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OLED薄膜封装技术资料

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ITO Anode
TPD Alq
5.0
+ 5.53;
Mg:Ag
+
/
7
Process Flow
Equip. configuration
Clean & bake
(1) TFT Loading
(2) Pre-treatment
(3) CVD (CFx Dep.)
(4) HIL/HTL Dep.
14
Sealing Components & Process Parameter
Substrate Cap glass (sand blasting) Desiccant UV lamp (glue) Vacuum or N2 atmosphere
ITO

HTL
UV glue curing
Adv. Funct. Mater. 2001, 11, No. 2, April, p116
21
Purposes of Sealing
Luminescence deterioration
p.2195
22
p.2195
23
Comparisons
Methods H2O/O2 resistance OLED life time Weight & thickness Flexible Mass production Cost
18
Purposes of Sealing
Permeability
19
Mechanism and Phenomenon of Deterioration
Schematic diagram of H2O/O2 penetration path
20
Purposes of Sealing
Non-emitting area (black spot) caused by H2O/O2
OLED Encapsulation
FPD Email: tzenck@
Ext: 5812
Contents
9 Introductions- OLED Structure & Process Flow 9 OLED Encapsulation Process 9 CPT Current Studies on Advanced Encapsulation
, Cathode , ETL
, EML , HTL , HIL
ITO, Anode
-
~2000A
+
4
PM & AMOLED
Cs
T1
Data line
Gate line
T2
5
PM & AMOLED
Comparison
6
How OLED Emits the Light ?

-
2.4
-
3.1
3.7
37
Vitex
38
Some Demo Studies
CPT Current Studies on Advanced Encapsulation
Single layer
- SiOxNy - SiOx - Parylene
• Structure of test substrate
Multi-layer
- SiOxNy/SiOx/Subs - SiOxNy/SiOx/Parylene/Subs - SiOx/SiOxNy/Parylene/Subs
• Proposed OLED passivation layer
40
CPT Current Studies on Advanced Encapsulation
(5) EML R Dep.
(6) EML G Dep.
Cap Glass Loading (7) EML B Dep.
(1) Glue Dispensing (8) EIL/ETL Dep.
(2) Dessicant Att.
(9) Metal Dep.
(10) (3) Encapsulation
Encap glass X
Thin film
24
Desiccants and Makers
- Powder: CaO, BaO, SrO - Liquid:
transparent, Futaba non-transparent, Kodak etc - Tape: Dynic (Japan), Gore-Tex (Japan), Saes Getters (Italy), RND’s (Korea) -
10
11
OLED Encapsulation Process
Purposes of Encapsulation
A key process in the whole OLED manufacturing 9 H2O/O2 enhances device deterioration 9 Chemical reaction between metal cathode and organics 9 A non-emitting black spot is formed ¾ Life time and luminescence decrease!
(11) (4) Unloading
8
Evaporation Chamber
9
Evaporization
HIL/HTL Deposition Emitting Layer Deposition
Emitting Layer Deposition Emitting Layer Deposition ETL/Metal Deposition
Surface roughness
- Si base inorganic expresses smoother than Parylene - Thickness in this test, Si base inorganic can’t planarize Parylene
Transmittance (at 550nm)
- SiOxNy >85% - SiOx is expected >95% - Parylene >90% (w/o interference)
44
Patent & Paper
OLED OLED OLED TDC 2004- Preliminary Results of Barrier Layers for OLED IDW 2004- Manufacture of Encapsulation Layers for OLED in
AFM: Roughness measurement
42
CPT Current Studies on Advanced Encapsulation
Spectrometer: Transmittance measurement
43
CPT Current Studies on Advanced Encapsulation
TR3
Cookson Parylene (C, Cl polymer)
Robot hand mask carrier for ITO for ITO
Plasma coating system, SHI
carrier for SiON
mask for SiON
ITO source
SiO source
ITO/SiO source can be changed automatically.
UV glue
EML
Desiccant
ETL
LiF/Al
Glue Cap Dryer
15
Cap Glass & OLED Device Substrate
16
Desiccants and makers
Gore-Tex, Japan
17
Purposes of Sealing
Permeability
1
IntroductionsOLED Structure & Process Flow
Why OLED?

(
, >105 nits)

(>160o)

~1.75mm (
)



(few mS)(LCD ~20-30ms)

(–20~70 )

3
OLED Basic Structure
5 - 10V
Vitex (Battelle), US006268695 , US006497598, etc.
• Foundation and top structure composed of ceramic and polymer
• Ceramics : In2O3, SnO3, ITO, Al2O3,TiO2, AlN, SiN, SiC, SiON, SiO2 by vacuum, sputtering, plasma deposition
FIB: Cross section images
Parylene
Parylene
2.0 um Separator
Si based inorganic
100nm (81.6nm) insulator ITO
Composite Si based inorganic
PDL1
41
CPT Current Studies on Advanced Encapsulation
Vitex’s BarixTM
34
CPT Current Studies on Advanced Encapsulation

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OLED生产线设备的封装工艺及相关设备介绍

OLED生产线设备的封装工艺及相关设备介绍

OLED生产线设备的封装工艺及相关设备介绍随着消费电子产品市场的不断发展，有机发光二极管（OLED）作为一种新型的显示技术，逐渐成为主流。

OLED显示屏具有轻薄、柔性、高对比度和快速响应等优势，因此被广泛应用于智能手机、电视、可穿戴设备及汽车显示屏等领域。

本文将介绍OLED生产线设备的封装工艺及相关设备。

一、OLED封装工艺简介OLED封装工艺是指将薄膜基板上的OLED器件封装成最终产品的过程。

它包括以下几个主要步骤：基板清洗、电极制备、有机发光层的蒸发或印刷、封装和封装测试。

其中，封装是整个过程的关键环节，它决定了OLED显示屏的可靠性、寿命和品质。

二、OLED封装设备介绍1. 清洗设备清洗设备用于清洗薄膜基板，确保其表面干净。

清洗过程主要包括物理清洗和化学清洗两个步骤。

物理清洗使用超声波或气体流等方法去除基板表面的杂质；化学清洗则采用化学溶液去除残留物。

2. 电极制备设备电极制备设备用于在薄膜基板上添加电极。

一般使用ITO（导电氧化铟锡）材料作为电极材料。

电极制备设备先将ITO材料涂刷或喷涂在基板上，然后通过高温处理将ITO与基板牢固结合。

3. 蒸发设备蒸发设备用于在电极上蒸发有机发光材料，形成有机发光层。

蒸发设备通过加热有机发光材料，使其蒸发并沉积在基板上。

这个过程需要在真空环境下进行，以确保沉积的材料质量。

4. 印刷设备印刷设备用于大规模生产OLED显示屏。

该设备通过将有机发光材料印刷到基板上，并通过卷转式加工方式实现连续生产。

印刷设备通常具有高精度的印刷头和控制系统，以确保印刷质量。

5. 封装设备封装设备用于将蒸发或印刷完成的OLED器件进行封装，以保护其免受外部环境的影响。

封装设备主要包括封装材料的加工、封装头的固定和封装过程的控制。

封装材料通常为有机硅或环氧树脂。

6. 封装测试设备封装测试设备用于对封装完成的OLED器件进行质量检验。

该设备可以检测OLED器件的亮度、均匀性、亮度衰减等参数，以确保产品的品质达到标准。

文献综述--OLED器件封装

文献综述--OLED器件封装


TCVDPF 有机工作层 电极层

玻璃基板
热化学气相沉积聚合物薄膜封装
柔性OLED 衬底的封装技术 柔性 柔性OLED器件具有很好的机械柔韧性， 主要是由于其基板是由塑料或者含有PES ( 聚 PES 对苯二乙基砜)、 PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、 PEN(聚对萘二甲酸乙二醇酯)和PC(聚碳酸酯) 等材料制成的。
1、单层薄膜封装技术 单层薄膜封装技术一般是利用真空蒸镀技 术或等离子体化学气相淀积( PECVD) 技术,在 器件上淀积一层阻挡层。等离子体化学气相沉 积法( PECVD)制备的氮化硅( SiN)薄膜具有优 良的防潮气、 防离子腐蚀作用, 被运用于微电 子封装。HU ANG 等人优化了 PECVD 的沉积 参数, 采用PECVD 方法,在 OLED 上沉积SiN 薄膜进行封装,并获得了良好的密封性能。
OLED封装的常用方法 封装的常用方法
OLED的封装按衬底材料的不同分为两大类:玻璃衬 底封装和柔性衬底封装。 玻璃衬底封装 1、传统 OLED 的封装技术 传统 OLED 的封装是在玻璃基板上制作电极和 各种有机层。这类器件的封装一般是在上面加一个 玻璃或金属盖板, 常用的封装方法是将显示器件密 封在干燥的惰性气体(氮气、 氩气) 环境中,并将两者 用紫外固化的环氧树脂连接，如下图。
原因是环氧树脂固化交联后形成的三维立体网状结构易产生较大的内应力使环氧树脂开裂并变脆导致密封性能下降大大缩短oled2热化学气相沉积聚合物薄膜封装热化学气相沉积聚合成膜thermalchemicalvapordepositionpolymerfilmtcvdpf技术是在室温和干燥的条件下将聚对二甲苯ppx和聚2氯对二甲苯pcpx沉淀在oled的阴极表面形成封装如下图
有机电致发光器件具有工艺简单、 成本低、 驱动电压低、 发光效率高、 响应时间短、 清晰 度高、 对比度高、 近180°视角、 使用温度范 围宽、 可实现柔性显示、 大面积全色显示等诸 多优点,因此被认为是最有潜力取代液晶显示的 器件。
OLED封装技术简介

OLED封装技术简介

OLED封装技术简介实现OLED商品化需要解决的⾸要问题是如何保证器件的稳定发光。

因OLED的有机材料对于⽔汽及氧⽓等物质⾮常敏感，因此必须采⽤各种⽅法对OLED器件进⾏有效封装，避免器件与⽔氧接触，以降低器件的⽼化速率，延长器件的使⽤寿命。

OLED器件分为玻璃基板和塑料基板，针对不同的基板，封装技术也略有不同。

以玻璃为基板的封装技术盖板封装技术传统的OLED器件封装是在刚性基板（玻璃或⾦属）上制作电极和各有机薄膜功能层后，对这类器件进⾏封装时⼀般是在器件上加⼀个后盖板，环氧树脂在经过紫外固化后将基板和盖板粘接成⼀个整体，如图1所⽰。

这样在器件内部形成⼀个封闭的屏罩，把器件的各个功能层和空⽓隔开，⽽空⽓中的⽔、氧等成分只能通过基板和盖板之间的环氧树脂向器件内部进⾏渗透，因此，这样能有效地防⽌OLED的各功能模块与空⽓中的⽔氧等成分发⽣反应。

图1 传统的OLED后盖封装对OLED进⾏封装所⽤的盖板，通常所⽤的有两种材料：玻璃及⾦属。

整个封装过程都在充满惰性⽓体（如：氮⽓或氩⽓）的密闭空间（⼿套箱）内完成，⼿套箱内⽔汽含量必须少于3PPM。

⾦属盖板封装既可以有效阻挡⽔汽、氧⽓等成分渗透到器件内部⽽保护OLED器件，⼜可以使器件坚固，但其不透光性限制了这种封装⽅法在有机电致发光器件上的应⽤。

盖板封装时需要使⽤很多密封胶，由于密封胶的多孔性，容易使空⽓中的⽔汽、氧⽓渗透进⼊器件内部，影响OLED的使⽤寿命。

因此在传统盖板封装⼯艺过程中，在器件内部加⼈氧化钙或氧化钡作为⼲燥剂以吸收侵⼈器件的⽔汽和氧⽓。

盖板封装因其⼯艺成熟，成本⽐其它封装技术低，因此OLED 器件产业多采⽤此封装技术进⾏封装。

钝化层封装技术20世纪70年代初，以PECVD制备的氮化硅薄膜已⼤规模应⽤在硅集成电路⼯艺中作钝化层，氮化硅因其致密性的优点，能有效阻隔⽔汽和氧⽓的侵⼈，因此，氮化硅薄膜也可以应⽤于OLED 器件封装，如图2所⽰。

图2 氮化硅薄膜封装的OLED结构⽰意图但随着温度升⾼，OLED器件的有机材料会产⽣结晶现象，温度越⾼结晶速度越快，有机材料出现结晶将导致器件的寿命⼤⼤缩短。

OLED_封装技术及材料

OLED_封装技术及材料


边框胶材
Rigid sealant
◼High crosslink density & high filler loading →Good moisture barrier
◼E-modulus is too high to cope with bending → cracks and deamination
AMOLED封装技术总类 Types of OLED_Encap
2. UV紫外固化封装技术
H2O
Sealant dispense by Machine
W/O Getter
+
MT Device De-caping
Laminate
UV Curing Or post thermal cure
In Glove Box General process of traditional encapsulation technology
液体封装胶材的机理及材料 Liquid Getter
•Traditional getter contains toxic materials, such as BaO. low sorption ability ( about 40%) and speed.
•A very thin and transparent layer of moisture sorption can be formed by liquid getter of organic materials.
液态紫外封装胶材
Liquid Getter
•Use of Liquid getters make top emission possible •Flexible moisture getter can be used for a filler of organic devices