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关于AMOLED制造中的蒸镀工艺,三星是这么上课的

编辑:liuchang2018-01-30 09:23 浏览评论 评论0 赞    来源: 互联网

  OLED拥有卓越的颜色和画质的原因是其自发光性。显示屏幕的自发射意味着光和颜色都由像素自身发射。这个概念与使用像LCD这种接收来自外部光源(背光源)的光并通过滤光片控制光颜色的类型形成对比。

  在显示器中,像素形成的方式称为色彩图案化。 基于红,绿和蓝三原色(通常三个子像素组成一个像素)的子像素必须被没有误差的图案化,这样显示器的屏幕才可以完全准确的显示内容。那么如何制造一个自发光OLED像素?

  行业中有各种各样的方法,大规模生产最常用的方法是蒸镀。目前实现高精度,大容量OLED微单元彩色图案化的唯一方法是通过蒸镀。

  蒸镀是OLED的核心工艺之一,也是OLED制造工艺五大步骤的第二个阶段。

  [LTPS]→[蒸镀]→[封装]→[单元]→[模块]

  如果用LTPS(低温多晶硅)控制发光的各个像素,蒸镀过程则是制造能够产生光和颜色的自发光像素本身。

  让我们来回顾一下。

关于AMOLED制造中的蒸镀工艺,三星是这么上课的

  OLED是由在玻璃基板上发射红色(R),绿色(G)和蓝色(B)的有机发光层,以及用于保护有机发光层的结构组成。 仔细观察有机发光层,可以看到HIL和ETL等辅助层结合在一起。这有助于提高发光效率,使发光效率比仅RGB发出的光更高。

  形成有机层的最常用的方法是“蒸镀”。 蒸镀类似于蒸发。

关于AMOLED制造中的蒸镀工艺,三星是这么上课的

  在锅里烧开水时,蒸气就行成锅盖上的露水。不同之处在于蒸镀使用有机材料代替水,并且在真空状态而不是在正常的大气压力下进行加热。

  蒸镀必须先在真空中进行,也就是在称为真空室的设备中进行。制造好的大型LTPS背板,在真空室内进行彩色图案化。(在此基板上完成彩色图案制造之后,将根据智能手机的尺寸对单元进行切割和使用。)

  一旦LTPS制造好并放置在蒸镀真空室中,然后就是在LTPS基板下面放置精密的金属掩模板(FMM)。掩模板是在薄钢板上有刻有小孔的器件,所以当有机材料蒸镀时,它只能沉积在特定的位置。如果不使用掩模板,则会将绿色和蓝色沉积在红色(R)像素上,这样将无法获得纯色。 因此,在蒸镀过程中不同的时间使用RGB相应位置和形状的不同掩模板。

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  当掩模板准备就绪时,将蒸发源(如有机材料等蒸发材料)放在其下,并将其加热到适当的温度。当加热开始时,分子单元中的有机小分子穿过掩模并积淀到预期位置。

  上面我们讲了蒸镀的概念,这是OLED的核心工艺之一。 接下来让我们仔细看看通过蒸镀的颜色图案化过程。

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  下面,我们将继续谈论OLED的关键制造工艺之一“蒸镀”。 在“蒸镀第一部分”上面的最后部分,我们讨论了蒸镀的概念和原理,下面我们将讨论蒸镀的具体过程。

  OLED蒸镀工艺首先在LTPS(低温多晶硅)之上形成有机层。请记住LTPS是用来控制显示器上的像素的开关。在OLED中,发光像素由有机材料构成,这些有机材料通过电信号发光和相应颜色。控制电路信号由LTPS负责,因此LTPS应该与OLED层形成连接,形成方法在“蒸镀”过程完成。

  如上图所示,EML(发射层)存在于LTPS阳极上。在图中,我们只画出红色的子像素作为例子进行说明。仔细观察这个结构,可以看出辅助层分别存在于EML的上面和下面,以提高EML的发射效率。

  电子从阴极被注入到EIL(电子注入层)中,并通过ETL(电子传输层)到达EML。

  类似地,空穴从阳极被注入到相对侧的HIL(空穴注入层)中,并通过HTL(空穴传输层)到达EML。当EML中的电子和空穴相遇时,它们复合然后发出光。

  同样的结构,不仅是红色,如果绿色和蓝色的有机发光层都能创造出来,它们被组合以形成单个像素。

  那么,有机发光层是由什么样的顺序构成的,让我们通过下面动画来观察过程。

关于AMOLED制造中的蒸镀工艺,三星是这么上课的

※实际上的工程构造和顺序会有所不同

  基本的OLED蒸镀工艺,首先从去除LTPS(包含阳极)基板上的污垢和杂质的工作开始。在清洗和干燥衬底之后,使用plasma去除阳极残留物质,并且改善从阳极到HIL的空穴注入特性。

  然后,全面蒸镀HIL(空穴注入层),然后在蒸镀HTL(空穴传输层)以形成辅助层。

  接下来就是实际发光的EML层,需要使用掩模选择性地沉积在期望的位置。

  随后,蒸镀ETL(沉积电子传输层)和EIL(电子注入层)以形成电子传输的辅助层,最后蒸镀阴极,从而完成有机发射层的整个沉积过程。

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