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一文了解OLED生产技术

我们对OLED的了解,大部分都建立在彩电厂家及营销人员的广告宣传上,那么OLED到底又是怎么生产出来的呢?本文将从OLED的基础生产技术开始,带你更深入

OLED干流出产技能——蒸镀技能

首要,要了解蒸镀技能,这得从OLED的结构讲起。如下图所示,典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的发光资料,ITO通明电极和金属电极别离作为器材的阳极和阴极电极加电压,在必定电压驱动下,电子和空穴别离从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴别离通过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇复合,构成激子并使发光分子激起,后者通过辐射弛豫而宣布可见光。辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜一起也起了反射层的作用。

OLED结构原理图

当然了,详细到整块面板,结构也就杂乱许多,包含次像素间需求阻隔柱、绝缘层之类。AMOLED则还有TFT backplane这种操控每个像素开关的东西。

OLED像素结构示意图

简略来说,蒸镀便是真空中通过电流加热,电子束炮击加热和激光加热等办法,使被蒸资料蒸发成原子或分子,它们随即以较大的自在程作直线运动,磕碰基片外表而凝聚,构成薄膜。

蒸镀技能制作OLED面板的中心设备是蒸镀机,而这个设备在面板制作企业的上游,首要供货商是佳能旗下一间名为Canon Tokki的企业。跟着全球 OLED商场的如火如荼,Tokki公司不断投入开发产能,可是依然难以满意客户的需求。听说,Tokki一年的蒸镀机产能也就戋戋几台罢了,如LG Display这样的大客户也不得不因为蒸镀机数量有限而无法的失掉苹果订单。

PMOLED的典型工艺流程

(补白:PMOLED也归于OLED,但结构比AMOLED简略,没有TFT。)

印刷技能

OLED屏幕每个像素“灯泡”除了是蒸上去的,还能够挑选“印”出来。用喷墨打印机来举个比如,喷墨打印机是把墨水喷到纸上,然后呈现出文稿或图片。而印刷显现是运用印刷办法制作显现器的有机资料膜层,是一种工艺办法。完成了印刷显现后,能够印刷不同面板,假如“喷”的是OLED资料,那便是OLED面板;“喷”的是量子点资料,那便是量子点显现面板。印刷OLED,简略说,便是通过喷墨印刷设备上的多个印刷喷头,将不同颜色的聚合物发光资料溶液准确的沉积在ITO玻璃基板的阻隔柱槽中,溶剂蒸发后会构成100纳米左右厚度的薄层,构成可发光的像素。

为什么说印刷显现技能是下一代显现革新?真空蒸镀工艺,受限于设备与技能,很难制作大尺度精密金属掩模板,导致该工艺无法应用在大尺度面板的制作上。蒸镀过程中, 有机资料气体无差别沉积在玻璃基板上,导致资料利用率低。或许因为不需求真空蒸镀腔体、不需求精密金属掩模板、不需求五颜六色滤光片等等,松下在2013年的CES展会上,展现了一种选用自主研制“印刷”工艺的、并且据他们自己说是其时全球最大4K OLED电视(56寸)。

印刷OLED有哪些优势足以应战相对老练的蒸镀技能呢?首要便是本钱低价,在OLED面板的原资料运用上,印刷OLED就比蒸镀技能节约90%;印刷OLED技能能够有用提高制品的寿数;喷墨打印的制程要比蒸镀制程更简单习惯大基板的切开的需求,这更利于高代线处理大尺度基板的趋势。

印刷OLED完成技能示意图

据业界人士的介绍称,印刷OLED最大的瓶颈在于每一个细小印刷点之间的差异性操控(减小像素间的差异),以及关于极小亚像素单位印刷的设备研制(提高设备精度)。前者是整个印刷显现职业的要害瓶颈,后者则首要是关于中小尺度显现产品而言的问题。或者说,关于印刷OLED,油墨稳定性不是终究的大问题,设备精度和稳定性才是真实的检测。这个问题恰恰有必要在树立示范性出产线后才干真实从工程上处理。

OLED屏幕颜色三种完成计划

上面说到的这种高端大气上档次的“蒸镀”法,首要应用于RGB三色摆放的典型OLED屏幕。三星的许多OLED电视产品都是根据这种办法蒸镀出来的,作用很不错,三原色都十分朴实,但本钱十分昂扬。这类蒸镀所用的技能叫FMM,精密金属掩模板,便是蒸镀的时分为了区别像素,盖个掩膜,所以对齐的问题,以及掩膜资料自身都会成为技能难点。

实际上,人类为了操控本钱,OLED电视不止上述一种,有一类蓝光+色改换层:这种计划只需求蒸镀蓝光OLED元件,通过改换层将光转为RGB三色,这类技能遭到颜色转换器开发难度的约束,并未被大规模选用。

还有一类OLED电视是白光+三种五颜六色滤光片,原理上和LCD液晶面板有些相似,以白色为背光,再加五颜六色滤光片—这种办法在本钱上明显就低了许多,LG就曾以这种计划出产OLED电视,白光OLED +五颜六色滤光片也一度被认为是OLED进一步完成低本钱的计划。只不过加上滤光片,透光率光色纯度都更成问题,所以亮度、对比度、颜色、节能体现理论上都不及RGB OLED。

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