在有機(jī)全彩色顯示屏領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外研發(fā)與生產(chǎn)公司基本采用真空蒸鍍和印刷技術(shù)制備顯示屏,這是當(dāng)前國(guó)際主流的發(fā)展技術(shù)。小分子的真空蒸鍍技術(shù)比較成熟,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并有中小尺寸的全彩色顯示屏批量推出,應(yīng)用在MP3、MP4、手機(jī)及小尺寸電視機(jī)等電子設(shè)備領(lǐng)域。但是,該技術(shù)設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)用高昂、材料浪費(fèi)嚴(yán)重,難以實(shí)現(xiàn)大面積,且成本居高不下,面對(duì)殘酷的市場(chǎng)環(huán)境,難以形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
解決OLED高成本問題
印刷技術(shù)被認(rèn)為是解決OLED高成本和實(shí)現(xiàn)大面積的有效途徑,具有廣闊的發(fā)展前景,這種技術(shù)可結(jié)合液體功能性材料和先進(jìn)的印刷設(shè)備來制作Oled顯示屏,可提高材料的利用率和生產(chǎn)效率,降低制造成本,提高產(chǎn)能。最常見的印刷技術(shù)有噴墨印刷(inkjet printing)和絲網(wǎng)印刷(screen printing)兩種。典型的噴墨印刷設(shè)備有好幾個(gè)印刷頭,分別用于打印不同顏色的聚合物發(fā)光材料,每一個(gè)都帶有數(shù)個(gè)微型噴嘴,把紅、綠、藍(lán)發(fā)光材料溶液分別精確地沉積在ITO玻璃基板的隔離柱槽中,溶劑揮發(fā)后形成納米薄層(厚度在100納米左右),構(gòu)成發(fā)光像素。噴嘴是用特殊的壓電陶瓷做成,可以通過控制陶瓷上所加電壓大小及時(shí)間長(zhǎng)短來精確控制液滴大小,從而調(diào)控發(fā)光層厚度,由于這是一種完全的數(shù)字技術(shù),故不需要任何加工。
噴墨印刷有許多優(yōu)點(diǎn),比如,分辨率相當(dāng)高,具有靈活性,成本較低,并與幾乎所有類型的基板兼容。另一種常用的印刷技術(shù)是絲網(wǎng)印刷,在Oled顯示屏制備工藝中,絲網(wǎng)印刷主要用于加工顯示屏的條狀陰極(傳統(tǒng)工藝一般采用真空蒸鍍沉積形成條狀金屬陰極),陰極材料采用可印刷的陰極漿料,如導(dǎo)電銀膠、金膠。絲網(wǎng)通常由精細(xì)編織的多孔織物或在金屬板架上伸展的金屬網(wǎng)孔構(gòu)成。絲網(wǎng)頂端有一塊模板封住了陰極漿料不應(yīng)穿過的網(wǎng)孔區(qū)域。絲網(wǎng)放置在基板頂端,精確對(duì)位后固定絲網(wǎng),然后使用陰極漿料,采用一塊橡皮刀片在絲網(wǎng)的網(wǎng)孔通透區(qū)域刮陰極漿料,然后吊離絲網(wǎng),形成條狀陰極,絲網(wǎng)印刷可與各種基板一起使用,它可以單次淀積厚膜。
國(guó)際研發(fā)投入加大
印刷技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)大面積OLED顯示屏,降低制備成本,因此國(guó)際許多著名公司投入巨資研發(fā)這項(xiàng)技術(shù),英國(guó)的PlasticLogic公司投資了1億美元在德國(guó)的Dresden建立世界上第一個(gè)生產(chǎn)采用印刷的有機(jī)晶體管作為面板的顯示器。日本東京的信息和通信大公司“凸版印刷株式會(huì)社”(Toppan Printing)宣布了一項(xiàng)計(jì)劃,它準(zhǔn)備建設(shè)一條價(jià)值10億日元的試驗(yàn)生產(chǎn)線,來研究包括滾筒印刷技術(shù)在內(nèi)的印刷工藝,用于生產(chǎn)以英國(guó)劍橋顯示技術(shù)(CDT)的聚合物發(fā)光二極管(Pled)技術(shù)為基礎(chǔ)的顯示器。美國(guó)加州Add-Vision公司發(fā)明的技術(shù)可以用絲網(wǎng)印刷的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層進(jìn)行加工。杜邦顯示公司(Du Pont Displays)總裁William F.Feehery在SID2007報(bào)道了一項(xiàng)新技術(shù),采用小分子溶液加工技術(shù)制備OLED顯示屏,該技術(shù)解決了傳統(tǒng)上小分子真空蒸鍍工藝帶來的高成本問題,同時(shí)解決了高分子材料壽命尚未達(dá)標(biāo)的缺點(diǎn),引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前國(guó)際上印刷技術(shù)的主要工作和成果集中在印刷發(fā)光材料和功能層上,尚未有采用印刷陰極制備有機(jī)/高分子Oled顯示屏的相關(guān)技術(shù),因此還不能稱之為全印刷OLED技術(shù)。
我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)有突破
華南理工大學(xué)高分子光電材料與器件研究所在研究高性能高分子材料的基礎(chǔ)上,完成了1.5英寸全彩色高分子OLED樣機(jī)的制備,掌握了相關(guān)的核心技術(shù)。特別是華南理工大學(xué)光電所在OLED器件陰極界面關(guān)鍵材料方面的開創(chuàng)性工作,開發(fā)聚電解質(zhì)類的電子注入材料,研究發(fā)光層與電子注入層、電子注入層與電極之間的界面特性,并獲得了用高功函數(shù)的金屬鋁作為陰極材料時(shí)高效的紅、綠、藍(lán)發(fā)射,為顯示屏電極容易受水氧侵蝕的難題提供了解決方案。自主開發(fā)了適用于制作有機(jī)發(fā)光二極管陰極的導(dǎo)電銀膠,采用印刷工藝取代真空蒸鍍工藝,實(shí)現(xiàn)了可以跟蒸鍍工藝相媲美的高效紅、綠、藍(lán)、白光發(fā)射,從原理上實(shí)現(xiàn)了全印刷技術(shù)器件,完全突破了全印刷高分子Oled顯示屏的關(guān)鍵技術(shù)。這項(xiàng)原理性技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)際專利(美國(guó)),確保擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
采用印刷工藝開發(fā)全彩色顯示屏是一個(gè)嶄新的技術(shù)領(lǐng)域,更是一個(gè)世界級(jí)的技術(shù)難題,目前全世界沒有一家單位能夠?qū)崿F(xiàn)。該技術(shù)完全省去真空蒸鍍這一環(huán)節(jié)





