OLED模塊概述

1、oled的制備工藝 在中國(guó)大陸，oled顯示器件的制備還處于實(shí)驗(yàn)室階段，但已到達(dá)了中試的邊緣，因此我們將主要討論實(shí)驗(yàn)室的oled制備工藝。 　不管是實(shí)驗(yàn)室、中試，還是量產(chǎn)，oled器件的制備過程基本一致，主要區(qū)別在于器件的真空蒸鍍?cè)O(shè)備上。實(shí)驗(yàn)室一般選用手動(dòng)的真空蒸鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行單片樣品蒸鍍，以便于制作種類不同的實(shí)驗(yàn)樣品；中試線一般采用半自動(dòng)的真空蒸鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行連續(xù)的多片樣品蒸鍍，以便于小批量產(chǎn)品的切換；量產(chǎn)線一般采用全自動(dòng)的真空蒸鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行流水樣品蒸鍍(或采用線蒸鍍技術(shù)與工藝)，以便于提高良品率、降低產(chǎn)品成本。據(jù)悉，也有的機(jī)構(gòu)正在研究嘗試在量產(chǎn)線上用旋涂技術(shù)工藝進(jìn)行生產(chǎn)oled產(chǎn)品。 　oled顯示器件的制備工藝包括：ito玻璃清洗→光刻→再清洗→前處理→真空蒸鍍有機(jī)層→真空蒸鍍背電極→真空蒸鍍保護(hù)層→封裝→切割→測(cè)試→模塊組裝→產(chǎn)品檢驗(yàn)及老化實(shí)驗(yàn)等十幾道工序，其幾個(gè)關(guān)鍵工序的工藝如下。 　(1)ito玻璃的洗凈及表面處理 　ito作為陽極其表面狀態(tài)直接影響空穴的注入和與有機(jī)薄膜層間的界面電子狀態(tài)及有機(jī)材料的成膜性。如果ito表面不清潔，其表面自由能變小，從而導(dǎo)致蒸鍍?cè)谏厦娴目昭▊鬏敳牧习l(fā)生凝聚、成膜不均勻。 　ito表面的處理過程為：洗潔精清洗→乙醇清洗→丙酮清洗→純水清洗，均用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行清洗，每次洗滌采用清洗5分鐘，停止5分鐘，分別重復(fù)3次的方法。然后再用紅外烘箱烘干待用。對(duì)洗凈后的ito玻璃還需進(jìn)行表面活化處理，以增加ito表面層的含氧量，提高ito表面的功函數(shù)。 　也可以用比例為水:雙氧水:氨水=5:1:1混合的過氧化氫溶液處理ito表面，使ito表面過剩的錫含量減少而氧的比例增加，以提高ito表面的功函數(shù)來增加空穴注入的幾率，可使oled器件亮度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。 　ito玻璃在使用前還應(yīng)經(jīng)過“紫外線－臭氧”或“等離子”表面處理，主要目的是去除ito表面殘留的有機(jī)物、促使ito表面氧化、增加ito表面的功函數(shù)、提高ito表面的平整度。未經(jīng)處理的ito表面功函數(shù)約為4.6ev，經(jīng)過紫外線－臭氧或等離子表面處理后的ito表面的功函數(shù)為5.0ev以上，發(fā)光效率及工作壽命都會(huì)得到提高。對(duì)ito玻璃表面進(jìn)行處理一定要在干燥的真空環(huán)境中進(jìn)行，處理過的ito玻璃不能在空氣中放置太久，否則ito表面就會(huì)失去活性。 　(2)ito的光刻處理工藝 　(3)有機(jī)薄膜的真空蒸鍍工藝 　oled器件需要在高真空腔室中蒸鍍多層有機(jī)薄膜，薄膜的質(zhì)量關(guān)系到器件質(zhì)量和壽命。在高真空腔室中設(shè)有多個(gè)放置有機(jī)材料的蒸發(fā)舟，加熱蒸發(fā)舟蒸鍍有機(jī)材料，并利用石英晶體振蕩器來控制膜厚。ito玻璃基板放置在可加熱的旋轉(zhuǎn)樣品托架上，其下面放置的金屬掩膜板控制蒸鍍圖案。 　在我們的真空蒸鍍?cè)O(shè)備上進(jìn)行蒸鍍實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)材料的蒸發(fā)溫度一般在170℃～400℃之間、ito樣品基底溫度在100℃～150℃、蒸發(fā)速度在1晶振點(diǎn)～10晶振點(diǎn)/秒(即約0.1nm～1nm/s)、蒸發(fā)腔的真空度在5×10-4pa～3×10-4pa時(shí)蒸鍍的效果較佳。 　但是，有機(jī)材料的蒸鍍還存在材料有效使用率低(〈10%)、摻雜物的濃度難以精確控制、蒸鍍速率不穩(wěn)定、真空腔容易污染等等不足之處，從而導(dǎo)致樣片基板的鍍膜均勻度達(dá)不到器件要求。 　(4)金屬電極的真空蒸鍍工藝 　金屬電極仍要在真空腔中進(jìn)行蒸鍍。金屬電極通常使用低功函數(shù)的活潑金屬，因此在有機(jī)材料薄膜蒸鍍完成后進(jìn)行蒸鍍。常用的金屬電極有mg/ag、mg:ag/ag、li/al、lif/al等。用于金屬電極蒸鍍的舟通常采用鉬、鉭和鎢等材料制作，以便用于不同的金屬電極蒸鍍(主要是防止舟金屬與蒸鍍金屬起化學(xué)反應(yīng))。 　金屬電極材料的蒸發(fā)一般用加熱電流來表示，在我們的真空蒸鍍?cè)O(shè)備上進(jìn)行蒸鍍實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，金屬電極材料的蒸發(fā)加熱電流一般在70a～100a之間(個(gè)別金屬要超過100a)、ito樣品基底溫度在80℃左右、蒸發(fā)速度在5晶振點(diǎn)～50晶振點(diǎn)/秒(即約0.5nm～5nm/s)、蒸發(fā)腔的真空度在7×10-4pa～5×10-4pa時(shí)蒸鍍的效果較佳。 　(5)器件封裝工藝 　oled器件的有機(jī)薄膜及金屬薄膜遇水和空氣后會(huì)立即氧化，使器件性能迅速下降，因此在封裝前決不能與空氣和水接觸。因此，oled的封裝工藝一定要在無水無氧的、通有惰性氣體(如氬氣)的手套箱中進(jìn)行。封裝材料包括粘合劑和覆蓋材料。粘合劑使用紫外固化環(huán)氧固化劑，覆蓋材料則采用玻璃封蓋，在封蓋內(nèi)加裝干燥劑來吸附殘留的水分。

為了實(shí)現(xiàn)彩色 oled，可以在幾個(gè)方面著手。最初采用的 alq3 發(fā)出的是綠光。而采用不同的有機(jī)發(fā)光聚合物可以發(fā)出不同顏色的光。還有一種方法是采 用摻雜熒光材料以得到各種不同的顏色。而熒光材料還可以改善器件的發(fā)光效率，使譜線變窄。有了不同顏色的發(fā)光二極管以后，下一個(gè)問題就是怎么組成一個(gè)紅綠 藍(lán)的像素。最近美國(guó)普林斯頓大學(xué)的研究小組開發(fā)出一種圖形控制擴(kuò)散法，可以將紅綠藍(lán)三色的 oled 集成在同一基底上。概括來說，材料和工藝的多樣性讓 oled 有多種途徑可以實(shí)現(xiàn)彩色顯示。最典型的有如下六種方式： ?、俨煌牧习l(fā)出紅、綠、藍(lán)三色，像 crt顯示一樣，由三色像素拼接成一個(gè)彩色像素,因?yàn)榭梢院?lcd 的某些制造工藝兼容，這是最常用的方法。 ?、诓捎冒l(fā)出白光的材料，像 lcd 顯示一樣，通過三色濾色片形成彩色像素；這種方法可以在發(fā)光器上涂上多層染料，這樣它就會(huì)發(fā)出白光。用在 lcd 上類 似的彩色濾光片能夠制造出紅、綠、藍(lán)三像素，這些濾光片能放置在單獨(dú)的平板上，利用影印成像法，覆蓋在白色發(fā)射器陣列上。這是最簡(jiǎn)單的生產(chǎn)彩色 oled顯 示器的辦法，但是因?yàn)橹挥腥种坏陌坠饽芡ㄟ^彩色濾光器，因此這種方法會(huì)浪費(fèi)一些光能。 ?、鄄捎锰厥獾牟牧?，能夠在不同的驅(qū)動(dòng)電壓下顯示不同的色彩； ?、苁褂冒l(fā)出藍(lán)色光線的材料，再激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出各種色彩的光線。利用熒光和變色裝置，或者用傳播介質(zhì)來代替濾光片來獲得彩色的辦法更好一些。這時(shí)， 藍(lán)光發(fā)射器就派上了用場(chǎng)，藍(lán)光通過變色介質(zhì) （ccm）后變成綠光或者紅光。如果這種變色介質(zhì)的轉(zhuǎn)換能力強(qiáng)的話，這種辦法對(duì)光線的利用率比使用濾光片更高。 ?、菁す夤舱穹绞?； 　⑥將紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光膜重疊起來，構(gòu)成彩色像素。2100433B