專利名稱：涂覆表面的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用分子涂覆載體材料的表面的方法，其中所述來自分子儲(chǔ)存器的分子被轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)并電離，其中所述帶電分子在電場中沿所述表面的方向經(jīng)歷定向運(yùn)動(dòng)，并且其中所述分子碰撞所述表面并在那里被吸收。
背景技術(shù)：
在許多的微技術(shù)產(chǎn)品中，使用涂料涂覆載體材料的表面代表了微技術(shù)產(chǎn)品制備中重要的方法步驟。取決于各自的要求，特別是涂料和最終產(chǎn)品的要求，從實(shí)踐中已知多種有利于載體材料的理想涂覆的涂覆法。如例如對(duì)于制造OLED、OFET或有機(jī)太陽能電池所必要的，使用有機(jī)材料涂覆載體 材料，通常在實(shí)踐中代表了對(duì)于成品質(zhì)量和關(guān)于生產(chǎn)成本的關(guān)鍵制造步驟。由于所述涂料分子大小的原因，所述涂料分子的分子量在200-1000g/mol范圍內(nèi)或甚至顯著更大的范圍內(nèi)，所以不能使用許多在其它方面常規(guī)并合適的涂覆法。另外，在制造OLED中必須考慮的是，為了能夠以與其它圖素一定的間距來產(chǎn)生顯示器的單個(gè)像素并且能夠隨后對(duì)它們彼此獨(dú)立地尋址，向載體材料表面微結(jié)構(gòu)化施加涂層是必要的。這同樣適用于其它的有機(jī)電子器件，例如對(duì)于制造導(dǎo)電帶。在制造OLED中，目前通常是在真空下通過熱引發(fā)蒸發(fā)所述有機(jī)涂層材料并且隨后將其沉積在待涂覆的表面上,來進(jìn)行載體材料表面的涂覆。為涂覆單個(gè)的像素,這被格柵
形狀的蔭罩覆蓋，所述蔭罩僅僅使待涂覆的像素處于未覆蓋狀態(tài)，并掩蔽非待涂覆的表面區(qū)域。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種涂覆法在實(shí)踐中存在相當(dāng)大的缺點(diǎn)。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)上有利的、充分高的涂覆速度，必須在盡可能最高的可能蒸發(fā)溫度下將所述有機(jī)涂層材料轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。然而，高的蒸發(fā)溫度導(dǎo)致所述載體材料和所述涂覆設(shè)備的強(qiáng)的熱應(yīng)力。特別是，經(jīng)常所使用的蔭罩要經(jīng)受相當(dāng)大的由于高蒸發(fā)溫度導(dǎo)致的機(jī)械應(yīng)變，意味著尤其是在大規(guī)格蔭罩的情況下，基本上不可能可靠地阻止不希望的變形和成像差錯(cuò)。為此，當(dāng)使用蔭罩用于表面涂層的微結(jié)構(gòu)化時(shí)，在不產(chǎn)生大的成像差錯(cuò)和足夠低廢品率的情況下，目前了解了可制造的最大可能規(guī)格的上限?？捎糜谕繉拥耐苛贤瑯邮艿较拗?。目前，對(duì)于熱蒸鍍，可使用分子量最高達(dá)約1000g/mol的涂料。如果所述分子量大幅超過該值，則大分子的穩(wěn)定性通常不足夠穩(wěn)定，意味著所述分子被熱斷裂并破壞。分解產(chǎn)物的比例隨著蒸發(fā)溫度升高而增加，然后涂料的純度，并且所述涂層的質(zhì)量由此下降。然而，目前使用的涂覆法的主要問題通常是，用于涂覆表面的蒸發(fā)的涂料的利用效率低，因?yàn)橥ǔH僅1-10%的蒸發(fā)的材料沉積在待涂覆的載體材料表面上。到目前為止，在每一情況下，較大比例的蒸發(fā)的涂料沉積在涂覆設(shè)備內(nèi)，特別是在使用的蔭罩上，并且導(dǎo)致涂覆設(shè)備和蔭罩被快速地弄污。涂覆設(shè)備和特別是其中實(shí)施涂覆法的真空室必須經(jīng)常清潔，意味著延長設(shè)備停機(jī)時(shí)間是不可避免的。為了保持盡可能低的成像差錯(cuò)，使用的蔭罩同樣必須經(jīng)常地更換和清潔所使用的蔭罩。
如果連續(xù)使用不同的涂料，如對(duì)于制造OLED或其它有機(jī)電子器件所必需的，如果在用于涂覆所述表面的制造過程期間連續(xù)使用這些涂料，則通常會(huì)發(fā)生不同涂料的交叉污染。為了避免含有來自前述涂覆操作的相同或不同粘性涂料的不希望的污染物，頻繁清洗所述涂覆設(shè)備，特別是所述蔭罩，是必要的。為增加在表面上沉積的分子的產(chǎn)率，可在所述分子儲(chǔ)存器和所述待涂覆表面之間產(chǎn)生電場，通過蒸發(fā)從所述分子儲(chǔ)存器將分子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，在蒸發(fā)期間或蒸發(fā)之后立刻使電離并因此帶電的分子沿所述表面方向加速。以這種方法，對(duì)于蒸發(fā)的、帶電的運(yùn)動(dòng)分子產(chǎn)生優(yōu)選的方向，導(dǎo)致在表面上沉積更大比例的分子。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，過度的磁場強(qiáng)度和隨之對(duì)帶電分子的過度加速可能是不利的，并且可以導(dǎo)致分子太迅速地撞擊待涂覆表面，而且接觸時(shí)所述分子被破壞或破裂為分解產(chǎn)物，并因此降低了涂層的純度
發(fā)明內(nèi)容
因此，認(rèn)為本發(fā)明的目的首先是以這樣的方法改進(jìn)提及的類屬型涂覆法，以致促進(jìn)在待涂覆表面上所吸收涂層材料分子的更高產(chǎn)出，更高純度的涂層和更低的生產(chǎn)成本。本發(fā)明另外的目的是改進(jìn)上述類型的涂覆法，以使所述分子能夠以結(jié)構(gòu)化的方式施加到待涂覆的表面上。根據(jù)本發(fā)明，在以下方面實(shí)現(xiàn)該目的，在移動(dòng)運(yùn)動(dòng)到所述表面的途中，使帶電分子暴露于至少一個(gè)電場和/或磁場中，所述電場和/或磁場具有至少一個(gè)與帶電分子的定向運(yùn)動(dòng)方向垂直的場分量，以便以垂直于帶電分子定向運(yùn)動(dòng)方向的方向?qū)⒘Φ膶?dǎo)向作用施加于所述帶電分子上。垂直于帶電分子移動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)行的電場或磁場分量施加力的導(dǎo)向作用，其同樣與所述分子的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向垂直。所述分子在它們移動(dòng)運(yùn)動(dòng)到表面的途中，它們的方向會(huì)被偏轉(zhuǎn)并受到影響。以這種方法，可以防止可觀的或占優(yōu)勢比例的蒸發(fā)的分子撞擊待涂覆表面外部的涂覆設(shè)備，并防止所述表面希望的涂層的損失。根據(jù)本發(fā)明觀點(diǎn)的實(shí)施方式，提出了使電或磁聚焦裝置作用于所述帶電分子在所述分子儲(chǔ)存器和所述表面之間的定向運(yùn)動(dòng)。所述使用的聚焦裝置可以是例如維納爾圓柱電極或磁性透鏡系統(tǒng)。合適的電或磁或電磁聚焦裝置在實(shí)踐中是完全已知的，并且能夠以簡單的方式進(jìn)行改造以適應(yīng)涂覆法的個(gè)別要求。使用合適的聚焦裝置能夠使所述分子轉(zhuǎn)化為電離的氣體狀態(tài)，以便成束以形成分子離子束，并且以基本上無損的方式導(dǎo)向待涂覆的表面。根據(jù)本發(fā)明觀點(diǎn)的特別有利的實(shí)施方式，提出了在所述分子儲(chǔ)存器和所述表面之間以這樣的方法布置隔膜裝置以致僅具有指定質(zhì)荷比的分子通過所述隔膜裝置到達(dá)所述表面。借助于合適的隔膜裝置，其有利地布置在所述聚焦裝置之后，它能夠確保只有旨在用于涂覆的分子才到達(dá)所述待涂覆表面，同時(shí)通過所述隔膜裝置將破裂的分子，例如，在蒸發(fā)操作中，或其分解產(chǎn)物或雜質(zhì)由于不同的質(zhì)荷比而分離出來，并且防止其到達(dá)所述待涂覆表面。實(shí)踐中已知將適于所述涂覆法的隔膜裝置和隔膜裝置與置于其前的聚焦裝置的組合件例如和質(zhì)譜相連。優(yōu)選提出，至少一個(gè)四極場作用于所述帶電分子在所述分子儲(chǔ)存器和所述表面之間的定向運(yùn)動(dòng)。
能夠廉價(jià)地產(chǎn)生并控制電四極場。作用于所述帶電分子的運(yùn)動(dòng)的力能可靠地影響所述分子的飛行方向。施加了合適交流電壓的電四極場，能夠以簡單的方式極其精確地進(jìn)行帶電分子的質(zhì)量分離，以便能夠確保用于所述涂覆的涂料分子的高純度。所述的高純度不僅導(dǎo)致相應(yīng)良好的涂層質(zhì)量，而且例如在OLED情況下導(dǎo)致涂覆表面延長的耐久性和功能性，因?yàn)橐呀?jīng)知道甚至少量的雜質(zhì)就對(duì)OLED的性能產(chǎn)生顯著的不良影響。同樣想得到的是，提供磁性的四極場用于聚焦和使所述帶電分子偏轉(zhuǎn)。多個(gè)磁性的四極場通常一個(gè)接著一個(gè)地布置，以便于在各處聚焦并有利地影響所述帶電分子的飛行方向。備選地或另外地，借助于現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于影響帶電粒子方向的其它設(shè)備，也可以影響在從所述分子儲(chǔ)存器到待涂覆表面途中的帶電分子。此處還可以使用適于這種應(yīng)用的快速離子阱或任何靜電或磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。對(duì)于每一單獨(dú)的應(yīng)用，例如取決于所述帶電分子離子束的強(qiáng)度、指定的偏轉(zhuǎn)角和與涂覆表面相關(guān)的分子量，可選擇用于有利地影響包含帶電分子的分子離子束方向的方法。 為了能夠在微結(jié)構(gòu)化涂覆表面期間避免使用蔭罩等，提出了在從分子儲(chǔ)存器到表面運(yùn)動(dòng)期間，借助于可隨時(shí)間變化的電場和/或磁場，使所述帶電分子偏轉(zhuǎn)。例如，在它們到表面的運(yùn)動(dòng)期間，借助于兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電容器，可使帶電分子偏轉(zhuǎn)，從而借助于聚焦裝置，可將預(yù)先產(chǎn)生的分子離子束精確地導(dǎo)向待用所述分子涂覆的表面區(qū)域。以這種方法，可對(duì)表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化涂覆，并且因此同樣可涂覆個(gè)別的像素。所述個(gè)別像素的尺寸和形狀和所述像素的排列取決于希望的分辨率、希望的用途和希望的尋址(有源矩陣或無源矩陣)。在有機(jī)電致發(fā)光器件領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知可如何布置用于其應(yīng)用的像素。同樣，在布朗管的情況下或在示波儀的情況下，可提出使由兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電容器產(chǎn)生的電場基本上彼此垂直并與所述帶電分子的定向運(yùn)動(dòng)方向垂直。對(duì)于OLED表面的這種涂覆，可以例如采取并使用射束偏轉(zhuǎn)裝置和從管屏幕已知的控制方法。為了能夠利用所述帶電分子互相并行地涂覆彼此界定并彼此不重疊的表面區(qū)域，根據(jù)本發(fā)明觀點(diǎn)的實(shí)施方式提出，借助于合適的電場和/或磁場或借助于可隨時(shí)間變化的隔膜裝置，對(duì)于指定的時(shí)間，防止所述帶電分子撞擊所述表面。施加額外的電偏轉(zhuǎn)場或使用旋轉(zhuǎn)的機(jī)械膈膜，能夠以指定的間隔間斷所述帶電分子的分子離子束，因此能涂覆單獨(dú)的表面區(qū)域，而不涂覆其它的區(qū)域。使用可隨時(shí)間變化的電場和/或磁場，借助于這種手段可將以前產(chǎn)生的分子離子束導(dǎo)向表面指定的位置，結(jié)合依照要求旋轉(zhuǎn)的或可在電偏轉(zhuǎn)場中連接的膈膜系統(tǒng)，能夠以基本上無損的方式從存在的分子儲(chǔ)存器微結(jié)構(gòu)化涂覆待涂覆的載體材料表面。因?yàn)椴槐厥褂檬a罩，并且還能夠防止氣態(tài)分子在涂覆設(shè)備中或待涂覆表面外部的不希望的沉積，所以能夠廉價(jià)地并且迅速地形成精確的微結(jié)構(gòu)化的表面涂層。沒有必要延長安裝、更換或清潔時(shí)間，意味著可實(shí)現(xiàn)可靠并且精確的，同樣結(jié)構(gòu)化的大表面涂覆，以及基本上無差錯(cuò)，或適當(dāng)校正的成像幾何結(jié)構(gòu)。與使用蔭罩對(duì)比，可在基本上沒有成像差錯(cuò)并且沒有增加玷污或交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)的情況下，制造或涂覆甚至大規(guī)格的表面。為了支持待涂覆的表面的微結(jié)構(gòu)化，提出了如下的方案，即在用所述帶電分子開始涂覆之前，給予待涂覆的表面區(qū)域與所述帶電分子相反的電荷，并且給予非待處理的表面區(qū)域與所述帶電分子的定性一致的電荷，并因此通常同樣為正電荷。由于空間變化的電荷狀態(tài)，接近所述表面的帶電分子被其中已經(jīng)形成相反表面電荷的區(qū)域所吸引，并優(yōu)選在那里被吸收。相反，所述帶電分子被待保持為沒有涂料并因此已經(jīng)給予同種電荷的表面區(qū)域的同種表面電荷所排斥，并保持遠(yuǎn)離它們。為了防止所述帶電分子撞擊所述表面時(shí)沖擊速度過大，并且減少分子撞擊所述待涂覆表面時(shí)分解或碎裂的風(fēng)險(xiǎn)，提出了如下的方案，即在所述表面前面的區(qū)域中形成與所述帶電分子運(yùn)動(dòng)方向相反的電場，并且在撞擊所述表面之前使所述帶電分子減速。以這種方法，在對(duì)所述待涂覆表面未減速?zèng)_擊的情況下，通常被破壞和分解為相對(duì)小片段的甚至非常大的帶電分子也能夠用于涂覆所述表面。這例如可通過使待涂覆表面載帶同種表面電荷而實(shí)現(xiàn)，以使接近的帶電分子減速。在所述帶電分子隨后減速的情況下，可確保所述分子對(duì)待涂覆表面的溫和沖擊。因此，通過產(chǎn)生合適的加速場，所述分子在其電離之后可依照要求加速進(jìn)入希望的方向，無需擔(dān)心其撞擊所述表面時(shí)的破壞。
因?yàn)橥ㄟ^加速場可產(chǎn)生對(duì)于分子離子束必要的單個(gè)分子的動(dòng)能，所以當(dāng)將所述分子轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)時(shí)和在其電離期間，已經(jīng)沒有必要將額外的動(dòng)力學(xué)激發(fā)傳遞給所述分子。因此，可考慮到高離子產(chǎn)率和基本上完全沒有破環(huán)的電離來選擇電離的方法。合適的特別和緩的并且沒有破環(huán)的電離方法例如是光電離，其中指定波長的光照射進(jìn)來并且用于所述分子的電子的激發(fā)。由于入射光子的指定波長的原因，優(yōu)選可精確地選擇受激的電子，并以這樣的方法規(guī)定它們的激發(fā)，以使得所述激發(fā)能近似等于或略微大于指定類型分子的電離能。在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)所述分子儲(chǔ)存器中選擇類型的分子和緩并且特別高效的電離，并且同時(shí)可防止具有不同激發(fā)能的外層電子的其它分子被電離。這甚至能夠在電離來自所述分子儲(chǔ)存器的分子期間實(shí)現(xiàn)選擇，并利于雜質(zhì)的明顯減少。使用激光誘導(dǎo)的雙光子吸收用于電離所述分子儲(chǔ)存器的分子，被認(rèn)為是特別有利的。特別是與使用有機(jī)涂料用于涂覆OLED結(jié)合，在雙光子吸收的情況下呈現(xiàn)良好的吸收系數(shù)，能夠有效并和緩地電離所述OLED材料。所述的光電離或激光誘導(dǎo)的雙光子吸收和隨后發(fā)生的所述涂料的電離能夠以間歇的或脈沖的方式進(jìn)行。以這種方法，可基本上完全依照要求產(chǎn)生用于涂覆的分子離子束或使其間斷。與同樣能夠以簡單方式確定的所述分子離子束的橫向偏轉(zhuǎn)結(jié)合，能夠以高度精確的位置分辨方式利用所述帶電分子進(jìn)行涂覆，已經(jīng)從所述分子儲(chǔ)存器解除出來的大量分子在到所述待涂覆表面的途中無需偏轉(zhuǎn)并無需分離出來。因此，來自所述分子儲(chǔ)存器的分子的損失極其低。為此，不必?fù)?dān)心所述涂覆設(shè)備的明顯污染，所述明顯污染使得必需以短的時(shí)間間隔進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)備清洗。然而，用于電離所述分子的其它方法和方法步驟同樣是想得到的，并且取決于個(gè)別的涂料可能是有利的。其它合適的電離方法是電子轟擊電離(EI)、化學(xué)電離(Cl)、軟電離(SI)、場電離(FI)、場解吸(FD)、液體注入場解吸電離法(LIFDI)、快原子轟擊(FAB)、電噴霧電離(ESI)、大氣壓化學(xué)電離(APCI)、大氣壓光電離(APPI)、大氣壓激光電離(APLI)、基質(zhì)輔助激光解吸/電離(MALDI)、單光子電離(SPI)、共振增強(qiáng)多光子電離(REMPI)、熱電離(TI)、電感耦合等離子體(ICP)和輝光放電電離(GI)。
提出了將來自至少兩個(gè)不同分子存儲(chǔ)器的分子連續(xù)地或交替地轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)并用于涂覆所述表面。以這種方法，例如，可極其快速地制造能夠發(fā)不同顏色冷光，其像素每一個(gè)由單獨(dú)的涂料區(qū)域組成的0LED。
另外提出，將來自至少兩個(gè)不同分子存儲(chǔ)器的分子同時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)并用于涂覆所述表面。以這種方法,例如,可制造包括含至少兩種材料的混合物層的0LED。這例如對(duì)于制造現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的摻雜的發(fā)光層，或摻雜的空穴或電子傳輸層，是重要的。同樣可以以這種方法將多于兩種的材料例如三、四或五種不同的材料同時(shí)施加到所述表面上。因此，例如，可以生產(chǎn)所謂的“混合主體”體系，該體系具有兩種或更多種主體材料和一種或多種摻雜劑。與常規(guī)的涂覆法相比較，這種摻雜方法的優(yōu)勢是能夠以這種方法更加精確地設(shè)置摻雜度。如果僅使用低的摻雜度，并且甚至對(duì)所述摻雜度的很小偏差都可對(duì)所述電子器件的性能產(chǎn)生重要影響，則該方法是特別重要的。本發(fā)明的涂覆法能夠?qū)⒂袡C(jī)的、有機(jī)金屬的和無機(jī)的材料施加于表面上。所述方法不僅可用于低分子量化合物，而且可用于相對(duì)高分子量的化合物，例如，低聚物、樹枝狀大分子、富勒烯衍生物、石墨烯衍生物等，因?yàn)檫@些化合物同樣可通過軟電離方法電離而不分解。與常規(guī)的從氣相涂覆的方法相比較，這是另外的優(yōu)勢，其中在氣相涂覆方法中相對(duì)高分子量的化合物通常經(jīng)歷熱分解。用于有機(jī)電致發(fā)光器件的典型分子類別例如是，芳基胺，作為空穴傳輸材料或單重態(tài)發(fā)光體，芳族烴，特別是含有蒽、芘、窟、苯并蒽、菲、苯并菲、芴或螺二芴的那些芳族烴，作為主體材料，缺電子雜芳族化合物，特別是含有苯并咪唑、三嗪或嘧啶的雜芳族化合物，或鋁絡(luò)合物，作為電子傳輸材料，咔唑衍生物，芳族酮，芳族氧化膦，三嗪或嘧啶衍生物或三亞苯衍生物，作為三重態(tài)基質(zhì)材料，以及銥或鉬絡(luò)合物，作為三重態(tài)發(fā)光體。本發(fā)明同樣涉及利用分子涂覆載體材料表面的設(shè)備，其具有用于分子儲(chǔ)存的儲(chǔ)存設(shè)備，具有用于從所述分子儲(chǔ)存器蒸發(fā)和電離分子的設(shè)備，具有用于產(chǎn)生靜電加速場的設(shè)備，其用于產(chǎn)生帶電分子在所述表面的定向運(yùn)動(dòng)，并且具有用于載體材料的夾持器，所述載體材料具有待涂覆表面。該類型的涂覆設(shè)備在實(shí)踐中是已知的。根據(jù)本發(fā)明提出，所述涂覆設(shè)備具有用于產(chǎn)生如下電場和/或磁場的設(shè)備，所述電場和/或磁場具有作用于所述帶電分子的運(yùn)動(dòng)、與所述帶電分子運(yùn)動(dòng)方向垂直的的場分量。以這種方法，借助于以合適方式產(chǎn)生的電場和/或磁場，來阻止占優(yōu)勢比例的從所述分子儲(chǔ)存器蒸發(fā)和電離的分子沉積在所述涂覆設(shè)備的非計(jì)劃涂覆的表面上。優(yōu)選提出，所述涂覆設(shè)備具有至少一個(gè)用于產(chǎn)生四極場的設(shè)備。這種類型的設(shè)備能夠簡單和廉價(jià)地制造，或商業(yè)獲得并可改造或配置，以便例如借助于磁性的四極場影響所述帶電分子束的方向和聚焦，或借助于電四極交變場選擇所述帶電分子并因此實(shí)現(xiàn)所述涂料的清洗。在有利的方式中，提出所述涂覆設(shè)備具有聚焦裝置和/或隔膜裝置。借助于所述聚焦裝置，可產(chǎn)生包含帶電分子的分子離子束。特別是與隔膜裝置結(jié)合，可確保僅具有指定質(zhì)荷比的分子通過所述隔膜裝置到達(dá)所述待涂覆表面，能夠構(gòu)造完全均勻的、極其純的涂層。為促進(jìn)表面涂層的微結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，提出所述涂覆設(shè)備還具有用于產(chǎn)生電和/或磁偏轉(zhuǎn)場的設(shè)備，所述場可隨時(shí)間變化，用于分子離子束的靶向偏轉(zhuǎn)。與同樣配置在所述涂覆設(shè)備中并可隨時(shí)間控制的隔膜裝置結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)利用所述涂料涂覆指定的表面區(qū)域，同時(shí)其它區(qū)域保持不含涂料，不被涂覆。當(dāng)然，同樣可以一個(gè)在另一個(gè)上地施加多個(gè)不同材料的層。同樣可以在大面積上并且因此是以非結(jié)構(gòu)化的方式施加單個(gè)層，以及以結(jié)構(gòu)化的方式施加其它的層。因此，例如，可以以非結(jié)構(gòu)化的方式在大面積上施加電荷傳輸層(空穴和電子傳輸層)，并且以結(jié)構(gòu)化的方式施加發(fā)光層，因此以促進(jìn)單個(gè)像素的尋址。所述涂覆設(shè)備優(yōu)選具有光電離設(shè)備。所述光電離設(shè)備有利地包括至少一種導(dǎo)向所 述分子儲(chǔ)存器的激光，其能夠從所述分子儲(chǔ)存器中將帶電分子解除出來。或者，所述設(shè)備也可以具有另一合適的電離設(shè)備。


以下更詳細(xì)地解釋描繪在附圖中的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，其中圖I顯示了具有維納爾圓柱電極以及與所述帶電分子飛行方向垂直的大致均勻磁場的涂覆設(shè)備的圖示描繪，圖2顯示了不同設(shè)計(jì)的涂覆設(shè)備的圖示描繪，其中借助于電四極場選擇所述帶電分子，并且隨后借助于兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電容器使所述帶電分子橫向偏轉(zhuǎn)，和圖3顯示又一不同設(shè)計(jì)的涂覆設(shè)備的圖示描繪，其中借助于激光誘導(dǎo)雙光子吸收電離所述分子，并且隨后借助于磁性四極場使所述分子發(fā)生橫向偏轉(zhuǎn)。
具體實(shí)施例方式描繪在圖I中的用于載體材料2，在描繪的實(shí)施例中的OLED，的待涂覆表面I的涂覆設(shè)備，具有第一分子儲(chǔ)存器3和第二分子儲(chǔ)存器4，在所述分子儲(chǔ)存器中的每一個(gè)中儲(chǔ)存有機(jī)分子5、6的溶液或濃縮量的有機(jī)分子5、6，將利用所述有機(jī)分子涂覆所述表面I。借助于合適的蒸發(fā)設(shè)備7蒸發(fā)有機(jī)分子5、6并使其電離。當(dāng)使用相應(yīng)合適的蒸發(fā)設(shè)備7時(shí)，所述分子5、6的電離可與蒸發(fā)同時(shí)進(jìn)行，或者在隨后的方法步驟中借助于合適的電離設(shè)備進(jìn)行電離。借助于聚焦裝置8，例如借助于維納爾圓柱電極，所述蒸發(fā)的帶電分子5、6隨后成束以形成分子離子束9 (實(shí)線)或10 (虛線)，并沿用于產(chǎn)生電場和/或磁場的設(shè)備11的方向加速，所述場具有至少一個(gè)作用于所述帶電分子5、6的運(yùn)動(dòng)、與所述帶電分子5、6的運(yùn)動(dòng)方向垂直的場分量。所述設(shè)備11例如產(chǎn)生與所述帶電分子5、6的運(yùn)動(dòng)方向垂直導(dǎo)向的磁場,并且由于施加在所述運(yùn)動(dòng)分子5、6上的洛倫茲力而引起所述帶電分子5、6作圓周運(yùn)動(dòng)。引起的所述圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不僅取決于所述磁場，而且取決于所述帶電分子5、6的質(zhì)荷比和速度。在通過實(shí)施例描繪的示例性的實(shí)施方式中，所述磁場的場力線垂直地通過所述附圖的平面而指向觀察者，并且使在所述附圖平面內(nèi)的帶正電荷的分子5、6在弧形段上向右偏轉(zhuǎn)大致90°。如果個(gè)別分子5、6的分子離子束9、10在所述磁場作用下離開所述設(shè)備11，則所述分子離子束9、10已經(jīng)被導(dǎo)向待涂覆的所述表面I。在所述設(shè)備11之后，以這樣的方式布置隔膜裝置12以致僅具有相應(yīng)質(zhì)荷比的分子5、6能夠通過所述隔膜裝置12。以這種方法，產(chǎn)生均勻的分子離子束9、10，并且所有的雜質(zhì)或污染分子被從分子離子束9、10中分離出來。所述分子離子束9、10隨后借助于偏轉(zhuǎn)設(shè)備13而經(jīng)受偏轉(zhuǎn)作用，并且被明確導(dǎo)向所述表面I在每一情況下待涂覆的區(qū)域，其中所述偏轉(zhuǎn)可隨時(shí)間變化。所述偏轉(zhuǎn)設(shè)備13可例如由例如在示波器或陰極射線管中已知的兩對(duì)彼此垂直排列的平行板電容器組成。所述偏轉(zhuǎn)設(shè)備13能夠引導(dǎo)所述分子離子束9、10以指定的運(yùn)動(dòng)模式越過所述表面I以涂覆所述表面。在圖I中通過實(shí)施例描繪的示例性實(shí)施方式中，在所述偏轉(zhuǎn)設(shè)備13和所述待涂覆的表面I之間布置另外的隔膜裝置14，借助于該隔膜裝置14，所述分子離子束9、10能夠以指定的時(shí)間間隔被中斷，或被允許通過以到達(dá)所述表面I。以這種方法，借助于所述分子離子束9、10間歇地撞擊所述表面I，利用各自希望的涂料或所述各自的分子5、6可產(chǎn)生單個(gè)點(diǎn)15，其中所述點(diǎn)15能夠以彼此間隔的方式布置，并且相鄰的點(diǎn)15能夠從不同的分子5、6連續(xù)地制造，以形成可單獨(dú)尋址的OLED像素。
在圖2中同樣通過實(shí)施例說明并且圖解描繪的示例性實(shí)施方式中，將在所述分子儲(chǔ)存器3中的所述分子5蒸發(fā)為氣體狀態(tài)。將激光16的激光光束導(dǎo)入所述分子儲(chǔ)存器3中。通過激光16蒸發(fā)和電離的分子5，隨后借助于聚焦裝置8成束以形成分子離子束9，并被引導(dǎo)進(jìn)入施加交流電壓的電四極場設(shè)備17中。以合適方式操作的所述四極場設(shè)備17，能夠非常精確地選擇具有指定荷質(zhì)比的分子5并允許其通過，同時(shí)其它的具有不同荷質(zhì)比的分子被橫向分離出來而不能到達(dá)待涂覆的表面I。所述分子離子束9隨后借助于所述偏轉(zhuǎn)設(shè)備13經(jīng)受可隨時(shí)間變化的偏轉(zhuǎn)作用，并且被明確導(dǎo)向所述表面I在每一情況下待涂覆的區(qū)域。僅僅為了示例源于單個(gè)組件的可能的變體，在圖3中通過實(shí)施例描繪了又一不同的涂覆設(shè)備。單個(gè)的分子5從所述分子儲(chǔ)存器3中解除出來，并借助于激光16通過雙光子吸收而電離。通過適當(dāng)?shù)剡x擇和指定所述激光光束的波長，旨在用于涂覆的所述分子5可被選擇性地激發(fā)和電離，而雜質(zhì)或其它的分子不能被激發(fā)或電離。通過合適的加速設(shè)備18從所述分子儲(chǔ)存器3中除去電離的分子5，并使其成束以形成分子離子束9。所述分子離子束9被引導(dǎo)進(jìn)入借助于其產(chǎn)生磁性四極場的設(shè)備19中。在所述磁性四極場中，可指定所述分子態(tài)離子束9的聚焦和其離開所述設(shè)備19時(shí)的方向。本申請(qǐng)主要深入研究用于制造有機(jī)電致發(fā)光器件的表面涂覆。然而，不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)，所描述的方法同樣可用于制造其它電子器件，例如有機(jī)薄膜晶體管、有機(jī)場效應(yīng)晶體管或有機(jī)太陽能電池的表面涂覆。
權(quán)利要求
1.利用分子涂覆載體材料的表面的方法，其中來自分子儲(chǔ)存器的分子被轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)并電離，其中帶電分子在電場中經(jīng)歷沿表面方向的定向運(yùn)動(dòng)，并且其中所述分子碰撞所述表面并在那里被吸收，其特征在于所述帶電分子(5，6)在達(dá)到所述表面(I)的途中，被暴露于至少一個(gè)電場和/或磁場，所述電場和/或磁場具有至少一個(gè)與所述帶電分子(5，6)定向運(yùn)動(dòng)方向垂直的場分量，以便向所述帶電分子(5，6)施加力的導(dǎo)向作用，所述導(dǎo)向作用與所述帶電分子(5,6)的定向運(yùn)動(dòng)方向垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于電和/或磁聚焦裝置(8)作用于所述帶電分子(5，6)在所述分子儲(chǔ)存器(3，4)和所述表面(I)之間的定向運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于隔膜裝置(12)以這樣的方式布置在所述分子儲(chǔ)存器(3，4)和所述表面(I)之間，所述方式使得僅具有指定的質(zhì)荷比的分子(5，6 )通過所述隔膜裝置(12)到達(dá)所述表面(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于至少一個(gè)四極場(17，19)作用于所述帶電分子(5，6)在所述分子儲(chǔ)存器(3，4)和所述表面(I)之間的定向運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在從所述分子儲(chǔ)存器(3，4)至所述表面(I)運(yùn)動(dòng)期間，借助于可隨時(shí)間變化的電場和/或磁場使所述帶電分子(5，6)偏轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在運(yùn)動(dòng)到所述表面(I)期間借助于兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電容器使所述帶電分子(5，6 )偏轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于使通過所述兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電容器產(chǎn)生的電場基本上彼此垂直排列，并與所述帶電分子(5，6)的定向運(yùn)動(dòng)方向垂直。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于借助于合適的電場和/或磁場或借助于可隨時(shí)間變化的隔膜裝置(14)，防止所述帶電分子(5，6)在指定的時(shí)間內(nèi)撞擊所述表面(I)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于待涂覆的表面積被給予與所述帶電分子(5，6)相反的電荷，并且非待處理的表面積被給予同種電荷，之后開始涂覆。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述表面(I)前面的區(qū)域中，產(chǎn)生與所述帶電分子(5，6)運(yùn)動(dòng)方向相反的電場，并且在撞擊所述表面(I)之前使所述帶電分子(5,6)減速。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過光電離或激光誘導(dǎo)雙光子吸收來電離所述分子儲(chǔ)存器(3)的被轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的分子(5)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于間歇地或以脈沖方式進(jìn)行所述分子儲(chǔ)存器(3)的分子(5)的光電離。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于來自至少兩個(gè)不同的分子存儲(chǔ)器(3，4)的分子(5，6)被連續(xù)地或交替地轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)，并用于涂覆所述表面⑴。
14.用于利用分子涂覆載體材料表面的設(shè)備，其具有用于分子儲(chǔ)存的儲(chǔ)存設(shè)備，具有用于從所述分子儲(chǔ)存器蒸發(fā)和電離分子的設(shè)備，具有用于產(chǎn)生靜電加速場的設(shè)備，所述靜電加速場用于產(chǎn)生所述帶電分子在所述表面上定向的運(yùn)動(dòng)，并且具有用于載體材料的夾持器，所述載體材料具有待涂覆的表面，其特征在于用于產(chǎn)生電場和/或磁場的設(shè)備(11)布置在所述涂覆設(shè)備中，所述電場和/或磁場具有作用于所述運(yùn)動(dòng)、與所述帶電分子(5，6 )的運(yùn)動(dòng)方向垂直的場分量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的涂覆設(shè)備，其特征在于所述涂覆設(shè)備具有電和/或磁聚焦裝置(8)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的涂覆設(shè)備，其特征在于所述涂覆設(shè)備具有至少一個(gè)用于產(chǎn)生四極場(17，19)的設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的一項(xiàng)所述的涂覆設(shè)備，其特征在于所述涂覆設(shè)備具有隔膜裝置(12)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中的一項(xiàng)所述的涂覆設(shè)備，其特征在于所述涂覆設(shè)備具有用于產(chǎn)生電和/或磁偏轉(zhuǎn)場的設(shè)備(13),所述場可隨時(shí)間變化,用于包含帶電分子(5,6)的分子離子束(9，10)的靶向偏轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的一項(xiàng)所述的涂覆設(shè)備，其特征在于所述涂覆設(shè)備具有光電離設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用分子(5，6)涂覆載體材料(2)的表面(1)的方法，其中來自分子儲(chǔ)存器(3，4)的所述分子(5，6)被轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)并電離，在所述帶電分子(5，6)到達(dá)所述表面(1)的途中，使其暴露于至少一個(gè)場分量與所述帶電分子(5，6)定向運(yùn)動(dòng)方向垂直的至少一個(gè)電場和/或磁場，以便向所述帶電分子(5，6)施加力的導(dǎo)向作用，所述導(dǎo)向作用與所述帶電分子(5，6)的定向運(yùn)動(dòng)方向垂直。電和/或磁聚焦裝置(8)，例如四極場，作用于所述帶電分子(5，6)在所述分子儲(chǔ)存器(3，4)和所述表面(1)之間的定向運(yùn)動(dòng)。隔膜裝置(12)以這樣的方式布置在所述分子儲(chǔ)存器(3，4)和所述表面(1)之間，所述方式使得僅具有指定的質(zhì)荷比的分子(5，6)通過所述隔膜裝置(12)到達(dá)表面(1)。借助于合適的電場和/或磁場或借助于可隨時(shí)間變化的隔膜裝置(14)，防止所述帶電分子(5，6)在指定的時(shí)間內(nèi)撞擊所述表面(1)。由此促進(jìn)所述表面的結(jié)構(gòu)化涂覆。
文檔編號(hào)H01J37/317GK102947479SQ201180029156
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者菲利普·施特塞爾, 霍爾格·海爾, 赫伯特·施普賴策, 伯恩哈德·舒巴赫, 約翰內(nèi)斯·達(dá)森布羅克 申請(qǐng)人:默克專利有限公司