有機(jī)�(fā)光二極管(OLED)是一種自身發(fā)光的固體材料。以OLED制作的顯示器除具有結(jié)�(gòu)�(jiān)固、質(zhì)量輕、厚度薄等優(yōu)�(diǎn)外,還有LCD和PDP所不具備的柔軟和耐低溫等特性,因而有不少廠商在研制OLED產(chǎn)品。例如,日本三洋公司研究OLED�(chǎn)品的性能已接近薄膜晶體管LCD(TFT-LCD)器件的水平。索尼公司已開發(fā)出對角線尺寸為25~33cm
OLED顯示板,分辨率達(dá)到800×600像素,亮度為300cd/m2,并且具有寬視角、高對比度及快速響�(yīng)的性能。先鋒公司和夏普公司已計(jì)劃聯(lián)合生�(chǎn)OLED�(chǎn)品。美國Eastman Hodak公司也開發(fā)出對角線分別為14和6cm,視角為160°和80O°的OLED顯示板,分辨率�(dá)到VAG級�
OLED技�(shù)與產(chǎn)品的�(fā)展在很大程度上取決于制作材料的性能,新材料的開�(fā)是研制高性能OLED的基�(chǔ)。最近開�(fā)出引人注目的新型多聚物系�(tǒng)和透明�(dǎo)電膜�
1 新型多聚物材�
用于OLED的多聚物材料為發(fā)光多聚物(LEP)。對于OLED用LEP材料的主要技�(shù)要求:在低電壓下具有較高亮度和光效,較長的使用壽命以及穩(wěn)定的電壓-時間特性。這樣能夠使OLED以低電壓驅(qū)動,降低成本和功耗�
近年來,英國劍橋顯示技�(shù)(CDT)公司研制出一種滿足這種技�(shù)要求的CDT黃001的OLED材料,其色座標(biāo)為(0.45,0.54)。涂有CDT黃001材料的OLED工藝流程為:①在玻璃基底上制作半透明氧化銦錫(ITO)陽極;②清洗基底,以氧等離子體處理基底,確保空穴轉(zhuǎn)移層的濕化;③在基底上沉積含水空穴轉(zhuǎn)移層,該層的最佳厚度為50nm;④對空穴轉(zhuǎn)移層�(jìn)行干燥;⑤以旋涂法在完成上述各步的基底上涂CDT黃001材料;⑥通過真空�(fù)載固定,將基底移入可移動套箱?⑦蒸鍍法制作鈣陰極,制作�(huán)境壓�(qiáng)為8×10-7Pa;③在以上基�(chǔ)上蒸鋁,以減少陰極電阻,保護(hù)鈣層;⑨以環(huán)氧樹脂將完成前述各步的器件密封�
CDT公司對其所制作的OLED�(jìn)行了測量。圖1是作為�(qū)動電壓函�(shù)的OLED電流密度(�(shí)線)與亮度(虛線)特性曲線,表1是該公司OLED�(chǎn)品的�(qū)動電壓與亮度值。圖2是該產(chǎn)品作為偏壓函�(shù)的光效。從圖2可看出,在2.2~4.5V范圍內(nèi),光效變化相對平緩;而在較高電壓下,光效衰減較為顯著。圖3是CDT公司OLED的壽命特性曲線,它是在80℃溫度下,以恒定電流驅(qū)動OLED得到的�(jié)果。器件的初始亮度為100cd/m2;在驅(qū)動電壓為2.05�?jǐn)?shù)小時后,亮度衰減為85cd/m2,亮度降為初始值一半約需900h,反映出該產(chǎn)品在高溫下保持良好壽命與電壓�(wěn)定性,是較為理想的有源矩陣OLED材料,這種OLED�(fā)黃色光�
2 氧化鋁鋅(AZO)透明�(dǎo)電薄�
OLED的基本結(jié)�(gòu)為夾層式,即在兩電極間注入一層或多層有機(jī)材料膜層。OLED上有一層透明�(dǎo)電薄膜電極層。在許多平板顯示器件中,通常以氧化銦錫(ITO)作為透明薄膜。因?yàn)椋桑裕媳∧ぞ哂懈�?dǎo)電率和可見光透射性,并有足夠的空穴注入高逸出功。但是ITO薄膜與易彎曲的多聚物基底匹配不如與玻璃的匹配。若以玻璃為基底制作OLED就會使其失去易彎曲及重量輕的�(yōu)�(diǎn),為此新近開�(fā)出AZO薄膜�
2.1 AZO薄膜的制�
目前開發(fā)的AZO膜制作方法主要有反應(yīng)蒸鍍法與射頻(rf)濺射法兩種�
反應(yīng)蒸鍍法中,蒸鍍室�(nèi)的氧分壓范圍為4×10-3~4×10-2Pa,被蒸鍍的基底是�(jīng)過超聲波清洗的玻璃或聚合物材料。基底被置于蒸鍍源的上方,并在蒸鍍前加熱到理想的溫度�
射頻濺射法是以燒�(jié)的磁靶為濺射源,其成分為含3%Al2O3(質(zhì)量)的ZnO材料,靶與基底的間距為4cm,濺射使用的介質(zhì)氣體為壓�(qiáng)1Pa的氬,濺射功率為100W�
上述兩種方法制取AZO薄膜的工藝流程類似于ITO薄膜的制備,在此不再贅述�
2.2 制作具有AZO薄膜的OLED
制取OLED所用發(fā)射材料為有機(jī)共軛多聚物1.4-苯乙烯(PPV)、多聚物n-乙烯基氮雜茍(PVK)和三聚(8羥基喹啉)鋁(Alq3),制作具有AZO膜和PPV材料的OLED的程�?yàn)椋孩賹χ朴校粒冢夏さ牟AЩ蛩芰匣走M(jìn)行刻蝕;③清洗刻蝕過的基底;③在清洗過基底的AZO層上以旋涂法涂敷PPV材料;④在lx10-3Pa的真空條件下,以250℃溫度對完成上述步驟的OLED加熱3h,�(jìn)行老煉�
以PVK及Alq3材料制備具有AZO薄膜的OLED主要工藝步驟:①在l×10-3Pa的真空條件下,以熱蒸鍍法制備Alq3粉;②將Alq3粉壓制成塊;③以旋涂法在制有AZO膜的基底上涂敷PVK層;④濺射Alq3層;⑤在l×10-3Pa下蒸鋁�
2.3具有AZO薄膜的OLED性能
對具有Al/Alq3/PVK/AZO�(jié)�(gòu)的兩種OLED�(jìn)行了性能測量。為了便于比較,還測量了Al/Aq2/PVK/ITO�(jié)�(gòu)的OLED的性能。在上述被測OLED中,有機(jī)材料層的厚度范圍為80~120nm,鋁層厚度約為200nm�
從測量結(jié)果可知,具有AZO薄膜的OLED性能與具有ITO薄膜的類似,故AZO薄膜能替代ITO薄膜,從而制出可卷曲的平板顯示器件OLED�
3.�(jié)束語
OLED雖然問世不長,但�(fā)展速度很快。荷蘭飛利浦公司已開�(fā)出了使用壽命在2000h以上的紅橙光OLED和光效為16lm/W的綠光OLED。OLED技�(shù)的�(jìn)步又反過來促�(jìn)了人們對它的深入研究與開�(fā),促使更多更好的OLED制作材料問世。這樣,更高性能OLED乃至OLED屏可卷曲電視的問世并�(shí)�(xiàn)商品化生�(chǎn)也是可以�(yù)期的。s
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