目前,OLED顯示器的成熟產(chǎn)品主要有兩種類型,包括硬質(zhì)平面型和固定曲率型。所謂的硬質(zhì)平面型,通常都是由兩片剛性玻璃構(gòu)成,一片是包含控制電路和OLED器件的,另一個是集成觸摸板功能。兩片玻璃通過激光焊接工藝集成一體。
而所謂的固定曲率型是基于柔性OLED技術(shù),在柔性基板依次制備控制電路、OLED器件和薄膜封裝層,并將所制備的柔性LED器件壓合在固定曲率的玻璃基底上,從而得到具有一定彎曲的OLED器件。
雖然OELD器件本身可可以彎曲,但最終產(chǎn)品本身不能實(shí)現(xiàn)彎曲和折疊,這也限制了消費(fèi)者根據(jù)自己的使用需求來進(jìn)行個性化體驗(yàn)和定制。
柔性襯底材料:柔性和剛性O(shè)LED器件的最大區(qū)別并非是功能材料,而是襯底材料。剛性O(shè)LED通常采用玻璃作為襯底材料,而柔性O(shè)LED則使用塑料基底作為柔性襯底。目前襯底材料的篩選需要考慮的因素包括熱承受溫度和耐水氧穿透特性,以及膨脹特性等。
柔性基底的耐溫特性通常與OLED的制備工藝相關(guān),在OLED器件制備工藝中,包括半導(dǎo)體層和有機(jī)功能層多采用熱蒸鍍工藝來制備,工藝溫度高于400℃。普通的塑料襯底在這個溫度難以保持穩(wěn)定。
目前,聚酰亞胺(PI)能夠?qū)崿F(xiàn)更好的耐熱性和穩(wěn)定性,因此廣泛作為OLED的柔性顯示襯底材料。然而,普通的聚酰亞胺材料呈現(xiàn)出透明黃色,這限制了底部發(fā)光OLED中的應(yīng)用。針對這個問題,目前市場已經(jīng)有透明聚酰亞胺材料可以規(guī)避這個問題。
此外,聚酰亞胺的另一個缺點(diǎn),而這也是所有聚合物材料所面臨的問題,即為較高的水蒸氣傳輸速率(WVTR)。較高的水分傳輸速率意味著水分將通過聚合物層以破壞TFT特性,甚至降低OLED性能。
通常無機(jī)材料具有較低的傳輸速率,然而剛性結(jié)構(gòu)難以適用于柔性OLED器件。近期的研究表明,通過制備聚合物/納米無機(jī)的多層疊層結(jié)構(gòu)可以極大改善純聚合物材料的水汽傳輸特性,并且能夠保持柔性可彎半導(dǎo)體制程工藝:傳統(tǒng)的玻璃襯底能夠承受最高800℃的工藝溫度。然而,由于柔性PI襯底材料的耐溫特性有限,只能承受小于450℃的熱蒸發(fā)制備工藝,而這對OLED器件的半導(dǎo)體制備工藝提出了極大的考驗(yàn)。
目前的制備工藝主要采用蒸鍍方式實(shí)現(xiàn)功能層制備。首先,將一層聚酰亞胺漿料涂覆在載體玻璃上并固化作為柔性襯底,進(jìn)行低溫半導(dǎo)體工藝制備。在半導(dǎo)體電路制備完成后,然后進(jìn)行OLED功能層制備,將其從玻璃上剝離。
在玻璃基板上具有高退火溫度,在柔性基板上具有低退火溫度。結(jié)果表明,TFT在柔性基板上具有較低的退火溫度,具有較小的導(dǎo)通電流,較大的截止電流和較低的遷移率。并且Ion/Ioff比率約為玻璃基板上的高退火溫度的五分之一。