OLED器件制作关键步骤
摘要: 作为阳极的 ITO 表面状态好坏直接影响空穴的注入和与有机薄膜层间的界面电子状态及有机材料的成膜性。如果 ITO 表面不清洁,其表面自由能变小,从而导致蒸镀在上面的空穴传输材料发生凝聚、成膜不均匀。
A) 材料的有效使用率低
目前可供有效选择的厂商很有限,所设计的系统要有效的利用极昂贵的有机材料和掺杂物;目前利用率普遍低于 10 % 以下,全彩色制作过程的利用率更低。
B) 掺杂物 (Dopant) 的浓度控制难以精确
以掺杂物 0.5~1% 的低分散率而言,因整个系统及温度控制和物质本身的理化特性,使得浓度比例不容易控制,而掺杂物的浓度又是器件结构的重要因素,这就使得量产过程所需的精确度和可操作性更加困难。
C) 蒸镀速率不稳定
蒸镀物质的纯度和系统温控的方式导致蒸镀速率不稳定。
D) 基板镀膜的均匀度不够
这主要还是因为蒸发源和加热舟设计对有机材料缺乏针对性。
E) 真空室的污染
因为材料利用率不佳,所以造成极大部分材料沾粘在腔壁及其它各零件上而变成粉尘即污染源,影响制造器件的产率。针对蒸镀 镀膜均匀性不够的问题,日本 Vieetech Japan 公司提供一套解决的方案(见下图),它透过窄口宽底和大容量的 PBN 坩埚,提供一个在研发和量产上应用的装载有机材料时的装置。尤其它针对有机材料而设计的 Thermoball 粒子,可以解决有机材料导热不良和材料利用率低的问题;配合二段式加热和测温、 PID 控温系统,可以做到及时的准确温度反馈并做到温控差异在 ± 0.1 ℃ 之内,可以使蒸镀速率稳定;另外特殊的掺杂物 Dopant Insert 和 PID 控温系统,使 0.5~1 % 的掺杂物比例恒定而稳定。
金属电极的制作工艺
金属电极的制作工艺要在与有机材料薄膜蒸镀室相隔绝的真空腔室中进行。由于金属电极多使用低功函数的活泼金属,在有机材料薄膜蒸镀沉积工艺结束后 , 不要让带有有机材料薄膜的基板暴露在空气中 , 将其移至金属电极蒸镀室。常用的金属电极有 Mg/Ag 、 Mg:Ag/Ag 、 Li/Al 、 LiF /Al 等 , Mg/Ag 要采用共蒸发法形成薄膜 , 其他采用分层蒸发法 , 一般金属材料的气化温度在 450℃ -1200℃ 高温下 , 所以要防止金属蒸发源热辐射对基板上的有 机材料薄膜的不良影响 , 将基板温度控制在 80℃ 以下。对于合金金属电极要进行蒸镀后处理 , 在合金金属电极膜上面再镀上一层惰性金属膜 , 如 Mg:Ag (10:1) 合金上镀上一层银保护层 , 使其成为 Mg:Ag /Ag, 对于 Li/Al 就成了 Li: Al /Al 。在蒸镀有机材料薄膜和金属薄膜时要维持 10 ?? 帕以上的真空度,否则会影响有机材料薄膜和金属薄膜的质量和器件的寿命。
OLED 器件防老化处理
OLED 器件的有机薄膜及金属薄膜与水和空气会立即氧化变坏 , 一定要采取措施避免这个问题。可采用无机膜保护法 , 无机膜保护材料有氮化硅 , 氟化镁 , 氧化铟等 , 采用电阻加热法或磁控溅射法制备无机保护膜材料。在保护膜形成之后 , 将制作的器件进行封装 , 封装工艺一定要在 无水无氧的惰性气体中进行 , 封装材料包括粘合剂和覆盖材料。(编辑:ZQY)
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