噴墨印刷制作OLED屏，征服主流市場(chǎng)就靠它了

OLED面板竟然可以用“噴墨印刷”的方式制作出來(lái)？你沒看錯(cuò)，OLED要想征服主流市場(chǎng)，或許還要依靠這個(gè)技術(shù)。

就在十一月末，京東方對(duì)外宣布成功研制中國(guó)首款采用噴墨打印技術(shù)的55英寸4K OLED顯示屏，這有望打破韓企在大尺寸OLED領(lǐng)域的壟斷格局。

主流的OLED制作一般都采用了蒸鍍的工藝。這一技術(shù)主要面臨著良品率和成本的問(wèn)題。而噴墨打印技術(shù)的OLED面板制造工藝相比于蒸鍍工藝，是降低生產(chǎn)成本的一個(gè)可行方法。

其實(shí)國(guó)內(nèi)外很多面板廠商很早就開始研發(fā)噴墨印刷技術(shù)，包括三星，LG，京東方，CSOT等。早在去年年底，日本顯示器公司（JDI）關(guān)聯(lián)企業(yè)JOLED宣布，全球首創(chuàng)”的印刷生產(chǎn)方式生產(chǎn)的21.6吋OLED面板，已經(jīng)開始供貨，早期還是主要用于醫(yī)療器械的顯示器。

蒸鍍和噴墨印刷有什么區(qū)別？

OLED 的發(fā)光原理是在ITO 玻璃上制作一層幾十納米厚的發(fā)光材料——也就是人們通常所說(shuō)OLED 屏幕像素自發(fā)光的材料，發(fā)光層上方有一層金屬電極，電極加電壓，發(fā)光層產(chǎn)生光輻射；從陰陽(yáng)兩級(jí)分別注入電子和空穴，被注入的電子和空穴在有機(jī)層傳輸，并在發(fā)光層復(fù)合，激發(fā)發(fā)光層分子產(chǎn)生單態(tài)激子，單態(tài)激子輻射衰減發(fā)光，從而形成一個(gè)個(gè)的像素點(diǎn)。

真空蒸鍍

形成有機(jī)層的最常用的方法是“蒸鍍”。蒸鍍類似于蒸發(fā)。在鍋里燒開水時(shí)，蒸氣就行成鍋蓋上的露水。不同之處在于蒸鍍使用有機(jī)材料代替水，并且在真空狀態(tài)而不是在正常的大氣壓力下進(jìn)行加熱。

蒸鍍必須先在真空中進(jìn)行，也就是在稱為真空室的設(shè)備中進(jìn)行。制造好的大型LTPS背板，在真空室內(nèi)進(jìn)行彩色圖案化。

一旦LTPS制造好并放置在蒸鍍真空室中，然后就是在LTPS基板下面放置精密的金屬掩模板（FMM）。掩模板是在薄鋼板上有刻有小孔的器件，所以當(dāng)有機(jī)材料蒸鍍時(shí)，它只能沉積在特定的位置。當(dāng)掩模板準(zhǔn)備就緒時(shí)，將蒸發(fā)源放在其下，并將其加熱到適當(dāng)?shù)臏囟取．?dāng)加熱開始時(shí)，分子單元中的有機(jī)小分子穿過(guò)掩模并積淀到預(yù)期位置。

噴墨印刷

噴墨打印技術(shù)是像在紙上噴墨印刷一樣，噴射少于幾十pl（一萬(wàn)億分之一升）的OLED墨水進(jìn)行顯示屏量產(chǎn)的技術(shù)。與在真空狀態(tài)下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氣化的蒸鍍方式相比，噴墨打印技術(shù)具有在常壓下也能生產(chǎn)、滴落到基板外面的墨水少、可提高材料使用效率等優(yōu)勢(shì)。

為了進(jìn)行噴墨打印，首先要在溶劑中融化OLED材料，使其變成墨水形狀。含有OLED材料的墨水通過(guò)噴墨頭的噴嘴，在基板的隔柵之間進(jìn)行印刷。然后經(jīng)過(guò)干燥工序除去溶劑，就可完成OLED材料印刷。噴墨打印技術(shù)可以用在各種類型的顯示屏制程，在大尺寸OLED領(lǐng)域的應(yīng)用前景尤其令人期待。這是因?yàn)橹谱鞔蟪叽顼@示面板所需的基板應(yīng)高于8代，與真空蒸鍍方式相比，噴墨方式在制作大面積設(shè)備方面更具優(yōu)勢(shì)。

噴墨印刷相比蒸鍍工藝有哪些優(yōu)勢(shì)？

工藝更簡(jiǎn)單。有機(jī)發(fā)光材料蒸發(fā)效率更高，材料利用率而蒸鍍時(shí)有機(jī)材料氣體無(wú)差別沉積在玻璃基板上，材料利用率低。

作大尺寸精細(xì)金屬掩模板，導(dǎo)致該工藝無(wú)法應(yīng)用在大尺寸面板的制造上。制造成本更低，在OLED 面板的原材料使用上，印刷OLED 就比蒸鍍技術(shù)節(jié)省90%左右。

噴墨印刷有哪些難點(diǎn)？

墨水：墨水的穩(wěn)定性是印刷制成的關(guān)鍵因素，且除去其自身性質(zhì)變化因素外，影響墨水穩(wěn)定性的較大的因素是氣泡。假設(shè)現(xiàn)有廠商能穩(wěn)定且大量提供無(wú)雜質(zhì)墨水的前提下，墨水在運(yùn)輸、灌入過(guò)程中會(huì)引入氣泡，而如何去除氣泡暫時(shí)還沒有良好的解決方法。

噴頭：除去在小型研發(fā)機(jī)臺(tái)上部分會(huì)采用單噴頭單噴嘴系統(tǒng)外，在中型平臺(tái)以上一般均會(huì)采用單噴頭多噴頭嘴系統(tǒng)。該噴頭可以在印刷過(guò)程中用多噴頭進(jìn)行噴印，從而在提高生產(chǎn)效率的前提下，能夠達(dá)到均化每個(gè)像素點(diǎn)內(nèi)墨水體積的作用。

成膜：成膜亦是溶液法印刷的難點(diǎn)之一。墨水在印刷上去時(shí)已然在表面開始揮發(fā)，一般墨水邊緣揮發(fā)速度較快，則會(huì)出現(xiàn)咖啡環(huán)現(xiàn)象。

總結(jié)：我們的生活已經(jīng)離不開各種各樣的屏幕，圍繞屏幕而生的各種數(shù)據(jù)正在變得越來(lái)越有價(jià)值。電視、手機(jī)、汽車上的三大屏幕，也成為了未來(lái)信息爭(zhēng)奪的最重要入口，而最基礎(chǔ)的屏幕技術(shù)也將會(huì)不斷的發(fā)展，不斷迎來(lái)新突破