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　　OLED主流生產技術

　　蒸鍍技術

　　首(shou)先，要了解蒸鍍技術，這得(de)從(cong)OLED的結(jie)構講起。如下圖所示，典型(xing)結(jie)構是(shi)在ITO玻(bo)璃(li)上制作一(yi)層幾十納米厚的發光(guang)材料(liao)，ITO透明電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)和(he)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)分(fen)別作為器件的陽極(ji)和(he)陰極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)加(jia)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，在一(yi)定電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)驅動(dong)下，電(dian)(dian)(dian)(dian)子和(he)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)分(fen)別從(cong)陰極(ji)和(he)陽極(ji)注(zhu)入到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)子和(he)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳輸層，電(dian)(dian)(dian)(dian)子和(he)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)分(fen)別經過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)子和(he)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳輸層遷移(yi)到(dao)發光(guang)層，并(bing)在發光(guang)層中(zhong)相遇復合，形成激子并(bing)使發光(guang)分(fen)子激發，后者經過(guo)輻射弛豫而發出可見光(guang)。輻射光(guang)可從(cong)ITO一(yi)側(ce)觀察(cha)到(dao)，金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)膜同(tong)時(shi)也起了反射層的作用。

OLED結構原理圖

　　當然了，具體(ti)到(dao)整塊面板，結構也(ye)就復雜很(hen)多，包括次像素間需要隔離柱、絕緣層之類(lei)。AMOLED則還有(you)TFT backplane這種控制每個像素開關的東西。

OLED像素(su)結構示意(yi)圖

　　簡(jian)單來說，蒸(zheng)鍍就是真(zhen)空中通過電流(liu)加(jia)熱，電子束轟擊(ji)加(jia)熱和(he)激光加(jia)熱等方法，使被蒸(zheng)材料(liao)蒸(zheng)發成原子或(huo)分子，它們(men)隨即以較(jiao)大的自由(you)程作直線運動(dong)，碰(peng)撞基片表(biao)面而凝結，形成薄膜。

　　蒸鍍(du)技術制(zhi)造OLED面板的(de)(de)核心設備(bei)是蒸鍍(du)機(ji)(ji)，而這個設備(bei)在面板制(zhi)造企業(ye)的(de)(de)上游，主要供應商是佳能旗下一(yi)間名(ming)為(wei)Canon Tokki的(de)(de)企業(ye)。隨著全球 OLED市場的(de)(de)風起云(yun)涌，Tokki公司不(bu)斷(duan)投入開發(fa)產能，但是仍(reng)然難(nan)以滿足(zu)客(ke)戶的(de)(de)需要。據說，Tokki一(yi)年的(de)(de)蒸鍍(du)機(ji)(ji)產能也就(jiu)區區幾(ji)臺而已，如(ru)LG Display這樣的(de)(de)大客(ke)戶也不(bu)得不(bu)因為(wei)蒸鍍(du)機(ji)(ji)數量有限(xian)而無奈的(de)(de)失(shi)去蘋果(guo)訂單。

PMOLED的(de)典型工藝流程(cheng)

　　(備注：PMOLED也(ye)屬于OLED，但結構比(bi)AMOLED簡單，沒有TFT。)

　　印刷技術

　　OLED屏幕每(mei)個像(xiang)(xiang)素“燈泡”除了(le)是蒸上去的，還(huan)可以(yi)選擇“印(yin)(yin)”出來。用(yong)噴(pen)(pen)墨(mo)打(da)印(yin)(yin)機來舉個例子(zi)(zi)，噴(pen)(pen)墨(mo)打(da)印(yin)(yin)機是把墨(mo)水噴(pen)(pen)到(dao)紙上，從而(er)呈(cheng)現(xian)出文稿(gao)或圖片。而(er)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)顯(xian)示(shi)是使用(yong)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)方式(shi)制作顯(xian)示(shi)器的有機材料(liao)膜層，是一種工藝(yi)方法。實現(xian)了(le)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)顯(xian)示(shi)后，可以(yi)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)不(bu)同面(mian)板(ban)，如果(guo)“噴(pen)(pen)”的是OLED材料(liao)，那(nei)就(jiu)是 OLED面(mian)板(ban);“噴(pen)(pen)”的是量子(zi)(zi)點材料(liao)，那(nei)就(jiu)是量子(zi)(zi)點顯(xian)示(shi)面(mian)板(ban)。印(yin)(yin)刷(shua)(shua)OLED，簡單說，就(jiu)是通過噴(pen)(pen)墨(mo)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)設備(bei)上的多個印(yin)(yin)刷(shua)(shua)噴(pen)(pen)頭，將不(bu)同顏色的聚合(he)物發光材料(liao)溶(rong)液精確的沉(chen)積(ji)在ITO玻璃(li)基(ji)板(ban)的隔(ge)離柱(zhu)槽中(zhong)，溶(rong)劑揮發后會形(xing)成100納米左右(you)厚(hou)度(du)的薄層，構成可發光的像(xiang)(xiang)素。

　　為什么說印刷(shua)顯(xian)示技術(shu)是(shi)下一代顯(xian)示革(ge)命?真空蒸(zheng)鍍工藝，受限于設備與(yu)技術(shu)，很(hen)難制(zhi)作大(da)尺(chi)寸(cun)精細金屬(shu)掩模(mo)板(ban)，導(dao)致該工藝無(wu)法應用在大(da)尺(chi)寸(cun)面板(ban)的制(zhi)造上(shang)。蒸(zheng)鍍過(guo)程中， 有機材料氣體無(wu)差別沉(chen)積在玻璃基板(ban)上(shang)，導(dao)致材料利(li)用率低。也許由于不(bu)需(xu)要(yao)真空蒸(zheng)鍍腔體、不(bu)需(xu)要(yao)精密金屬(shu)掩模(mo)板(ban)、不(bu)需(xu)要(yao)彩色濾光片(pian)等等，松下在2013年的 CES展會(hui)上(shang)，展示了一種采(cai)用自主研發“印刷(shua)”工藝的、而(er)且據他們自己說是(shi)當時全(quan)球最大(da)4K OLED電視(56寸(cun))。

　　印刷OLED有哪些優(you)勢足以(yi)挑戰相(xiang)對(dui)成熟(shu)的(de)蒸(zheng)鍍(du)(du)技術(shu)(shu)呢(ni)?首(shou)先(xian)就是成本低(di)廉，在(zai)OLED面板的(de)原材料使用(yong)上，印刷OLED就比(bi)蒸(zheng)鍍(du)(du)技術(shu)(shu)節省90%;印刷OLED技術(shu)(shu)可(ke)以(yi)有效提(ti)升(sheng)成品的(de)壽命;噴(pen)墨(mo)打印的(de)制程要比(bi)蒸(zheng)鍍(du)(du)制程更容易適應大基板的(de)切割(ge)的(de)需(xu)要，這更利于高(gao)代線處(chu)理大尺寸(cun)基板的(de)趨勢。

印刷(shua)OLED實現技術示(shi)意圖

　　據(ju)業界人士(shi)的(de)(de)(de)介紹稱，印(yin)(yin)刷(shua)OLED最大的(de)(de)(de)瓶頸在(zai)于(yu)每一個(ge)微小印(yin)(yin)刷(shua)點之間的(de)(de)(de)差異(yi)性(xing)控制(減小像素間的(de)(de)(de)差異(yi))，以(yi)及對于(yu)極小亞像素單位印(yin)(yin)刷(shua)的(de)(de)(de)設(she)備研(yan)發(fa)(提升設(she)備精(jing)度)。前(qian)者是(shi)整個(ge)印(yin)(yin)刷(shua)顯示行業的(de)(de)(de)關鍵瓶頸，后者則主要是(shi)對于(yu)中小尺寸顯示產品而言的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。或者說，對于(yu)印(yin)(yin)刷(shua)OLED，油墨穩定性(xing)不是(shi)最終的(de)(de)(de)大問(wen)題(ti)，設(she)備精(jing)度和(he)穩定性(xing)才是(shi)真正的(de)(de)(de)考驗。這個(ge)問(wen)題(ti)恰恰必須在(zai)建立(li)示范性(xing)生產線后才能真正從(cong)工(gong)程上解決。

　　國(guo)內(nei)華(hua)星(xing)光電(dian)聯合國(guo)內(nei)多(duo)家印(yin)刷(shua)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)骨干單位(wei)，共同建立全國(guo)第(di)一個“印(yin)刷(shua)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)技(ji)術(shu)和材料技(ji)術(shu)創新聯盟(meng)”，搭(da)建印(yin)刷(shua)及柔(rou)性顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)公共技(ji)術(shu)服務平臺，并以廣東聚華(hua)印(yin)刷(shua)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)技(ji)術(shu)有限公司作為平臺運營實體。

OLED屏幕顏色三種(zhong)實現方案

　　上面提到的(de)(de)這(zhe)種高端大氣(qi)上檔次(ci)的(de)(de)“蒸鍍(du)(du)”法，主要(yao)應(ying)用于(yu)RGB三色排列的(de)(de)典型OLED屏(ping)幕。三星的(de)(de)諸多OLED電視產品都是基(ji)于(yu)這(zhe)種方(fang)法蒸鍍(du)(du)出來的(de)(de)，效果很(hen)不(bu)錯，三原色都非常(chang)純粹，但成(cheng)本非常(chang)高昂。這(zhe)類蒸鍍(du)(du)所用的(de)(de)技(ji)術叫FMM，精(jing)細金(jin)屬掩模板(ban)，就是蒸鍍(du)(du)的(de)(de)時候為了區(qu)分像(xiang)素，蓋個掩膜(mo)(mo)，所以對齊的(de)(de)問題，以及掩膜(mo)(mo)材料本身都會成(cheng)為技(ji)術難點。

　　實(shi)際(ji)上，人類(lei)為(wei)了(le)控制(zhi)成本，OLED電(dian)視(shi)不(bu)止上述一種(zhong)，有(you)一類(lei)藍(lan)光(guang)+色變換(huan)層：這種(zhong)方案只(zhi)需要蒸鍍藍(lan)光(guang)OLED元件，經(jing)過變換(huan)層將光(guang)轉為(wei)RGB三(san)色，這類(lei)技術受到色彩轉換(huan)器開發難度的限制(zhi)，并未被大規模采用(yong)。

　　還有一(yi)類OLED電視是白光(guang)(guang)+三(san)種彩色(se)(se)濾(lv)光(guang)(guang)片，原理(li)上和LCD液晶面板有些(xie)類似，以白色(se)(se)為背(bei)光(guang)(guang)，再加(jia)彩色(se)(se)濾(lv)光(guang)(guang)片—這(zhe)種方式在(zai)成(cheng)本上顯然就低了(le)很多，LG就曾以這(zhe)種方案(an)生產OLED電視，白光(guang)(guang)OLED +彩色(se)(se)濾(lv)光(guang)(guang)片也一(yi)度(du)(du)被(bei)認為是OLED進一(yi)步實現低成(cheng)本的方案(an)。只不過(guo)加(jia)上濾(lv)光(guang)(guang)片，透光(guang)(guang)率光(guang)(guang)色(se)(se)純度(du)(du)都更成(cheng)問(wen)題，所(suo)以亮度(du)(du)、對比(bi)度(du)(du)、色(se)(se)彩、節(jie)能表現理(li)論上都不及RGB OLED。