平板显示技术有机发光二极管显示模板

平板显示技术有机发光二极管显示模板第1页/共89页2第2页/共89页学科发展背景有机电子学(OrganicElectronics)：研究有机材料的电子过程与有机材料光电子特性的科学。有机半导体材料与器件有机发光显示器(OLED)有机晶体管有机太阳能电池其它有机电子元器件，如：有机激光器、有机存储器、有机传感器等3第3页/共89页OLED墙纸把OLED材料和墙纸结合在一起，让壁纸拥有形状多样、光线艳丽的墙壁照明。仅需3到5伏的电压就可以进行照明，并且比一般的节能灯更加省电，不仅安全高效，还非常美观。4第4页/共89页OLED圣诞树美国通用电子（GE）的有机EL研究小组2008年宣布制作成功了使用有机EL照明的圣诞树。该圣诞树的底座周围缠有宽15.2cm,长457.2cm的柔性照明用有机EL元件,采用卷对卷印刷技术制造5第5页/共89页2011年2月，三菱展示了一个弯曲的OLED显示屏，其超宽分辨率达到1920×256，像素间距为3mm，垂直和水平可视角度均为80度，像素密度111,111个/m²，亮度为1,200cd/m²，可以在码头、机场或商场等高环境光下使用，未来数月内即可进入市场。6第6页/共89页清华大学于1996年开始从事有机EL的研究工作，几年来，在材料制备、设备研制和器件开发上均取得了显著进展。

7第7页/共89页7.1概述在中小尺寸平板显示领域中，LCD的垄断地位正受到新的显示技术——OLED（有机电致发光）显示技术的挑战有机电致发光是指在电场驱动下，通过载流子的注入和复合导致发光的现象目前TFT-LCD是平板显示中的主流，PDP在大面积方面还可与LCD一争下一代的平板显示有可能就是OLED，更可能是TFT-OLED目前OLED还存在有一些缺陷，只有解决了目前OLED和TFT-OLED存在的一些缺陷才有可能成为现实。8第8页/共89页研究历史早期：（二十世纪五十年代至八十年代中期）高电压、低亮度、低效率（蒽单晶1963）；中期：（1987——1990）开创性工作。美国EastmanKodak公司的邓青云和VanSlyke有机EL器件雏形形成。近期：（1990———）研究热点。英国剑桥大学的Burroughs等人成功的用聚苯撑乙烯（PPV）的预聚体制成薄膜，制成了单层结构的聚合物电致发光器件（蓝绿光）。1997----OLED开始走出实验室9第9页/共89页•1987年，C.W.Tang等人制得了第一个有实用意义的有机电致发光器件（OLED）•1990年剑桥的Friend等报导了低电压驱动的PLED•1992年Heeger等发明了柔性高分子显示器件•1997年Forrest等发现磷光电致发光现象1997年，日本Pioneer推出了世界第一个商品化的有机平板显示产品(车载音响)1998年，CambridgeDisplayTechnology公司展示了第一个PLED单色显示屏2000年摩托罗拉推出第一款OLED手机P87672005年，我国第一条OLED大规模生产线在江苏昆山开始兴建有机电致发光研究历史10第10页/共89页有机电致发光技术特点：

(1)是全固化器件，而CRT、PDP、FED均是真空器件，LCD也非全固态器件；(2)自发光，直流低电压驱动（10V以下）；(3)发光效率高，功耗低；(4)发光颜色丰富，易实现彩色显示；(5)工艺简单，成本低；(6)温度特性优异，发光性能不受温度影响；(7)可实现软屏显示。11第11页/共89页LED与OLED的比较12第12页/共89页与LCD相比，OLED的优势：

(1)不存在视角问题；(2)厚度仅为LCD的1/3；(3)大批量生产时成本可与LCD相媲美；(4)OLED显示屏能够在低温下显示，而TFT－LCD液晶屏的响应速度随温度发生变化，在低温下，其响应速度变慢。(5)OLED显示屏的响应时间和视角特性均超过了TFT－LCD液晶屏，响应时间大约是几微秒到几十微秒，OLED显示屏的快速响应特性保证了其在显示运动图像的质量要好于常规的TFT－LCD液晶屏。13第13页/共89页14第14页/共89页Seiko-Epson(精工爱普生)的一份图表显示，当与LCD和PDP进行比较时，除使用寿命外，OLED的其它性能参数都处于领先地位。如果研发人员能够攻克最后这道难关，那么OLED将成为适用于便携式产品和大屏幕电视的最佳显示器。15第15页/共89页“佛山造”OLED平板显示器2009年5月20日，顺德区举行“彩虹(佛山)平板显示有限公司OLED项目开工奠基仪式”，该项目是由彩虹集团旗下的彩虹(佛山)平板显示有限公司投资建设，预计投资5.08亿元人民币，建设工期16个月，建成后将形成年产1200万片的生产规模。2010年12月，投资达94.6亿元的彩虹二期OLED项目在佛山市顺德区奠基，这是国内首条4.5代AMOLED生产线，国外也只有三星拥有一条这样的生产线。基本与国际OLED同步发展，建成后可年产AMOLED显示屏4000多万片。16第16页/共89页OLED国内企业概况彩虹（佛山）平板显示有限公司：2009-2010年，建一条被动式PMOLED生产线；AMOLED创维与华南理工大学合资成立广州新视界光电四川长虹，已建立PMOLED显示屏及模组生产线，北京维信诺:5.5代OLED生产线2011年，信利在汕尾增加两条2.5代OLED生产线，年产手机屏2000万片。2014年信利惠州4.5代项目书：建设60KTFT+30K

4.5代AMOLED生产线1条，形成月加工730mm×920mm玻璃基板90K张的生产能力，年加工730×920mm2

TFT面板72万片，年产4.3寸AMOLED面板2154万片。估算总投资额达63.1亿元人民币AMOLED生产厂房：地上二层（局部三层）的钢筋混凝土、钢框架结构厂房，占地面积30861m2，建筑面积61722m2。由LTPS制程、OLED镀膜、模组工程等组成。东莞宏威，主攻OLED生产设备，开始做4.5代线装备其他：京东方正在鄂尔多斯上马5.5代AMOLED生产线；天马在上海利用4.5代LCD生产线改造了一条OLED中试线，在厦门还有一条低温多晶硅背板生产线，日后可支持OLED屏幕。17第17页/共89页国际市场竞争重要厂商：三星，LG，奇美，SONY目前全球OLED面板供应中，三星占了90%以上的份额，处于绝对垄断地位。柯达破产后，三星趁机收购了柯达拥有的OLED核心专利。SMD与LGD已经分别公布其8代线AMOLED投资计划。三星和LG在2012年9月分别推出55和50英寸OLED电视三星以彩色有机材料蒸镀方式发展OLED显示技术，LG则是以白色有机材料搭配彩色滤光片结构发展白光OLED技术。当前，三星同时拥有4.5、5.5代OLED面板生产设备，每月可以实现5.7万块730×920mm4.5代面板，以及2.4万块1300×1500mm5.5代面板，在2013年有可能达到每月生产43万块OLED面板。在现阶段没有其他厂商拥有这种量产能力。4.5代(玻璃基板面积730mm×920mm)，不过三星是以4.5代线玻璃基板对切后(即玻璃基板尺寸变成730mm×460mm)进行OLED的制程

5.5代线(1,320mm×1,500mm)

18第18页/共89页在不考虑良品率的情況下，4.5代AMOLED生产线可以切出手机用3吋面板150片左右，10.1吋Netbook或Tablet用面板則是可以切出4片。

19第19页/共89页20第20页/共89页日本索尼(Sony)、Panasonic、JDI(JapanDisplayInc)及日本官民基金产业革新机构(INCJ)合资成立OLED显示面板公司JOLED,初期可能锁定10寸以上AMOLED面板进行研发.2012年时中国投资成立首家AMOLED企业--上海和辉光电；该公司主要系致力于开发智能型手机、穿戴式装置及车用显示器专用AMOLED面板。2014年第四季4.5代线AMOLED面板量产，主要生产5寸、5.5寸及6寸产品，面板解析度最高达HD(1,080p)，月产能达七十万片。友达将3.5代低温多晶硅生产线用于AMOLED面板的生产。奇美电子也将部分4.5代线产能转型投入生产触控面板，并开始供应元太电子纸显示器用的TFT背板。21第21页/共89页7.2OLED工作原理22第22页/共89页发光原理载流子注入载流子迁移载流子复合激子的迁移电致发光是从外部注入电子和空穴，因外加电场所衍生的电位差，而促使这些电子和空穴，因外加电场所衍生的电位差，而促使这些电子和空穴在薄膜层移动，相遇及产生再结合现象，此一再结合所放出的能量将激发发光中心，以使其处于包能量且非稳定的激发状态，当能量以光的形式释放出，将其回到低能量稳定的基态，而产生所谓的注入型电激发光。23第23页/共89页

物理机制

激发态分子不稳定，它要以辐射或无辐射跃迁的方式回到基态。

分子吸光与发光示意图24第24页/共89页当器件加正向偏压时,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到有机材料中,外场的作用使它们迁移至发光层电子和空穴在发光层相遇后,由于库仑作用形成暂态激子,处于不稳定态.其中大部分发生复合,电子落入空穴,释放出能量发光材料原子的最外层电子吸收这些能量后将处于激发态,当激发态的电子跃迁回基态时辐射出光子,释放出光能这种释放出来的能量当中，因发光材料的选择与电子自旋的特性，只有25%的能量可以当做OLED的发光，其余75%以磷光或热的形式回到基态。HTLETLEML阴极阳极电子空穴25第25页/共89页电子注入层(ElectronInjectionLayer)电子传输层(ElectronTransportLayer)有机发光层(EmittingLightLayer)空穴传输层(HoleTransportLayer)空穴注入层(HoleInjectionLayer)26第26页/共89页7.3有机发光器件的结构

已制备出的OLEDs有多种形式，从器件的构成上讲可分为以下4种结构。1单层结构在单层有机材料两侧加阴阳极。有机层可以是有机发光小分子，也可为发光聚合物或掺杂的发光小分子，此层为发光层ELL，阴极一般用低逸出功的金属或合金（如Ca、Al、MgAg合金）制成，阳极多为ITO。阴极阳极ELLGlass27第27页/共89页OLED基本结构28第28页/共89页29第29页/共89页2双层结构由两层不同功能的有机材料共同构成OLEDs，根据材料的作用不同，可分为两种类型，一种是由有机电子传输材料既做电子传输层ETL又做发光层ELL，与有机空穴传输材料做成的空穴传输层HTL一起构成OLEDs；另一种是HTL、ELL公用一层有机材料，ETL单独为一层有机材料。GlassGlass阴极ETL、ELLHTL阳极阳极阴极ETLHTL、ELL30第30页/共89页结构尺寸示例glassAnode(ITO)HTL(NPD,50nm)EML(Alq3,35nm)Cathode(Al,100nm)31第31页/共89页32第32页/共89页3三层结构由空穴输运层HTL/发光层ELL/电子输运层ETL3层有机材料构成。各层有机材料各施其职，HTL负责调节空穴的注入速度和注入量，ETL负责调节电子的注入速度和注入量，注入的电子和空穴在ELL中因库仑相互作用，相互束缚形成激子，激子退激辐射出光子。这种结构便于调整OLEDs的电光特性，是常采用的结构。33第33页/共89页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阳极电极玻璃基板光V＋－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玻璃基板光V＋－V＋－

为使电子及空穴跃迁时所跨越的能级障碍最小，实际工艺时考虑界面间之能级匹配而进行多层结构的蒸镀。

各功能层可包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层及阴极，在设计上用多少层材料，或另外增加其他功能层，须视各层材料能极分布状况而定。34第34页/共89页PMOLED单纯地以阴极、阳极构成矩阵状，以扫描方式点亮阵列中的像素,每个像素都是操作在短脉冲模式下,为瞬间高亮度发光。优点是结构简单，可以有效降低制造成本，然而驱动电压高，不适合应用在大尺寸与高分辨率面板上。7.4主动矩阵OLED(AM-OLED)35第35页/共89页AMOLED则是采用独立的TFT去控制每个像素,每个像素皆可以连续且独立的驱动发光，可以使用低温多晶硅或者氧化物TFT驱动，优点是驱动电压低，发光元件寿命长。不过高成本以及制作工艺更为复杂。36第36页/共89页37第37页/共89页AMLCDandAMOLED38第38页/共89页39第39页/共89页

无源驱动显示基板上的显示区域仅仅是发光象素（电极，各功能层），所有的驱动和控制功能由集成IC完成（IC可以置于在基板外或者基板上非显示区域）。

静态驱动：各有机电致发光像素的相同电极（比如，阴极）是连在一起引出的，各像素的另一电极（比如，阳极）是分立引出的；分立电极上施加的电压决定对应像素是否发光。在一幅图象的显示周期中，像素发光与否的状态是不变的。

阴极分立阳极有机发光显示器件驱动技术40第40页/共89页动态驱动:显示屏上象素的两个电极做成了矩阵型结构，即水平一组显示像素的同一性质的电极是共用的，纵向一组显示像素的相同性质的另一电极是共用的。如果象素可分为N行和M列，就可有N个行电极和M个列电极，我们分别把它们称为行电极和列电极。为了点亮整屏象素，将采取逐行点亮或者逐列点亮、点亮整屏象素时间小于人眼视觉暂留极限20ms的方法，该方法对应的驱动方式就叫做动态驱动法。41第41页/共89页

有源驱动：在显示基板上的显示区域内，每个像素至少配备两个薄膜晶体管和一个电荷存储电容，用于保证扫描寻址时，扫描一场的周期内，每个像素的发光与否的状态不变。提高了发光亮度、减少了电极引线的功耗、提高了均匀性和寿命，使大面积高分辨率显示成为可能。（a）传统电压写入式有源驱动电路(2TFT)（b）电流模式程序化像素驱动电路(4TFT)42第42页/共89页OLED用非晶硅TFT43第43页/共89页a-SiTFT的性能溅射氧化钽作为绝缘层的ZnO-TFT的性能44第44页/共89页TFT-OLED简单的单元结构45第45页/共89页AMOLED的简单工艺流程基板清洗PSi形成SiO2绝缘层形成TEOS绝缘层形成M1金属图形形成接触孔/沟道形成M2金属图形形成SiNx形成VIA形成ITO形成Pillar形成空穴层蒸镀有机发光层蒸镀电子层蒸镀阴极层蒸镀封装46第46页/共89页PSi：将A-Si利用CVD工艺沉淀在基板玻璃上，再对a-Si进行掺杂，结晶后形成PSi;为了形成需要的形状，还需使用PhotoMask对PSi进行曝光、显影、刻蚀等工艺。TEOS:利用CVD工艺形成的一种绝缘层，并使P-Si与Gate形成绝缘栅M1（金属）：在TEOS绝缘层上溅射一层金属，用作栅极、与PSi形成电容等，所需图形要使用PhotoMask对金属进行曝光、显影、刻蚀等工艺。SiO2：用CVD工艺沉淀SiO2，起绝缘作用；沉淀完的SiO2在经过光刻后形成源、漏极、电容的接触孔，需要与M1接触的地方也没有SiO2；并通过接触孔对PSi进行离子注入，形成沟道3、各层简单说明47第47页/共89页M2（金属）：利用溅射工艺溅射另一种金属，并对其进行光刻处理，形成所需要的图形，使TFT与电容形成欧姆接触。SiNx:利用CVD工艺形成的一种绝缘层。VIA：将像素中ITO与M2有接触的地方的SiNx去掉，也需要进行光刻等工艺ITO：先要溅镀ITO形成ITO层，再对ITO进行光刻等处理，形成需要的图形，主要是像素部分，另外还有一些外围PAD等Pillar：在制备了图形的基板上涂上一层较厚的光刻胶，对其进行光刻处理后形成柱子，且不能在像素内，主要作用是在OLED蒸镀过程中保护制备好的图形不被蒸镀Mask损坏48第48页/共89页A.PhotomaskPSi图形

M1（金属）图形（Gate、电容、PAD等）接触孔图形（离子注入、沟道等）

M2（金属）图形（Source、Drain、PAD等）

VIA图形（需要去掉SiNx的地方）

ITO图形（主要是像素）

Pillar图形B.蒸镀MaskOpenMask(空穴层、有机发光层、电子层）

MetalMask(阴极）

ShadowMask（只有多色或全彩是才用）

TFEOxideMask（薄膜封装）

TFEMonomerMask（薄膜封装）所用到的MASK49第49页/共89页OTFT:有机薄膜晶体管OTFT-OLED是目前研究热点，可制作柔性显示屏50第50页/共89页51第51页/共89页52第52页/共89页7.5材料的实现

阳极材料：材料本身必需是具高功函数与可透光性，所以具有4.5eV-5.3eV的高功函数、性质稳定且透光的ITO透明导电膜，便被广泛应用于阳极。

阴极部分，为了增加元件的发光效率，电子与空穴的注入通常需要低功函数的Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属，或低功函数的复合金属来制作阴极（例如：Mg-Ag镁银）。空穴传输材料：芳香多胺类氮原子，具有很强的给电子能力，电子不间断给出，表现出空穴迁移特性。电子传输材料：具有大的共轭平面的芳香族化合物，能有效地传递电子，有较好的接受电子的能力。发光材料53第53页/共89页已经商品化的小分子OLED材料：HoleInjectionMaterials（HIM） －－CuPc(Kodak),MTDATA(Pioneer),PAN(Uniax)HoletransportingMaterials（HTL） －－TPD（Sanyo)，NPB(Kodak,三菱化学）EmittingMaterials（ETM） －－Alq3、Beq2、DMQA、C545T（Kodak） －－DCJTB（Kodak），PtOEP（UDC） －－DPVBi（出光兴产),6PP(Covin),蒽系列（Kodak）

54第54页/共89页有机小分子/聚合物分子是由C、H、O、N、S等分子通过共价键按一定顺序结合而形成的。有一类有机金属螯合物既是很好的发光层，又兼备了电子传输的功能，如：Alq3。有机小分子分子量固定，分子结构较为简单。OLED有机高分子（聚合物）分子量不固定，分子聚合。PLEDOELD分为两类，有机小分子电子发光显示（ＯＬＥＤ）和有机高分子电致发光（ＰＬＥＤ）55第55页/共89页蓝色有机发光材料LiBq4

8-羟基喹啉硼化锂是由B离子与四个8-羟基喹啉鳌合形成阴离子再和Li+离子结合形成的盐型配合物,分子式为C36H24N4O4BLi.其化学结构式如图所示:在激发态波长为350nm的紫外光的照射下发出强烈的蓝色荧光,峰值波长为452nm.

在10-5Torr真空状态下升华温度约为380℃~420℃.LiBq4的吸收峰值波长为280nm,吸收截止波长是410nm,它作发光层的OLED的电致发光峰值波长为475nm，是较为理想的蓝光材料.56第56页/共89页

器件ITO/PVK:TPD/LiBq4/Alq3/Al的电流—电压特性曲线具有典型的发光二极管的I—V特性，在电压低于10V时，器件电流几乎为零；而当电压高于10V时，器件电流逐渐增大；当电压高于15V时，器件的电流随外加电压升高而迅速增大.该器件的亮度—电压特性与其I—V特性基本一致，启亮电压约为10V；当外加电压高于15V时，亮度随电压的升高而迅速增大。蓝色有机电致发光器件的启亮电压较低，但所能承受的最大电压也比较低。蓝色有机发光器件的特征测试57第57页/共89页有机电激发光材料必须具有导电性、能放射特定波长以及高发光强度等基本条件，就发光层和载子传递层等薄膜材料的不同，可把它概分为两系统：一是以染料为主的小分子系统，另一则是以共轭导电高分子为主的高分子系统。58第58页/共89页7.6OLED彩色显示全色图像显示需要获得在可见光波长范围连续可调的颜色，目前OLED获得彩色显示的方案有：

1.RGB像素独立发光分别制备红、绿、蓝三原色的发光中心，然后调节三种颜色不同程度的组合，产生真彩色。红、蓝、绿三色独立发光是目前采用最多的发光模式，技术重点在于提高发光材料光色纯度与效率，小分子器件所面临最大的瓶颈在于红色材料纯度、效率与寿命等，而聚合物器件在蓝光材料方面的效率和寿命都有待提高。59第59页/共89页2.彩色滤光膜首先制备发白光的器件，然后通过滤色膜得到三原色，重新组合三原色从而实现彩色显示。将三种发光层叠在一起，使红、绿、蓝混色产生白光，或是互补色产生白光。由于白光在彩色化和照明等方面有很好的应用前景，自光材料和器件的研究取得了较大的进展。由白光实现彩色化的难点在于实现高效率高纯度的白色发光；而最大的优点便是可以可直接应用LCD彩色滤光片，但是在透光效率方面相对于红、蓝，绿三色独立发光差。3.光色转换在蓝色发光层中加入能量转移的中心，使短波长、能量较大的蓝光以能量转移方式，转换成其他颜色的光，因此在材料的选择与技术开发上比较容易，只须先产生一个发光效率、色纯度极佳的蓝光。首先制备发蓝光的器件，然后通过蓝光激发其他层材料分别得到红光和绿光，从而进一步得到彩色显示。由于必须加入显示全彩的色转换层物质，发光效率亦较差。60第60页/共89页RGB三色发光材料独立发光

***高纯度与长寿命的红光材料RGB精确定位白光为背光加彩色滤光片

*白光的色光纯度提高光线的利用率以蓝光为背光再经色转换

**转换色光纯度及转换效率61第61页/共89页Pentile排列OLED显示屏

Pentile排列是现在一些采用OLED材质的手机RGB子像素的排列方式。采用Pentile排列，每个显示单元上只有两种材料，而且材料面积较大，降低了工艺难度，成本也会降低。传统的像素点是由红绿蓝三个子像素组成的，而Pentile的单个像素点一种是红绿，一种是蓝绿。传统排列的三基色发光面积相等，而Pentile的RGB发光面积不等，红和蓝的面积是绿的二倍

由于两种颜色不能构成所有颜色，在实际显示图像时，Pentile的一个像素点会“借”用与其相邻的像素点的另一种颜色来构成三基色。水平方向，每个像素和相邻的像素共享自己所不具备的那种颜色的子像素，共同达到白色显示。Pentile是一种通过相邻像素公用子像素的方式，减少子像素个数，从而达到以低分辨率去模拟高分辨率的效果。62第62页/共89页显示彩色画面时Pentile遇到的问题：对于45度倾斜的黑白分界线的显示，Pentile技术把一些本该熄灭的子像素点亮，来实现颜色的正常显示。但这就使本来平整的边缘变得不再平整，成为了锯齿状。这也是Pentile之所以会出现边缘毛刺的原因。另外例如显示纯黄色时，就需要把屏幕上所有蓝色的像素都关闭。但由于红色像素是间隔排列，导致肉眼可以轻易看出其间夹杂的黑色斑点，它们之间的距离是两倍于像素距离的，导致出现“网纹”。63第63页/共89页Pentile排列是伴随着OLED显示材质诞生而出现的OLED的RGB对应的是红绿蓝发光有机材料。OLED发光机制中，蓝色OLED的发光效率要比红色和绿色低，要达到相同的发光强度必须使用更高的通过电流，这就意味着蓝色OLED的衰减速度更快。在PenTile排列中，每两个像素共享一个绿色的子像素。这使得蓝色OLED的面积可以更大，同时带来更高的面板开口率。使得达到相当发光强度所需要的电流降低，从而延缓衰减速度使得面板寿命提高。

Pentile的优缺点优点是同样亮度下视觉亮度更高，以及成本更低。缺点：需要显示精细内容的时候，清晰度会大幅下降；会产生锯齿状边缘；只要显示的内容不是白色，就会出现两倍于点距的网格状斑点。Pentile技术的显示屏必须需要拥有足够高的分辨率，才可以弥补由于会产生两倍点距纹理带来的视觉效果下降。64第64页/共89页Galaxy

S

III首次使用HD

AMOLED

RGB（非Pentile）屏幕。65第65页/共89页7.7有机发光器件的制备工艺基片的清洗阳极的光刻有机层的成膜阴极的形成器件的封装66第66页/共89页67第67页/共89页制备工艺主要涉及薄膜工艺和表面处理技术。制备过程中的关键技术包括1TO基片的处理、有机／聚合物功能薄膜的制备和封装技术。对ITO薄膜进行处理是为了改变ITO的表面状态，使得ITO的表面能级与空穴传输层的能级相匹配；现在常用的表面处理方法有紫外线一臭氧处理和等离子体处理两种。有机功能薄膜的制备工艺技术可以分为干法和湿法两种。在制备聚合物发光二极管时，常常采用旋转涂覆和喷墨打印技术。封装：在有碱玻璃上蚀刻出凹槽，再在凹槽中放入干燥片，在封装片周围涂上UV胶对基板与封装进行封合68第68页/共89页有机发光显示器件工艺技术对于无源驱动小分子OLED主要有如下关键工艺技术：ITO薄膜处理技术阴极隔离柱技术蒸镀技术精确对位技术模板技术封装技术69第69页/共89页OLED关键工艺–

氧化铟锡(ITO)基板前处理

(1)ITO表面平整度：

ITO具有高透射率、低电阻率及高功函数等优点，利用射频溅镀法所制造的ITO，易受工艺控制因素不良而导致表面不平整。高温锻烧及再结晶的过程亦会产生表面约10-30nm的突起层。这些不平整层的细粒之间所形成的路径会提供空穴直接射向阴极的机会，也使漏电流增加。三个解决方法：一是增加空穴注入层及空穴传输层的厚度以降低漏电流，此方法多用于PLED及空穴层较厚的OLED(200nm)。二是将ITO玻璃再处理，使表面光滑。三是使用其它镀膜方法使表面平整度更好。70第70页/共89页(2)ITO功函数的增加：使用O2-Plasma方式增加ITO中氧原子的饱和度，以达到增加功函数之目的。（3）加入辅助电极，降低电压梯度，增加发光效率、减少驱动电压。铬，铝，或多层如：Cr/Al/Cr或Mo/Al/Mo，但工艺复杂。71第71页/共89页ITO基片处理OLED对ITO的要求:表面洁净表面平整功函数较高ITO表面处理的方法：1.酸碱处理2.紫外线--臭氧处理3.O2等离子体处理4.离子束处理对ITO的表面特性进行分析:表面电阻AFM测试ITO的表面形貌XPS分析ITO的表面成份根据F-N公式推算ITO的能级72第72页/共89页ITO基片处理ITOForLCDITOForOLED73第73页/共89页蒸镀用高精细Mask板74第74页/共89页OLED关键工艺-封装⑴吸水材料：OLED的使用寿命易受周围水气与氧气所影响而降低。水气来源主要分为两种：一是经由外在环境渗透进入组件内，另一种是在OLED工艺中被每一层物质所吸收的水气。为了减少水气进入组件或排除由工艺中所吸附的水气，最常使用吸水材料(Desiccant)，它可以利用化学吸附或物理吸附的方式捕捉自由移动的水分子，以达到去除组件内水气的目的。⑵

工艺及设备开发：为了将吸水材料置于盖板及顺利将盖板与基板黏合，需在真空环境或将腔体充入不活泼气体下进行，例如氮气。值得注意的是，如何让盖板与基板这两部分工艺衔接更有效率、减少封装工艺成本以及减少封装时间以达最佳量产速率，已成为封装工艺及设备技术发展的3大主要目标。75第75页/共89页OLED灰度显示方案：从原理上讲，有多种方法，可归为三类：1.幅值调制法2.时间调制法3.空间调制法76第76页/共89页1.幅值调制法：OLED是一种电流驱动器件

B（亮度）∝J（电流密度）发光面积为常数时

B∝I（电流）通过调制电流幅值实现灰度显示的方法－－－幅值调制法。

77第77页/共89页2.时间调制法：根据象素发光时间长短不同，导致平均亮度有差异的原理实现灰度显示的方法。通常有：场频调制法脉宽调制法时间和亮度成线性关系78第78页/共89页场频调制法在扫描驱动方法中，确定最小的场频周期，根据数据不同，发光点被点亮的场数不同，从而有不同的亮度，进而实现灰度显示。

79第79页/共89页脉宽调制法无源扫描驱动，一帧的扫描周期（T）一帧扫

N行，每行的点亮时间为T/N如果在一行点亮的时间内，控制列驱动器使其电流输出脉宽时间有多种，（0，1/m,2/m,……,m/m)×T/N，最大脉宽为T/N，则一行发光点的亮度就不同。80第80页/共89页3.空间调制法：从原理上讲，使显示屏上表示一个像素的发光点由多个子点组成，该像素的亮度因实际发光的子点数不同而各异，这样空间上的平均将得到亮度的不同，从而实现灰度显示。

81第81页/共89页测量元件寿命的方法，是在元件维持一恒定电流的条件下，测量从初始亮度下降至一半亮度的时间。据Kodak公司的VanSlyke报道，亮度在2000cd/