應(yīng)用于彩色顯示器的有機發(fā)光器件(OLED)具有優(yōu)秀的圖象質(zhì)量,特別是在亮度以及對比度等方面。近十年來,對OLED的研究得到廣泛的關(guān)注,對未來的圖象顯示技術(shù)帶來無法估量的沖擊。OLED器件的性能與空穴注入過程有非常密切的關(guān)系,通過使用錫摻雜氧化銦(ITO)做OLED的陽極。
固體表面的結(jié)構(gòu)和組成都與內(nèi)部不同,處于表面的原子或離子表現(xiàn)為配位上的不飽和性,這是由于形成固體表面時被切斷的化學(xué)鍵造成的。正是由于這一原因,固體表面極易吸附外來原子,使表面產(chǎn)生污染。因環(huán)境空氣中存在大量水份,所以水是固體表面最常見的污染物。由于金屬氧化物表面被切斷的化學(xué)鍵為離子鍵或強極性鍵,易與極性很強的水分子結(jié)合,因此,絕大多數(shù)金屬氧化物的清潔表面,都是被水吸附污染了的。
等離子體通常使用右圖所示的設(shè)備進行工作。將基片放在底座上,在真空系統(tǒng)中通入不同的混合氣體,并在金屬電極上家射頻電壓將氣體電離,形成等離子體,以非??斓乃俣绒Z擊ITO基片。為了形成較均勻的電場,電極采用金屬柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)。等離子體的作用通常是改變表面粗糙度和提高功函數(shù)。研究發(fā)現(xiàn),等離子作用對表面粗糙度的影響不大,只能使ITO的均方根粗糙度從1.8nm降到1.6nm,但對功函數(shù)的影響卻較大。
用等離子體處理提高功函數(shù)的方法也不盡相同。氧等離子處理是通過補充ITO表面的氧空位來提高表面氧含量的。氧同表面有機污染物反應(yīng)生成CO2和H2O,去除了表面有機污染物。SF6通過在ITO表面形成一層含氟層來提高表面功函數(shù),對粗糙度的改變不明顯。Ar等離子處理是通過除區(qū)在裝載基片過程中吸附的氧來清潔ITO表面的。
OLED封裝工藝直接影響OLED產(chǎn)品的成品率,而封裝工藝中出現(xiàn)問題的罪魁禍?zhǔn)?9%來源于芯片與基板上的顆粒污染物、氧化物及環(huán)氧樹脂等污染物,如何去除這些污染物一直是人們關(guān)注的問題,等離子清洗作為最近幾年發(fā)展起來的清洗工藝為這些問題提供了經(jīng)濟有效且無環(huán)境污染的解決方案。針對這些不同污染物并根據(jù)基板及芯片材料的不同,采用不同的清洗工藝可以得到理想的效果,但是錯誤的工藝使用則可能會導(dǎo)致產(chǎn)品報廢,例如銀材料的芯片采用氧等離子工藝則會被氧化發(fā)黑甚至報廢。所以選擇合適的等離子清洗工藝在OLED封裝中是非常重要的,而熟知等離子清洗原理更是重中之重。
一般情況下,顆粒污染物及氧化物采用5%H2+95%Ar的混合氣體進行等離子清洗,鍍金材料芯片可以采用氧等離子體去除有機物,而銀材料芯片則不可以。選擇合適的等離子清洗工藝在OLED封裝中的應(yīng)用大致分為以下幾個方面。