(57)【要約】      （修正有）【課題】基板とプリントヘッドとの間の距離が、しっかりと制御されるＯＶＪＰ−型システムの分割されたプリントバーの提供。【解決手段】有機蒸気ジェット（ＯＶＪＰ）堆積のためのプリントバーは、複数のプリントヘッドセグメントを含み、各セグメントは、プリントヘッド支持構造５０１と連結された取り付け支持体５０２、プリントヘッド５０３、アパーチャプレート５０４を含む。プリントバーは、複数の距離センサを有し、センサのそれぞれは、プリントバーの下に配置されている基板５０５と複数のプリントヘッドセグメントとの間の距離５０６を測定する。支持構造５０１は、センサに反応する可動エレメントを含みプリントヘッドセグメントの位置及び向きを調節するＯＶＪＰ−型システムの分割されたプリントバー。【選択図】図５Ａ
2019104988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機蒸気ジェット（ＯＶＪＰ）堆積のためのプリントバーであって、前記プリントバーが、
複数のｎ個のプリントヘッドセグメントであって、前記複数のプリントヘッドセグメントのそれぞれが、ＯＶＪＰプリントヘッドを含む前記複数のｎ個のプリントヘッドセグメントと；
複数の距離センサであって、前記複数の距離センサのそれぞれが、前記プリントバーの下に配置されている基板と前記複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも１つの部分との間の距離を測定するように構成される前記複数の距離センサと；
前記複数の距離センサの１つ以上によって測定された前記基板と前記プリントバーとの間の１つ以上の距離に基づいて、前記複数のプリントヘッドセグメントの１つ以上の位置及び向きの少なくとも１つを調節するように構成される複数のｎ＋１個以下のアクチュエータと、
を含むことを特徴とするプリントバー。
【請求項２】
前記プリントバーが、ｎ個のプリントヘッドセグメントのためのｎ＋１個以下の距離センサを含む請求項１に記載のプリントバー。
【請求項３】
前記プリントバーが、ｎ個のプリントヘッドセグメントのための２ｎ＋２個以下の距離センサを含む請求項１に記載のプリントバー。
【請求項４】
前記複数のアクチュエータの各アクチュエータが、前記複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも２つの前記位置及び向きの少なくとも１つを制御するように接続及び構成される請求項１に記載のプリントバー。
【請求項５】
前記複数のプリントヘッドセグメントの各プリントヘッドセグメントの前記位置及び向きの両方が、各プリントヘッドセグメントに隣接する前記複数のアクチュエータの２つのアクチュエータによって、それぞれの動作範囲内で決定される請求項１に記載のプリントバー。
【請求項６】
前記プリントバーが操作されて、前記基板上に材料を堆積するときに、前記複数のプリントヘッドセグメントが、前記基板に対する前記プリントバーの動作方向に垂直な方向に、２列で配列されている請求項１に記載のプリントバー。
【請求項７】
前記２列の前記複数のプリントヘッドセグメントが互いにずれ、第１の列における第１の複数のプリントヘッドが、第２の列における第２の複数のプリントヘッドから水平にずれている請求項６に記載のプリントバー。
【請求項８】
前記複数のアクチュエータの少なくとも１つが、前記第１の列における前記第１の複数のプリントヘッドの１つのプリントヘッドの後部コーナー及び前記第２の列における前記第２の複数のプリントヘッドの他のプリントヘッドの前部コーナーに動作を伝達する請求項７に記載のプリントバー。
【請求項９】
前記第１の列の前記第１の複数のプリントヘッドと関連されている前記複数のセンサのそれぞれが、前記複数のアクチュエータの別の１つと関連される請求項７に記載のプリントバー。
【請求項１０】
前記複数のプリントヘッドセグメントが交互に設けられた配置を有し、第１のプリントヘッドセグメントが第２のプリントヘッドセグメントの先を行き、前記第２のプリントヘッドセグメントが前記第１のプリントヘッドセグメントの後に続く請求項１に記載のプリントバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、その開示内容の全体を参照によって援用する、２０１７年１２月１２日出願の米国特許仮出願第６２／５９７，６０５号の非仮出願であって、それらに対する優先権の利益を主張し、２０１８年５月１日出願の米国特許出願第１５／９６８，００９号に関する。
【０００２】
本発明は、有機発光層を含む比較的大面積のデバイスを作製するためのデバイス及び技術、有機発光ダイオードなどのデバイス、並びにそれを含む他のデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。ＯＬＥＤについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。
【０００４】
ＯＬＥＤはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のＯＬＥＤ材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献１、特許文献２及び特許文献３において記述されている。
【０００５】
リン光性発光分子の１つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。若しくは、ＯＬＥＤは、白色光を照射するように設計することができる。従来の、白色バックライトからの液晶ディスプレイ発光は、吸収フィルターを用いてフィルタリングされ、赤色、緑色、及び青色発光を生成する。同様の技術は、ＯＬＥＤでも用いられることができる。白色ＯＬＥＤは、単一のＥＭＬデバイス又は積層体構造のいずれかであることができる。色は、当技術分野において周知のＣＩＥ座標を使用して測定することができる。
【０００６】
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、いくつかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、ＯＬＥＤの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。
【０００７】
本明細書において使用される場合、「頂部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。
【０００８】
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送することができ、且つ／又は該媒質から堆積することができるという意味である。
【０００９】
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
【００１０】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するＩＰ（あまり負でないＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（あまり負でないＥＡ）に相当する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりもそのような図の頂部に近いように思われる。
【００１１】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。頂部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
【００１２】
ＯＬＥＤについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献４において見ることができる。
【発明の概要】
【００１３】
実施形態によれば、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）も提供される。前記ＯＬＥＤは、アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置された有機層と、を含むことができる。実施形態によれば、前記有機発光デバイスは、消費者製品、電子部品モジュール、及び／又は照明パネルから選択される１つ以上のデバイスに組み込まれる。
【００１４】
実施形態においては、有機蒸気ジェット（ＯＶＪＰ）堆積のためのプリントバーが提供され、前記プリントバーは、複数のｎ個のプリントヘッドセグメントを含み、前記複数のプリントヘッドセグメントのそれぞれは、ＯＶＪＰプリントヘッドを有することができる。前記プリントバーは、複数の距離センサを有することができ、前記複数の距離センサのそれぞれは、前記プリントバーの下に配置されている基板と前記複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも１つの部分との間の距離を測定するように構成されることができる。前記プリントバーは、複数のｎ＋１個以下のアクチュエータを含むことができ、前記複数のｎ＋１個以下のアクチュエータは、前記複数の距離センサの１つ以上によって測定された前記基板と前記プリントバーとの間の１つ以上の距離に基づいて、前記複数のプリントヘッドセグメントの１つ以上の位置及び向きの少なくとも１つを調節するように構成される。ｎ個のプリントヘッドセグメントのために、前記プリントバーは、ｎ＋１個以下の距離センサを有することができ、幾つかの実施形態においては、２ｎ＋２個以下の距離センサを有することができる。前記プリントバーの前記複数のプリントヘッドセグメントのそれぞれは、前記ＯＶＪＰプリントヘッドを囲む冷却された表面を有することができる。
【００１５】
前記プリントバーは、前記ＯＶＪＰプリントヘッドを前記基板に配置された１つ以上の形成要素（ｆｅａｔｕｒｅｓ）に合わせるための少なくとも１つのセンサを含むことができる。前記複数のアクチュエータの各アクチュエータは、前記複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも２つの位置及び向きの少なくとも１つを制御するように接続及び構成されることができる。前記複数のアクチュエータのそれぞれは、前記複数の距離センサの少なくとも１つによって得られた距離測定値に基づいて、前記複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも２つの位置及び向きの少なくとも１つを制御することができる。前記複数のプリントヘッドセグメントの各プリントヘッドセグメントの位置及び向きの少なくとも１つは、各プリントヘッドセグメントに隣接する前記複数のアクチュエータの２つのアクチュエータによってそれぞれの動作範囲内で決定されることができる。前記複数のプリントヘッドセグメントのプリントヘッドセグメント間の各ジョイントは、プリントヘッドセグメント間のそれぞれの他のジョイントと独立して前記基板に法線（ｎｏｒｍａｌ）方向に少なくとも可動であり、それによって前記複数のプリントヘッドセグメントのプリントヘッドセグメント間の各ジョイントから前記基板までの距離は、プリントヘッドセグメント間のそれぞれの他のジョイントから前記基板までの距離と独立して調節可能であることができる。
【００１６】
前記プリントバーが操作されて、前記基板上に材料を堆積するときに、前記プリントバーの前記複数のプリントヘッドセグメントは、前記基板に対する前記プリントバーの動作方向に垂直な方向に、２列に配列されることができる。前記２つの列の前記複数のプリントヘッドセグメントは、互いにずれていることができ、第１の列における第１の複数のプリントヘッドは、第２の列における第２の複数のプリントヘッドから水平にずれていることができる。前記複数のアクチュエータの少なくとも１つは、前記第１の列における前記第１の複数のプリントヘッドの１つのプリントヘッドの後部コーナー及び前記第２の列における前記第２の複数のプリントヘッドの他のプリントヘッドの前部コーナーに動作を伝達することができる。前記第１の列の前記第１の複数のプリントヘッドと関連されている前記複数のセンサのそれぞれは、前記複数のアクチュエータの別の１つと関連されていることができる。
【００１７】
前記第１の複数のプリントヘッド及び前記第２の複数のプリントヘッドは、固定された冷却板によって囲まれ、冷却された表面を形成することができる。前記第１の複数のプリントヘッド及び第２の複数のプリントヘッドを囲む前記固定された冷却板は、複数のフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）を有することができ、前記第１の複数のプリントヘッドのそれぞれと前記第２の複数のプリントヘッドのそれぞれとの間に配置されることができる。前記複数のフィンガーは、ギャップによって、前記第１の複数のプリントヘッド及び前記第２の複数のプリントヘッドから分離されることができ、動作を可能にする。
【００１８】
前記プリントバーの前記複数のプリントヘッドセグメントは、列の中に配置されることができ、それによって前記プリントバーが操作されて、前記基板上に材料を堆積するときに、対応するＯＶＪＰプリントヘッドの各列のプリント領域は、前記基板に単一のプリントされたカラム（ｃｏｌｕｍｎ）を形成する。前記プリントバーの前記複数のプリントヘッドセグメントは、交互に設けられた配置を有することができ、第１のプリントヘッドセグメントは、第２のプリントヘッドセグメントの先を行き、前記第２のプリントヘッドセグメントは、前記第１のプリントヘッドセグメントの後に続く。１対の前記複数の距離センサ及び１対の前記複数のアクチュエータは、前記第１のプリントヘッドセグメント及び前記第２のプリントヘッドセグメントで機能することができる。前記１対の前記複数の距離センサ及び前記１対の前記複数のアクチュエータを合わせることができ、それによって、前記第１のプリントヘッドセグメントの右側のエッジを前記第２のプリントヘッドセグメントの左側のエッジと合わせることができる。
【００１９】
前記第１のプリントヘッド及び前記第２のプリントヘッドは、Ｔ字型であることができ、前記第２のプリントヘッドセグメントは、前記第１のプリントヘッドセグメントに対して反転されている向きを有することができる。前記第１のプリントヘッド及び第２のプリントヘッドは、三角形であることができ、前記第２のプリントヘッドセグメントは、前記第１のプリントヘッドセグメントに対して反転されている向きを有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本明細書中で開示される実施形態を用いて作製されることができる有機発光デバイスの例を示す。
【００２１】
【図２】図２は、本明細書中で開示される実施形態を用いて作製されることができる別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスの例を示す。
【００２２】
【図３Ａ】図３Ａは、現世代（ｃｕｒｒｅｎｔ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の基板と、全体の基板をプリントするために用いられる例示的な単一のリジッドなプリントヘッドの模式図を示す。プリントヘッドと支持構造は、Ｇｅｎ８及びそれ以上の基板を加工するために、長さ２．５メートル超であることができる。
【図３Ｂ】図３Ｂは、現世代の基板と、全体の基板をプリントするために用いられる例示的な単一のリジッドなプリントヘッドの模式図を示す。プリントヘッドと支持構造は、Ｇｅｎ８及びそれ以上の基板を加工するために、長さ２．５メートル超であることができる。
【００２３】
【図４Ａ】図４Ａは、プリントヘッド及び基板の模式的立面図を示す。図４Ａは、プリントヘッドと、理論的に完全に平坦な基板との間の均一なギャップを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、プリントヘッド及び基板の模式的立面図を示す。図４Ｂは、プリントヘッドと完全な平坦性を有さない基板との間の不均一なギャップを示す。
【００２４】
【図５Ａ】図５Ａは、一定の又は略一定のプリントヘッドを基板距離に維持することができる、平らではない基板の上に配置されている連結されたプリントヘッドを有する本明細書中に開示される実施形態に係る分割されたプリントバーを示す。
【００２５】
【図５Ｂ】図５Ｂは、プリンティングアパーチャの重複がなく、且つプリントヘッドの交互の列間のギャップがなく、完全な列がプリントされるように、プリントヘッドの各列のプリンティングアパーチャが配列されている本明細書中に開示される実施形態に係る２列のプリントヘッドを有する例示的なプリントバーを示す。
【００２６】
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ｂに示される長方形のセグメントを含む長方形のプリントバーの模式図を示す。
【００２７】
【図６Ａ】図６Ａは、「Ｔ」形状セグメントを有する本明細書中に開示される実施形態に係る部分的なプリントバーの例を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、「Ｔ」形状セグメントを有する本明細書中に開示される実施形態に係る部分的なプリントバーの例を示す。
【００２８】
【図７】図７は、三角形のプリントヘッドセグメントを有する本明細書中に開示される実施形態に係る部分的なプリントバーの例を示す。
【００２９】
【図８】図８は、本明細書中に開示される実施形態に係る長方形セグメントを有する先行する冷却板及び後に続く冷却板を有するプリントバーの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
概して、ＯＬＥＤは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層（複数可）に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。いくつかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。
【００３１】
初期のＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第４，７６９，２９２号において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子（「蛍光」）を使用していた。蛍光発光は、概して、１０ナノ秒未満の時間枠で発生する。
【００３２】
ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料（「リン光」）を有するＯＬＥＤが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」、３９５巻、１５１〜１５４、１９９８；（「Ｂａｌｄｏ−Ｉ」）及びＢａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｇｒｅｅｎ  有機発光デバイスｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７５巻、３号、４〜６（１９９９）（「Ｂａｌｄｏ−ＩＩ」）。リン光については、参照により組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号５〜６段において更に詳細に記述されている。
【００３３】
図１は、有機発光デバイス１００を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス１００は、基板１１０、アノード１１５、正孔注入層１２０、正孔輸送層１２５、電子ブロッキング層１３０、発光層１３５、正孔ブロッキング層１４０、電子輸送層１４５、電子注入層１５０、保護層１５５、カソード１６０、及びバリア層１７０を含み得る。カソード１６０は、第一の導電層１６２及び第二の導電層１６４を有する複合カソードである。デバイス１００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるＵＳ７，２７９，７０４、６〜１０段において更に詳細に記述されている。
【００３４】
これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板−アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５、８４４、３６３号において開示されている。ｐ−ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、５０：１のモル比でｍ−ＭＴＤＡＴＡにＦ４−ＴＣＮＱをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるＴｈｏｍｐｓｏｎらの米国特許第６，３０３，２３８号において開示されている。ｎ−ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、１：１のモル比でＢＰｈｅｎにＬｉをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５，７０３，４３６号及び同第５，７０７，７４５号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したＩＴＯ層を持つＭｇ：Ａｇ等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０９７，１４７号及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において見ることができる。
【００３５】
図２は、反転させたＯＬＥＤ２００を示す。デバイスは、基板２１０、カソード２１５、発光層２２０、正孔輸送層２２５、及びアノード２３０を含む。デバイス２００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なＯＬＥＤ構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス２００はアノード２３０の下に配置されたカソード２１５を有するため、デバイス２００は「反転させた」ＯＬＥＤと称されることがある。デバイス１００に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス２００の対応する層において使用してよい。図２は、いくつかの層が如何にしてデバイス１００の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。
【００３６】
図１及び２において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本発明の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なＯＬＥＤは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス２００において、正孔輸送層２２５は正孔を輸送し、正孔を発光層２２０に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図１及び２に関して記述されている通りの異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。
【００３７】
参照によりその全体が組み込まれるＦｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４７，１９０号において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤが使用され得る。ＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第５，７０７，７４５号において記述されている通り、積み重ねられてよい。ＯＬＥＤ構造は、図１及び２において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Ｆｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，０９１，１９５号において記述されている通りのメサ構造及び／又はＢｕｌｏｖｉｃらの米国特許第５，８３４，８９３号において記述されている通りのくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。
【００３８】
別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０１３，９８２号及び同第６，０８７，１９６号において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，３３７，１０２号において記述されているもの等の有機気相堆積（ＯＶＰＤ）、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，４３１，９６８号において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング（ＯＶＪＰ）による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，２９４，３９８号及び同第６，４６８，８１９号において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及びＯＶＪＤ等の堆積法のいくつかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、且つ好ましくは少なくとも３個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、小分子において使用され得る。２０個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、３〜２０個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を持つ材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける小分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。
【００３９】
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の１つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び／又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９６８，１４６号、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３０９８号及び同第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２８２９号において記述されている通りの、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を構成する前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び／又は同時に堆積されるべきである。ポリマー材料対非ポリマー材料の重量比は、９５：５から５：９５の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作成され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
【００４０】
本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、種々の電気製品又は中間部品に組み込まれることができる多種多様な電子部品モジュール（又はユニット）に組み込まれることができる。このような電気製品又は中間部品としては、エンドユーザーの製品製造者によって利用されることができるディスプレイスクリーン、照明デバイス（離散的光源デバイス又は照明パネル等）が挙げられる。このような電子部品モジュールは、駆動エレクトロニクス及び／又は電源を任意に含むことができる。本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、組み込まれた１つ以上の電子部品モジュール（又はユニット）を有する多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。ＯＬＥＤの有機層に本開示の化合物を含むＯＬＥＤを含む消費者製品が開示される。このような消費者製品は、１つ以上の光源及び／又は１つ以上のある種の表示装置を含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、ヘッドアップディスプレイ、完全又は部分透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、モバイル電話、タブレット、ファブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡｓ）、ウェアラブルデバイス、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ（対角で２インチ未満のディスプレイ）、３−Ｄディスプレイ、バーチャルリアリティ又は拡張現実ディスプレイ、車両、共に並べた多重ディスプレイを含むビデオウォール（ｖｉｄｅｏ  ｗａｌｌｓ）、劇場又はスタジアムのスクリーン、及び看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本発明に従って製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、摂氏１８度から摂氏３０度、より好ましくは室温（摂氏２０〜２５度）等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が意図されているが、この温度範囲外、例えば、摂氏−４０度〜８０度で用いることもできる。
【００４１】
本明細書において記述されている材料及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにおける用途を有し得る。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器等の他の光電子デバイスが、該材料及び構造を用い得る。より一般的には、有機トランジスタ等の有機デバイスが、該材料及び構造を用い得る。
【００４２】
幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、可撓性があること、丸めることができること、折ることができること、伸ばすことができること、曲げることができることからなる群から選択される１つ以上の特性を有する。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、透明又は半透明である。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、カーボンナノチューブを含む層を更に含む。
【００４３】
幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、遅延蛍光発光体を含む層を更に含む。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、ＲＧＢ画素配置又は白色及びカラーフィルター画素配置を含む。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、又はウェラブルデバイスである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、１０インチ未満の対角線又は５０平方インチ未満の面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、少なくとも１０インチの対角線又は少なくとも５０平方インチの面積を有するディスプレイパネルである。幾つかの実施形態においては、前記ＯＬＥＤは、照明パネルである。
【００４４】
発光領域の幾つかの実施形態においては、前記発光領域は、ホストを更に含む。
【００４５】
幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができる。幾つかの実施形態においては、前記化合物は、リン光、蛍光、熱活性化遅延蛍光、即ちＴＡＤＦ（Ｅ型遅延蛍光とも言われる）、三重項−三重項消滅、又はこれらの過程の組合せを介して、発光を生成することができる。
【００４６】
本明細書において開示されるＯＬＥＤは、消費者製品、電子部品モジュール、及び照明パネルの１つ以上に組み込まれることができる。前記有機層は、発光層であることができ、幾つかの実施形態においては、前記化合物は、発光ドーパントであることができ、他の実施形態においては、前記化合物は、非発光ドーパントであることができる。
【００４７】
前記有機層は、ホストを含むこともできる。幾つかの実施形態においては、２つ以上のホストが好ましい。幾つかの実施形態においては、使用される前記ホストは、ａ）双極性（ｂｉｐｏｌａｒ）材料、ｂ）電子輸送材料、ｃ）正孔輸送材料、又はｄ）電荷輸送の役割がほとんどないワイドバンドギャップ材料であることができる。幾つかの実施形態においては、前記ホストは、金属錯体を含むことができる。前記ホストは、無機化合物であることができる。
他の材料との組合せ
【００４８】
有機発光デバイス中の特定の層に有用として本明細書において記述されている材料は、デバイス中に存在する多種多様な他の材料と組み合わせて使用され得る。例えば、本明細書において開示されている発光性ドーパントは、多種多様なホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極、及び存在し得る他の層と併せて使用され得る。以下で記述又は参照される材料は、本明細書において開示されている化合物と組み合わせて有用となり得る材料の非限定的な例であり、当業者であれば、組み合わせて有用となり得る他の材料を特定するための文献を容易に閲覧することができる。
【００４９】
様々な材料が、様々な発光及び非発光層、並びに本明細書中に開示されている配置に用いられることができる。好適な材料の例は、その開示内容の全体を参照によって援用する、米国特許出願公開第２０１７／０２２９６６３号に開示される。
【００５０】
伝導性（導電性）ドーパント：
電荷輸送層は、伝導性ドーパントでドープされ、電荷キャリアの密度を大きく変え、それによりその伝導性を変えることとなる。伝導性は、マトリックス材料中の電荷キャリアを生成することで、又はドーパントのタイプに応じて増加され、半導体のフェルミ準位における変化も達成することができる。正孔輸送層は、ｐ型伝導性ドーパントでドープされることができ、ｎ型伝導性ドーパントは、電子輸送層中に用いられる。
ＨＩＬ／ＨＴＬ：
【００５１】
本発明の実施形態において使用される正孔注入／輸送材料は特に限定されず、その化合物が正孔注入／輸送材料として典型的に使用されるものである限り、任意の化合物を使用してよい。
ＥＢＬ：
【００５２】
電子ブロキング層（ＥＢＬ）は、発光層から出る電子及び／又は励起子の数を減らすために使用されることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して、大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＥＢＬ材料は、ＥＢＬインターフェースに最も近接したホストの１つ以上よりも高いＬＵＭＯ（真空準位により近い）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。１つの態様においては、ＥＢＬ中に用いられる前記化合物は、下記に記載されるホストの１つとして、同じ分子又は同じ官能基を含む。
ホスト：
【００５３】
本発明の有機ＥＬデバイスの発光層は、発光材料として少なくとも金属錯体を含むことが好ましく、前記金属錯体をドーパント材料として用いるホスト材料を含んでいてもよい。前記ホスト材料の例は、特に限定されず、ホストの三重項エネルギーがドーパントのものより大きい限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。三重項の基準が満たされれば、いずれのホスト材料もいずれのドーパントと共に用いられてもよい。
ＨＢＬ：
【００５４】
正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を使用して、発光層から出る正孔及び／又は励起子の数を低減させることができる。デバイス中のそのようなブロッキング層の存在は、ブロッキング層を欠く同様のデバイスと比較して大幅に高い効率及び／又はより長い寿命をもたらし得る。また、ブロッキング層を使用して、ＯＬＥＤの所望の領域に発光を制限することもできる。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接した発光体よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。幾つかの実施形態においては、ＨＢＬ材料は、ＨＢＬインターフェースに最も近接したホストの１つ以上よりも低いＨＯＭＯ（真空準位から更に離れて）及び／又は高い三重項エネルギーを有する。
ＥＴＬ：
【００５５】
電子輸送層（ＥＴＬ）は、電子を輸送することができる材料を含み得る。電子輸送層は、真性である（ドープされていない）か、又はドープされていてよい。ドーピングを使用して、伝導性を増強することができる。ＥＴＬ材料の例は特に限定されず、電子を輸送するために典型的に使用されるものである限り、任意の金属錯体又は有機化合物を使用してよい。
電荷発生層（ＣＧＬ）
【００５６】
タンデム型、又は積層型のＯＬＥＤ中で、ＣＧＬは、性能において重要な役割を果たし、それぞれ、電子及び正孔の注入ためのｎ−ドープ層及びｐ−ドープ層からなる。電子及び正孔は、前記ＣＧＬ及び電極から供給される。前記ＣＧＬ中の消費された電子及び正孔は、それぞれカソード及びアノードから注入された電子及び正孔によって再び満たされ、その後バイポーラ電流が徐々に安定した状態に達する。典型的なＣＧＬ材料は、輸送層で用いられるｎ型及びｐ型伝導性ドーパントを含む。
【００５７】
前述したように、ＯＶＪＰは、ディスプレイなどの比較的大面積のＯＬＥＤデバイスのための、マスクのない、溶媒のないプリンティング技術である。この技術において、ＯＬＥＤ材料は、蒸発又は昇華温度まで加熱され、キャリアガスのスチームにおいてプリントヘッドまで運ばれる。従来のＯＶＪＰプリントヘッドは、典型的には、ＯＬＥＤ材料が堆積される基板に、蒸気を向ける複数のノズル又はアパーチャを含む。ディスプレイ作製技術においては、一般的には、各アパーチャは、ディスプレイピクセルの一列をプリントする。プリントヘッドは、ピクセルの列全てが同時的であることができるように、基板の幅に跨るプリント「バー」を形成するために多重化されることができる（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）。
【００５８】
現在、ＯＶＪＰは、研究ツールとして、主に注目されている。しかしながら、ＯＶＪＰ技術は、並んだＲＧＢピクセルフォーマットを用いるＯＬＥＤディスプレイを製造することにおける使用のための必要とされる線幅及び横切ったピクセル（ａｃｒｏｓｓ−ｐｉｘｅｌ）フィルムの膜厚均一性を実証してきた。大量生産系においては、効率的な全体の生産を維持するために、製造工程を完了する時間は、比較的低く保つことが望ましい。完了した製造工程間の時間は、多くの場合、「ＴＡＫＴ」時間と呼ばれる。ＯＬＥＤデバイス製造のための望ましいＴＡＫＴ時間を達成するために、大量生産ＯＶＪＰプリンタは、複数のピクセル又はピクセル列を平行にプリントする必要がある。例えば、ピクセルの列全てが同時にプリントされれば、最も良好なＴＡＫＴ時間が達成されるであろう。具体的な例として、現在の４Ｋディスプレイは、同時にプリントされる、ディスプレイの幅を跨る３，８４０列のピクセルを必要とするであろう。６つの５５インチディスプレイは、単一の現世代２．２００ｍ×２．５００ｍの基板上に製造されることができる。この場合、ＯＶＪＰ堆積システムは、基板の２．２メートル幅に跨がり、２つのディスプレイ又は７６８０ピクセルを同時にプリントすることができるであろう。図３Ａ及び図３Ｂは、現世代（「Ｇｅｎ８」）基板３００、プリントヘッド支持構造３０１、及びディスプレイガラスの幅に跨る単一の一体化したプリントヘッド３０２の例を示す。
【００５９】
しかしながら、大パネルディスプレイなどのデバイスを製造するために用いられる基板は、完全には平坦ではなく、リジッドなプリントバーは、プリントヘッドと基板との間の間隔（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の適正な制御を提供しないであろう。このため、現在のＯＶＪＰ−型技術は、シングルパスにおける、基板の制限された幅上に効率的且つ正確な堆積を可能にするのみである。例えば、多くの従来のＯＶＪＰ−型技術は、ラスター技術を用いることなく、約０．５平方メートル超又はそれと等価な基板の場合において、大きい基板上の堆積には適していない。より大きい基板に堆積するために、現在の技術は、典型的には、基板を渡ってラスター化（ｒａｓｔｅｒｅｄ）させる多数の堆積アパーチャを含む単一のＯＶＪＰノズルアレイを用いる。例えば、幾つかの構成は、ＯＶＪＰノズルアレイに１００以上までの堆積アパーチャを含む。全体として、基板とノズルアレイアセンブリとの間のギャップを正確に維持するために、ノズルアレイは、センサと、モーションアクチュエータとを含むことができる。このような技術は、浮上高さの変動及びそれによる基板の平坦性の変動に対して、かなり影響を受けにくい。しかしながら、これらは、複雑な管理システムも必要とし、比較的非常に高いＴＡＫＴ時間を有する。
【００６０】
したがって、ＯＶＪＰ−型システムを用いて、望ましいピクセル幅を達成するために、基板とプリントヘッドとの間の距離が、しっかりと制御されることが望ましいであろう。基板の平坦性の変動に適応させつつそれを行うためには、本明細書中で開示される実施形態は、「分割されたプリントバー」を提供し、前記「分割されたプリントバー」は、互いに独立して動くことができる、アクチュエータと接続されている複数のセグメントを有し、プリントヘッドと基板との間の必要とされる距離を維持することができるデバイスである。各セグメントは、１つ以上のＯＶＪＰプリントヘッドを含むことができる。本明細書中で開示される実施形態はまた、基板を覆ってノズルをラスターする（ｒａｓｔｅｒ）ために、ｙ方向（基板の平面内で、基板の進行方向に対して垂直で）にのみプリントヘッドの顕著な運動を可能にすることがあり、一方従来のＯＶＪＰシステムは、ｘ方向及びｙ方向の両方において顕著な運動を必要とする。本明細書中で開示される実施形態の開発の前には、本明細書中で開示されるような大規模の基板をプリントするためにＯＶＪＰ−型技術を用いることは、実現可能であるとは考えられなかった。それによって、以前の従来システムは、材料堆積中の浮上高さ調節の考慮を除外し、このような調節を行うためのメカニズムを含んでいなかった。
【００６１】
具体的な例として、５５インチ４Ｋディスプレイピクセルは、幅約５０μｍである。ＯＶＪＰプリントヘッドを用いて得られた線幅は、ジェットアパーチャの幅及びジェットヘッドから基板までの距離と同じオーダーにある。したがって、約５０μｍのプリント幅を得るためのＯＶＪＰ技術においては、プリントアパーチャ又はプリントヘッドと基板との浮上高さ間隔は、目的浮上高さの＋／−５μｍ内又はそれより良好に、正確に維持されるべきである。即ち、プリントヘッドから基板への材料の堆積の間、プリントヘッドアパーチャのエッジと基板の最も近い表面との距離の変動は、＋／−５μｍ以下だけであるべきである。いずれの方向における＋／−５μｍ超の浮上高さの偏差（ずれ、ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）は、堆積線を広げ、それによって近くのピクセルに当たり、ピクセルサイズの仕様の範囲外の線厚みにすることがある。２．２×２．５ｍの寸法、０．５ｍｍの厚みで、前に開示されるような現世代のガラス基板上にディスプレイをプリントするために、プリントヘッドは、図３Ａに示されるように、少なくとも２．２ｍ超である必要があり、適正な浮上高さを維持するために、ガラスは、＋／−５μｍまでの平面である必要がある。
【００６２】
しかしながら、前に記載したように、現世代のガラス基板は、表面の平坦性においてある程度の変動を有することが予期される。例えば、現世代のディスプレイガラスは、典型的には、約４０μｍの平面表面からの最大偏差を有する。具体的な例としては、コーニングは、Ｌｏｔｕｓ  ＮＸＴ  Ｇｌａｓｓ（登録商標）は、表１に示される仕様を有することを示す。
【化１】
2019104988.tif 000003
【００６３】
他の例において、Ｓｃｈｏｔｔ  Ｇｌａｓｓは、表２に示される、ガラス平坦性の尺度である「移動ウィンドウサイズ（ｍｏｖｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ  ｓｉｚｅ）」を提供する。
【化２】
2019104988.tif 000004
【００６４】
表１及び表２中の特性値は、例としてのみによって提供され、当業者であれば、表１中の平坦性の仕様が基板ガラスの古い世代のためのものであり、表２中の値が、基板ガラスの現世代のためのものであることを認識するであろう。
【００６５】
ディスプレイ又は基板などの幅に跨る平坦プリントバーは、最大基板偏差の少なくとも半分（即ち、本例では２０μｍ）に等しいプリントヘッドから基板の距離における最大偏差を有する。したがって、従来の一体固体プリントバーは、プリント中、＋／−５μｍの望ましい間隔を保持することができない。
【００６６】
図４Ａは、例示的な２．２ｍプリントヘッド及び完全に平らなガラスパネル基板の断面を示す。プリントアセンブリ４００は、基板４０１の幅に跨る。プリントヘッド４０２のための支持構造４０３は、プリントヘッドが基板の全体の幅に跨ることができるように、基板よりも幅が広い。基板４０１とプリントヘッド４０２との間の浮上高さギャップ４０５は、基板の幅を亘って均一である。しかしながら、前に述べられたように、実際の基板は完全に平らではなく、ギャップは、基板の幅を亘って均一ではない。図４Ｂは、前に開示されるように、２．２ｍ長のプリントバーと、４０μｍまでの平坦性の偏差を有するガラスパネル４０６との模式的な例を示す。理想的な浮上高さからの得られた偏差は、４０７及び４０８で示される。浮上高さの変動は、表１の平坦性仕様に比例していることが分かる。
【００６７】
図４Ｂに示されるように、適正な浮上高さを維持するために、プリントヘッドは、基板ガラスのトポグラフィーに順応する、又は他の点では基板の平坦性における不均一性を調節することができるべきであることが決定されている。
【００６８】
本明細書中に開示される実施形態は、個々に且つ互いに独立して移動することができる（例えば、基板に対して上下に動かされる）及び／又は回転させる（例えば、基板に対して傾けられることができる）プリントヘッドをそれぞれ含む複数のセグメントを有するプリントバーを提供する。距離センサ（即ち、浮上高さセンサ）は、プリントバーのセグメントに含まれるプリントダイ間のギャップを測定することができ、アクチュエータは、センサ及び任意のセンサ（例えば、視覚センサ）からのフィードバックに基づいて、ギャップを調節することができ、プリントダイを基板の形成要素に合わせることができる。図５は、そのようなデバイスの例を示し、プリントバーを互いに独立して動かすことが可能な小さいプリントヘッドに分割することが、基板と各プリントヘッドとの間の間隔を望ましい値で維持されることを可能にする。例示的な基板の真横向きの模式図が示される。平面からの平坦性までの偏差は強調され、分割されたプリントバーの模式的なプロファイルは、個々のセグメント５０２／５０３／５０４がどのように基板のプロファイルに伴うために連結するかを示すものである。
【００６９】
図５に示されるように、各セグメントは、プリントヘッド支持構造５０１と、連結された取り付け支持体５０２と、プリントヘッド５０３と、１つ以上のアパーチャプレート５０４とを含むことができる。各連結された支持構造は、プリントヘッドから基板までの距離を測定する、各プリントヘッド中にある１つ以上のセンサに反応する可動エレメントを含むことができる。好適な距離センサを用いることができる。例えば、差圧、音響、静電容量、赤外線、レーザー、超音波、光学、及び／又は他のセンサータイプが用いられることができる。具体的な例として、全体において参照によりその開示が組み込まれる、同時係属中の米国出願第１５／９６８，１６６号（事件整理番号ＵＤＣ−１２４０−ＵＳ）、２０１８年５月１日出願）で開示された静電容量センサが用いられることができる。各センサからのデータは、プリントヘッドセグメントの１つ以上に提供されることができ、測定及び望ましい浮上高さに基づいて、基板に対してプリントヘッドセグメントを動かすことができ、基板に対してプリントヘッドの望ましい位置及び／又は向きを達成することができる。若しくは、又はそれに加えて、単一のセンサアレイ又はデバイスは、各プリントヘッドから基板までの距離を測定するために用いられることができる。例えば、画像認識ソフトウェアと共にデジタルイメージング又はビデオシステムを用いて、各プリントヘッドセグメントの位置を認識及び測定し、対応する支持構造にフィードバックを提供することができる。各センサによって測定された距離に基づいて、可動するエレメントは、関連するプリントヘッドを動かし、底部のアパーチャプレート５０４などプリントヘッドの底部と基板５０５との間の一定の距離５０６を維持する。更に、基板に平行な堆積アパーチャ又は基板に垂直な堆積ノズルの長軸を維持するように、各セグメントを基板に対して傾けることもできる。一般的に、基板から望ましい距離で望ましい向きにおいて維持するように、それぞれ他のプリントヘッドに独立して、各プリントヘッドを向けることができる。
【００７０】
各プリントヘッドは、完全に機能的なＯＶＪＰノズル又は同様の堆積デバイスを含むことができる。例えば、各セグメントは、形状を維持するために、硬く、曲がらない材料で画定された１つ以上のプリンティングアパーチャを含むことができる。例えば、金属、セラミック、又はシリコンなどの材料が適切であることができる。各アパーチャは、長方形のガス出口であることができ、又は望ましいプリントプロファイルを作製するための任意の形状を有することができる。各線をプリントするための独特のパターンにおいて構成される複数の小さなアパーチャによって形成されることもできる。
【００７１】
各プリントヘッドセグメントは、真空口（ｐｏｒｔ）及びアパーチャを含み、キャリアガス及び過剰な有機材料を除去することもできる。真空口は、ガス出口アパーチャと同じ材料でできていることができる。
【００７２】
有機材料の凝結を防止するために、各プリントヘッドセグメントは、ヒーターを含むことができる、又はヒーターと熱的接触することができる。
【００７３】
有機蒸気、キャリアガス、及び真空口は、輸送のための適切な管を介して、それぞれの源又はポンプと接続されることができる。
【００７４】
更に一般的には、各プリントヘッドセグメントは、ＯＶＪＰプリントヘッド及び任意の必要な部品及び接続部（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を含み、分割されたプリントバーにおける他のプリントヘッドのそれぞれと独立して、完全に機能的なプリントヘッドとして働くことができる。
【００７５】
幾つかの実施形態においては、幾つかの又は全ての個々のプリントヘッドは、共通の真空源、有機材料源などと流体連通することができる、又は各プリントヘッドは、別の源と連通することができる。
【００７６】
幾つかの実施形態においては、各プリントヘッドセグメントは、プリントヘッドの各端部と基板との間の距離を測定するための２つ以上のセンサを含むことができ、それによって、基板に対するセグメントの位置決め及び配列をより正確にすることを可能にする。
【００７７】
本明細書中で開示される分割されたプリントバーは、隣接するセグメント間にギャップを含むことができる。幾つかの実施形態においては、セグメント間のギャップは、ギャップを満たす第１の列と比べてずれているプリントヘッドセグメントの第２の列によって満たされることができる。図５Ｂは、同じ長さのプリントセグメントを含む２列プリントバーを図示する。一体化された高さセンサ５５２を有する個々のプリントヘッド５５１は、２つの列５５３及び５５４に配列され、それによって各列のプリンティングゾーンの重複やギャップのないピクセルの線をプリントする。プリントヘッドのための有機材料及び又は真空の供給は、前に開示されるように、共通の源によって、個々の源によって、又はそれらの組合せによって、供給されることができる。図５Ｂに示されるようにプリントバーを順次配列することによって、垂直アクチュエータのための、及び基板バックプレーンにおける製作公差に適応させるためのプリントヘッド間の距離における僅かな調節のための、又は基板の熱拡張のための、追加のスペースを提供することができる。交互に設けられた配置はまた、セグメント中にプリントダイを取り付けるためのマニホールドのためのスペースを可能にすることがある。マニホールドは、典型的にはそれらが持つダイよりも幅が広く、そのため１つ以上のピクセル列をプリントされていないままにせずに、互いにすぐ隣に置くことができない。プリントダイの２つの列を交互に設けることによって、完全なディスプレイが、どのピクセル列もプリントされていないままにせずに、シングルパスでプリントすることができる。
【００７８】
幾つかの実施形態においては、プリントヘッドセグメントの幅は、例えば、表２に示されるように移動ウィンドウサイズ及び／又は表１に示されるようにうねり値による、基板の局所領域平坦性によって決定されることができる。そのような寸法は、本明細書において開示される分割されたデバイス中に個々のプリントヘッドの最小、最適、又は許容できるサイズを決定するために用いられることができる。より一般的には、プリントセグメントの最大幅は、典型的には、浮上高さ公差に等しい高さ変動を有する基板上の距離と同じ長さにすることができる。例えば、例として、表２からの値を用いて、１５０ｍｍのプリントセグメントを有するプリントバーは、所定の９μｍ（最大）厚み変化で、＋／−５μｍの公差内である。
【００７９】
より一般的には、本明細書中に開示されている実施形態においては、プリントダイの長さは、プリントヘッドデザインの浮上高さ要件、ディスプレイデザインによって必要とされる解像度、及びガラス基板の局所領域平坦性に応じて決定されることができる。現世代のＧｅｎ８−型ガラスにおいては、典型的なプリントダイの長さは、７５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にあることができる。
【００８０】
図５Ｂ及び５Ｃに示されるものなどの実施形態は、長方形のプリントヘッドセグメントを含む。前に開示されるように、各長方形のプリントヘッドセグメントは、プリントダイと基板との間のギャップを測定するための１つ以上の距離センサと、センサからのフィードバックに基づくセグメントと基板との間のギャップを調節するための１つ以上のアクチュエータと、基板上の形成要素にプリントダイを合わせるために用いられることができる視覚センサなどの１つ以上の他のセンサと、を含むことができる。
【００８１】
例えば、図５Ｃは、基板（不図示）に向かう方向にプリントヘッドの上から、又はプリントヘッド５６０に向かって基板に対する法線（ｎｏｒｍａｌ）に沿って見ている基板の表面から見たときの、本明細書中に開示される分割されたプリントバー５６０の概略図を示す。分割されたプリントバー５６０は、前に開示されるように、それぞれ形状が長方形であることができる１つ以上のセグメント５６１を含むことができる。各プリントバーセグメントの表面に隣接する基板は、プリントヘッドから熱的に分離されていることができ、冷却されて冷却された表面５６４を形成することができ、プリントバー５６０の加熱されたエレメントを、基板を加熱することから防ぐ熱シールド５６４として作用する。示されている例示的配置において、各セグメントは、２つの浮上高さセンサ５６２、２つの浮上高さアクチュエータ５６３（基板に対してプリントセグメントの表面の上に配置されていることができ、それによって基板から見たときに見えないことがある）、及びプリントダイ５６５を含む。本明細書中に使用されるように、プリントダイ５６５などのプリントダイは、堆積、排出（ｅｘｈａｕｓｔ）、閉じ込め（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）、及び他のガスアパーチャを含むことができる。そのようなダイは、例えば、ＭＥＭＳ微細加工技術を用いたシリコンにおいて作製されることができる。方向５６６においてプリントバー５６０に対して基板が動かされると、プリントされた領域においてギャップがないように、セグメント５６１及びプリントダイ５６５は、並べられることができる。セグメント間の僅かなギャップを除いては、冷却された表面５６４は、連続的であることができる。
【００８２】
幾つかの実施形態においては、少数のセンサ及びアクチュエータ、及び／又はより小さなセグメントが用いられることができる。更に、先行するプリントヘッドセグメント及び後に続くプリントヘッドセグメントの動作は、連結している。そのような配置は、大規模ＯＶＪＰシステムのためのスペース、複雑さ、及びコストの低減を提供することができる。
【００８３】
例えば、幾つかの実施形態においては、図５Ｂ及び５Ｃに関しては、前に示されて記載されるように、同じように交互に設ける構想を用いて、プリントヘッドセグメントは、異なる形状であることができる及び／又は単一のセンサが、２つのセグメント（１つは先行するもの、１つは後に続くもの）に用いられることを可能にする異なる配置で置かれることができる。セグメント表面は、熱いプリントダイ及びプリントヘッドの加熱された他の部品からの熱が基板へ放散することを制限することができる冷却された表面を形成する。セグメント間の任意の大きいギャップは、基板に対するかなり大きい熱的損傷を起こし、そのようなギャップを最小化することが望ましいことがある。したがって、開示されるように、分割されたプリントバーの表面は、連続した冷却された表面としてシステムの操作中働くことができ、前に開示されるように基板の表面に続き、一定の又は実質的に一定の浮上高さを維持するための動作の十分な程度を更に提供する。
【００８４】
図６Ａは、本明細書中に開示される実施形態に係る、各セグメント６０１がＴ字形状を有する、例示的な分割されたプリントバーを示す。セグメント６０１は、基板に対する進行方向６２０において、他のダイに対して、どのダイが「先行する」及び「後に続く」とみなされるかを明確にして、各浮上高さセンサ６０２及びアクチュエータ対６０３が２つのプリントダイ６０５（交互に設けられた配置において、１つの先行されたダイ及び１つの後に続くダイ）に働くように構成される。即ち、ＯＶＪＰ堆積システムの操作中、各浮上高さセンサは、２つのセグメントに距離情報を提供することができる、及び／又は各アクチュエータ６０３を用いて、基板に対する２つのセグメントの距離及び／又は向きを調節することができる。具体的な例として、図６Ａに示されるように、浮上高さセンサ６０２ａは、アクチュエータ６０３ａを調節し、２つのセグメント６０１ａ及び６０１ｂの距離及び／又は傾きを制御するために用いられることができる高さ情報を提供することができる。浮上高さ距離センサ６０２、アクチュエータ６０３、及びプリントダイ６０５のエッジを並べることによって、他の構成よりも、基板に対するプリントダイ６０５の位置をより精細且つ正確に制御することを可能にすることがある。例えば、プリントダイ６０５の端部に２つの浮上高さセンサ６０２を合わせ、プリントダイ６０５の他の側の同じ位置においてアクチュエータ６０３を配置することで、プリントダイ６０５の各端部の位置決めは、基板からのプリントダイ６０５の各端部の距離を正確に表し得る距離測定値に基づいて、精細に制御されることができる。少なくとも図５Ｃに関連して前に記載されているように、冷却された表面６０４は、プリントダイ６０５からの熱の放散における制限を提供することができる。
【００８５】
図６Ｂは、プリントダイ６１２のエッジと合わせることができるセンサ６１１とアクチュエータ６１３を示す。例えば、先行するダイの右側のエッジ及び後に続くダイの左側のエッジを合わせることができる。基板に対する進行方向６２０は、他のダイに対して、どのダイが「先行する」及び「後に続く」とみなされるかを明確にすることができる。例えば、図６Ｂにおいて、右端のセグメント６０１Ｒは、プリントダイ６１０、浮上高さセンサ６１１、及びアクチュエータ６１３を含むことができる。浮上高さセンサ６１１、プリントダイ６１０の左側のエッジ、及びアクチュエータ６１３をプリント方向に沿って合わせることができる。後に続くダイ６１２は、セグメント６０１Ｃに含まれることができ、プリントダイ６１２の右側のエッジをダイ６１０の左側のエッジと合わせることができる。アクチュエータ６１３は、セグメント６０１Ｌ及び６０１Ｃに接続されることができる。左端のセグメント６０１Ｌは、プリントダイ６１５、浮上高さセンサ６１４、及びアクチュエータ６１７を含むことができる。後に続くプリントダイ６１５（即ち、プリントダイ６１２のエッジ６１６に続く）は、セグメント６０１Ｌに含まれることができ、プリントダイ６１２の左側のエッジ（即ち、エッジ６１６）をダイ６１５の右側のエッジと合わせることができる。アクチュエータ６１７は、セグメント６０１Ｌ及び６０１Ｃに接続されることができる。各セグメントは、「Ｔ」状に形成されることができ、先行するセグメントは直立し、後に続くセグメントは反転される。この構成は、完全な冷却板被覆を提供することができ、隣接するセグメントのエッジは、隣接するプリントダイの中央まで伸びることができず、セグメントのエッジを基板に接触させることなくより多くの傾きを可能にする。このような構成は、センサ数及びアクチュエータ数を減らすことができ、より大きなセグメントの傾きを可能にする。
【００８６】
図７は、本明細書中に開示される実施形態に係る分割されたプリントバー７００の他の例を示す。この例は、三角形のプリントヘッドセグメント７０１を用いる。図５Ａ〜図６Ｂに示される構成と同様に、プリントヘッド７００は、１つ以上の高さセンサ７０２と、アクチュエータ７０３と、プリントダイ７０５とを含むことができる。プリントヘッド７００は、冷却された表面７０４を含むことができる。高さセンサ及び／又はアクチュエータは、前に開示されるように、隣接するセグメント間で「共有される」ことができる。操作において、分割されたプリントバー７００を基板に対する方向７１０に動かすことができる。即ち、三角形のプリントヘッドセグメント７０１のプリントダイ７０５及び上部／底部エッジは、進行方向に対して垂直である、又は本質的に垂直である。図７に示される構成は、分割されたプリントバーの潜在的に良好な緻密度のために、幾つかの設計において、適用には望ましいことがある。前に開示されるように、三角形のセグメントは、長方形のセグメントよりも潜在的により緻密ではあるが、図６Ａ〜図６Ｂに関して記載される「Ｔ」字形状セグメント及び同様のデザインほど大きい傾きの能力を提供しないことがある。
【００８７】
図８は、本明細書中に開示される実施形態に係る分割されたプリントバー８００の他の配置を示す。この配置において、長方形面プリントヘッド８０１は、複数の列（ｒａｎｋ）で並べられることができ、前部ヘッド８０２及び後部ヘッド８０３は、重ね合わせた配列で配置され、それによって個々のプリントヘッドが、基板に対するプリント動作８３０に部分的に重なる。前に開示された配置と同様に、アクチュエータ８０４、並びに浮上高さセンサ８０７及び８０８を用いて、基板に対する個々のプリントヘッドセグメントの距離及び傾きを調節することができる。例えば、図８に示される配置において、各アクチュエータ８０４は、上下動作を前列プリントヘッド８２０の後部コーナー８０５及び後列プリントヘッド８２５の前部コーナー８０６に伝達することができる。本明細書中に開示される他の配置において、各アクチュエータと、２つのプリントヘッドに接続する機能する連結部は、プリント方向に沿って２つのプリントダイのエッジに即して配置されていることができる。更に、他の配置において前に開示されるように、前列プリントヘッド８２０上の浮上高さセンサ８０７はそれぞれ、プリント方向に沿って関連されているアクチュエータに即して、異なるアクチュエータと関連させることができる。第２のセットの浮上高さセンサ８０８は、後列のプリントヘッドに配置されることができる。プリント中にバーに対して基板が前後に動いているかどうかに関わらず、プリントヘッドは、デポジタ（ｄｅｐｏｓｉｔｏｒｓ）に対する基板の高さの変化と同様に応答することが可能なので、第２のセットの浮上高さセンサ８０８は、双方向的な操作における分割されたプリントヘッドバーの性能を改善することができる。プリントヘッドセグメントは、分割されたプリントヘッドの前部及び／又は後部に配置された固定された冷却板８０９によって囲まれることができる。示されるように、プリントヘッドの互い違いに設けられているラインと一体化している前部及び／又は後部エッジに、冷却板は、延びている部分８１０（「フィンガー」）を含むことができる。そのような配置は、個々のプリントヘッドセグメントのそれぞれと関連している冷却板間の領域をカバーし、更にＯＶＪＰ機構によって発生された熱から基板を保護することができる。冷却板フィンガーは、小さなギャップ８１１によって、プリントヘッドから分離され、前に開示されるように分割されたプリントヘッドの動作を可能にすることがある。
【００８８】
本明細書中に用いられるように、プリントバー又は他のＯＶＪＰ堆積装置、及び基板は、互いに相対する方向に動かされる、又は方向６２０、７１０、及び８３０など相対的な方向に動かされると記載され、そのような動作は、望ましい相対的動作を達成するために、プリントバー又は装置を動かして基板を静止状態に保持することで、堆積装置を静止状態に保持しながら基板を動かすことで、又は両方の部品を動かすことで、達成されることが理解される。
【００８９】
図５Ｃ〜図８に示される実施形態によれば、有機蒸気ジェット（ＯＶＪＰ）堆積のためのプリントバー（例えば、図５Ｃに示されるプリントバー５６０；図６Ａ〜図６Ｂに示されるプリントバー６００；図７に示されるプリントバー７００；及び／又は図８に示されるプリントバー８００）が提供され、複数のｎ個のプリントヘッドセグメント（例えば、図５Ｃに示されるセグメント５６１；図６Ａに示されるセグメント６０１；図６Ｂに示されるセグメント６０１Ｌ、６０１Ｃ、及び６０１Ｒ；図７に示されるセグメント７０１；及び／又は図８に示されるセグメント８０１）を含み、複数のプリントヘッドセグメントのそれぞれは、ＯＶＪＰプリントヘッド（例えば、図５Ｃに示されるプリントダイ５６５；図６Ａに示されるプリントダイ６０５；図６Ｂに示されるプリントダイ６１０、６１２、及び／又は６１５）を有することができる。プリントバーは、複数の距離センサ（例えば、図５Ｃに示される浮上高さセンサ５６２；図６Ａに示される浮上高さセンサ６０２；図６Ｂに示される浮上高さセンサ６１１及び６１４；図７に示される高さセンサ７０２；及び／又は図８に示される浮上高さセンサ８０７及び８０８）を含むことができ、複数の距離センサのそれぞれは、プリントバーの下に配置される基板と複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも１つの部分との間の距離を測定するように構成されることができる。プリントバーは、複数のｎ＋１個以下のアクチュエータ（例えば、図５Ｃに示される浮上高さアクチュエータ８６３；図６Ａに示されるアクチュエータ６０３；図６Ｂに示されるアクチュエータ６１３及び６１７；図７に示されるアクチュエータ７００３；及び／又は図８に示されるアクチュエータ８０４）を含むことができ、複数のｎ＋１個以下のアクチュエータは、複数の距離センサの１つ以上によって測定された基板とプリントバーとの間の１つ以上の距離に基づいて、複数のプリントヘッドセグメントの１つ以上の位置及び向きの少なくとも１つを調節するように構成される。
【００９０】
ｎ個のプリントヘッドセグメントのために、プリントバーは、ｎ＋１個以下の距離センサを含むことができ、幾つかの実施形態においては、２ｎ＋２個以下の距離センサを含むことができる。ｎ＋１個超のセンサをプリントバーの各側に直線的に配列し、センサのラインに対して垂直な方向に基板の双方向性動作を可能にすることがある。例えば、双方向性動作の部分は、図５Ｃに示される方向５６６、図６Ａに示される方向６２０、図６Ｂに示される方向６３０、図７に示される方向７１０、及び／又は図８に示される方向８３０を含むことができる。双方向性動作の他の部分は、方向５６６、６２０、６３０、７１０、及び／又は８３０の反対であることができる。
【００９１】
プリントバーの複数のプリントヘッドセグメントのそれぞれは、ＯＶＪＰプリントヘッドを囲む冷却された表面を有することができる。例えば、冷却された表面は、図５Ｃに示される冷却された表面５６４、図６Ａに示される冷却された表面６０４、及び／又は図７に示される冷却された表面７０４であることができる。プリントバーは、基板に配置された１つ以上の形成要素にＯＶＪＰプリントヘッドを合わせるための少なくとも１つのセンサを含むことができる。複数のアクチュエータの各アクチュエータは、複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも２つの位置及び／又は向きを制御するように接続及び構成されることができる。この構成は、プリントヘッドセグメントの位置、傾き、及び／又は向きの調節を提供しながら、アクチュエータの数を減らすことができる。複数のプリントヘッドセグメントの少なくとも２つの位置及び／又は向きは、距離センサの少なくとも１つによって得られた距離測定値に基づいてアクチュエータによって制御されることができる。
【００９２】
複数のプリントヘッドセグメントの各プリントヘッドセグメントの位置及び／又は向きの少なくとも１つは、各プリントヘッドセグメントに隣接する２つのアクチュエータによってそれぞれの動作範囲内で決定及び／又は位置されることができる。２つのセグメントを接続する接続部で又はその近くで、各対のプリントヘッドセグメントは、各対のセグメントに接続されているアクチュエータによって可動であることがある。各アクチュエータは、独立して移動し、プリントバーへのその取り付け点において、プリントヘッドセグメントと基板との間の距離を調整することができる。各アクチュエータは、その周囲に位置される２つのプリントヘッドセグメントの位置を変更することができる。２つのアクチュエータが、プリントヘッドセグメントの位置及び向きを独自に決定することができる。各アクチュエータの位置は、それが取り付けられている他のプリントバーセグメントの位置及び／又は向きを決定することができる。開示された主題の実施形態においては、プリントヘッドセグメントは、隣接するプリントヘッドセグメントとは独立して調節できないことがある。
【００９３】
プリントバーが操作されて、基板上に材料を堆積するときに、プリントバーの複数のプリントヘッドセグメントは、基板に対するプリントバーの動作方向に垂直な方向に、２列に配列されることができる。図８に関連して上述されるように、２列配列は、前部ヘッド８０２及び後部ヘッド８０３を含むことができる。２つの列の複数のプリントヘッドセグメントは、互いにずれていることができ、第１の列における第１の複数のプリントヘッドは、第２の列における第２の複数のプリントヘッドから水平にずれていることができる。図８に示されるように、前部ヘッド８０２及び後部ヘッド８０３は、重ね合わせた配列で配置されることができ、それによって個々のプリントヘッドは、基板に対する進行方向８３０に部分的に重なる。
【００９４】
複数のアクチュエータの少なくとも１つは、第１の列における第１の複数のプリントヘッドの１つのプリントヘッドの後部コーナー及び第２の列における第２の複数のプリントヘッドの他のプリントヘッドの前部コーナーに動作を伝達することができる。例えば、図８に示されるように、各アクチエータ８０４は、前列プリントヘッド８２０の後部コーナー８０５及び後列プリントヘッド８２５の前部コーナー８０６に垂直動作を伝達することができる。第１の列の第１の複数のプリントヘッド（例えば、図８に示される前部ヘッド８０２）と関連されている複数のセンサ（例えば、図８に示されるセンサ８０７）はそれぞれ、複数のアクチュエータ（例えば、図８に示されるアクチュエータ８０４）の別の１つと関連されていることができる。
【００９５】
第１の複数のプリントヘッド（例えば、図８に示される前部ヘッド８０２）及び第２の複数のプリントヘッド（例えば、図８に示される後部ヘッド８０４）は、固定された冷却板（例えば、図８に示される冷却板８０９）によって囲まれ、冷却された表面を形成することができる。第１の複数のプリントヘッド及び第２の複数のプリントヘッドを囲む固定された冷却板は、複数のフィンガー（例えば、図８に示される延びている部分８１０）を有することができ、第１の複数のプリントヘッドのそれぞれと第２の複数のプリントヘッドのそれぞれとの間に配置されることができる。複数のフィンガーは、ギャップによって、第１の複数のプリントヘッド及び第２の複数のプリントヘッドから分離されることができ、プリントヘッドの動作を可能にする。
【００９６】
プリントバーの複数のプリントヘッドセグメントは、列の中に配置されることができ（例えば、図５Ｃ中、列になっているプリントヘッドセグメント５６１及び／又は図８に示される、列に配列されている前部ヘッド８０２及び後部ヘッド８０３を参照）、それによってプリントバーが操作されて、基板上に材料を堆積するときに、対応するＯＶＪＰプリントヘッドの各列のプリント領域は、基板に単一のプリントされたカラム（ｃｏｌｕｍｎ）を形成する。プリントバーの複数のプリントヘッドセグメントは、交互に設けられた配置を有することができ、第１のプリントヘッドセグメントは、第２のプリントヘッドセグメントの先を行き、第２のプリントヘッドセグメントは、第１のプリントヘッドセグメントの後に続く（例えば、図５Ｃに示されるプリントヘッドセグメント５６１の配列）。１対の複数の距離センサ及び１対の複数のアクチュエータは、第１のプリントヘッドセグメント及び第２のプリントヘッドセグメントで機能することができる。１対の複数の距離センサ及び１対の複数のアクチュエータを合わせることができ、それによって、例えば、図６Ａ〜図６Ｂに関連して上記に示されて記載されるように、第１のプリントヘッドセグメントの右側のエッジを第２のプリントヘッドセグメントの左側のエッジと合わせる。図６Ａ〜図６Ｂに示され、上記に記載されているように、第１のプリントヘッド及び第２のプリントヘッドは、Ｔ字型であることができ、第２のプリントヘッドセグメントは、第１のプリントヘッドセグメントに対して反転されている向きを有することができる。図７に示され、上記に記載されているように、第１のプリントヘッド及び第２のプリントヘッドは、三角形であることができ、第２のプリントヘッドセグメントは、第１のプリントヘッドセグメントに対して反転されている向きを有することができる。
【００９７】
本明細書中に開示される実施形態は、リジッドな支持構造から垂下されることができる複数の独立した幾つかのプリントヘッドを有する、分割されたＯＶＪＰ−型プリントバーを提供する。プリントバーセグメントは、一定のプリントヘッドから基板距離を維持するために、単一の一体化したプリントバーではできなかったことを解決しつつ、大きなプリントバーの完全な機能性を提供する。本明細書中に開示されるように、プリントバーを、基板の方向に動作範囲を有する複数の分離したプリントヘッドに分割することで、ＯＶＪＰ好適な基板の非平坦性を補填するためのプリントシステムの能力を提供する。
【００９８】
更に、同じ表面領域に堆積するために用いられる従来のプリントヘッド又は単一のプリントヘッドバーと比べた場合、本明細書中に開示される分割されたプリントバーは、プリントヘッドバー自身に必要とされるより寛大な公差を有することもできる。例えば、＋／−５μｍ以下の平坦性公差及び端から端までの同様にタイトなデポジタ配置公差を有する非常に大きいプリントヘッドバー（例えば、長さ１〜２ｍ以上）を、従来の技術を用いて作製することは不可能ではないにしても、非常に難しいであろう。対照的に、本明細書中に開示されるように、分割されたプリントバーを用いることで、特定の大きさにされることができる個々のセグメントが必要とされる公差を満たすようにすることを可能にする。例えば、１５０ｍｍ以下の寸法を有する部品は、公知の半導体作製技術によって作製されることができる。個々のセグメントは、直接基板上の形成要素に見当され（ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ）、プリントヘッド及び基板の両方における付加的な許容誤差に対して、プロセスをより寛大なものにすることができる。
【００９９】
本明細書中に開示されるように、分割されたプリントバーはまた、プリントヘッドから基板の間隔が、完全に平坦ではない基板上において維持されることができるので、単一の線型プリントバーと比べると有利なことがある。本明細書中に開示されるように、プリントヘッドから基板の距離が一定の望ましい値で維持されない場合、線幅及び堆積厚みが変わることがあり、堆積は仕様どおりにならなかったり、又は許容できる性能を提供するには十分な公差にならなかったり、不十分な性能を提供するには十分な公差にすらならないことがある。一般的には、間隔が大きすぎると、堆積された線は広くなりすぎて、間隔が減少すると、厚みが大きくなりすぎる。したがって、大画面ＯＬＥＤの作製を達成するためには、正確な間隔の維持が、望ましい幅と厚みを有するプリント線を作製するためには不可欠であることがある。
【０１００】
本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本発明は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０１】
【特許文献１】米国特許第５，８４４，３６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７０７，７４５号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２７９，７０４号明細書
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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2019104988000002.pdf
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