一种用于硅基板上OLED的新型微图案化方法

OLED微显示器越来越多地建立在消费者可穿戴的可穿戴设备和数据眼镜中。为了满足这些应用中更高效率，更高对比度和更高分辨率的要求，Fraunhofer FEP科学家开发了一种用于硅基板上OLED的新型微图案化方法。这可能会在将来消除使用彩色滤光片和阴影掩模，并允许通过新工艺开发全彩色显示器。在第一次实验中已经证明了效率的提高和相当宽的色域。

在弗劳恩霍夫FEP洁净室中带有图案化OLED的探针台（致辞：©Fraunhofer FEP）

普通的智能手机用户每天看一次显示器大约88次，不包括查看较小的智能手表或其他显示器。各种各样的展示已经无处不在，很快就会在日常生活中无法替代。

如果您将注意力转向OLED微型显示器的世界，您将很快发现自己沉浸在当前和未来虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用的数据眼镜中，其核心是微显示器。自从PokémonGo狂热以来，每个人都知道AR意味着什么 - 额外的互动信息正在融入现实世界。除了工业用于生产4.0计划和产品外，其在医疗技术和电子娱乐，AR和VR应用中的应用也已在广告和教育部门建立多年。博物馆中庞大的音频指南的日子很快就会结束。而且不仅仅是平板电脑和智能手机等先前解决方案的结果。

由于OLED的自发光特性和优异的对比度导致的浅的整体深度，制造商越来越多地转向用于AR / VR眼镜的OLED微显示器。Fraunhofer FEP多年来一直致力于该技术的先进开发。然而，为了充分利用OLED技术用于消费者就绪数据眼镜和其他AR / VR应用，仍然需要掌握一些技术挑战。非常高的亮度和效率，大芯片区域，曲面，集成眼睛跟踪和透明基板的良好产量是研究人员议程上的一些任务。

目前，OLED技术面临着全彩显示器只能通过使用滤色器或阴影掩模来实现的障碍，这限制了OLED的效率和分辨率。研究人员正致力于制造以高分辨率为特征的微型显示器的新方法，同时提供高效率和长使用寿命。OLED的有机层的图案化是最大的挑战之一，因为诸如光刻的传统方法不能与有机半导体材料一起使用。两年前，Fraunhofer FEP成功地证明了使用电子束技术进行微结构化。使用其专利工艺，

电子束工艺的进一步发展现在已经实现了全色OLED而不使用滤色器或阴影掩模。为了产生红色，绿色和蓝色像素，OLED本身的有机层通过热电子束工艺烧蚀。这种图案化导致层堆叠厚度的改变，这使得可以发射不同颜色。这是在不使用限制性滤色器的情况下开发全色显示器的第一个重要步骤。Fraunhofer FEP项目团队的开发人员Elisabeth Bodenstein解释了这些优势：“通过我们的电子束工艺，即使是这些敏感的有机材料也可以进行热结构而不会损坏下层。”

通过模拟和初步估计由电子束产生的HTL（空穴传输层）厚度获得结果。研究人员实际上实现了白色OLED的红色，绿色和蓝色发射的去耦。根据Fraunhofer FEP的概念证明，这些颜色在第一个测试基板上得到了验证，表现出相当的OLED性能。

除了将这种新工艺用于OLED之外，电子束处理还可用于有机电子和无机层中的其他应用。此外，电子束图案化工艺非常适用，并且还可以用于光伏，MEMS和薄膜技术领域。

现在，弗劳恩霍夫FEP科学家正在接近下一个里程碑，完成了有希望的准备工作。未来几年的主要目标是利用这种新方法与合作伙伴共同开发OLED微显示器的制造，并通过许可证在行业中建立。为此，通过与业界感兴趣的合作伙伴合作，这些功能将进一步小型化并优化流程。计划的下一步是将微图案整合到现有流程中，以便与工业合作伙伴共同获得进一步的专业知识。这将使得将来可以将测试结果转移到现有的生产线中，以便在以后促进在工业层面建立技术。

与此同时，科学家们还计划对OLED进行增强仿真。通过适当地改变材料和层厚度，可以拓宽OLED色谱。通过这种方式，应该利用新工艺开辟用于特殊应用（例如工业制造和医药）的数据眼镜中的显示器的预期结合