LED手機(jī)屏幕是如何制造的？

深知自己不討喜 · 發(fā)表于 2019-1-11 09:47

LED手機(jī)屏幕是如何制造的？

把心掏空狠狠愛 · 發(fā)表于 2019-1-11 09:47

下面是：oled的生產(chǎn)工藝過程。
OLED因其構(gòu)造簡單，所以生產(chǎn)流程不像LCD制造程序那樣繁復(fù)。但由于現(xiàn)今OLED制程設(shè)備還在不斷改良階段，并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的量產(chǎn)技術(shù)，而主動與被動驅(qū)動以及全彩化方法的不同都會影響OLED的制程和機(jī)組的設(shè)計(jì)。但是，整個(gè)生產(chǎn)過程需要潔凈的環(huán)境和配套的工藝和設(shè)備。改善器件的性能不僅要從構(gòu)成器件的基礎(chǔ)，即材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)入手，提高材料性能和豐富材料的種類；還要深入了解器件的物理過程和內(nèi)部的物理機(jī)制，有針對性地改進(jìn)器件的結(jié)構(gòu)以提高器件的性能。兩者相輔相成，不斷推進(jìn)OLED技術(shù)的發(fā)展。

1. ITO基板預(yù)處理工藝
首先需要準(zhǔn)備導(dǎo)電性能好和透射率高的導(dǎo)電玻璃，通常使用ITO玻璃。高性能的ITO玻璃加工工藝比較復(fù)雜，市面上可以直接買到。ITO作為電極，需要特定的形狀、尺寸和圖案來滿足器件設(shè)計(jì)的要求，可委托廠家按要求進(jìn)行切割和通過光刻形成圖案，也可在實(shí)驗(yàn)室自己進(jìn)行ITO玻璃的刻蝕，得到所需的基片和電極圖形。基片表面的平整度、清潔度都會影響有機(jī)薄膜材料的生長情況和OLED性能，必須對ITO表面進(jìn)行嚴(yán)格清洗。操作方法為：將ITO基片依次在清洗液、去離子水、乙醇和丙酮的混合液、去離子水超聲清洗以除去基片表面物理吸附和化學(xué)吸附的污染物，然后將清洗干凈的基片放到潔凈工作臺內(nèi)，烘烤或者用高速噴出的氮?dú)獯蹈蒊TO表面，最后對ITO表面進(jìn)行氧等離子體轟擊或者紫外臭氧處理。ITO玻璃的預(yù)處理有利于除去ITO表面可能的污染物，提高ITO表面的功函數(shù)，減小ITO電極到有機(jī)功能材料的空穴注入勢壘。

2. 成膜技術(shù)
制備OLED材料包括有機(jī)小分子、高分子聚合物、金屬及合金等。大部分有機(jī)小分子薄膜通過真空熱蒸鍍來制備，可溶性有機(jī)小分子和聚合物薄膜可通過更為簡單、快速和低成本的溶液法制備，先后開發(fā)出了旋涂法、噴涂法、絲網(wǎng)印刷、激光轉(zhuǎn)印等技術(shù)。金屬及合金薄膜通常采用真空熱蒸鍍來制備，為了實(shí)現(xiàn)全溶液法制備OLED，也開發(fā)了基于液態(tài)金屬如導(dǎo)電銀漿刷涂的溶液制備方法。

（1）真空熱蒸鍍
傳統(tǒng)熱蒸鍍的真空度大致在10-4 Pa以上，真空度越高，形成薄膜的缺陷越少，膜中材料純度越高。有機(jī)材料在真空下加熱，依材料特性不同，有些材料會先液化再氣化，有些則直接升華，然后以一定的初始速度脫離材料表面向外飛散，運(yùn)動到ITO表面，冷卻沉積下來形成一層薄膜。如果真空度低于10-4 Pa，真空腔內(nèi)充斥著水分子、氧分子和其他雜質(zhì)氣體在蒸發(fā)過程中與有機(jī)小分子材料相互碰撞，將嚴(yán)重降低成膜質(zhì)量，甚至使器件性能降低乃至失效。在OLED研究初期，一般使用機(jī)械泵、分子泵聯(lián)動的兩級抽真空系統(tǒng)保證高真空度。近年來，在分子泵之后用濺射離子泵可抽到超高真空來制備高性能OLED。檢測腔體真空度的設(shè)備有兩種：用于測量0.1 Pa以下低真空的熱傳導(dǎo)真空規(guī)，即熱偶規(guī)和電阻規(guī)，用于測量0.1 Pa以上高真空的電離規(guī)。功能層的厚度用振蕩晶片檢測，有機(jī)材料的蒸鍍速率一般為0.5~2 ?/s；金屬的蒸鍍速率一般為2~5 ?/s，厚度為80~100 nm。

（2）旋轉(zhuǎn)涂覆
制備有機(jī)小分子OLED，蒸鍍小分子和金屬需要采用真空熱蒸鍍技術(shù)，設(shè)備的成本高、維護(hù)復(fù)雜。有機(jī)聚合物的分子量較大且加熱時(shí)容易分解，因而須采用溶液法制備聚合物薄膜，成本相對較低，且成膜過程簡單、快速、薄膜均勻、致密。旋轉(zhuǎn)涂覆法是預(yù)先將基片吸附在旋涂儀的旋轉(zhuǎn)臺上，然后將預(yù)先配制好的溶液滴在基片中央局部或覆蓋整個(gè)基片，通過基片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將大部分溶液甩出基片，由于溶液與基片的摩擦力以及溶液本身的黏度，在基片上留下一層薄膜。旋轉(zhuǎn)成膜的厚度主要取決于溶液的濃度、黏度，溶劑的揮發(fā)速度，以及旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)時(shí)間。溶劑的性質(zhì)，如沸點(diǎn)、極性等，對聚合物薄膜的形貌有很大影響。旋涂法具備溶液法成膜的優(yōu)勢，但大量的溶液在旋涂的過程中被甩出基片外浪費(fèi)了，不太適合大面積器件，無法實(shí)現(xiàn)全彩顯示，因而該技術(shù)在大規(guī)模量產(chǎn)中并不適用。

（3）噴墨打印
與旋涂相比，噴墨打印技術(shù)大大減少了材料的浪費(fèi)，并能實(shí)現(xiàn)圖案化、全彩打印，適用于制備大面積器件。例如卷對卷（roll-to-roll, R2R）噴墨印刷設(shè)備可以不受基片尺寸的限制，實(shí)現(xiàn)大面積器件的制備。噴墨打印是一種非接觸、無壓力、無印版的印刷技術(shù)，預(yù)先將各種不同的功能材料制成墨水灌裝到墨盒，通過計(jì)算機(jī)將圖文信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號，然后控制噴嘴移動和墨滴形成，并利用外力將墨滴擠出，墨滴噴射沉積到相應(yīng)位置形成所需圖案，實(shí)現(xiàn)精確、定量、定位沉積，完成最終的印制品。噴墨打印技術(shù)的關(guān)鍵有墨水的研制、打印頭與打印系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、溶劑揮發(fā)控制等。其中，高分子聚合物墨水的研制最為重要，因?yàn)閲姵鲆旱蔚木鶆蛐灾饕Q于墨水的物理特性，如適當(dāng)?shù)酿ば院捅砻鎻埩?。通過噴墨打印技術(shù)，可將PLED平板顯示器帶入大尺寸領(lǐng)域。

（4）激光熱轉(zhuǎn)印
激光熱轉(zhuǎn)印是一種全彩色AMOLED像素圖形制備技術(shù)，具有精度高、分辨率高、可靠性好、轉(zhuǎn)印的薄膜厚度均勻、可實(shí)現(xiàn)多層薄膜轉(zhuǎn)移、適用于大尺寸基板的優(yōu)勢，是制備高分辨率、大尺寸、全彩色AMOLED的理想方法。激光熱轉(zhuǎn)印技術(shù)制備AMOLED，是通過一套供體膠片、一組高精度激光成像系統(tǒng)和一副襯底完成。具體過程包括：首先將熱轉(zhuǎn)印的供體壓在襯底上，供體與襯底受體表面必須緊密接觸；然后用激光對供體的成像模板曝光，使成像圖案從供體與受體接觸的表面向受體傳輸層釋放，最終附著在受體的表面?zhèn)鬏攲由?；最后將供體剝離，完成曝光區(qū)域內(nèi)的高分辨率條紋的印制。大環(huán)境下進(jìn)行的激光熱轉(zhuǎn)印技術(shù)制備的OLED的效率和色純度可與真空熱蒸鍍的小分子OLED相媲美。

3. 陰極工藝
傳統(tǒng)的陰極制備方法是將固體塊狀、條狀或絲狀銀、鎂、鋁等金屬通過真空熱蒸鍍搭配金屬掩膜板得到所需薄膜圖形。近年來，由于制備工藝簡單、設(shè)備成本低，快速發(fā)展的濕法制備技術(shù)正不斷向產(chǎn)業(yè)化方向的大規(guī)模生產(chǎn)邁進(jìn)。要實(shí)現(xiàn)全濕法制備OLED，陰極的濕法制備工藝需要緊跟有機(jī)功能層濕法制備的發(fā)展步伐。經(jīng)過配置墨水、成膜和后處理得到的陰極導(dǎo)電率正逐步逼近真空蒸鍍陰極的水平。其中，銀納米顆粒是濕法制備電極的研究熱點(diǎn)。

4. 封裝技術(shù)
提高OLED的壽命達(dá)到商業(yè)化水平是實(shí)現(xiàn)OLED產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵問題之一，而水氧和灰塵接觸電極甚至有機(jī)層會導(dǎo)致OLED的電極出現(xiàn)氣泡，工作狀態(tài)下發(fā)光區(qū)域出現(xiàn)黑斑，加速器件老化，降低OLED的穩(wěn)定性。通過器件封裝隔絕水氧和灰塵是提高OLED壽命的有效途徑。目前常用的封裝技術(shù)有玻璃或金屬蓋板封裝、薄膜封裝、銦封接、熔塊熔接密封等。傳統(tǒng)的蓋板封裝是在充滿惰性氣體的手套箱內(nèi)，用環(huán)氧樹脂紫外固化膠將玻璃基板和玻璃或金屬蓋板粘接，從而將夾在蓋板、基板間的有機(jī)層和電極密封，隔絕外界大氣中的氧氣、水汽和灰塵。為了防止密封環(huán)境中仍殘留少量水氧，可提前加入干燥劑。薄膜封裝是采用一定的薄膜沉積技術(shù)制備保護(hù)層來替代蓋板加密封膠的組合。目前薄膜封裝包括無機(jī)薄膜封裝、有機(jī)薄膜封裝以及有機(jī)/無機(jī)交替的復(fù)合薄膜封裝等。銦封接是電真空器件工業(yè)中常用的一種軟金屬真空封接方法，主要用于連接玻璃、陶瓷等材料來完成對器件的密封。銦具有熔點(diǎn)低、塑性好等特點(diǎn)，使銦封接具有許多優(yōu)勢，如封接溫度低、兼容性好、封接應(yīng)力小、精度高等。目前銦封接應(yīng)用于OLED的封接還處于探索階段。熔塊熔接密封在OLED的封接中得到越來越廣泛的應(yīng)用，是在底層基板上制作OLED像素陣列，在頂層基板上制作面積相當(dāng)?shù)牟煌该鞯娜蹓K層，隨后將頂層基板和底層基板面對面放置，中間留有空隙，最后用激光或紅外射線通過掩膜板定點(diǎn)照射熔塊密封部件，使其熔融連接熔塊層和底層基板，同時(shí)環(huán)狀包圍電致發(fā)光陣列。熔塊密封部件再固化后與熔塊層以及底層基板形成密封區(qū)域，將其中的發(fā)光陣列保護(hù)。
在oled生產(chǎn)完之后，要進(jìn)入接下來的屏幕總成貼合環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)一般是富士康，偉創(chuàng)力等等這種代工廠完成的。
主要工藝在于貼合。
此外屏幕玻璃也是一個(gè)很大的產(chǎn)業(yè)。

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LED手機(jī)屏幕是如何制造的？

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