文献综述--OLED器件封装.ppt
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OLED器件的封装器件的封装技术技术目录目录v概述概述vOLED的损坏机理的损坏机理vOLED封装的常用方法封装的常用方法vOLED封装的发展现状封装的发展现状v参考文献参考文献概述概述v自从1987年C.W.Tang成功研制薄膜型有机发光器件以来,有机电致发光器件(OLED)的发展就引起了人们的关注。
有机发光器件效率高、响应时间短,在全彩显示中具有很好的应用前景。
目前,小屏幕OLED显示屏已经应用在手机和mp3上,大尺寸的OLED电视也开始生产,主要是韩国三星和LG两家企业。
有机电致发光器件具有工艺简单、成本低、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度高、对比度高、近180视角、使用温度范围宽、可实现柔性显示、大面积全色显示等诸多优点,因此被认为是最有潜力取代液晶显示的器件。
OLED的损坏机理的损坏机理vOLED最大的缺陷是寿命较短,这也是阻碍OLED产业发展的主要方面。
而影响OLED寿命的因素主要是其所处环境中的水汽。
在有水汽的情况下,通电会导致水汽分解产生气体,将阴极金属层顶起,为局部过热导致的熔融态有机物流动提供了空间;未通电的区域有可能发生有机物的结晶,影响器件的发光性能;同时,空气中的氧气也会氧化阴极材料有机层,导致器件的寿命缩短。
因此,OLED封装技术的研究显得尤为重要。
OLED封装的常用方法封装的常用方法vOLED的封装按衬底材料的不同分为两大类:
玻璃衬底封装和柔性衬底封装。
v玻璃衬底封装玻璃衬底封装1、传统OLED的封装技术传统OLED的封装是在玻璃基板上制作电极和各种有机层。
这类器件的封装一般是在上面加一个玻璃或金属盖板,常用的封装方法是将显示器件密封在干燥的惰性气体(氮气、氩气)环境中,并将两者用紫外固化的环氧树脂连接,如下图。
玻璃或金属盖板OLED工作层干燥剂玻璃基板环氧树脂传统的OLED封装方法v环氧树脂虽然具有优良的机械性能和黏接性能,广泛应用于集成电路的封装,但并不适合OLED的封装。
原因是环氧树脂固化交联后形成的三维立体网状结构易产生较大的内应力,使环氧树脂开裂并变脆,导致密封性能下降,大大缩短OLED的使用寿命。
v2、热化学气相沉积聚合物薄膜封装热化学气相沉积聚合成膜(ThermalChemicalVaporDepositionPolymerFilm,TCVDPF)技术是在室温和干燥的条件下将聚对二甲苯(PPX)和聚2-氯对二甲苯(PCPX)沉淀在OLED的阴极表面形成封装层,如下图。
PPX和PCPX薄膜具有低玻璃化转变温度、耐化学溶剂、低气体渗透等优点。
TCVDPF的形成包括3个过程:
升华、热分解、聚合成膜。
电极层TCVDPF玻璃基板有机工作层热化学气相沉积聚合物薄膜封装v柔性柔性OLED衬底的封装技术衬底的封装技术柔性OLED器件具有很好的机械柔韧性,主要是由于其基板是由塑料或者含有PES(聚对苯二乙基砜)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚对萘二甲酸乙二醇酯)和PC(聚碳酸酯)等材料制成的。
这些材料都具有很好的机械柔韧性和透明性,其缺点就是密度不高,单凭这层有机薄膜还不能完全阻挡水分和氧气的渗透,从而会加速发光层的退化。
因此,需要在塑料衬底或基板上沉积阻挡层来防止水分和氧气的渗透。
目前,柔性OLED有以下两种封装方法:
1)在基板和有机层上淀积薄膜阻挡层;2)在器件上面加上柔性聚合物盖板,然后将盖板和基板用环氧树脂连接起来。
v1、单层薄膜封装技术单层薄膜封装技术一般是利用真空蒸镀技术或等离子体化学气相淀积(PECVD)技术,在器件上淀积一层阻挡层。
等离子体化学气相沉积法(PECVD)制备的氮化硅(SiN)薄膜具有优良的防潮气、防离子腐蚀作用,被运用于微电子封装。
HUANG等人优化了PECVD的沉积参数,采用PECVD方法,在OLED上沉积SiN薄膜进行封装,并获得了良好的密封性能。
阻挡层干燥层OLED工作层柔性OLED衬底柔性OLED衬底的封装v这种单层薄膜封装技术的方法封装的OLED器件,其使用寿命较未封装器件可提高两个数量级。
但是,这种薄膜封装由于蒸镀的无机薄膜不是完全致密的,蒸镀时出现针孔或其他细微通道,都会使器件很快失效。
v2、多层薄膜封装技术为了弥补单层薄膜封装带来的缺陷,在聚合物基板上和有机发光器件上采用多层薄膜封装技术,这种封装技术是目前最有效的方法。
VitexSystems公司开发出一种独特的薄膜隔离层,它对水分和氧气的阻挡性相当于使用玻璃的效果。
该保护层称为Barix,也就是现在最实用的Barix封装技术。
该隔离层由聚合物膜和陶瓷膜在真空中叠加而成,能直接加在OLED显示器的上面,而不再需要使用机械封装元件,就可实现对水分和氧气的隔离保护。
OLED封装的发展现状封装的发展现状v传统的金属和玻璃封装,虽然工艺简单、成本低、可以保护OLED元件,但是,所形成的器件相对来说较重且较厚,金属封装的不透光性限制了表面发射适配电流驱动技术,再加上边框密封胶的多孔性,易使氧气和水汽渗透进来,影响OLED的使用寿命。
柔性OLED的封装主要依靠先进的物理和化学气相沉积技术实现封装。
这种封装能形成良好的阻挡层薄膜,但制作工艺复杂,封装技术设备昂贵,操作条件苛刻。
为此,很多研究机构都在着力研发空气稳定性更好的OLED器件,以取代有机电致发光器件封装的必要。
目前已有很多文献报道,在OLED工作层中沉积掺入如TiOX、ZnO等一些无机氧化物薄膜,可以很好的提高器件的空气稳定性。
参考文献参考文献
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