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OLED技术的前世今生解读:源于偶然发现(3)

日期:2014/2/18   来源:OFweek 显示网

[1] [2] [3] [4]

    (2)ITO的光刻处理工艺

    (3)有机薄膜的真空蒸镀工艺

    OLED器件需要在高真空腔室中蒸镀多层有机薄膜,薄膜的质量关系到器件质量和寿命。在高真空腔室中设有多个放置有机材料的蒸发舟,加热蒸发舟蒸镀有机材料,并利用石英晶体振荡器来控制膜厚。ITO玻璃基板放置在可加热的旋转样品托架上,其下面放置的金属掩膜板控制蒸镀图案。

    在我们的真空蒸镀设备上进行蒸镀实验,实验结果表明,有机材料的蒸发温度一般在170℃~400℃之间、ITO样品基底温度在100℃~150℃、蒸发速度在1晶振点~10晶振点/秒(即约0.1nm~1nm/S)、蒸发腔的真空度在5×10-4Pa~3×10-4Pa时蒸镀的效果较佳。

    但是,有机材料的蒸镀目前还存在材料有效使用率低(〈10%)、掺杂物的浓度难以精确控制、蒸镀速率不稳定、真空腔容易污染等等不足之处,从而导致样片基板的镀膜均匀度达不到器件要求。

    (4)金属电极的真空蒸镀工艺

    金属电极仍要在真空腔中进行蒸镀。金属电极通常使用低功函数的活泼金属,因此在有机材料薄膜蒸镀完成后进行蒸镀。常用的金属电极有Mg/Ag、Mg:Ag/Ag、Li/Al、LiF/Al等。用于金属电极蒸镀的舟通常采用钼、钽和钨等材料制作,以便用于不同的金属电极蒸镀(主要是防止舟金属与蒸镀金属起化学反应)。

    金属电极材料的蒸发一般用加热电流来表示,在我们的真空蒸镀设备上进行蒸镀实验,实验结果表明,金属电极材料的蒸发加热电流一般在70A~100A之间(个别金属要超过100A)、ITO样品基底温度在80℃左右、蒸发速度在5晶振点~50晶振点/秒(即约0.5nm~5nm/S)、蒸发腔的真空度在7×10-4Pa~5×10-4Pa时蒸镀的效果较佳。

    (5)器件封装工艺

    OLED器件的有机薄膜及金属薄膜遇水和空气后会立即氧化,使器件性能迅速下降,因此在封装前决不能与空气和水接触。因此,OLED的封装工艺一定要在无水无氧的、通有惰性气体(如氩气)的手套箱中进行。封装材料包括粘合剂和覆盖材料。粘合剂使用紫外固化环氧固化剂,覆盖材料则采用玻璃封盖,在封盖内加装干燥剂来吸附残留的水分。

     五、制备OLED的材料及其作用

    制备OLED的材料种类很多,主要分为阳极材料、阴极材料、缓冲层材料、载流子传输材料和发光材料等几大类。

    1、阳极材料

    OLED的阳极材料主要作器件的阳极之用,要求其功函数尽可能的高,以便提高空穴的注入效率。OLED器件要求电极必须有一侧是透明的,因此通常选用功函数高的透明材料ITO导电玻璃作阳极。ITO(氧化铟锡)玻璃在400nm~1000nm的波长范围内透过率达80%以上,而且在近紫外区也有很高的透过率。

    2、阴极材料

    OLED的阴极材料主要作器件的阴极之用,为提高电子的注入效率,应该选用功函数尽可能低的金属材料,因为电子的注入比空穴的注入难度要大些。金属功函数的大小严重的影响着OLED器件的发光效率和使用寿命,金属功函数越低,电子注入就越容易,发光效率就越高;此外,功函数越低,有机/金属界面势垒越低,工作中产生的焦耳热就会越少,器件寿命就会有较大的提高。

    OLED的阴极通常采用以下几种型式:

    (1)单层金属阴极。如Al、Mg、Ca等,但它们在空气中很容易被氧化,致使器件不稳定、使用寿命缩短,因此选择合金做阴极或增加缓冲层来避免这一问题。


[1] [2] [3] [4]

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