屏幕面板的小知識求真君講了不少啦這次又有新技術！用 “噴墨印刷” 來造OLED面板

你沒看錯，OLED要想征服主流市場，或許還要依靠這個技術。

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

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

其實國內外很多面板廠商很早就開始研發噴墨印刷技術，包括三星，LG, 京東方，CSOT等。早在去年年底，日本顯示器公司(JDI)關聯企業JOLED宣布 “全球首創” 的印刷生產方式生產的 21.6吋 OLED 面板，已經開始供貨，早期還是主要用于醫療器械的顯示器。

蒸鍍和噴墨印刷的區別？

OLED 的發光原理是在 ITO 玻璃上制作一層幾十納米厚的發光材料——也就是人們通常所說 OLED 屏幕像素自發光的材料，發光層上方有一層金屬電極，電極加電壓，發光層產生光輻射；

從陰陽兩級分別注入電子和空穴，被注入的電子和空穴在有機層傳輸，并在發光層復合，激發發光層分子產生單態激子，單態激子輻射衰減發光，從而形成一個個的像素點。

那要怎么做這個有機層？

• 真空蒸鍍

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

蒸鍍必須先在真空中進行，制造好的大型LTPS背板，在真空室內進行彩色圖案化。

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，所以當有機材料蒸鍍時，它只能沉積在特定的位置。

當掩模板準備就緒時，將蒸發源放在其下，并將其加熱到適當的溫度。當加熱開始時，分子單元中的有機小分子穿過掩模并積淀到預期位置。

這個對工藝要求很高，稍有偏差都會出現顯示偏色的情況，某品牌手機屏幕“發綠”很可能就是該屏幕供應商的蒸鍍工藝不佳所致。

• 噴墨印刷

噴墨打印技術是像在紙上噴墨印刷一樣，噴射少于幾十pl（一萬億分之一升）的OLED墨水進行顯示屏量產的技術。與在真空狀態下對有機物進行氣化的蒸鍍方式相比，噴墨打印技術具有在常壓下也能生產、滴落到基板外面的墨水少、可提高材料使用效率等優勢。

為了進行噴墨打印，首先要在溶劑中融化OLED材料，使其變成墨水形狀。含有OLED材料的墨水通過噴墨頭的噴嘴，在基板的隔柵之間進行印刷。然后經過干燥工序除去溶劑，就可完成OLED材料印刷。

噴墨打印技術可以用在各種類型的顯示屏制程，在大尺寸OLED領域的應用前景尤其令人期待。這是因為制作大尺寸顯示面板所需的基板應高于8代，與真空蒸鍍方式相比，噴墨方式在制作大面積設備方面更具優勢。

噴墨印刷的優勢和難點？

• 工藝更簡單

有機發光材料蒸發效率更高，材料利用率而蒸鍍時有機材料氣體無差別沉積在玻璃基板上，材料利用率低。

• 成本更低

作大尺寸精細金屬掩模板，導致該工藝無法應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 就比蒸鍍技術節省90%左右。

難點：

• 墨水不好穩定

墨水的穩定性是印刷制成的關鍵因素，且除去其自身性質變化因素外，影響墨水穩定性的較大的因素是氣泡。假設現有廠商能穩定且大量提供無雜質墨水的前提下，墨水在運輸、灌入過程中會引入氣泡，而如何去除氣泡暫時還沒有良好的解決方法。

• 噴頭要求高

除去在小型研發機臺上部分會采用單噴頭單噴嘴系統外，在中型平臺以上一般均會采用單噴頭多噴頭嘴系統。該噴頭可以在印刷過程中用多噴頭進行噴印，從而在提高生產效率的前提下，能夠達到均化每個像素點內墨水體積的作用。

• 成膜

成膜亦是溶液法印刷的難點之一。墨水在印刷上去時已然在表面開始揮發，一般墨水邊緣揮發速度較快，則會出現咖啡環現象。

總結

我們的生活已經離不開各種各樣的屏幕，圍繞屏幕而生的各種數據正在變得越來越有價值。電視、手機、汽車上的三大屏幕，也成為了未來信息爭奪的最重要入口，而最基礎的屏幕技術也將會不斷的發展，不斷迎來新突破。

文章來自公眾號“求真實驗室XLAB”，已獲得作者轉發授權。文章觀點及版權歸原作者所有！