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八号太阳城真钱:OLED的結構原理及優缺點(二)

文章出處:8gled.com作者:格爍光電發表時間:2018-11-30

四川真钱棋牌游戏 www.glqnd.com 第三節、有機發光材料的選用
有機材料的特性深深地影響元件之光電特性表現。在陽極材料的選擇上,材料本身必需是具高功函數(Highworkfunction)與可透光性,所以具有4.5eV-5.3eV的高功函數、性質穩定且透光的ITO透明導電膜,便被廣泛應用于陽極。在陰極部分,為了增加元件的發光效率,電子與電洞的注入通常需要低功函數(Lowworkfunction)的Ag、Al、Ca、In、Li與Mg等金屬,或低功函數的復合金屬來制作陰極(例如:Mg-Ag鎂銀)。

適合傳遞電子的有機材料不一定適合傳遞電洞,所以有機發光二極體的電子傳輸層和電洞傳輸層必須選用不同的有機材料。目前最常被用來制作電子傳輸層的材料必須制膜安定性高、熱穩定且電子傳輸性佳,一般通常采用螢光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而電洞傳輸層的材料屬于一種芳香胺螢光化合物,如TPD、TDATA等有機材料。

有機發光層的材料須具備固態下有較強螢光、載子傳輸性能好、熱穩定性和化學穩定性佳、量子效率高且能夠真空蒸鍍的特性,一般有機發光層的材料使用通常與電子傳輸層或電洞傳輸層所采用的材料相同,例如Alq被廣泛用于綠光,Balq和DPVBi則被廣泛應用于藍光。

一般而言,OLED可按發光材料分為兩種:小分子Oled和高分子OLED(也可稱為PLED)。小分子OLED和高分子OLED的差異主要表現在器件的制備工藝不同:小分子器件主要采用真空熱蒸發工藝,高分子器件則采用旋轉涂覆或噴涂印刷工藝。小分子材料廠商主要有:Eastman、Kodak、出光興產、東洋INK制造、三菱化學等;高分子材料廠商主要有:CDT、Covin、DowChemical、住友化學等。目前國際上與OLED有關的專利已經超過1400份,其中最基本的專利有三項。小分子OLED的基本專利由美國Kodak公司擁有國星光電(002449)、鴻利光電(300219)、洲明科技(300232)近來經過資歷檢查與現場調查,變成取得授權的第二批檢測聯合實驗室。,高分子OLED的專利由英國的CDT(CambridgeDisPlayTechnology)和美國的Uniax公司擁有。

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第四節、OLED關鍵工藝

一、氧化銦錫(ITO)基板前處理

(1)ITO表面平整度:ITO目前已廣泛應用在商業化的顯示器面板制造,其具有高透射率、低電阻率及高功函數等優點。一般而言,利用射頻濺鍍法(RFsputtering)所制造的ITO,易受工藝控制因素不良而導致表面不平整,進而產生表面的尖端物質或突起物。另外高溫鍛燒及再結晶的過程亦會產生表面約10~30nm的突起層。這些不平整層的細粒之間所形成的路徑會提供空穴直接射向陰極的機會,而這些錯綜復雜的路徑會使漏電流增加。一般有三個方法可以解決這表面層的影響?U一是增加空穴注入層及空穴傳輸層的厚度以降低漏電流,此方法多用于PLED及空穴層較厚的OLED(~200nm)。二是將ITO玻璃再處理,使表面光滑。三是使用其它鍍膜方法使表面平整度更好。

(2)ITO功函數的增加:當空穴由ITO注入HIL時,過大的位能差會產生蕭基能障,使得空穴不易注入,因此如何降低ITO/HIL接口的位能差則成為ITO前處理的重點。一般我們使用O2-Plasma方式增加ITO中氧原子的飽和度,以達到增加功函數之目的。ITO經O2-Plasma處理后功函數可由原先之4.8eV提升至5.2eV,與HIL的功函數已非常接近。

加入輔助電極,由于OLED為電流驅動組件,當外部線路過長或過細時,于外部電路將會造成嚴重之電壓梯度,使真正落于OLED組件之電壓下降,導致面板發光強度減少。由于ITO電阻過大(10ohm/square),易造成不必要之外部功率消耗,增加一輔助電極以降低電壓梯度成了增加發光效率、減少驅動電壓的快捷方式。鉻(Cr:Chromium)金屬是最常被用作輔助電極的材料,它具有對環境因子穩定性佳及對蝕刻液有較大的選擇性等優點。然而它的電阻值在膜層為100nm時為2ohm/square,在某些應用時仍屬過大,因此在相同厚度時擁有較低電阻值的鋁(Al:Aluminum)金屬(0.2ohm/square)則成為輔助電極另一較佳選擇。但是,鋁金屬的高活性也使其有信賴性方面之問題因此,多疊層之輔助金屬則被提出,如:Cr/Al/Cr或Mo/Al/Mo,然而此類工藝增加復雜度及成本,故輔助電極材料的選擇成為OLED工藝中的重點之一。

二、陰極工藝

在高解析的OLED面板中,將細微的陰極與陰極之間隔離,一般所用的方法為蘑菇構型法(Mushroomstructureapproach),多家公司組建了“LED照明規范光組件檢測聯合實驗室”,用于檢測公司內部及聯合提案公司的規范光組件商品。此工藝類似印刷技術的負光阻顯影技術。在負光阻顯影過程中,許多工藝上的變異因子會影響陰極的品質及良率。例如,體電阻、介電常數、高分辨率、高Tg、低臨界維度(CD)的損失以及與ITO或其它有機層適當的黏著接口等。

三、封裝

⑴吸水材料:一般OLED的生命周期易受周圍水氣與氧氣所影響而降低。水氣來源主要分為兩種:一是經由外在環境滲透進入組件內,另一種是在OLED工藝中被每一層物質所吸收的水氣。為了減少水氣進入組件或排除由工藝中所吸附的水氣,一般最常使用的物質為吸水材(Desiccant)。Desiccant可以利用化學吸附或物理吸附的方式捕捉自由移動的水分子,以達到去除組件內水氣的目的。

⑵工藝及設備開發:封裝工藝之流程如圖四所示,為了將Desiccant置于蓋板及順利將蓋板與基板黏合,需在真空環境或將腔體充入不活潑氣體下進行,例如氮氣。值得注意的是,如何讓蓋板與基板這兩部分工藝銜接更有效率、減少封裝工藝成本以及減少封裝時間以達最佳量產速率,已儼然成為封裝工藝及設備技術發展的3大主要目標。