Cynhyrchu a datblygu OLED

- Feb 05, 2021-

Mae technoleg arddangos OLED yn fath o dechnoleg arddangos OEL, sydd wedi datblygu'n gyflym yn ystod y deng mlynedd diwethaf ac sydd wedi gwneud cyflawniadau mawr. Mae mwy a mwy o weithgynhyrchwyr arddangos ledled y byd wedi buddsoddi mewn ymchwil a datblygu, sydd wedi hyrwyddo proses ddiwydiannu OLED yn fawr. Ar hyn o bryd, mae OLED wedi cyrraedd noswyl cynhyrchu torfol. Credir y bydd dyfeisiau arddangos OEL yn cael datblygiad arloesol yn y dyfodol agos.


1. Cynhyrchu a datblygu OLED


Deilliodd ymchwil OLED o ddarganfyddiad damweiniol. Un noson yn 1979, roedd Dr CWTang, gwyddonydd Tsieineaidd a oedd yn ymwneud ag ymchwil wyddonol yn Kodak Company, ar ei ffordd adref ac yn cofio'n sydyn ei fod wedi anghofio rhywbeth yn y labordy. Ar ôl dychwelyd, daeth o hyd i olau llachar yn y tywyllwch. Peth. Troais ar y golau a chanfod mai batri organig ydoedd a oedd yn gwneud arbrofion yn sgleiniog. Sut mae hyn yn mynd? Dechreuodd ymchwil OLED, ac mae Dr Deng hefyd yn cael ei alw'n dad i OLED.


Yn 1987, cyhoeddodd cwmni Kodak ei ganlyniadau ymchwil am y tro cyntaf. Ers hynny, mae llawer o gwmnïau a sefydliadau ymchwil ledled y byd wedi dechrau ymroi i ymchwil dyfeisiau OLED moleciwlau bach a phynciau cysylltiedig. Mae nifer y monograffiau a'r patentau cysylltiedig wedi cynyddu cannoedd o filoedd bob blwyddyn. Yn yr Unol Daleithiau (ac eithrio Kodak) ac Ewrop, dechreuodd y rhan fwyaf o waith ymchwil EL organig ar ddechrau'r 90au. Heddiw, datblygwyd dyfeisiau EL organig gydag effeithlonrwydd uchel (>15lm/w) a sefydlogrwydd uchel (pan fo'r dwysedd lyminos yn 150nits, y bywyd gwaith>10000 o oriau).


Dechreuodd y gwaith ymchwil ar EL organig polymer yn llawer hwyrach na'r ymchwil ar EL organig moleciwlau bach. Nid tan 1990 y bu Burroughes a'i gydweithrediaduron yn astudio'r ddyfais EL organig polymer gyntaf yn llwyddiannus. Ers hynny, er mwyn datblygu technoleg EL polymer, mae llawer o waith ymchwil wedi'i wneud yn yr Unol Daleithiau ac Ewrop. Yn gyffredinol, mae pobl yn credu bod deunyddiau polymer yn fwy sefydlog na deunyddiau moleciwlau bach organig, sydd wedi dod yn sbardun ar gyfer datblygu EL polymer.


Ar hyn o bryd, mae cynhyrchion OLED wedi symud o'r labordy i'r farchnad. Rhwng 1997 a 1999, yr unig farchnad ar gyfer arddangosfeydd OLED oedd mewn arddangosfeydd ceir. Ar ôl 2000, ehangodd cwmpas y defnydd o gynhyrchion yn raddol i arddangosfeydd ffonau symudol. Mae cymhwyso OLED mewn ffonau symudol wedi hyrwyddo datblygiad pellach ei dechnoleg ac ehangu ei hamrywiaeth ymgeisio yn gyflym, gan roi her gref i'r LCD, LED a VFD presennol.


2. Nodweddion arddangos OLED a dosbarthiad


Mae Golau Electrolymiaid Organig (OrganicElectroluminescentLight) wedi'i dalfyrio fel OEL. Mae ganddi ddwy gangen dechnegol, mae un yn esgobant bach sy'n gollwng golau organig moleciwlaidd (OrganicLightEmittingDiode) gyda phwysau moleciwlaidd rhwng 500 a 2000, y cyfeirir ato fel OLED neu SM-OLED; mae'r llall yn polymer gyda phwysau moleciwlaidd rhwng 10,000 a chyfeirir at 100,000 (a elwir hefyd yn Ddeunydd polymer) Esgobant Golau Organig (PolymerLight-EmittingDiode) fel PLED neu P-OLED yn fyr.


Mae gan ddyfeisiau arddangos OEL fanteision allyriadau golau gweithredol, effeithlonrwydd lyminos uchel, defnydd isel o bŵer, ysgafnder, teneurwydd, a dim cyfyngiadau ongl gwylio, ac ati. , sy'n cael eu hystyried gan y diwydiant fel y rhai mwyaf tebygol o feddiannu safle amlwg yn y farchnad dyfeisiau arddangos yn y dyfodol. . Fel technoleg arddangos newydd sbon, mae'n anochel bod gan OLED lawer o ddiffygion. Mae angen astudio a gwella ei ddeunyddiau, bywyd dyfais, cyfradd cynnyrch ac ati ymhellach o hyd, ac mae angen ehangu'r maes ymgeisio ymhellach. Mae hyn yn darparu llawer ar gyfer ymchwil ac archwilio gwyddonol yn y dyfodol. Gofod ymchwil mawr.


Mae technoleg OLED wedi datblygu'n gyflym yn ystod y deng mlynedd diwethaf ac wedi gwneud cyflawniadau mawr. Wrth i fwy a mwy o weithgynhyrchwyr arddangos ledled y byd fuddsoddi mewn ymchwil a datblygu, mae wedi hyrwyddo proses ddiwydiannu OLED yn fawr, gan wneud cyfradd twf y diwydiant OLED yn rhyfeddol, ac mae wedi cyrraedd y broses o gynhyrchu torfol. Rhagwela'r diwydiant mai 2007 fydd blwyddyn gyntaf cynhyrchu OLEDs ar raddfa fawr. Rhwng 2000 a 2005, roedd cyfradd twf flynyddol gyfartalog llongau paneli OLED yn fwy na 175%. Yn y dyfodol, wrth i gynhyrchion OLED ddatblygu'n raddol i gyfeiriad lliw llawn gweithredol a maint mawr, bydd y diwydiant OLED yn cynnal momentwm twf cyflym. Mae cynhyrchion OLED wedi'u cydnabod yn raddol gan weithgynhyrchwyr i lawr yr afon, ac mae'r galw hefyd wedi cynyddu'n sylweddol. Ar hyn o bryd, mae prif feysydd ymgeisio OLED yn cynnwys cynhyrchion cyfathrebu (sgrin eilaidd ffôn celloedd), electroneg defnyddwyr (MP3), modurol ac offeryn a meysydd eraill.


O'i gymharu â thechnoleg OLED, mae datblygu technoleg PLED ychydig ar ei hôl hi, yn bennaf oherwydd y nifer cyfyngedig o weithgynhyrchwyr dan sylw, y dechnoleg gymharol anaeddfed, anhawster synthesis deunydd crai, a'r ychydig weithgynhyrchwyr cyfarpar. Serch hynny, mae ei gyflymder datblygu hefyd yn gyflym iawn, a gellir gweld cynhyrchion sydd â PLEDs gradd is eisoes ar y farchnad. Yn ôl rhagolygon DisplaySearch, bydd cyfran y farchnad PLED yn codi'n gyflym i 40% o'r farchnad OEL erbyn 2008.


3. Cyflwyno strwythur OLED a mecanwaith allyrru golau yn fyr


Mae'r ddyfais arddangos OLED yn ddyfais allyrru golau semeiconau o'r math presennol sy'n seiliedig ar ddeunyddiau organig. Ei strwythur nodweddiadol yw gwneud haen o ddegau o ddeunydd lymog organig trwchus nanometers fel haen sy'n gollwng golau ar wydr ITO, a gosodir electrod metel gyda swyddogaeth waith isel ar yr haen allyrru golau. Pan fydd foltedd yn cael ei gymhwyso i'r electrod, mae'r haen sy'n gollwng golau yn cynhyrchu pelydriad golau.


Mecanwaith a phroses allyrru golau OLED yw chwistrellu electronau a dyllau o'r cathod ac anodi yn y drefn honno. Mae'r electronau a dyllau a chwistrellir yn cael eu cludo yn yr haen organig a'u hailgyfgyfeillio yn yr haen allyrru golau, a thrwy hynny'n cyffroi moleciwlau'r haen sy'n gollwng golau i gynhyrchu esgusodion unigol. Mae'r cantorion yn esgusodi gwanhau ac yn gollwng golau.




Mae tri dull i OLED gael lliw llawn:


1. Defnyddiwch haen allyrru golau gwyn ynghyd â hidlydd lliwiau. Dyma'r ffordd hawsaf o gael arddangosfa lliw llawn.


2. Defnyddir tri deunydd allyrru golau organig o goch, gwyrdd a glas, felly mae gan yr haen allyrru golau strwythur tair haen.


3. Defnyddiwch ddeunyddiau allyrru golau organig glas a deunyddiau trosi lliwiau i gael lliw llawn.


Yn bedwerydd, proses baratoi OLED


1. Proses baratoi OLED


Ar hyn o bryd, ar dir mawr Tsieina, mae'r gwaith o baratoi dyfeisiau arddangos OLED yn dal i fod ar y llwyfan labordy, ond mae wedi cyrraedd ymyl treialon peilot, felly byddwn yn trafod y broses o baratoi OLED yn y labordy yn bennaf.


P'un a yw'n labordy, yn brawf peilot, neu'n gynhyrchiad torfol, mae'r broses o baratoi dyfeisiau OLED yr un fath yn y bôn, y prif wahaniaeth yw offer anweddiad gwactod y ddyfais. Yn gyffredinol, mae labordai'n dewis offer anweddu gwactod â llaw ar gyfer anweddiad sampl sengl er mwyn hwyluso'r gwaith o gynhyrchu gwahanol fathau o samplau arbrofol; yn gyffredinol, mae llinellau peilot yn defnyddio offer anweddu gwactod lled-awtomatig ar gyfer anweddiad aml-sampl parhaus ar gyfer sypiau bach Newid cynnyrch; yn gyffredinol, mae llinellau cynhyrchu torfol yn defnyddio offer anweddiad gwactod cwbl awtomatig i frechu samplau dŵr sy'n llifo (neu ddefnyddio technoleg a phroses anweddiad llinell) i wella cynnyrch a lleihau costau cynnyrch. Adroddir bod rhai sefydliadau'n astudio ac yn ceisio defnyddio technoleg cotiau sbin i gynhyrchu cynhyrchion OLED ar linellau cynhyrchu torfol.


Mae'r broses o baratoi dyfeisiau arddangos OLED yn cynnwys: Glanhau gwydr ITO → ffotolithograffi → → ail-lanhau rhagdriniaeth → anweddiad gwactod o haen organig → anweddiad gwactod o electrod yn ôl → anweddiad gwactod o ddeunydd pacio haen amddiffynnol → → torri → profi gwasanaeth → modiwl → archwiliad cynnyrch Mae mwy na dwsin o brosesau, gan gynnwys arbrofion sy'n heneiddio, ac mae'r prosesau allweddol fel a ganlyn.


(1) Glanhau a thrin gwydr ITO ar yr wyneb


Mae cyflwr arwyneb ITO fel anode yn effeithio'n uniongyrchol ar chwistrellu tyllau, cyflwr electronig y rhyngwyneb â'r haen ffilm denau organig, a phriodweddau deunyddiau organig sy'n ffurfio ffilmiau. Os nad yw wyneb ITO yn lân, bydd ei egni di-arwyneb yn cael ei leihau, a fydd yn achosi i'r gladgen deunydd cludo twll gael ei adneuo arno i gyddwyso a ffurfio ffilm anwastad.


Proses driniaeth arwyneb itO yw: glanhau glanedydd → glanhau ethanol → glanhau asetôn → glanhau dŵr pur, mae pob un yn cael ei lanhau gyda pheiriant glanhau uwchsain, ac mae pob golch yn cael ei lanhau am 5 munud, wedi'i stopio am 5 munud, ac yn cael ei ailadrodd 3 gwaith. Yna defnyddiwch ffwrn isgoch i sychu i'w defnyddio'n ddiweddarach. Mae angen triniaeth actifadu wyneb ar wydr ITO wedi'i lanhau hefyd er mwyn cynyddu cynnwys ocsigen yr haen arwyneb ITO a gwella swyddogaeth waith arwyneb ITO. Mae hefyd yn bosibl trin arwyneb ITO gydag ateb perocsid hydrogen cymysg gyda chymhareb o ddŵr: hydrogen perocsid: amonia = 5:1:1 i leihau'r cynnwys tun gormodol ar arwyneb ITO a chynyddu'r gymhareb ocsigen i gynyddu swyddogaeth waith arwyneb ITO a chynyddu'r bwlch. Gall y tebygolrwydd o chwistrellu twll gynyddu disgleirdeb dyfeisiau OLED yn ôl trefn o faint.


Dylai gwydr ITO hefyd gael triniaeth arwyneb "uwchfioled" neu "plasma" cyn ei ddefnyddio. Y prif ddiben yw cael gwared ar ddeunydd organig gweddilliol ar yr arwyneb ITO, hyrwyddo ocsid yr arwyneb ITO, cynyddu swyddogaeth waith arwyneb ITO, a gwella fflat arwyneb ITO. Mae swyddogaeth waith yr arwyneb ITO heb ei drin tua 4.6 eV, ac mae swyddogaeth waith arwyneb ITO ar ôl osôn uwchfioled neu driniaeth arwyneb plasma yn uwch na 5. 0 eV, a bydd yr effeithlonrwydd lyminos a'r bywyd gwaith yn cael eu gwella. Rhaid trin arwyneb gwydr ITO mewn amgylchedd gwactod sych. Ni ellir gadael y gwydr ITO a drinir yn yr awyr yn rhy hir, neu fel arall bydd arwyneb ITO yn colli ei weithgarwch.


(2) Technoleg prosesu ffotolithograffi ITO


(3) Proses anweddu gwactod o ffilm organig


Mae angen i ddyfeisiau OLED anweddu nifer o ffilmiau tenau organig mewn siambr wactod uchel, ac mae ansawdd y ffilmiau tenau yn gysylltiedig ag ansawdd a bywyd y ddyfais. Trefnir lluosogrwydd cychod anweddiad ar gyfer gosod deunyddiau organig yn y siambr wactod uchel, mae'r cychod anweddiad yn cael eu gwresogi i anweddu'r deunyddiau organig, a defnyddir osgiliad grisial y cwartz i reoli trwch y ffilm. Mae'r is-set wydr ITO yn cael ei rhoi ar ddeiliad sampl sy'n cylchdroi'n wresog, ac mae masg metel a sydd wedi'i osod oddi tano yn rheoli'r patrwm anweddiad.


Cyflawnir arbrofion evaporation ar ein hoffer anweddiad gwactod. Mae'r canlyniadau arbrofol yn dangos bod tymheredd anweddiad deunyddiau organig yn gyffredinol rhwng 170°C a 400°C, mae tymheredd yr is-set sampl ITO rhwng 100°C a 150°C, ac mae'r gyfradd anweddiad rhwng 1 pwynt grisial 10 pwynt grisial/eiliad (hynny yw, tua 0. 1nm 1nm/S), a gradd gwactod y siambr anweddiad yw 5×10-4Pa 3×10-4Pa, mae'r effaith anweddiad yn well.


Fodd bynnag, mae gan anweddiad deunyddiau organig anfanteision ar hyn o bryd megis defnydd materol effeithiol isel (<10%), difficulty="" in="" precise="" control="" of="" dopant="" concentration,="" unstable="" evaporation="" rate,="" and="" easy="" contamination="" of="" the="" vacuum="" chamber,="" resulting="" in="" sample="" substrates="" the="" uniformity="" of="" the="" coating="" film="" does="" not="" meet="" the="" requirements="" of="" the="">


(4) Proses anweddu gwactod o electrod metel


Mae angen i'r electrod metel gael ei adneuo o hyd yn y siambr wactod. Mae electrodau metel fel arfer yn defnyddio metelau gweithredol gyda swyddogaethau gwaith isel, felly cyflawnir yr anweddiad ar ôl cwblhau'r anweddiad ffilm tenau deunydd organig. Electrodau metel a ddefnyddir yn gyffredin yw Mg/Ag, Mg:Ag/Ag, Li/Al, LiF/Al, ac ati. Fel arfer, mae cychod a ddefnyddir ar gyfer anweddiad electrod metel yn cael eu gwneud o ddeunyddiau fel molybdenum, tantalwm a tiwgsten i'w defnyddio i anweddu gwahanol electrodau metel (yn bennaf er mwyn atal adweithiau cemegol rhwng metel y cwch a'r metel wedi'i wagio).


Yn gyffredinol, mynegir anweddiad deunyddiau electrod metel drwy wresogi'r presennol. Mae'r arbrawf anweddiad ar ein hoffer anweddiad gwactod yn dangos bod y cerrynt gwresogi anweddiad o ddeunyddiau electrod metel yn gyffredinol rhwng 70A a 100A (rhaid i fetelau unigol fod yn fwy na 100A) 、Mae tymheredd is-set y sampl ITO tua 80°C, mae'r cyflymder anweddiad rhwng 5 pwynt grisial i 50 pwynt grisial/eiliad (hynny yw, tua 0. 5nm o 5nm/S), a gradd gwactod y siambr anweddiad yw 7×10-4Pa 3×10-4Pa Pan fydd effaith dyddodion y gladgen yn well.


(5) Proses pecynnu dyfeisiau


Bydd ffilm organig a ffilm metel dyfeisiau OLED yn ocsideiddio yn syth ar ôl dod ar draws dŵr ac aer, a bydd perfformiad y ddyfais yn gostwng yn gyflym. Felly, rhaid iddo beidio â bod mewn cysylltiad ag aer a dŵr cyn ei becynnu. Felly, rhaid cynnal y broses pecynnu OLED mewn blwch menig anhydrous, di-ocsigen, anadweithiol (fel argon). Mae'r deunydd pacio yn cynnwys deunydd gludiog a gorchudd. Mae'r ansoddair yn defnyddio asiant chwilod epocsid sy'n curo UV, ac mae'r deunydd cyflenwi yn orchudd gwydr, ac ychwanegir pwdin at y clawr i amsugno lleithder gweddilliol. Mae Ffigur 3.4 yn dangos dinistrio'r haen organig oherwydd ymyrraeth dŵr.


 


Gellir olrhain ymchwil electrolymas organig yn ôl i 1936 [1], ond mae gan ddyfeisiau allyrru golau cynnar foltedd gyrru uchel ac effeithlonrwydd lyminos isel [2, 3], nad yw wedi denu sylw pobl. Yn 1987, mae C.W.Tang ac eraill wedi llwyddo i baratoi gyrru foltedd isel (<10v) small="" molecule="" light-emitting="" devices="" [4],="" which="" once="" again="" caused="" widespread="" concern="" for="" organic="" light-emitting="" phenomena.="" in="" 1990,="" j.h.="" borroughes="" and="" others="" reported="" the="" luminescence="" phenomenon="" of="" polymer="" devices="" under="" low="" pressure="" [5],="" which="" opened="" up="" a="" new="" field="" of="" polymer="" materials="">


Mae dyfeisiau electrolymog organig, a elwir hefyd yn esgobadau sy'n gollwng golau organig (OLED), yn cynnwys ITO anode tryloyw, cathod metel ac haen ffilm denau organig, fel y dangosir yn Ffigur 1. Wedi'i sbarduno gan foltedd DC, mae'r electronau a chwistrellir gan y cathod a'r tyllau a chwistrellir gan yr anodi yn symud i'r haen allyrru golau organig, ac yn cyfarfod o'r diwedd yn yr haen allyrru golau ac yn cyfuno i ollwng golau. Yn ôl gwahanol ddeunyddiau paratoi'r haen sy'n gollwng golau organig, mae dau fath o ddyfeisiau allyrru golau organig, moleciwlau bach a polymerau. Strwythurau aml-haen yw ffilmiau tenau organig dyfeisiau moleciwlau bach yn gyffredinol, ac mae dyfeisiau polymer yn strwythurau un haen yn bennaf. Ar hyn o bryd, mae dyfeisiau moleciwlau bach yn well o ran perfformiad ac yn cael eu diwydiannu yn y bôn, ond mae'r gost yn uchel, ac mae'n anodd gwneud paneli arddangos maint mwy; mae gan ddyfeisiau polymer berfformiad gwael sy'n gollwng golau, ond mae ganddynt sefydlogrwydd da, cost isel, a chynhyrchu ardaloedd mawr yn hawdd Arddangos gyda nodweddion arddangos hyblyg.


O'i gymharu ag arddangosfeydd crisial hylifol, mae gan arddangosfeydd electrolymog organig fanteision disgleirdeb uchel, cyferbyniad uchel, ongl wylio eang, a chyflymder ymateb cyflym. Fe'u hystyrir yn dechnoleg arddangos fwyaf delfrydol y genhedlaeth nesaf. Maent bellach wedi'u cymhwyso i MP3, ffonau symudol, PDAs, Mewn meysydd bach fel paneli arddangos sain, y nod ymchwil a datblygu diweddar yw sicrhau arddangosfeydd organig maint mwy i'w defnyddio mewn monitorau cyfrifiadurol a setiau teledu sgrin fawr.


Deunyddiau electrolymio organig


Mae lliw ac effeithlonrwydd dyfeisiau electrolymog organig sy'n gollwng golau yn dibynnu'n sylfaenol ar ddeunyddiau allyrru golau organig, ac mae dau gategori: moleciwlau bach a polymerau. Mae gan ddeunyddiau moleciwlau bach effeithlonrwydd cwantwm fflworideiddio uchel ac maent yn hawdd eu puro. Maent yn well na deunyddiau polymer o ran disgleirdeb, purdeb lliwiau a pherfformiad lliwiau; mae deunyddiau lymog polymer yn well o ran prosesadwyedd, eiddo mecanyddol, sefydlogrwydd a chost, drwy ddylunio moleciwlaidd Gall hefyd ailddyrannu rheoleiddio band ynni a chael dyfais allyrru golau lliw llawn. Yn ogystal, mae'r ddyfais polymer yn olau, yn denau ac yn hyblyg, gan ei gwneud yn haws cynhyrchu paneli arddangos maint mawr.


Pâr o:Dosbarthiad cynnyrch LED Nesaf:Dylunio pwyntiau lampau ffordd gyda ffynhonnell golau LED