技术优势

手套箱在OLED器件制作过程中的应用

OLED,即(Organic Light-Emitting Diode),是一种全新的显示技术。与LCD相比,可视角度宽(大于170°)、响应时间快(LCD的千分之一)、低温特性好(在零下40度正常显示)、低功耗等优点,被业界广泛看好成为下一代显示技术,现在已广泛应用于车载显示器、手机显示屏等等。并且随着OLED技术发展,白光OLED在照明领域也开始崭露头角,尤其在城市照明、广告牌等行业被寄予非常高期望。

    通常所说OLED其实包含小分子OLED和高分子OLED(也称PLED)两种。小分子OLED和高分子OLED的差异主要表现在器件的制备工艺不同:小分子器件主要采用真空热蒸发成膜工艺,高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷成膜工艺。

    OLED器件的制备工艺大致包括:ITO玻璃清洗→光刻→再清洗→前处理→真空蒸镀有机层→真空蒸镀背电极→真空蒸镀保护层→封装→切割→测试→模块组装→产品检验等十几道工序,其中关键的工艺如下:

  (1)ITO玻璃的洗净及表面处理

    ITO作为阳极其表面状态直接影响空穴的注入和与有机薄膜层间的界面电子状态及有机材料的成膜性。如果ITO表面不清洁,其表面自由能变小,会导致蒸镀在上面的材料发生凝聚、成膜不均匀。所以ITO玻璃表面必须经过清洗、UV-O3或等离子等表面处理才能使用。并且对ITO玻璃表面进行处理一定要在干燥或真空环境中进行,处理过的ITO玻璃不能在空气中放置太久,否则ITO表面就会失去活性。

  (2)真空热蒸发镀膜工艺

    OLED器 件需要在高真空腔室中蒸镀多层有机薄膜和金属电极,薄膜的质量关系到器件质量和寿命。在有机真空腔室中设有多个放置有机材料的蒸发舟,加热蒸发舟蒸镀有机 材料;在金属真空腔室中设有多个放置金属电极的蒸发舟,金属蒸发舟常采用钼、钽和钨等材料制作,电极材料有Mg/Ag、Mg:Ag/Ag、Li/Al、 LiF /Al等,通常是使用低功函数的活泼金属。ITO玻璃基板放置在可加热的旋转样品托架上,其下面放置的金属掩膜板控制蒸镀图案,并利用石英晶体振荡器来控 制膜厚。

  (3)器件封装工艺

    真空蒸镀的有机薄膜及金属薄膜遇水和空气后会立即氧化,使器件性能迅速下降,因此要避免与空气和水接触。所以OLED的封装一定要在无水无氧的惰性气氛中完成。封装材料包括粘合剂和覆盖材料,粘合剂常使用紫外固化环氧胶,覆盖材料则多采用玻璃封盖,在封盖内加装干燥剂来吸附残留的水分。

    为了使OLED器件达到实用要求,即使用寿命大于10000h,存储寿命超过50000h,器件封装的水汽渗透率要小于5×10-6g﹒m-2/d,氧气渗透率要小于10-3cc·m-2/d(一般玻璃衬底对水氧的渗透率为10-12g﹒m-2/d),因此对封装环境中的水氧有着非常高的要求。传统的OLED器 件封装是用环氧树脂胶将一个玻璃盖板粘接在做好有机功能层及电极层的ITO基板上,从而在ITO基板和玻璃盖板之间形成了一个密闭罩子,把器件和空气中的 水、氧隔开。为保证罩子里(即器件内部)没有水氧及整个过程都不与水氧接触,所以整个封装过程都在惰性气氛手套箱内完成。

    在OLED的生产流程中全部在无尘洁净室中完成,其中镀膜工艺需要真空环境,封装工艺需要无水无氧环境,因此在OLED后段封装过程手套箱是必不可少的,也是最至关重要的,尤其是带颗粒净化功能的手套箱,而且与前段最重要的镀膜机是相互紧密连接、配套使用的。