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2023-09-22
解析8.7OLED封装问题：稳定性和寿命优化
【摘要】：通常，电路的保护或封装的作用是保护有源有机层和敏感性高的阴极金属。图8-15列出了有图8-15 OLED器件的封装问题机半导体所遇到的问题并定义了OLED封装的概念。图8-17 PET塑料衬底上的OLED 3″无源显示器（见彩页）然而，为了使这些应用保持热度，有机器件的封装不能有坚硬的部分。然而，OLED商业应用中对寿命的要求较高，对封装的要求也与上述方法有着明显不同，而获得合适的有抵抗力的OLED保护存在一定难度。
有机材料的问题是对大气中气态成分（特别是O2和H2O）的敏感性很高。因此电致发光器件的保护对于避免加速损坏来说是非常重要的。通常，电路的保护或封装的作用是保护有源有机层和敏感性高的阴极金属。图8-15列出了有
图8-15 OLED器件的封装问题
机半导体所遇到的问题并定义了OLED封装的概念（这一概念适用于所有使用碳酸氢盐材料的电子器件，例如光电池或晶体管）。从图中可以看出，在从利用化学合成获得原料（例如惰性气体中对粉末的防护）到制成商业器件（灯具或显示器）的每个制造步骤中都必须保护有机层。
第一个有机二极管的封装设计发表于1994年[BUR 94]。像素固定于玻璃/ITO衬底上，另一侧的玻璃薄片起到保护作用，利用密封树脂将它们组合在一起。Pioneer利用上述方法并在器件的空间中添加了干燥剂将器件包住，这种方法于1996年获得专利[PIO 96]。如今这仍是一种商业产品中经常使用的首选工艺（见图8-16）。
图8-16 OLED器件的第一种封装方法（来源：Pioneer 1996）
此外，OLED器件的主要技术突破是具有在韧性衬底上开发产品（显示器、灯具）的能力；某些专家甚至断言这种能力决定着OLED未来的商业生存能力。随后又出现了塑料（PET、PEN）或超薄钢衬底（见图8-17）。
图8-17 PET塑料衬底上的OLED 3″无源显示器（来源：Pioneer 2002）（见彩页）
然而，为了使这些应用保持热度，有机器件的封装不能有坚硬的部分。所以，人们提出了整体封装方案。整体的含义是用PVD或CVD法沉积于电路上的薄阻挡层保护电流免受空气的影响。
这是一种古老的方法，很早之前就应用于食品包装工业中。例如，为了保护塑料盒中的饼干，用铝薄膜将这些盒子包起来，薄膜是用卷对卷（Roll toRoll）系统中的PVD工艺沉积上去的。然而，OLED商业应用中对寿命的要求较高，对封装的要求也与上述方法有着明显不同，而获得合适的有抵抗力的OLED保护存在一定难度。例如，图8-18所示为根据期望的应用，所需防水能力的按比例缩放（Scaling）现象。有机电子技术对封装层的防水能力要求最高，保证器件在几年内都能具有较高的可靠性。这种封装层也称为超强阻挡层。
图8-18 根据应用不同，所需防水能力的按比例缩放现象[CRO 07]
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