OLED显示器件的工艺研究及性能评价
摘要: 显示技术作为人机通讯与信息展示的平台已应用于娱乐、工业、军事、交通、教育、航天航空、医疗等诸多方面,显示产业已经成为电子信息工业的一大支柱。
三、OLED的结构及制备工艺
1、OLED的器件结构
OLED屏的基本结构可分为单层器件结构、双层器件结构、三层器件结构和多层器件结构等多种,其基本形式如图3.1所示。
单层结构器件的正负两极之间只含有一层有机发光层,这种结构常用在掺杂型OLED中。这种结构的器件性能较差,由于两种载流子注入不平衡,所以复合几率小,发光效率低;由于器件中有机膜厚度大,驱动电压高。
在双层结构的器件中,由于大多数有机材料不是具有传输空穴的性质就是具有传输电子的性质,但同时具有均等的空穴和电子传输性质的有机材料极少。为了 有效的解决了电子和空穴的复合区远离电极和平衡载流子注入效率的问题,提高OLED的发光效率,采用双层结构。双层结构的器件有效地平衡了空穴和电子的注 入量,提高载流子的注入速率和器件发光效率与量子效率。
三层结构的器件由空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和发光层(EML)组成。在此结构中,三个功能层各行其职,有利于器件的性能优化,这也是一种标准的器件结构。
为了降低驱动电压,提高对比度,增加量子效率,提高发光亮度而采用多层结构。多层结构不但保证了OLED功能层与玻璃间的良好附着性,而且还使得来自阳极和阴极的载流子更容易注入到有机功能薄膜中。但多层结构在改善器件性能的同时,也会给各层之间带来复杂的界面效应。
2、OLED的制备工艺
目前在中国大陆,OLED显示器件的制备还处于实验室阶段,但已到达了中试的边缘,因此我们将主要讨论实验室的OLED制备工艺。
不管是实验室、中试,还是量产,OLED器件的制备过程基本一致,主要区别在于器件的真空蒸镀设备上。实验室一般选用手动的真空蒸镀设备进行单片样 品蒸镀,以便于制作种类不同的实验样品;中试线一般采用半自动的真空蒸镀设备进行连续的多片样品蒸镀,以便于小批量产品的切换;量产线一般采用全自动的真 空蒸镀设备进行流水样品蒸镀(或采用线蒸镀技术与工艺),以便于提高良品率、降低产品成本。据悉,也有的机构正在研究尝试在量产线上用旋涂技术工艺进行生 产OLED产品。
OLED显示器件的制备工艺包括:ITO玻璃清洗→光刻→再清洗→前处理→真空蒸镀有机层→真空蒸镀背电极→真空蒸镀保护层→封装→切割→测试→模块组装→产品检验及老化实验等十几道工序,其几个关键工序的工艺如下。
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