【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 機(jī)床上下游】OLED其實(shí)就是有機(jī)發(fā)光二極管，在手機(jī)OLED上屬于新型產(chǎn)品，被稱譽(yù)為“夢(mèng)幻顯示器”。OLED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同，無(wú)需背光燈，采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板(或柔性有機(jī)基板)，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著的節(jié)省耗電量。
 

　　OLED的優(yōu)勢(shì)非常多，具有主動(dòng)發(fā)光、高對(duì)比度、超輕薄、耐低溫、響應(yīng)速度快、功耗低、視角廣、抗震能力強(qiáng)等特點(diǎn)，而且它更適合柔性顯示和3D顯示。具有以上優(yōu)勢(shì)的OLED顯示器， 不存在從側(cè)面看不清楚的問(wèn)題；也不會(huì)有LCD影像殘留及畫(huà)面跳動(dòng)的情況；不但便宜，而且省電；相對(duì)于LCD，顏色更鮮艷，對(duì)比更鮮明，而厚度小于2mm的 全彩面板更是只能用OLED才能做到。
 

　　知道OLED為何會(huì)有如此受歡迎呢，那還要從它的工作原理說(shuō)起。OLED是如何發(fā)光的？OLED的典型結(jié)構(gòu)如圖所示，用ITO(氧化銦錫)導(dǎo) 電薄膜做陽(yáng)極，金屬做陰極，中間沉淀一層有機(jī)發(fā)光材料作為發(fā)光層。為了形象的理解，我們可以把它看成一塊三明治，下面的一塊面包是金屬材料，上面的一塊面 包是有機(jī)透明材料ITO導(dǎo)電膜，把中間的電子傳輸層和空穴傳輸層分別看成雞蛋和香腸，有機(jī)發(fā)光層是中間的一層面包。
 

 

　　當(dāng)OLED接通電源后，金屬陰極產(chǎn)生電子，ITO陽(yáng)極產(chǎn)生空穴，在電場(chǎng)力的做用下，電子穿過(guò)電子傳輸層，空穴穿過(guò)空穴傳輸層，來(lái)到有機(jī)發(fā)光層相會(huì)，電子和空穴分別帶正電和負(fù)電，它們相互吸引，在吸引力(庫(kù)侖力)的作用下被束縛在一起，陰陽(yáng)結(jié)合，形成了激子。激子激發(fā)發(fā)光分子，使得發(fā)光分子的能量 提高，處于激發(fā)狀態(tài)，而處于激發(fā)狀態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，它想回到穩(wěn)定狀態(tài)，在極短的時(shí)間內(nèi)，它放出能量回到穩(wěn)定狀態(tài)，而放出的能量就以光的形式發(fā)出，由于 ITO陽(yáng)極段是透明的，我們就可以看到它發(fā)出的光了。電視機(jī)屏幕給我們帶來(lái)視覺(jué)盛宴，絕不僅僅只有一個(gè)顏色，而顏色的不同是由有機(jī)發(fā)光層的不同材料所引起的。
 

　　OLED有如此優(yōu)異的性能，它又是被如何制造出來(lái)的呢？制備性能良好的有機(jī)發(fā)光器件需要使用許多復(fù)雜的設(shè)備，也要有清潔的環(huán)境，如果有可能，應(yīng)盡量在超凈實(shí)驗(yàn)室或廠房中進(jìn)行。首先準(zhǔn)備好導(dǎo)電和透光性能良好的導(dǎo)電玻璃，通常用的ITO玻璃，并對(duì)ITO玻璃進(jìn)行 光刻，得到高性能的ITO玻璃基片；其次必須對(duì)ITO基片進(jìn)行嚴(yán)格清洗。然后蒸發(fā)沉積有機(jī)薄膜和陰極；后對(duì)取出的器件做封裝測(cè)試。其中，蒸發(fā)沉積有機(jī)薄 膜是關(guān)鍵技術(shù)。蒸發(fā)沉積有機(jī)薄膜的方法有真空熱蒸鍍法，有機(jī)氣相沉淀法，旋涂法和噴墨打印法。
 

　　真空熱蒸鍍是小分子OLED的標(biāo)準(zhǔn)淀積工藝。直到現(xiàn)在，壽命長(zhǎng)的OLED都是由真空熱蒸鍍工藝制成的。正是由于這個(gè)原因，今天的小分子 OLED決定了OLED顯示器的商業(yè)化前景。ITO玻璃基片在被清洗干凈后，需要放置在真空腔內(nèi)的樣品托上，對(duì)準(zhǔn)束源，此時(shí)，ITO玻璃片相當(dāng)于靶子，在 束源中蒸發(fā)出來(lái)的有機(jī)分子就是子彈，這里，子彈不能打在靶子中央，而是要均勻地打在靶子上。這個(gè)方法有點(diǎn)像把一塊玻璃放到盛有熱水的杯子的杯口處，漸漸會(huì)看到玻璃上有一層白霧，不過(guò)這里所需要的條件要苛刻得多。
 

 

　　在沉積薄膜之前要先獲理真空，真空度通常必須高于10-3Pa，如果低于該真空度，真空腔內(nèi)有一定的空氣濃度，會(huì)有一些氣體分子，當(dāng)有機(jī)分子射出后，部分有機(jī)分子會(huì)碰撞到氣體分子，如同兩個(gè)小球相碰，有機(jī)分子會(huì)被彈開(kāi)，改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)路徑，從而無(wú)法擊中ITO玻璃基片。使有機(jī)分子沉積到基底上的 速率不均勻，易形成不規(guī)則排列，導(dǎo)致缺陷或針孔。與此同時(shí)還造成其他麻煩：浪費(fèi)材料，散射出去的有機(jī)分子導(dǎo)致腔體污染，薄膜會(huì)有空氣分子雜質(zhì)等。如果需要 更高性能的OLED，就需要超高真空的有機(jī)分子束沉積(OMBD)系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，真空度達(dá)到10-6Pa或10-7Pa數(shù)量級(jí)。但是蒸發(fā)熱蒸鍍由于受真空腔體尺寸的限制，不能制備大面積的OLED屏幕。
 

　　有機(jī)氣相淀積可用來(lái)淀積高質(zhì)量的有機(jī)薄膜。該方法比蒸發(fā)熱蒸鍍發(fā)多了一個(gè)噴嘴。在有機(jī)氣相淀積法中，有機(jī)小分子材料置于一個(gè)外部單獨(dú)的、熱可控 的容器中，惰性氣體攜帶蒸發(fā)的有機(jī)分子從一個(gè)噴口噴出，噴向噴口下方的ITO玻璃基片，有機(jī)分子遇到溫度較低的基片后附著其上，漸漸形成薄膜，由于附著在基片上的分子數(shù)量由氣體流速、蒸發(fā)溫度和壓強(qiáng)決定，所以通過(guò)精確控制這三個(gè)參數(shù)，可以較好地控制薄膜的厚度。
 

　　與真空熱蒸鍍相比,有機(jī)氣相淀積可以提供更好的薄膜厚度控制和更大面積下的均勻性。除了提高了器件的性能，材料的可能利用率大于50%，從而減少了原材料的消耗，縮短停產(chǎn)期，提升產(chǎn)量，這些都是有機(jī)氣相淀積對(duì)于傳統(tǒng)真空熱蒸鍍的重要優(yōu)勢(shì)。由于旋涂法和噴墨打印法大多被用于制造單色顯示器，且旋 涂法很難做出較大OLED屏幕。
 

　　(原標(biāo)題：全面解析OLED成像原理及工藝制造)