有機電致發(fā)光膠片顯示器
1.前言
近年來,平板顯示器市場增長很快。其中有機EL（電致發(fā)光）顯示器也加入平板顯示器的行列。有機EL是自發(fā)光的,并不需要背光源,而且響應(yīng)速度是微秒級,非常快。由于視認性好,在下一代需要動態(tài)圖像顯示的移動電話應(yīng)用中有非常好的前景。現(xiàn)在,它在日本的汽車音響市場中已得到實用化;在美國裝有多彩色顯示器的移動電話也開始應(yīng)用,證明了有機EL顯示器品位的高檔。
有機EL顯示器一般形成在玻璃板上,但是通過把這種玻璃基板換成樹脂基板（膠片）,就大大擴大了有機EL的應(yīng)用范圍。圖1表示了玻璃基板有機EL顯示器和樹脂基板有機EL顯示器的比較�？梢�,樹脂基板的有機EL顯示器像膠片一樣,很薄很輕。要是把它應(yīng)用于現(xiàn)在的移動儀器,那是很有效的。而且樹脂膠片有柔軟性,可以彎曲,可以實現(xiàn)各種形狀的顯示器。
本文對有機EL膠片顯示器用樹脂基板的要求,有機EL用壁壘膜的開發(fā)和顯示的制作等作一個介紹。
2.對樹脂基板的具體要求如下
光學特性（高透明性）
耐環(huán)境性（耐熱性,耐溶劑性）
氣體壁壘性（防氧氣,防水蒸氣）
表面平滑性
現(xiàn)在,滿足所有這些要求的樹脂并不存在。在今后光靠樹脂單體滿足這些要求也是困難的。因此,我們認為必須在樹脂基板上鍍有這些功能的薄膜。市場上已經(jīng)開發(fā)了適合液晶顯示器的樹脂基板,但即使用這些樹脂基板,仍然要鍍防氣體進入的基膜和硬膜層等薄膜。液晶用樹脂基板對有機EL來講,在光學上有足夠的性能,但是在做成有機EL器件后,是很薄的膠片,因而對氧氣和水份非常敏感。所以,有機EL膠片顯示器中,對于氣體的壁壘性和表面的平滑性有更高的要求。特別是在水蒸氣壁壘性方面,在一般的樹脂中,大體上是1～10g/m2day,即使在附加氣體壁壘膜的液晶用基板中至多為0.1～1g/m2day。但是作為有機EL的壁壘膜,這種性能是不夠的。
現(xiàn)在人們掌握了現(xiàn)有樹脂的基本性能,而且開發(fā)了適用于有機EL的壁壘膜。于是應(yīng)用附加這種壁壘膜,提高了對水蒸氣壁壘性的樹脂基板,試制了有機EL膠片顯示器。
3.有機EL用壁壘膜開發(fā)
采用以往的樹脂基板（PET或PC）試制的有機EL器件有許多黑點,質(zhì)量不好。這是由于進入水蒸氣等造成的。于是進行了新的有機EL用壁壘膜的開發(fā)。在采用樹脂基板的情況下,需要分別對從基板一側(cè)進入的物質(zhì)和從器件一側(cè)進入的物質(zhì)進行研究。
⑴器件外側(cè)的保護膜
關(guān)于器件外側(cè)的保護膜,以前研究過利用等離子體CVD法的氮化硅膜。采用等離子體CVD（化學氣相沉積）法的優(yōu)點是容易控制應(yīng)力、器件的被覆性好等。在半導(dǎo)體中把氮化硅作為保護膜是眾所周知的,但是為了適用于有機EL,必須在不對EL產(chǎn)生損傷的低溫下成膜。這種等離子體CVD法形成的氮化硅膜作為有機EL密封用保護膜,顯示出有非常好的壁壘性。
⑵樹脂基板側(cè)的壁壘膜
作為隔斷來自樹脂基板一側(cè)的水分等進入的壁壘膜,能使用上述的氮化硅膜。因為氮化硅膜帶茶褐色。為了用做光輸出一側(cè)的膜,在透光率上必須是充分的。因此人們著眼于氧氮化硅。人們研究了通過在氮化硅膜中引入氧從而形成氧氮化硅膜,在對有機EL保持足夠壁壘性的狀態(tài)下,可使膜透明化。
通過研究膜的光學透過率和防濕性能與膜中氧氮的比例關(guān)系,可以評價氧氮化硅膜的性能。關(guān)于壁壘膜的防濕性能,在所有透濕度測定法的測定極限以下。因此,只能在制作有機EL器件以后,觀察判斷其發(fā)光狀態(tài)來評價。
在一定的氧氮化比范圍內(nèi),既顯示出有高的透過率,又顯示有好的防濕性。
