶體管結(jié)構(gòu)一起形成電路的玻璃和剛性塑料。
合適的柔性襯底包括基本透明和透射的聚合物薄膜、反射薄膜、傳遞反射薄膜、極化薄膜和多層光學(xué)薄膜等。柔性襯底也可以和電極材料和晶體管，例如直接形成在柔性襯底上的或在臨時(shí)載體襯底上形成以后傳遞到柔性襯底的晶體管陣列一起涂覆或形成圖形。合適的聚合物襯底包括聚脂基(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚萘乙二醇酯)，聚碳酸酯樹脂，聚烯烴樹脂，聚乙烯樹脂(例如聚氯乙烯，聚偏1，1-二氯乙烯，聚乙酸乙烯酯類等)，纖維素醚基(例如纖維素三乙酸酯，纖維素乙酸鹽)，和其他用作支撐的常規(guī)的聚合物薄膜。對(duì)于制作塑性襯底上的OELs，通常理想的是包括在塑性襯底的一個(gè)或兩個(gè)表面上的一個(gè)屏障薄膜或涂層用于保護(hù)有機(jī)發(fā)光器件及其電極，不使其暴露于不希望程度的水和氧氣等中。
受主襯底可以和任何一個(gè)或多個(gè)電極、晶體管、電容器、絕緣條、隔離體、濾色鏡、黑基質(zhì)材料以及其他對(duì)電子顯示器或其他器件有用的元件一起預(yù)先形成圖形。
本發(fā)明構(gòu)思了一種偏振發(fā)光OEL顯示器和器件。在一種實(shí)施例中，OEL顯示器可以做成發(fā)射偏振光和具有能發(fā)射有不同顏色和/或偏振特性的光的相鄰器件。例如，圖3顯示包括多個(gè)設(shè)置在襯底320上的OEL器件310的OEL顯示器300。相鄰器件310可以做成發(fā)射相同偏振的不同顏色的光(例如發(fā)射偏振光的全色RGB)，不同偏振特性的相同顏色的光(包括不同偏振取向以及相鄰于偏振發(fā)光器件的非偏振器件)，或他們的任何組合。
器件310間顯示的間隔只用于說明的目的。相鄰的器件可以是分離、接觸、重疊的等，或它們?cè)陲@示器襯底上一個(gè)以上方向上的不同組合。例如，在襯底上可形成平行帶狀透明導(dǎo)電陽極的圖形，然后形成帶狀空穴傳輸材料的圖形和帶狀重復(fù)的紅、綠、藍(lán)偏振發(fā)光LEP層的圖形、再形成帶狀陰極的圖形、陰極帶的取向垂直于陽極帶。這樣的結(jié)構(gòu)可以適用于形成無源矩陣顯示器。在其他實(shí)施例中，透明導(dǎo)電陽極區(qū)可以設(shè)置在襯底上的二維圖形中并和諸如一個(gè)或多個(gè)晶體管，電容器等的尋址電子器件相聯(lián)系，這樣適用于制作有源矩陣顯示器。然后包括發(fā)光層的其他層次可以涂覆或淀積后作為一個(gè)單層或在陽極和/或電子器件上形成圖形(例如平行帶，和陽極相當(dāng)?shù)亩S圖形等)。本發(fā)明還可以構(gòu)思任何其他合適的結(jié)構(gòu)。
在一種實(shí)施例中，顯示器300可以是一種發(fā)射偏振光的多色顯示器。那樣，在發(fā)光器件和觀看者之間設(shè)置一個(gè)任選的起偏器是很理想的，這樣可以增強(qiáng)例如顯示器的對(duì)比度。在示例的實(shí)施例中，每個(gè)器件都發(fā)射有相同或幾乎相同取向的偏振光。然后可以定位起偏器330，其傳輸軸線有效地和由器件310發(fā)射的光的偏振取向?qū)R。有很多由圖3顯示的通用結(jié)構(gòu)覆蓋的顯示器和器件的結(jié)構(gòu)。下文將討論其中一些結(jié)構(gòu)。
圖4示出了一種適用于全色立體顯示器的OEL顯示器400。顯示器400包括一個(gè)襯底410和多個(gè)像素420。每個(gè)像素包括兩個(gè)RGB子像素430L和430R。子像素430L包括紅、綠和藍(lán)OEL器件，每個(gè)器件都發(fā)射在紙面平面上偏振的光，例如如箭頭指出的那樣。子像素430R包括紅、綠和藍(lán)OEL器件，每個(gè)器件都發(fā)射在垂直于紙面的平面上偏振的光，例如如圓點(diǎn)指出的那樣。由在每個(gè)子像素對(duì)中的適當(dāng)?shù)募?lì)器件投射的圖象可以通過起偏器觀看，例如一個(gè)在觀看者右眼上的允許來自子像素430R器件的光傳輸?shù)钃鮼碜宰酉袼?30L器件的光的線性起偏器，以及一個(gè)垂直取向的在觀看者左眼上的允許來自子像素430L器件的光傳輸?shù)钃鮼碜宰酉袼?30R器件的光的線性起偏器。遍布顯示器400的子像素的適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)就能向這樣的觀看者提供立體的圖象。雖然圖4描繪了全色立體顯示器的一個(gè)部分，本發(fā)明也致力于少于全色的多色顯示器和單色顯示器。還有，子像素可以安排成使同一顏色的相對(duì)的偏振發(fā)光器件相鄰(例如為RR·GG·BB·的排列，而不是RGBR·G·B·所示出的排列)。
圖5示出了適宜于用作全色立體顯示器的OEL顯示器500的另一個(gè)實(shí)例。在顯示器500中，由R，G和B表示的子像素堆設(shè)置在襯底510上。每個(gè)子像素有一種堆疊的器件結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)器件520L和520R，每個(gè)器件都發(fā)射同樣顏色但互相垂直的偏振狀態(tài)的光(如由紅(R)子像素的偏振符號(hào)和·所示的那樣)。如對(duì)顯示器400所描述的那樣，觀看者通過在每只眼睛上佩戴有相對(duì)定向的線偏振鏡就能夠看到立體的圖象。堆疊的器件可以如美國專利號(hào)5,707,745中公開的那樣構(gòu)造。如對(duì)圖4中顯示的顯示器一樣，顯示器500可以是全色、多色的或單色的。
圖4和5中顯示的顯示器可以提供優(yōu)于常規(guī)立體顯示器的優(yōu)點(diǎn)為，觀看者為看立體圖象不必佩戴特殊的和顯示器同步轉(zhuǎn)換的電子眼鏡。跟確切地說，觀看者可以佩戴有相對(duì)定向的線偏振透鏡的“靜止”眼鏡(即不用電子控制的眼鏡)。這使顯示器為空間調(diào)制而不是時(shí)間調(diào)制的。立體顯示器及其使用在T.Bardsley和I.Sexton的“Evaluating Stereoscopic Display for 3D Imaging(Chapter19)”Display System，L.W.Macdonald和A.C.Lowe(editors)，(1997)中描述。
雖然圖4和5中顯示的顯示器被敘述為用作立體顯示器，它們可以被用于希望顯示單色或多色的有不同(例如垂直)偏振狀態(tài)的用途。例如，相似的顯示器可以被用在投影驅(qū)動(dòng)器或其他用途中，在這些用途中希望發(fā)射對(duì)不同顏色有不同偏振取向和/或?qū)νN顏色有多種偏振取向的偏振光。
圖6示出了任選具有色調(diào)諧能力的可以被用作偏振發(fā)光燈或背光的OEL顯示器600。顯示器600包括一個(gè)設(shè)置在襯底610上的器件層620。器件層620包括多個(gè)相鄰的發(fā)光層640，這些發(fā)光層640能發(fā)射不同顏色的偏振光(例如圖6中指出的紅、綠和藍(lán)光)，設(shè)置在第一電極630和第二電極650之間。也可以存在其他適宜在OEL器件中的層次。電極630和650形成的圖形使多個(gè)器件可獨(dú)立激勵(lì)，或電極630和650可以是一個(gè)單層，因此受到激勵(lì)后所有發(fā)光層都發(fā)射光。電極的圖形能考慮到顯示器600被用作偏振光背發(fā)光器，其發(fā)射的光可以方便地調(diào)諧到任何希望的顏色，包括白光?；蛘?，在應(yīng)用非形成圖形的電極時(shí)，背光的顏色可以通過調(diào)節(jié)不同發(fā)光層的比例覆蓋而選擇。顯示器600的一個(gè)用途是可以用作用于LCD背光的偏振白發(fā)光燈。
圖7示出了一個(gè)OEL器件或顯示器700的一部分，包括襯底710，陽極720，包含設(shè)置在其內(nèi)的熒光染料的空穴傳輸層730，有機(jī)電致發(fā)光層740和陰極750。器件700被顯示為一個(gè)用于照明目的的底發(fā)射器件，讀者將認(rèn)識(shí)到，任何合適的器件結(jié)構(gòu)都可以被應(yīng)用。還有，雖然熒光染料被描述為設(shè)置在空穴傳輸層中，但如果應(yīng)用頂發(fā)射結(jié)構(gòu)，則它可以被替代地或另外設(shè)置在OEL層或電子傳輸層中。還有，可以用其他的PL材料替代或添加到熒光染料中去。
器件700可以以由三組說明該器件產(chǎn)生的光的箭頭表示的各種方式工作。例如，OEL層740可以是一個(gè)發(fā)射一種取向的偏振光A1的定向發(fā)射層。在這樣的一種實(shí)施例中，空穴傳輸層730可以是一個(gè)定向基質(zhì)，因此當(dāng)受到由OEL層發(fā)射的光激勵(lì)時(shí)，設(shè)置在其中的熒光染料發(fā)射垂直取向的偏振光A2。在730層中顯示的打斷直線A2，B2和C2的開口圓(o)表示由OEL層740發(fā)射的光子對(duì)熒光染料的激勵(lì)。如A2所指出的，熒光染料可以被用作一種添加到或替代顏色轉(zhuǎn)換劑的偏振轉(zhuǎn)換劑。在另一種實(shí)施例中，OEL層740可以是一種非定向發(fā)射層，因此發(fā)射非偏振光B1，B1可以被定向空穴傳輸層730中的熒光染料轉(zhuǎn)換為偏振光B2。在另一個(gè)實(shí)施例中，OEL層740可以是一個(gè)發(fā)射偏振光C1的定向發(fā)射層。空穴傳輸層730可以是非定向?qū)?，因此設(shè)置在其中的熒光染料將由OEL層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為非偏振光C2。
圖8示出了OEL顯示器800的一部分，該顯示器包括襯底810，陽極820，多個(gè)形成圖形的空穴傳輸層830，LEP層840和陰極850?？昭▊鬏攲邮嵌鄠€(gè)由從一個(gè)施主到顯示器襯底和陽極的選擇性熱傳遞形成圖形的定向空穴傳輸層?？昭▊鬏攲涌梢员恍纬蓤D形，因此它們呈現(xiàn)出不同的取向和/或空穴傳輸層可以被形成圖形而具有設(shè)置在其中的不同的PL材料。LEP層840可以被涂覆到定向空穴傳輸層上，因此空穴傳輸層發(fā)揮多個(gè)對(duì)準(zhǔn)層的作用。這樣，可以形成多個(gè)OEL器件，每個(gè)器件都可以發(fā)射具有和相鄰器件不同的偏振取向(由于對(duì)準(zhǔn)空穴傳輸層的不同取向)的和/或具有和相鄰器件不同的顏色(由于設(shè)置在形成相鄰圖形的空穴傳輸層中的不同的PL材料)的偏振光。應(yīng)該注意到的是，圖8中說明的概念也適用于頂發(fā)射OEL器件，不同構(gòu)造的底發(fā)射OEL器件以及具有形成圖形的LEP層的OEL器件。
圖3到8中說明的元件，概念和功能可以經(jīng)結(jié)合和匹配而形成具有獨(dú)特外觀和功能的OEL顯示器和器件。例如，可以構(gòu)造這樣的OEL顯示器或燈，這些器件有一種定向像素圖形，這些定向像素發(fā)射隱埋在像素基質(zhì)中的偏振光，這些像素基質(zhì)中的像素是非定向的(即發(fā)射非偏振光)或隨機(jī)定向的(即發(fā)射隨機(jī)偏振光)，因此當(dāng)該顯示器或燈被用一種偏振分析器觀察時(shí)，定向像素的圖形就能顯現(xiàn)出來。而不用偏振分析器觀察時(shí)，顯示器或燈顯示出好象在像素中沒有什么不同。這樣的燈或顯示器可被用于例如安全的用途。
一些包括用于偏振發(fā)光和/或增強(qiáng)電子性能的定向活性有機(jī)層或材料的有機(jī)電子器件可以包括在四種總體種類中的一種或多種之中，該四種種類是OEL背光燈件，低分辨率OEL顯示器，高分辨率OEL顯示器和有機(jī)晶體管。
OEL背光燈件可以包括定向發(fā)射和/或定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電層。結(jié)構(gòu)可以包括裸露的或形成電路的襯底，陽極，陰極，空穴傳輸層，電子傳輸層，空穴注射層，電子注射層，發(fā)射層，顏色變化層和其他層次以及適宜于在OEL器件中的材料。結(jié)構(gòu)也可以包括起偏器(如用于清理，減少眩光等)，擴(kuò)散器(如偏振保持?jǐn)U散器)，光導(dǎo)，透鏡，光控制薄膜，亮度增強(qiáng)薄膜等。用途包括例如在定向發(fā)射材料由熱貼傳遞，層壓傳遞和電阻頭熱打印等方法設(shè)置之處的白色或單色大面積單像素?zé)?；具有大量靠近間隔的由激光誘導(dǎo)熱傳遞形成圖形的發(fā)射層的白色或單色大面積單電極對(duì)燈；以及顏色可調(diào)諧多電極大面積燈。
低分辨率OEL顯示器可以包括定向發(fā)射和/或定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電層。結(jié)構(gòu)可以包括裸露的或形成電路的襯底，陽極，陰極，空穴傳輸層，電子傳輸層，空穴注射層，電子注射層，發(fā)射層，顏色變化層和其他層次以及適宜于在OEL器件中的材料。結(jié)構(gòu)也可以包括起偏器(如用于清理，減少眩光等)，擴(kuò)散器(如偏振保持?jǐn)U散器)，光導(dǎo)，透鏡，光控制薄膜，亮度增強(qiáng)薄膜等。用途包括圖形指示器燈(如圖象)；分段數(shù)字字符顯示器(如器械時(shí)間指示器)；小單色無源或有源矩陣顯示器；小單色無源或有源矩陣顯示器附加作為部分集成顯示器的圖形指示器燈(如移動(dòng)電話顯示器)；大面積像素顯示器片(如多個(gè)顯示器模塊或片，每個(gè)有相對(duì)小數(shù)量的像素)，諸如可以適用于戶外顯示器，以及可以和前起偏器結(jié)合以增強(qiáng)對(duì)比度和減少眩光；以及安全用途顯示器。
高分辨率OEL顯示器可以包括定向發(fā)射和/或定向?qū)щ娀虬雽?dǎo)電層。結(jié)構(gòu)可以包括裸露的或形成電路的襯底，陽極，陰極，空穴傳輸層，電子傳輸層，空穴注射層，電子注射層，發(fā)射層，顏色變化層和其他層次以及適宜于在OEL器件中的材料。結(jié)構(gòu)也可以包括起偏器(如用于清理，減少眩光等)，擴(kuò)散器(如偏振保持?jǐn)U散器)，光導(dǎo)，透鏡，光控制薄膜，亮度增強(qiáng)薄膜等。用途包括有源或無源矩陣多色或全色顯示器；有源或無源矩陣多色或全色顯示器附加分段的或圖形指示器燈(如高分辨率器件的激光誘導(dǎo)傳遞附加在同一襯底上的圖象熱貼)；立體多色或全色顯示器；以及安全用途顯示器(如有定向發(fā)射器附加各向同性發(fā)射器的顯示器，有不同定向發(fā)射器的顯示器等)。
有機(jī)晶體管可以包括定向?qū)щ姾?或半導(dǎo)電層。結(jié)構(gòu)可以包括裸露或形成電路的襯底，柵電極，柵電介質(zhì)，有機(jī)半導(dǎo)體，有機(jī)和非有機(jī)源和漏引線等。用途包括RFID標(biāo)記，顯示器像素或子像素控制晶體管和傳感器等。
本發(fā)明不應(yīng)被考慮為僅限于上述具體實(shí)施例，而應(yīng)該理解為覆蓋本發(fā)明的所有方面，如附后的權(quán)利要求明確闡述的那樣。對(duì)于本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域的熟練人士在重溫了本說明書以后，作出本發(fā)明能適用的各種修改，等同工藝以及結(jié)構(gòu)是顯而易見的。
上文引用的每一件專利，專利文件以及出版物都如同全文復(fù)制一樣特此被結(jié)合到本文件中。
權(quán)利要求
1.一種制作有機(jī)場致發(fā)光器件的工藝，其特征在于，它包括選擇性地從一個(gè)施主片向包括第一電極的受主襯底熱傳遞包含定向有機(jī)發(fā)射材料的傳遞層；和形成第二電極，使所述定向有機(jī)發(fā)射材料定位在所述第一和第二電極之間，其中，當(dāng)受激勵(lì)時(shí)，所述器件能發(fā)射偏振光。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述定向發(fā)射材料包括一種定向發(fā)光聚合物。
3.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述定向發(fā)射材料包括一種定向小分子發(fā)射體。
4.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述定向發(fā)射材料包括一種定向熒光染料。
5.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述傳遞層基本由定向發(fā)射材料組成。
6.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述傳遞層包括設(shè)置在電子活性對(duì)準(zhǔn)層上的定向發(fā)射材料。
7.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述傳遞層包括設(shè)置在一定向主基質(zhì)中的定向材料。
8.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述施主片包括襯底、隔層、設(shè)置在所述襯底和所述隔層之間吸收成像輻照和將其轉(zhuǎn)換為熱的光-熱轉(zhuǎn)換層，并且其中，所述傳遞層和所述隔層相鄰。
9.如權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，所述隔層在所述傳遞層的選擇性熱傳遞期間，基本保持穩(wěn)定。
10.一種制作有機(jī)電子器件的工藝，其特征在于，它包括選擇性地從一施主片向一器件襯底熱傳遞包括定向電子活性聚合物的傳遞層；和將所述器件襯底上的定向電子活性聚合物層電氣連接到所述有機(jī)電子器件的其他層上以形成一個(gè)完成的器件。
11.一種施主片，其特征在于，它包括可選擇性熱傳遞的傳遞層，該傳遞層包括一種被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在有機(jī)場致發(fā)光器件中時(shí)能發(fā)射偏振光的定向有機(jī)發(fā)射材料。
12.如權(quán)利要求11所述的施主片，其特征在于，它進(jìn)一步包括施主襯底和設(shè)置在所述該襯底和所述傳遞層之間的光-熱轉(zhuǎn)換層。
13.如權(quán)利要求12所述的施主片，其特征在于，她進(jìn)一步包括設(shè)置在所述光-熱轉(zhuǎn)換層和所述傳遞層之間的隔層。
14.如權(quán)利要求13所述的施主片，其特征在于，所述隔層用于對(duì)準(zhǔn)所述定向有機(jī)發(fā)射材料。
15.如權(quán)利要求11所述的施主片，其特征在于，所述傳遞層進(jìn)一步包括一定向電荷傳輸層。
16.如權(quán)利要求15所述的施主片，其特征在于，所述電荷傳輸層是用于對(duì)準(zhǔn)所述定向有機(jī)發(fā)射材料的活性對(duì)準(zhǔn)層。
17.如權(quán)利要求11所述的施主片，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)射材料包括一種發(fā)光聚合物。
18.如權(quán)利要求11所述的施主片，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)射材料包括一種小分子材料。
19.如權(quán)利要求11所述的施主片，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)射材料包括一種熒光染料。
20.如權(quán)利要求11所述的施主片，其特征在于，所述定向有機(jī)發(fā)射材料被設(shè)置在一種定向基質(zhì)中。
21.一種施主片，其特征在于，它包括襯底；對(duì)準(zhǔn)層；設(shè)置在所述襯底和所述對(duì)準(zhǔn)層之間用于將入射成像輻照轉(zhuǎn)換成熱的光-熱轉(zhuǎn)換層；和包括被涂覆到所述對(duì)準(zhǔn)層上并能從所述施主片選擇性熱傳遞到靠近的受主的定向發(fā)光聚合物的傳遞層。
22.一種制作熱傳遞施主片的方法，其特征在于，它包括提供一個(gè)施主襯底和形成一個(gè)鄰近所述襯底的傳遞層，所述傳遞層包括一種定向電子活性有機(jī)材料，該定向電子活性有機(jī)材料能夠選擇性地從所述施主片熱傳遞到靠近的受主，同時(shí)基本保持所述定向電子活性有機(jī)材料的取向不變。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在定向材料上形成圖形以制作有機(jī)電子顯示器或器件的方法。該方法包括定向電子活性或發(fā)射材料從熱傳遞施主片到受主的選擇性熱傳遞。該方法能被用于制作發(fā)射偏振光的有機(jī)場致發(fā)光器件和顯示器。該方法也能被用于制作帶有經(jīng)增強(qiáng)的電荷遷移率特性的有機(jī)電子器件。本發(fā)明也提供和該方法一起使用的施主片以及制作包括具有定向電子活性有機(jī)材料的傳遞層的施主片的方法。
文檔編號(hào)G03F7/34GK1520360SQ02812817
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2002年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月27日
發(fā)明者M·B·沃爾科, M B 沃爾科, 徐勇, 斯塔拉爾, H·薩胡尼, J·S·斯塔拉爾 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司