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一个“疯子”工程师的自白:干印刷OLED显示会经历这些痛!

发布日期:2021-10-14 03:38浏览次数:
本文摘要:随着中国生产2025政策的提示,作为中国第三大进口产品之一的显示屏生产产业愈发火热。TCL华星光电、BOE京东方、天马、和辉维信诺等企业在盈利能力大幅度提高的同时,亦增大了在表明技术上的投放,寻求在显示屏生产产业链中高端研发方位占有一席之地。随着玻璃尺寸再三逆大,大尺寸屏幕的生产从8.5代必要跨度到10代和10.5代,根据边际效益递增原理,传统生产工艺的弊端也愈发显著。 由此各大厂商皆在谋求新的表明制作技术,以减少大尺寸屏幕生产成本的同时,从将来来看构建柔性、R2R等工艺的制作技术。

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随着中国生产2025政策的提示,作为中国第三大进口产品之一的显示屏生产产业愈发火热。TCL华星光电、BOE京东方、天马、和辉维信诺等企业在盈利能力大幅度提高的同时,亦增大了在表明技术上的投放,寻求在显示屏生产产业链中高端研发方位占有一席之地。随着玻璃尺寸再三逆大,大尺寸屏幕的生产从8.5代必要跨度到10代和10.5代,根据边际效益递增原理,传统生产工艺的弊端也愈发显著。

由此各大厂商皆在谋求新的表明制作技术,以减少大尺寸屏幕生产成本的同时,从将来来看构建柔性、R2R等工艺的制作技术。由此,印刷表明的研究渐渐的被出台了日程。国内各大厂商,如BOE在合肥,而华星光电和天马(广东聚华)在广州皆正式成立适当的印刷表明技术研究所,期望能和日韩系由厂商车站在同一起跑线上展开竞争。诚然,印刷表明是未来表明技术发展的一个方向,且和传统的生产方式比起有各种优势,但是该技术也不存在一些先天的局限,其未来的发展仍然充满著了变数。

虽然近年来印刷技术早已获得了不少成就,但是和传统行业比起,印刷工艺还有很长的道路要回头。本文对印刷工艺做成面对的艰难展开非常简单的理解,以供大家参照。(本文的印刷做成仅有考虑到喷墨印刷制程)简而言之,印刷表明在大规模生产前所面对的问题如下:技术现在打印机的器件性能总体上相似于旋涂器件,但是离蒸镀器件还有非常宽的一段距离。除去器件性能以外,现有印刷技术还面对的问题有:工艺稳定性不低:在生产上稳定性压倒一切对于喷墨印刷过程来说,其工艺上稳定性的压力来自于以下3个方面:墨水墨水的稳定性是印刷做成的关键因素,且除去其自身性质变化因素外,影响墨水稳定性的较小的因素是气泡。

假设现有厂商能平稳且大量获取无杂质墨水的前提下,墨水在运输、倒入过程中不会引进气泡,而如何除去气泡继续还没较好的解决问题方法。常规实验室工艺为将墨水长时间负压静置,以便较小气泡下潜至表面裂痕。这种处置方法在工业上否限于有待考证。同时静置法能除去较小的气泡,但是较小的气泡需要不存在于液体中很长时间。

考虑到常用工业用喷嘴单次出有墨量为10pl,则其喷嘴尺寸一般为20-30um。则整个打印机系统对微小气泡出现异常脆弱。

气泡的不存在某种程度不会不存在气栓现象,影响墨水的流动;同时因为气泡可以移动和传输,则其不会在喷墨头内游动,导致单喷嘴或多喷嘴的出墨动荡或无法出墨现象。印刷除去在小型研发机台上部分不会使用单喷嘴单燃烧室系统外,在中型平台以上一般皆不会使用单喷嘴多喷嘴嘴系统。

该喷嘴可以在印刷过程中用多喷嘴展开喷印,从而在提升生产效率的前提下,需要超过皆简化每个像素点内墨水体积的起到。印刷上的稳定性反映在为喷嘴的稳定性。

与蒸镀有所不同,一般在印刷工艺前会对喷嘴展开校准,其后再行展开印刷。但是印刷过程中无法对喷嘴状态展开观测(出墨速度快,必须专用高速摄像头延时抓拍),则一旦喷印中1个喷嘴经常出现故障,则其某种程度影响1个像素,而是不会影响1列、甚至多列像素。

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比如因为出墨较较少造成功能层较薄,造成屏幕经常出现Mura(部分可通过TFT调节),或者印刷EML时无意间翘起,经常出现红绿像素混色现象(混色不会连续性经常出现,之间影响整体印刷效果)。成膜成膜亦是溶液法印刷的难题之一。墨水在印刷上去时早已在表面开始溶解,一般墨水边缘溶解速度较慢,则不会经常出现咖啡的环现象。

该现象在实验室中早已有更为成熟期的解决方案。但实验室仅有对30mmx30mm大小的基板展开测试,现在面对的难题是对于大尺寸面板的潮湿问题。

即便是在200mmx200mm平台上,大规模均匀分布成膜还是难题之一。主要难题反映在印刷完了基板中部和基板边缘处溶解速度呈现出较小差异,比如中间溶解较快,边缘溶解较慢,则器件照亮时呈现出显著无法修缮的Mura。工艺耗时较长印刷为溶液法制程,一般印刷OLED器件中必须印刷1-3层,其中1-2层为共用功能层,而第三层为EML层。耗时较长主要展现出为工艺处置时间较长。

以少见OLED器件为事例,因为必须制作3层功能层,则必须分别展开三次打印机。为了防止溶液在低温溶解损毁喷嘴,一般印刷用墨水沸点在150℃-250℃以上,导致该溶液溶解艰难,则在现阶段仍然必须真空设备。每次打印机必须真空潮湿,部分材料为了提升性能还必须烤制。

则为了打印机1个OLED器件,其必须反复展开印刷-潮湿-烤制3次。潮湿为高压或真空,意味这必须真空Chamber。


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