CEE-950 OLED薄膜封装设备的开发

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本公司于1999年开始研发OLED元件中的阻隔膜,于2001年完成了低温SiNx成膜用的PECVD设备。当时主要采用低温SiNx膜作为类似Dam&Fill法玻璃封装技术的临时封装(Passivation)膜。作为OLED元件中阻隔膜的技术,以OLED元件不会老化的温度进行处理是十分重要的方法之一。通过本公司在低温(90℃以下),采用PECVD设备沉积低温SiNx膜不但具有比其他公司低温SiNx膜更优秀的阻隔性,还能够满足高透光度、低膜应力等OLED所需要的作为阻隔膜的要求,因此被众多客户所认可。本公司的薄膜封装技术是采用技术成熟的PECVD法制备SiNx膜,以此来作为OLED用的阻隔膜。

Table 1 Evaluation results of acrylic film quality of G4.5 equipment.
Table 1 Evaluation results of acrylic film quality of G4.5 equipment.

缓冲膜方面,各公司开发出了蒸镀法制备Acryl(亚克力)膜5 ) , 1 2 ),汽化法制备Acryl膜4 ),喷墨法制备Acryl膜13),PECVD法制备SiOC膜7)并进行了评价。蒸镀法制备Acryl膜虽然能够以厚膜(1~3μm)进行成膜并具有平坦化效果5),但是由于其在成膜室内的维护性(去除内壁,内部机器上附着的Acryl膜)方面存在难以解决的问题以及设备占用空间过大等原因而逐渐不再被采用。喷墨法制备Acryl膜是最近报告得出的全新Acryl成膜方法。喷墨法可以仅在元件基板的指定位置上进行成膜,因能够对蒸镀法制备Acryl膜中难以解决的问题进行弥补而备受期待13),但是还需要今后进行正式的评估。
PECVD法制备SiOC膜由于采用PECVD法制备阻隔膜时能够以相同的成膜方法形成层叠膜而且设备结构的简化和工序操作的简易等方面受到瞩目。SiOC膜是使用硅氧烷类气体(六甲基二硅氧烷等)与氧气的混合气体进行成膜的。SiOx主体的膜中含有碳或烃类,因此是有机性质的无机膜,可以获得厚膜成膜的平坦化效果,其作为缓冲膜的性能受到了广泛的期待。
本公司很久以前就开始研发有机类的成膜技术,销售过聚对二甲苯及聚脲、Acryl的成膜设备。在开发OLED用的薄膜封装技术时,由于能够实现低温成膜和设备结构设计简单的原因而采用了汽化法的Acryl成膜。
Acryl材料是对过去积累的数十种候补单体的数据(物性、汽化条件、硬化条件)进行对比,然后从中选出几个候补,再在设备上进行成膜评价的。通过本公司独创性的使用Acryl材料的设备技术以及工序的优化,实现了Acryl仅在基板表面成膜。因此不会像蒸镀法制备Acryl膜设备那样附着在腔室内壁或内部仪器上,可长时间不对成膜室内进行维护。当然维护的操作也十分简单,并且Acryl成膜与Acryl硬化在同一平台上进行且无需让基板移动。使用本公司的Acryl材料进行单膜成膜时,膜质如表1所示,可以满足光学特性、应力等OLED元件所要求的各种特性。