显示技术基础11OLED器件制备工艺与工作特性.pptVIP

OLEDs失效的表现形式： （1）恒定电流工作条件下，亮度、效率逐渐下降。 （2）OLEDs在一定湿度、温度的大气环境中存放一定时间，发光亮度、效率衰减直至发光消失。这一过程体现出的是OLEDs的存贮寿命。 （3）不管是存贮，还是工作，所有失效的OLED都出现大量的不发光区域——黑斑。 3 OLED的工作特性 （1）短路现象。 由于有机薄膜不均匀致密，从而有贯穿有机层的微型导电通道形成。 （2）黑斑的形成。 ? 热效应——有机薄层的热不稳定性导致了黑点的形成； ? 有机聚合物材料的化学不稳定性——有机分子易受到氧和水的侵蚀，丧失发光能力； ? 金属阴极的不稳定性——金属阴极被氧化； ? 金属阴极有机层界面处化学反应——水、氧和铝三者所发生的电化学反应会释放出微量气体，造成金属阴极从有机层剥离开来。 （3）杂质的影响 杂质是捕获载流子和激子非辐射衰减（生热）的中心，又可以引起内部电场的局部畸变，因而是器件老化和蜕变得重要原因。 OLED失效机制: 3 OLED的工作特性 器件老化 阴极电極 电子傳導层 (ETL) 发光层 (EML) 空穴傳導层 (HTL) 空穴注入层 (HIL) ITO 阳极电极 玻璃基板 阴极电极 电子传输层 (ETL) 发光层 (EML) 空穴传输层 (HTL) 空穴注入层 (HIL) ITO 玻璃基板 水汽 阴极表面 氧化 剥离 扩散 有机层 有机材料结晶 有机层扩散 电化学分解 光化学反应 水解、氧化 阳极表面 污染 氧化物 平整度 载流子注入能障 环境温度 焦耳热 工艺温度 元件的衰变(1) 有机材料元件衰变可分为三种: (1)热衰变。Tg可以作为其热稳定性的依据。Tg低的材料在室温下容易结晶。 (2)光化学衰变。有些有机材料，在光照射下不稳定，发生了光化学反应。 (3)界面的不稳定。OLED器件中有三种界面:ITO/有机层;有机层/有机层;金属/有机层。有些有机材料在其它有机材料或无机材料上的粘附性能很差。 元件的衰变(2) 无机材料元件衰变可分为两种: (1) ITO的表面污染。器件中的ITO表面必须没有有机杂质。表面遗留物会导致工作电压升高，效率和使用寿命降低。 (2)阴极的腐蚀。阴极腐蚀是最常见的导致器件衰变的原因。如果封装得不好器件就会出现被氧化的黑点。 (3)、寿命和失效机制 解决OLED器件的寿命和稳定性问题的调控环节： 1．ITO薄膜质量和清洗方法的控制 (1) ITO玻璃的选择 阳极界面漏电流和器件串绕等现象与ITO薄膜的质量密切相关，直接影响器件的寿命和稳定性，必须严格控制ITO薄膜的质量。其中有ITO薄膜的平整度，结晶性，择优取向特性，晶粒大小，晶界特性，表层碳和氧含量以及能级大小等。 (2) ITO辅助电极的制备 当制备商分辨显示屏时，ITO线条过细，需要加入金属辅助电极，加入金属辅助电极可以使电阻降低，易于进行驱动电路的连接，发光区均匀性和稳定性提高。在制备辅助电极时，要考虑方阻大小、光透过率、界面结合特性、图案刻蚀特性等。 (3) ITO的清洗工艺 ITO表面的污染物直接影响器件的效率，寿命和稳定性。ITO刻蚀溶液的PH值，清洗和烘干的时间和温度，UV清洗和等离子体清洗的参数等工艺要进行系统的优化。 3 OLED的工作特性 2．隔离柱制备条件 隔离柱制备过程中光刻胶、清洗液、漂洗条件、烘干温度和时间等对ITO和器件寿命影H向较大，优化隔离柱制备条件是提高器件产品的稳定性和寿命的关键。 3．稳定性OLED材料的选择 目前气温度较低的空穴传输材料是一个关键因素。电子传输材料的电子迁移率较低造成了无效复合，这些都直接和间接地影响了器件的寿命。掺杂材料的选择可以有效提高器件的效率和寿命。 4．器件结构的优化 器件各层材料的能级匹配、各层厚度、速率的控制、掺杂浓度的控制，特别是阴极材料LiF厚度和速率的精确控制和优化等工作必须系统地进行优化。 5．封装条件的优化 (1)蒸镀等环境温湿度和洁净度的控制。 (2)预封装多层膜的制备。试验结果表明，有机无机多层膜预封裟结构器件老化黑点较少，稳定性和寿命得到了提高。 (3)封装干燥剂。加入封装干燥剂有两种方法：①在封装玻璃上蒸镀Ca0和Ba0干燥剂薄膜；②在封装玻璃上粘贴Ca0和Ba0干燥剂。这两种方法对提高器件的寿命和稳定性是非常有效的。 (4)封装胶及其封装方法和封装气氛的选择。封装胶和UV封装能量和温度时间直接影响器件的寿命和稳定性，因此必须对封装胶和封装条件进行优化。氮气、氩气等不同封装气氛对器件的寿命和稳定性有较大的影n向。目前封装技术是控制器件寿命和稳定性的关键。 6．连接条件