经验案例

喷墨打印OLED各个环节的难点(一)

发表日期:2022-02-16阅读量:391

2016年以来,显示技术快速发展,包括FMM 蒸镀与喷墨印刷OLED技术成为行业热点。精细金属掩膜板(FMM)蒸镀与喷墨印刷之间的主要差异是制造这些有机层的设备和材料。采用FMM制造这些有机层时,需要用到一个真空设备。固态材料被添加至该装置,然后通过加热蒸发这些OLED 材料,蒸发源通过掩膜以画素图案方式涂装在基板表面。但喷墨印刷OLED的工作原理不同,基本原理与家里和办公室常见的喷墨打印机类似。喷墨印刷方法主要是使用溶剂将OLED有机材料融化,然后将材料直接喷印在基板表面形成R(红)、G(绿)、B(蓝)有机发光层。

 

最近几年,人们为提高显示屏的像素分辨率、薄膜均匀性和延长寿命等做出了大量的努力,喷墨打印沉积光电材料的研究越来越活跃,而且证明了显示屏的空穴传输层、发光层以及阴极材料,都可使用喷墨打印技术制备,为全印刷显示屏的实现打下了基础。

 

 

喷墨打印聚合物材料

 

由于聚合物分子量较大,主要采用溶液加工成膜,如旋涂或印刷,而喷墨打印技术被证明是制备发光聚合物溶液的最佳方法。虽然喷墨打印的效率高、可打印的聚合物发光材料已有较大发展,喷墨打印设备以及相关成膜工艺,基本上都能满足制备高分辨率显示屏的要求,然而,发光聚合物的性能仍然需要研究者继续努力,开发出发光效率更高、寿命更长且成本低廉的聚合物材料,才能满足日益增长的市场需求。

 

喷墨打印小分子材料

目前,聚合物发光器件(PLED)的效率(68 cd / A ) 和 寿 命 一 般 较 低 ,而 小 分 子 发 光 器 件(SM-OLED)具有明显的性能优势,如高效率(84cd/A)和长寿命等。PLED在应用上仍然存在局限性,而通过热蒸镀工艺加工的多层磷光小分子发光显示器件(SM-OLED)可达到更高的效率。获得高质量的功能薄膜是制作高效率、长寿命器件的必要条件。但一般的小分子材料成膜性较差,液膜在基板上干燥过程中,容易发生去润湿而形成不连续的薄膜,对此,可以通过两种途径来提高小分子自身的成膜性。一是增加分子体积和烷基链长,设计合成溶解性和成膜性好的分子;二是向小分子材料中添加聚合物材料来提高成膜性。 

 

喷墨打印阴极

与蒸镀小分子原理相同,OLED器件的阴极一般也是通过真空蒸镀工艺制作,而用到的蒸镀设备和掩模板比较昂贵。用喷墨打印技术制备阴极,可大幅度降低成本,最大的难题在于大面积均匀成膜。在全印刷工艺制备OLED显示屏的研究中,关键是可印刷阴极墨水的开发和大面积成膜技术的实现。其难度主要在于:

1.必须保证阴极材料与有机功能层的亲和性,确保印刷的阴极能稳定成膜;

2.必须保证印刷图案的精细度,确保显示图像的高分辨率;

3.必须避免阴极胶浆对底层的破坏;

4.必须保证载流子的有效注入,以确保高亮度、高效率的显示性能。

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