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浅析小分子OLED的制造工艺及核心技术

2020年11月24日 11:41 次阅读

美国EasternKodak公司是小分子OLED阵营的领导厂商,掌握了大部分OLED材料和器件设计的核心技术,拥有300多项专利,迄今为止有近20家公司得到了EasternKodak公司的专利授权。从地域上看,EasternKodak公司的专利许可对象开始以日本厂商为主,之后EasternKodak公司逐步将其许可范围转向中国台湾和香港的厂商,包括台湾的铼宝、东元激光、光磊、联宗光电以及香港的TrulyInternaTIonal与精电国际等。

EasternKodak公司并没有把欧洲和美国的厂商作为重点合作对象,在2001年EasternKodak公司才首次将其专利授权给欧洲的厂商(英国OpsysLtd.),而得到EasternKodak公司专利许可的美国公司也寥寥可数。这些得到EasternKodak公司OLED专利的亚洲厂商大多具有LCD产业背景,如三洋、三星等,因而在产品开发和市场渠道方面具有相当的优势。EasternKodak公司选择这些厂商作为专利许可对象,很好地促进了小分子OLED技术的商品化。

浅析小分子OLED的制造工艺及核心技术

小分子OLED器件可以使用真空蒸镀技术制造,与基于P-LED技术的器件相比,SM-OLED不仅制造工艺成本更低,可以提供全部262000种颜色的显示能力,而且有很长的工作寿命。目前,小分子OLED比高分子OLED的技术和工艺都更加成熟,并已进入市场化阶段。已商品化的OLED显示器,可分为SM-OLED搭配荧光体与被动矩阵基板,高分子+被动矩阵基板:以及主动SM-OLED构成的小型OLED显示器等。市场上绝大多数的中小尺寸OLED显示产品为SM-OLED,主要用于MP3、手机、车载设备、仪器仪表上。

一般来说,小分子材料的亮度与寿命成反比,因此在两者之间寻求一个平衡点,成为唯一的解决方案。目前日本出光兴产公司,已开发出亮度200cd/m2、寿命10,000h以上的蓝光材料以及亮度200cd/m2、寿命50,000h以上的绿光材料。此外,东洋INK公司的绿、蓝、橙光材料也已达到实用阶段。现阶段最大的难题还是红色发光材料。

目前日本厂商的红光材料,若只考虑其颜色纯度倒还可以接受,但若要兼顾寿命与发光效率,则尚未达到实用化的地步。相对于此,UDC公司则已开发出在颜色纯度与寿命方面均达到一定品质的红光与绿光材料。该公司的红光材料,在色度图上达到X0.71,Y:0.29、寿命10,000h以上、发光效率6%。绿光则为X:0.28,Y:0.64、寿命10,000h、发光效率10%。

而Kodak公司虽然未公布发光效率,不过红、绿发光材料寿命均达到4,000h,色度图也分别达到X0.628,Y0.368与X0.289,Y0.65。但上述两家厂商在蓝光材料方面,却没有太大的成果。因此以现阶段而言,还没有任何一家材料厂商,能够同时提供满足颜色纯度、寿命、发光效率三大要素的RGB三原色发光材料。

小分子OLED虽为多层结构,但工艺也相当简单,具体工艺过程如下:首先在玻璃或者透明塑料基板上蒸镀一层透明的ITO阳极,在其上面覆盖一层钝化层,在钝化层上面放置P型和N型有机半导体材料(即空穴和电子传输层),P型和N型有机半导体材料的接触面就是有机发光层,再在最顶部蒸镀镁银合金形成阴极,最后键合阳极和阴极引线。OLED内部涂层非常薄,仅为100~150nm,而LED芯片厚度至少在μm极。
责任编辑:tzh

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