OLEDs / Électronique Organique
Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) sont des dispositifs monolithiques à l'état solide qui consistent généralement en une série de couches minces organiques prises en sandwich entre deux électrodes conductrices en couches minces. Lorsque l'électricité est appliquée à une OLED, sous l'influence d'un champ électrique, les porteurs de charge (trous et électrons) migrent des électrodes vers les couches minces organiques jusqu'à ce qu'ils se recombinent dans la zone émettrice pour former des excitons. Une fois formés, ces excitons, ou états excités, se relaxent à un niveau d'énergie inférieur en émettant de la lumière (électroluminescence) et/ou de la chaleur indésirable.
Fabrication des panneaux OLED
Un panneau OLED utilisable complet nécessite, outre le substrat, qui porte les couches actives émettrices de lumière, un backplane (l'électronique) et une couche d'encapsulation. Cette dernière est strictement nécessaire et critique, non seulement pour protéger les couches OLED nanométriques des dommages mécaniques, mais aussi en raison de la sensibilité des matériaux utilisés à l'oxygène et à l'humidité.
Ainsi, jusqu'à ce que l'OLED soit encapsulée, il est strictement nécessaire de la traiter dans des conditions inertes avec des valeurs d'oxygène et d'humidité < 1 ppm. Avec l'augmentation de la taille des substrats, l'impact des particules en suspension dans l'air devient de plus en plus critique. Les particules qui se déposent involontairement sur les couches actives de l'OLED peuvent être le point de départ de ce que l'on appelle les « pinholes », qui affectent la qualité de l'écran et peuvent réduire le rendement global du processus de fabrication.
Dans un système bien conçu, les parties du processus de fabrication dans lesquelles l'OLED est encore encapsulée sont exécutées dans des conditions de salle blanche dites inertes. De tels systèmes atteignent non seulement des valeurs d'oxygène et d'humidité < 1 ppm, mais aussi des conditions de salle blanche ISO 1 conformément à la norme ISO 14644-1.
Actuellement, la plupart des écrans OLED sont fabriqués à l'aide de procédés d'évaporation sous vide, en utilisant ce que l'on appelle un masque d'ombrage ou FMM (Fine Metal Mask) pour le paterner. Pour les substrats de petite taille, cette méthode est relativement simple, mais nécessite une expérience significative dans la conception de l'équipement lorsqu'elle est appliquée à la fabrication de masse. Outre les difficultés de mise à l'échelle pour les substrats plus grands, un autre inconvénient majeur de cette technique est l'inefficacité du processus, car beaucoup de matériau est gaspillé.
Certains matériaux OLED sont solubles, ce qui permet de les déposer à l'aide de méthodes d'impression, principalement l'impression à jet d'encre. Actuellement, des efforts considérables sont déployés pour établir et optimiser les processus d'impression à jet d'encre pour les OLED. En cas de succès, cela permettrait d'augmenter l'utilisation des matériaux à des niveaux sans précédent et donc de réduire les coûts de fabrication de manière significative.
Ces dernières années, la technologie bien établie du slot-die-coating (SDC) a trouvé sa place dans les procédés de mise en œuvre des matériaux OLED. Cette méthode de dépôt est plus performante que de nombreuses autres technologies, en particulier lorsque de grandes surfaces doivent être recouvertes d'une couche très homogène. Dans les procédés roll to roll (R2R) où la vitesse de dépôts joue un rôle important, le SDC a prouvé sa polyvalence, sa répétabilité et sa robustesse, qui sont des facteurs importants dans les environnements de recherche et de fabrication.
Nos recommandations pour le secteur des OLEDs :
MB-Laminar-Flow
Les particules affectent négativement les structures cellulaires des batteries. MBRAUN est l'une des rares entreprises à atteindre une norme de salle blanche de classe ISO 2 avec O2 et H2O <1 ppm. Nous avons adopté les concepts éprouvés des salles blanches, transféré les éléments techniques essentiels à la technologie des gaz inertes et les avons combinés à des développements internes tels que la membrane HPL.
OPTIvap
La série MB-OptiVap est la solution haut de gamme de la série d'outils de dépôt sous vide de MBRAUN. Conçus pour répondre aux exigences de la recherche spécialisée jusqu'à la production pilote, ces outils sont fréquemment utilisés dans les laboratoires industriels et les universités de pointe du monde entier.
Ovens
Les systèmes de boîtes à gants MBRAUN peuvent être équipés en option de fours pour la déshydratation ou le durcissement de matériaux sensibles dans des conditions contrôlées.
Tous les systèmes de fours MBRAUN sont spécialement conçus pour être intégrés dans des environnements inertes et sont également disponibles en tant qu'unités autonomes.
Hot-Plates
Le système de plaques chauffantes MBRAUN (HPL Stack) est basé sur la technologie des plaques chauffantes empilées et chauffées par résistance. Il a été conçu pour offrir un outil peu encombrant, flexible et modulaire, avec une productivité élevée, une excellente répétabilité du processus et un coût de propriété minimal.
UV Press
MBRAUN has developed and adapted a range of process tools that allow customers to fully seal and remove their equipment from the inert environment for life or efficiency testing.
Slot Die Coating
Le dépôt de couches minces à l'aide de slot die coater est une technique hautement modulable pour le dépôt rapide de films minces et uniformes avec un minimum de déchets de matériaux et de faibles coûts d'exploitation. Le dépôt de couches minces est utilisée pour appliquer une variété de produits chimiques liquides sur des substrats composés de différents matériaux tels que le verre, le métal et les polymères.
Spin-Coating
Le spin coating est couramment utilisé en R&D ainsi que dans les applications industrielles pour déposer des couches minces sur des substrats rigides. La programmation aisée des recettes individuelles comprend la vitesse, l'accélération et le temps. Les utilisateurs disposent ainsi de la souplesse nécessaire pour mener des recherches avancées, en particulier lorsque des matériaux sensibles à l'air sont utilisés.
