Small Methods: 光刻兼容的柔性Micro OLEDs 的制备

在过去的十年中 ,发光像素点在微米尺度的Micro OLED在虚拟现实、增强现实和微显示等多领域中展示了广阔的应用前景。然而,Micro OLED的工艺一大挑战在于大面积有机半导体在微米尺度的图案化。原则上,基于传统无机半导体的光刻工艺是一种理想化的图案化技术,满足高产额、大面积均匀的表面微米尺度图案化要求。然而,由于有机材料对紫外光和有机溶剂的敏感性,采用传统工艺先制备有机薄膜,再进行器件图案化的工艺往往会导致器件劣化甚至失效。其它图案化工艺如遮挡板有分辨率差(约几十微米)和大尺寸遮挡板变形等问题;压印技术则有着均匀性问题导致良品率低;喷头直写技术因为串行制作的过程导致产额低而无法量产。因此,Micro-OLED制作虽然一直是科研上热点,但却进展缓慢。

近年来,中国苏州大学迟力峰教授课题组与德国明斯特大学王文冲博士等通过改变传统光刻工艺流程,直接在衬底上通过光刻制作成核层,并实现自对准的选区生长来实现有机半导体的微米尺度图案化。他们通过优化包括衬底温度和生长速率等生长参数,控制分子在衬底表面的沉积、扩散并在既定的区域聚集成核生长,实现有机半导体的图案化生长。这种方法可以推广到大部分OLED所用材料,可得到包括红、绿、蓝等多种发光材料的规整图案,图案精度可小至几百纳米。在此基础上,该课题组近日进一步将图案化的有机半导体分子成功应用到柔性Micro OLEDs制备中。通过在柔性衬底上光刻图案化3nm金作为选区成核层,利用选区生长的NPB作为空穴注入层,并在上面构建OLED结构,实现了光刻兼容的柔性Micro OLED的制作。这项工作提供了一种与传统Si工艺兼容的大面积、高集成度有机柔性电子器件的制备技术。

该论文作者为:Juan Zhu, Jianping Li, Qigang Zhong, Hong Wang, Lizhen Huang, Florian Fontein, Laigui Hu, Ran Liu, Harald Fuchs, Wenchong Wang, Yandong Wang, Lifeng Chi

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.201800508

Lithography Compatible, Flexible Micro‐Organic Light‐Emitting Diodes by Template‐Directed Growth

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