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什么是AMOLED面板光罩FMM?

编辑:songqiuxia2017-09-01 10:56 浏览评论 评论0 赞    来源: 互联网

蒸镀和OLED结构

  目前有两种OLED技术方式。

  一种是WOLED技术。

  另一种是FMM(精细金属遮罩,FineMetal Mask,也叫精细金属掩膜板),采用红、绿、蓝像素并置法(RGB-SBS,Side-By-Side),由红、绿、蓝像素分别发光所组成,不仅能获得较佳色彩饱和度,还能省电,但大尺寸蒸镀(Evaporation)非常不容易。

  要了解什么是蒸镀,得先从OLED的结构讲起。OLED的典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的发光材料—也就是通常所说的OLED屏像素自发光材料;

  发光层上方有一层金属电极,电极加压,发光层产生光辐射;从阴阳两极分别注入电子和空穴,被注入的电子和空穴在有几层传输,并在发光层复合,激发发光层分子产生单态激子,单态激子辐射衰减发光。

  燕镀就是在真空中通过电流加热,电子束轰击加热和激光加热等方法,使被蒸材料蒸发成原子或分子,它们随即以较大的自由程做直线运动,碰撞基片表面而凝结,形成薄膜。

  可以说,蒸镀是OLED制造工艺的精华部分,通过金属掩模板FMM 精密开孔将发光有机材料蒸镀到基板上面,FMM的开孔直像素高低。开孔越小,像素越高。

  有机材料蒸镀示意图

  三星的诸多OLED电视都是基于这种方法蒸出来的。

  FMM发展历程

  说起FMM的发展历程不得不提FMM的前身,早在CRT显示器问世的时候, 日本DNP就开始使用蚀刻技术制作金属荫罩(shadowmask),这个算是FMM的前身了。

  实际上正是DNP在金属蚀刻上的技术沉淀,使得三星电子在开始做OLED显示器的时候首先想到的是使用Mask技术,也正是因为此举动拯救了DNP。

  业界人士都知道,DNP在制作金属荫罩的时候花费巨资建设了一条全钛自动蚀刻线,后来LCD风靡,CRT被完全取代,这条豪华蚀刻线面临淘汰的结局。

  随着三星在OLED上的成功,也随着OLED的显示优势逐渐被消费者接受,DNP也因此起死回生。

  三星手机Galaxy系列成功应用了OLED显示屏,取得了不菲的成

  绩, 这样DNP的产能也只能勉强保证三星的需求,其他客户的需求被往后排配。也就是说面板厂商的需求远远大于FMM的供应能力。

  此外, 随着消费方向及技术发展,OLED面临着两个分化:

  一, 大尺寸需求, 以电视为主;

  二, 中小尺寸需求, 以手机和移动显示为主。

  当然也有人按照屏体物理特性把OLED接下来的发展方向归纳为柔性可弯折和硬屏,这些无非选择不同的载体的结果, 与FMM关系不大。

  大尺寸OLED显示技术目前比较成功的是LGD的WOLED技术和凸版印刷的喷墨打印式OLED电视,这些技术都没有采用FMM。

  严格来说这些技术都不是真正的OLED显示技术,与真正的OLED显示屏来比较,这两种技术都牺牲了这样那样的优点, 就目前来看这两种技术的发展也遇到了各自的瓶颈。

  如果此阶段有新的技术或者方案能够解决大尺寸FMM的制造难题,相信OLED电视最终会回归使用FMM蒸镀技术。

  在小尺寸显示屏的应用中, 消费者越来越关注PPI,特别是VR的问世,更是对PPI提出了苛刻的要求,这就要求FMM必须突破高分辨率难题。

  然而以DNP为代表的蚀刻工艺,在其工艺本身来说就存在了不可逾越的宽厚比问题,要想获得更精细的开孔,没有别的办法,只能降低材料的厚度。

  当材料的厚度降低20μm及以下的时候,各种问题接踵而至: 降低厚度材料本身的均匀性问题、加工难度等。

  即使能够解决这一系列问题,也最多只能将开孔提升至25μm左右, 这个开孔大小换算出来的物理PPI大约是338,要知道VR对显示屏的最低物理分辨率的需求也是440起步。

  综上所述的两方面原因,产量需求及PPI的需求,使得越来越多的人和技术单位投入到FMM行业的研究中,先后有韩国、台湾、大陆都能找到可以配合生产FMM的企业和公司,由于技术和起步的原因这些公司的技术水平与可提供的产品也不尽相同。

  最小开口尺寸决定了0LED显示屏的分辨率,开口越小,分辨率越高,显示屏越高端。

  随着越来越多的人力物力投入FMM行业,各种技术也不断被发现。

  目前比较主流的有四大工艺:

  蚀刻工艺,不断减薄基材的厚度, 以期获得更精细的开孔;电铸工艺,利用电铸工艺特点可以突破蚀刻工艺的瓶颈,开孔更精细,缺点是无法满足特定的蒸镀角以及与Invar匹配的物理特性;蚀刻+激光复合材料,利用蚀刻Invar形成基材,在基材上覆PI材料,再利用激光工艺在PI表面形成精密开孔, 以达到与FMM功能相同的效果。该方法可行性较好,但是设备要求过于苛刻,不适合产业化生产。混合工艺,利用电铸+电铸或者电铸+蚀刻等混合工艺,其中电铸+蚀刻工艺无论是可行性还是产业化都具有独特的优越性,未来最有希望在这个工艺上突破高PPI难题。

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