ผังกระบวนการหลักของแผง OLED แบบยืดหยุ่น
1. การปรับสภาพพื้นผิว ITO
ITO ถูกใช้เป็นขั้วบวก และฟิล์มมักจะถูกสร้างขึ้นในกระบวนการสร้างแบ็คเพลน TFT ความเรียบและความสะอาดของพื้นผิวของพื้นผิวจะส่งผลต่อการเติบโตของวัสดุฟิล์มบางอินทรีย์-และประสิทธิภาพของ OLED ดังนั้นพื้นผิว ITO จึงต้องได้รับการทำความสะอาดอย่างเคร่งครัด
2. การสร้างฟิล์ม EL
หลังจากปรับสภาพพื้นผิว ITO แล้ว วัสดุ OLED ที่เตรียมประกอบด้วยโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็ก โพลิเมอร์โมเลกุลสูง โลหะ และโลหะผสม ฟิล์มโมเลกุลขนาดเล็กอินทรีย์ส่วนใหญ่เตรียมโดยการระเหยด้วยความร้อนแบบสุญญากาศ โมเลกุลขนาดเล็กอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้และฟิล์มโพลีเมอร์สามารถเตรียมได้โดยวิธีการแก้ปัญหาที่ง่ายกว่า เร็วกว่าและต่ำ-ต้นทุนต่ำ การเคลือบแบบหมุน การพิมพ์อิงค์เจ็ท และเลเซอร์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีเช่นการพิมพ์แบบถ่ายโอน ฟิล์มโลหะและโลหะผสมมักจะเตรียมโดยการระเหยด้วยความร้อนแบบสุญญากาศ ต่อไปนี้จะเน้นไปที่กระบวนการสองขั้นตอนของการระเหยด้วยความร้อนแบบสุญญากาศและการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ต
(1) การระเหยด้วยความร้อนแบบสุญญากาศ หมายถึง การระเหยของวัสดุที่ระเหยเป็นอะตอมหรือโมเลกุลโดยใช้ความร้อนจากกระแสไฟฟ้า การทิ้งระเบิดด้วยลำแสงอิเล็กตรอน และการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์ในสุญญากาศ พื้นผิวของแผ่นถูกควบแน่นเพื่อสร้างฟิล์มบาง ตำแหน่งเฉพาะของฟิล์มสะสมไอถูกควบคุมโดย Fine Metal Mask (FMM นั่นคือ-หน้ากากโลหะที่มีความละเอียดสูง)
กระบวนการระเหยมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับระดับของสุญญากาศ ความหนาของฟิล์ม การจัดตำแหน่ง FMM และการควบคุมสิ่งเจือปนระหว่างการขนส่งวัสดุ ในปัจจุบัน กระบวนการตกตะกอนด้วยไอมีอุปกรณ์และเทคโนโลยีที่มีวุฒิภาวะสูงสุดในบรรดาวิธีการขึ้นรูปฟิล์ม EL แบบต่างๆ และสามารถนำมาใช้ในการเตรียมชั้นการฉีด ชั้นการขนส่ง ชั้นที่เปล่งแสง-และวัสดุแคโทดได้ ข้อเสียคือ ความเร็วในการสร้างฟิล์มช้า การใช้วัสดุอินทรีย์ต่ำ และการก่อตัวฟิล์มขนาดใหญ่-มีความสม่ำเสมอไม่ดี ดังนั้น กระบวนการระเหยจึงถูกใช้เป็นหลักในการเตรียมอุปกรณ์ OLED ขนาดเล็กและขนาดกลาง-
(2) การพิมพ์แบบอิงค์เจ็ต: หมายถึงก่อน-การเติมวัสดุชั้นออร์แกนิกต่างๆ ลงในตลับหมึก โดยใช้คอมพิวเตอร์เพื่อแปลงข้อมูลกราฟิกเป็นสัญญาณดิจิทัล และควบคุมการเคลื่อนที่ของหัวฉีดและการอัดรีดของหยดหมึก สเปรย์ไปยังตำแหน่งที่สอดคล้องกันเพื่อสร้างรูปแบบที่ต้องการ เพื่อให้ได้การสะสมที่แม่นยำ เชิงปริมาณ และตำแหน่ง และทำให้ผลิตภัณฑ์พิมพ์ขั้นสุดท้ายสมบูรณ์ การพิมพ์อิงค์เจ็ทสามารถใช้ในการเตรียมชั้นการขนส่งรู ชั้นที่เปล่งแสง- และวัสดุแคโทด ชั้นอื่น ๆ ยังคงต้องทำให้เสร็จด้วยความช่วยเหลือของกระบวนการระเหย เทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทชั้น-เต็มรูปแบบอยู่ระหว่างการพัฒนา เมื่อเทียบกับการระเหย กระบวนการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ตนั้นเรียบง่าย ปรับปรุงอัตราการใช้วัสดุอย่างมาก และเหมาะสำหรับการเตรียมอุปกรณ์ OLED ขนาดใหญ่- ในอนาคต ด้วยการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ในขนาดที่ใหญ่และ-ขนาดใหญ่ ต้นทุนการผลิตของ OLED จะลดลงอย่างมาก
ในบรรดาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องของการพิมพ์อิงค์เจ็ท การพัฒนาหมึกโพลิเมอร์โมเลกุลสูงเป็นสิ่งสำคัญที่สุด เนื่องจากความสม่ำเสมอของหยดที่พุ่งออกมานั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของหมึก ในปัจจุบัน เนื่องจากความเสถียรของสูตรหมึกและกระบวนการพิมพ์ที่ไม่เพียงพอ จึงทำให้ EL มีประสิทธิภาพต่ำ ความสม่ำเสมอ และความน่าเชื่อถือได้ง่าย นี่เป็นปัญหาทางเทคนิคที่การพิมพ์อิงค์เจ็ทจำเป็นต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วน
3. ขั้นตอนการบรรจุ
เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำ ออกซิเจน และฝุ่นเข้าสู่ด้านในของอุปกรณ์แสดงผล OLED และทำให้อายุการใช้งานและประสิทธิภาพลดลง จำเป็นต้องพัฒนากระบวนการบรรจุภัณฑ์ OLED ในปัจจุบัน เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ทั่วไป ได้แก่ บรรจุภัณฑ์แก้วหรือฝาโลหะ และบรรจุภัณฑ์-ฟิล์มบาง
(1) การห่อหุ้มฝาครอบแบบดั้งเดิม: ในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อย กระจก OLED จะถูกยึดติดกับฝาครอบแก้วหรือฝาครอบโลหะด้วยกาวสำหรับบ่มด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต จึงประกบชั้นอินทรีย์และฝาครอบระหว่างฝาครอบกับพื้นผิว อิเล็กโทรดถูกปิดผนึกเพื่อแยกน้ำ ออกซิเจน และฝุ่นออกจากภายนอก ข้อเสียของบรรจุภัณฑ์ที่ครอบคือ ฝาครอบโลหะบิดงอและเปลี่ยนรูปได้ง่าย ในขณะที่ฝาครอบแก้วเปราะบางและไม่เหมาะสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยี OLED ที่ยืดหยุ่น
(2) บรรจุภัณฑ์แบบฟิล์มบาง: การเปลี่ยนบรรจุภัณฑ์แผ่นปิดโดยการฝากชั้นป้องกันฟิล์มบางที่มีความหนาที่แน่นอนเป็นกระบวนการบรรจุภัณฑ์ OLED กระแสหลักในปัจจุบัน บรรจุภัณฑ์ฟิล์มบาง-ประกอบด้วย-บรรจุภัณฑ์ฟิล์มบางๆ แบบอนินทรีย์ บรรจุภัณฑ์ฟิล์มบางแบบออร์แกนิก- และบรรจุภัณฑ์คอมโพสิตที่มีชั้นอินทรีย์/อนินทรีย์ทับซ้อนกัน บรรจุภัณฑ์แบบฟิล์มบางมักใช้ PECVD (Ion Enhanced Chemical Vapor Deposition คือ การใช้ไมโครเวฟหรือคลื่นความถี่วิทยุเพื่อทำให้ก๊าซที่มีอะตอมของฟิล์มแตกตัวเป็นไอออนเพื่อสร้างพลาสมาเฉพาะที่ พลาสมามีฤทธิ์ทางเคมีและเกิดปฏิกิริยาได้ง่าย บนสารตั้งต้น ฟิล์มบางที่ต้องการจะถูกสะสม) แต่ด้วยการเพิ่มขึ้นของ OLED ที่ยืดหยุ่นและข้อกำหนดสำหรับความเบาและความบาง ความหนาของชั้นการห่อหุ้มจึงต้องบางลงและบางลงด้วย ให้ได้ความหนาแน่นที่ดีภายใต้ความหนาเพียงเล็กน้อย เพื่อให้ได้คุณสมบัติกั้นน้ำและออกซิเจนที่ดีเยี่ยม ซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีกระบวนการผลิตขั้นสูง ปัจจุบันอุตสาหกรรมกำลังทบทวนการใช้ ALD (Atomic Layer Deposition ซึ่งเป็นวิธีการที่สามารถฝากสารบนพื้นผิวของซับสเตรตทีละชั้นในรูปของฟิล์มโมโนอะตอมที่คล้ายกับการสะสมของสารเคมีทั่วไป) เพื่อให้ได้ผลข้างต้น .
