Defektcharakterisierung von OLED-Systemen auf flexiblen Metallsubstraten

Characterisation of Defects on OLED-Systems on flexible Metal-Substrates

  • OLEDs werden zukünftig eine zunehmende Anwendung im Bereich der Beleuchtungs- und Displayanwendung finden. Für die Akzeptanz auf dem Markt müssen sie neben den physikalischen Eigenschaften wie Beleuchtungsstärke, Farbspektrum und Lebensdauer auch preislich konkurrenzfähig werden. Ein kostengünstiger und produktionstauglicher Prozess durch Bandbeschichtung von flexiblen OLEDs im Rolle-zu-Rolle-Verfahren soll entwickelt werden, um in naher Zukunft eine Fertigung von OLEDs für den allgemeinen Beleuchtungsmarkt aufzuzeigen. Qualitäts- und Leistungsoptimierung sind dabei marktentscheidend. Um Qualitätsstandards festzulegen und halten zu können, werden Untersuchungsmethoden zur Defektanalytik entwickelt. Durch Anwendung der Dünnfilmabscheidung werden hohe Anforderungen an die Rauheit und Reinheit jeder Schicht gestellt. Bereits kleinste Partikel mit einer Größe im Submikrometerbereich können sich negativ auf die optischen und elektrischen Kenngrößen und auf die Lebensdauer einer OLED auswirken. Ziel dieser Arbeit ist die Charakterisierung und Quantifizierung von Defekten auf OLED-Systemen, die Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften haben können. Dabei geht es in erster Linie um die Einordnung in Defektklassen, um mögliche Defektursachen zu erkennen. Im weiteren Teil stellt diese Diplomarbeit das eingeführte optische Inspektionsverfahren zur automatischen Defekterkennung in einer produktionsähnlichen Umgebung vor und gibt einen Ausblick zur Programmoptimierung.
  • Organic light emitting devices (OLEDs) are becoming increasingly attractive because of the high power efficiency, bending property and high potential of low production costs. Their performance of power efficiency and lifetime has steadily increased during recent years. In contrast to inorganic LEDs, OLED light sources can be built as surface-emitting sources that are colour tunable, potentially cheap, and flexible. A novel approach has been started to establish high efficient small molecule OLED deposition on metal foil in a roll-to-roll vacuum process. Using low cost metal foil as a substrate for the OLED combined with high throughput by a roll-to-roll production will allow a major cost reducing step to penetrate into the general lighting market. For higher yield, power efficiency and lifetime of OLED systems the purity of materials and clean deposition processes are decisive. Especially for enlarged areas the device production via the number of thin film deposition processes requires a low particle and defect density. The thesis presents qualitative and quantitative characterization of surface morphologies, defects and particles on substrates by the use of optical inspection techniques and analyzing methods. An introduction of an optical roll-to-roll defect inspection system will be presented. This novel approach of roll-to-roll inspection allows automatically determination of defect densities divided in different defect types. The determination into different defect types is a powerful method to identify defects which are responsible for high leakage, lower lifetime and shortcut behavior of OLED systems.

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Metadaten
Author:Claudia Lehmann
Advisor:Jürgen Grimm, Stefan Mogck
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme
Maria-Reiche-Str. 2, 01109 Dresden
Date of Publication (online):2010/09/06
Year of first Publication:2010
Date of final exam:2010/04/13
Tag:Defektinspektion; Großflächenbeleuchtung; Rolle-zu-Rolle
GND Keyword:OLED; Defektgruppe
Page Number:72 Seiten, 51 Abb., 10 Tab., 43 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Elektrotechnik
Release Date:2010/09/06