OLED铟封装技术的研究

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近十年来OLED技术在全球范围内发展很迅猛。OLED器件具有:自主发光、超轻、超薄、发光效率高、响应速度块、耗能低以及能用于柔性显示等优点,是一种非常理想的照明材料,同时在显示器件领域被誉为下一代显示器件之星。现阶段OLED器件存在着良品率不高,器件使用寿命短等致命缺点,严重的阻碍了OLED器件的商业化进程,如何提高器件的寿命一直是国内外研究的热点问题。由于发光材料会由于微量水蒸气和氧气的存在而性能下降或失效,如果水蒸气和氧气对封装材料或封装结构的渗透率大,会严重的缩短器件的寿命,所以提升OLED器件寿命最有效的方法之一是对器件进行对水蒸气和氧气的高阻隔性封装。本文首先介绍了OLED器件的发展进程,分析了OLED器件相对于其他显示器件的优点和不足,总结出提高OLED器件的使用寿命对加快器件商业化进程具有十分重要的意义。详细阐述了OLED器件的结构和发光原理,分析了OLED器件的失效机理和主要外界因素,然后对目前用于OLED器件封装的各种方法进行了研究,分析了各封装方法与工艺的优缺点,选择热熔铟封接方法作为研究方向,并着重介绍了已有的热熔铟封装方法,发现了热熔铟封装工艺在封装OLED器件时分析了这些方法的优点和不足,提出了用激光局部加热完成OLED器件封装的新方法,以及激光铟封接要解决的关键问题。针对激光铟封接OLED器件的关键问题,论文在第四章中首先设计了激光加热铟封接OLED器件的结构,提出玻璃/SiO2/Cr/Ag-Cu结构作为OLED铟封接中的绝缘层和金属过渡层,根据设计的结构,采用磁控溅射技术镀制了SiO2绝缘层和金属过渡层,制备了用于铟封装的器件基板和盖板,随后对比铟熔点更低的In-Sn合金的成分配比与合金熔点的关系进行了研究,将In:Sn=1:1配比的In-Sn合金作为封接层材料用于激光局部加热铟封装OLED器件,并成功将In-Sn合金涂镀在Ag-Cu合金金属过渡层上。设计并制作了用于OLED铟封装局部加热的三维数控激光加热装置,并对装置在铟封接试验中的相关参数进行了研究,解决了如何引导和控制激光光束局部加热所设计的铟封接层的关键问题;通过软件控制激光加热装置实现了对OLED器件的基板和盖板局部加热铟封接。最后,对封接完成的器件使用背压法氦质谱检漏进行了气密性测试,测试结果显示,器件没有漏孔存在,气密性很好,验证了激光加热铟锡合金封接层完成OLED器件封装的可行性。
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