一文看懂OLED生产技术

蒸镀技术

首先，要了解蒸镀技术，这得从OLED的结构讲起。如下图所示，典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的发光材料，ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极电极加电压，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇复合，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。

OLED结构原理图

当然了，具体到整块面板，结构也就复杂很多，包括次像素间需要隔离柱、绝缘层之类。AMOLED则还有TFT backplane这种控制每个像素开关的东西。

OLED像素结构示意图

简单来说，蒸镀就是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作直线运动，碰撞基片表面而凝结，形成薄膜。

蒸镀技术制造OLED面板的核心设备是蒸镀机，而这个设备在面板制造企业的上游，主要供应商是佳能旗下一间名为Canon Tokki的企业。随着全球 OLED市场的风起云涌，Tokki公司不断投入开发产能，但是仍然难以满足客户的需要。据说，Tokki一年的蒸镀机产能也就区区几台而已，如LG Display这样的大客户也不得不因为蒸镀机数量有限而无奈的失去苹果订单。

PMOLED的典型工艺流程

(备注：PMOLED也属于OLED，但结构比AMOLED简单，没有TFT。) 印刷技术

OLED屏幕每个像素“灯泡”除了是蒸上去的，还可以选择“印”出来。用喷墨打印机来举个例子，喷墨打印机是把墨水喷到纸上，从而呈现出文稿或图片。而印刷显示是使用印刷方式制作显示器的有机材料膜层，是一种工艺方法。实现了印刷显示后，可以印刷不同面板，如果“喷”的是OLED材料，那就是OLED面板;“喷”的是量子点材料，那就是量子点显示面板。印刷OLED，简单说，就是通过喷墨印刷设备上的多个印刷喷头，将不同颜色的聚合物发光材料溶液精确的沉积在ITO玻璃基板的隔离柱槽中，溶剂挥发后会形成100纳米左右厚度的薄层，构成可发光的像素。

为什么说印刷显示技术是下一代显示革命?真空蒸镀工艺，受限于设备与技术，很难制作大尺寸精细金属掩模板，导致该工艺无法应用在大尺寸面板的制造上。蒸镀过程中， 有机材料气体无差别沉积在玻璃基板上，导致材料利用率低。也许由于不需要真空蒸镀腔体、不需要精密金属掩模板、不需要彩色滤光片等等，松下在2013年的CES展会上，展示了一种采用自主研发“印刷”工艺的、而且据他们自己说是当时全球最大4K OLED电视(56寸)。

印刷OLED有哪些优势足以挑战相对成熟的蒸镀技术呢?首先就是成本低廉，在OLED面板的原材料使用上，印刷OLED就比蒸镀技术节省90%;印刷OLED技术可以有效提升成品的寿命;喷墨打印的制程要比蒸镀制程更容易适应大基板的切割的需要，这更利于高代线处理大尺寸基板的趋势。