OLED器件制作關(guān)鍵步驟
摘要: 作為陽(yáng)極的 ITO 表面狀態(tài)好壞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。
OLED 器件制作包括:
ITO/Cr 玻璃清洗 ——→ 光刻 ——→ 再清洗 ——→ 前處理 ——→ 真空蒸發(fā)多層有機(jī)層( 4-5 層) ——→ 真空蒸發(fā)背電極 ——→ 真空蒸發(fā)保護(hù)層 ——→ 封裝 ——→ 切割 ——→ 測(cè)試 ——→ 模塊組裝 ——→ 產(chǎn)品檢驗(yàn)、老化實(shí)驗(yàn)以及 QC 抽檢工序
ITO 的洗凈及表面處理
作為陽(yáng)極的 ITO 表面狀態(tài)好壞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。通常先對(duì) ITO 表面用濕法處理,即用洗滌劑清洗,再用乙醇,丙酮及超聲波清洗或用有機(jī)溶劑的蒸汽洗滌,后用紅外燈烘干。洗凈后對(duì) ITO 表面進(jìn)行活化處理,使 ITO 表面層含氧量增加,以提高 ITO 表面的功函數(shù),也可以用過(guò)氧化氫處理 ITO 表面,用比例為水:雙氧水:氨水 =5 : 1 : 1 的混合溶液處理后 , 使 OLED 器件亮度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因?yàn)檫^(guò)氧化氫處理會(huì)使 ITO 表面過(guò)剩的錫含量減少而氧的比例增加,使 ITO 表面的功函數(shù)增加從而增加空穴注入的幾率。紫外線 - 臭氧和等離子表面處理
是目前制作 OLED 器件常用的兩種方法,主要目的是:
1 .去除 ITO 表面殘留的有機(jī)物。
2 .促使 ITO 表面氧化增加 ITO 表面的功函數(shù)。
經(jīng) 過(guò)脫脂處理表面處理后的 ITO 表面的功函數(shù)約為 4.6 eV, 經(jīng)過(guò)紫外線 - 臭氧或等離子表面處理過(guò)的 ITO 表面的功函數(shù)約為 5.0 eV 以上,發(fā)光效率及工作壽命都會(huì)得到提高。在對(duì) ITO 玻璃進(jìn)行表面處理是一定要在干燥的真空操作條件下進(jìn)行,處理過(guò)的 ITO 玻璃不要在空氣中放置太久,否則 ITO 玻璃就會(huì)失去活性。基板的平坦度對(duì)有機(jī)薄膜的型態(tài) (morphology) 也有關(guān)鍵性的影響,由于與有機(jī)薄膜接觸的表面粗糙度對(duì)表面型態(tài)有顯著的影響,因 此在絕緣層及金屬極的制作就需要選擇平整的制作過(guò)程。
有機(jī)薄膜蒸鍍工藝
OLED 器件在高真空腔室中蒸鍍多層有機(jī)材料薄膜,膜的質(zhì)量是關(guān)系到器件質(zhì)量和壽命的關(guān)鍵。在真空腔室中有多個(gè)加熱舟蒸發(fā)源和相應(yīng)的膜厚監(jiān)控系統(tǒng)、 ITO 玻璃基板固定裝置及金屬掩膜裝置 (Mask) 。有機(jī)材料的蒸汽壓比較高,蒸發(fā)溫度在 100 -500℃ 之間,就其特征:
1 、蒸汽壓高( 150 -450℃ )。
2 、高溫條件下易分解,易變性。
3 、泡沫狀態(tài)下導(dǎo)熱性不好。
在 蒸發(fā)沉積有機(jī)材料薄膜時(shí),蒸發(fā)輸率控制在 3-5Å/ 秒,這樣在 Φ60 ㎜的基板范圍內(nèi)薄膜的均勻度可達(dá) 350 ű25 Å 。使用導(dǎo)熱性好的加熱舟,使蒸發(fā)速度容易控制。常用的加熱舟有金屬鉬和鉭加熱舟,為了使加熱更均勻,再加上帶蓋的石英舟,它使加熱得到緩沖。在進(jìn)行有機(jī) 材料薄膜蒸鍍時(shí) , 一般基板保持室溫 , 防止溫度升高破壞有機(jī)材料薄膜 , 蒸發(fā)速度不宜過(guò)快或過(guò)慢 , 使膜厚度不均勻 , 過(guò)厚。蒸發(fā)多種材料分別在幾個(gè)真空室中進(jìn) 行,防止交叉污染。在彩色 OLED 器件制作中,含有摻雜劑的有機(jī)材料薄膜的形成,要采取摻雜劑材料與基質(zhì)材料共蒸發(fā)的工藝,一般摻雜劑材料控制在 0.5~2% (占基質(zhì)材料的摩爾數(shù)),要求 在控制基質(zhì)材料和蒸發(fā)量的同時(shí),嚴(yán)格控制摻雜劑材料在基質(zhì)中的含量。
有機(jī)材料蒸鍍示意圖

有機(jī)材料蒸鍍常見(jiàn)問(wèn)題
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