LED手機螢幕是如何製造的?機器人觀察2017-11-24 23:51:46

LED手機螢幕是如何製造的?

手機螢幕主要由兩個步驟:一個是液晶總層,一個是觸控總層。

所謂的液晶總成是指led,lcd,oled的生產廠家,例如京東方,天馬等。觸控總成是由玻璃蓋板和觸控層貼合到一起的。

下面是:oled的生產工藝過程。

OLED因其構造簡單,所以生產流程不像LCD製造程式那樣繁複。但由於現今OLED製程裝置還在不斷改良階段,並沒有統一標準的量產技術,而主動與被動驅動以及全綵化方法的不同都會影響OLED的製程和機組的設計。但是,整個生產過程需要潔淨的環境和配套的工藝和裝置。改善器件的效能不僅要從構成器件的基礎,即材料的化學結構入手,提高材料效能和豐富材料的種類;還要深入瞭解器件的物理過程和內部的物理機制,有針對性地改進器件的結構以提高器件的效能。兩者相輔相成,不斷推進OLED技術的發展。

1. ITO基板預處理工藝

首先需要準備導電效能好和透射率高的導電玻璃,通常使用ITO玻璃。高效能的ITO玻璃加工工藝比較複雜,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計的要求,可委託廠家按要求進行切割和透過光刻形成圖案,也可在實驗室自己進行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薄膜材料的生長情況和OLED效能,必須對ITO表面進行嚴格清洗。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吸附的汙染物,然後將清洗乾淨的基片放到潔淨工作臺內,烘烤或者用高速噴出的氮氣吹乾ITO表面,最後對ITO表面進行氧等離子體轟擊或者紫外臭氧處理。ITO玻璃的預處理有利於除去ITO表面可能的汙染物,提高ITO表面的功函式,減小ITO電極到有機功能材料的空穴注入勢壘。

2. 成膜技術

製備OLED材料包括有機小分子、高分子聚合物、金屬及合金等。大部分有機小分子薄膜透過真空熱蒸鍍來製備,可溶性有機小分子和聚合物薄膜可透過更為簡單、快速和低成本的溶液法制備,先後開發出了旋塗法、噴塗法、絲網印刷、鐳射轉印等技術。金屬及合金薄膜通常採用真空熱蒸鍍來製備,為了實現全溶液法制備OLED,也開發了基於液態金屬如導電銀漿刷塗的溶液製備方法。

(1)真空熱蒸鍍

傳統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,有些則直接昇華,然後以一定的初始速度脫離材料表面向外飛散,運動到ITO表面,冷卻沉積下來形成一層薄膜。如果真空度低於10-4 Pa,真空腔內充斥著水分子、氧分子和其他雜質氣體在蒸發過程中與有機小分子材料相互碰撞,將嚴重降低成膜質量,甚至使器件效能降低乃至失效。在OLED研究初期,一般使用機械泵、分子泵聯動的兩級抽真空系統保證高真空度。近年來,在分子泵之後用濺射離子泵可抽到超高真空來製備高效能OLED。檢測腔體真空度的裝置有兩種:用於測量0。1 Pa以下低真空的熱傳導真空規,即熱偶規和電阻規,用於測量0。1 Pa以上高真空的電離規。功能層的厚度用振盪晶片檢測,有機材料的蒸鍍速率一般為0。5~2 Å/s;金屬的蒸鍍速率一般為2~5 Å/s,厚度為80~100 nm。

(2)旋轉塗覆

製備有機小分子OLED,蒸鍍小分子和金屬需要採用真空熱蒸鍍技術,裝置的成本高、維護複雜。有機聚合物的分子量較大且加熱時容易分解,因而須採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、緻密。旋轉塗覆法是預先將基片吸附在旋塗儀的旋轉臺上,然後將預先配製好的溶液滴在基片中央區域性或覆蓋整個基片,透過基片高速旋轉產生的離心力將大部分溶液甩出基片,由於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。旋轉成膜的厚度主要取決於溶液的濃度、黏度,溶劑的揮發速度,以及旋轉速度、旋轉時間。溶劑的性質,如沸點、極性等,對聚合物薄膜的形貌有很大影響。旋塗法具備溶液法成膜的優勢,但大量的溶液在旋塗的過程中被甩出基片外浪費了,不太適合大面積器件,無法實現全綵顯示,因而該技術在大規模量產中並不適用。

(3)噴墨列印

與旋塗相比,噴墨列印技術大大減少了材料的浪費,並能實現圖案化、全綵列印,適用於製備大面積器件。例如卷對卷(roll-to-roll, R2R)噴墨印刷裝置可以不受基片尺寸的限制,實現大面積器件的製備。噴墨列印是一種非接觸、無壓力、無印版的印刷技術,預先將各種不同的功能材料製成墨水灌裝到墨盒,透過計算機將圖文資訊轉化為數字脈衝訊號,然後控制噴嘴移動和墨滴形成,並利用外力將墨滴擠出,墨滴噴射沉積到相應位置形成所需圖案,實現精確、定量、定位沉積,完成最終的印製品。噴墨列印技術的關鍵有墨水的研製、列印頭與列印系統的設計、溶劑揮發控制等。其中,高分子聚合物墨水的研製最為重要,因為噴出液滴的均勻性主要取決於墨水的物理特性,如適當的黏性和表面張力。透過噴墨列印技術,可將PLED平板顯示器帶入大尺寸領域。

(4)鐳射熱轉印

鐳射熱轉印是一種全綵色AMOLED畫素圖形制備技術,具有精度高、解析度高、可靠性好、轉印的薄膜厚度均勻、可實現多層薄膜轉移、適用於大尺寸基板的優勢,是製備高解析度、大尺寸、全綵色AMOLED的理想方法。鐳射熱轉印技術製備AMOLED,是透過一套供體膠片、一組高精度鐳射成像系統和一副襯底完成。具體過程包括:首先將熱轉印的供體壓在襯底上,供體與襯底受體表面必須緊密接觸;然後用鐳射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傳輸層上;最後將供體剝離,完成曝光區域內的高解析度條紋的印製。大環境下進行的鐳射熱轉印技術製備的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

傳統的陰極製備方法是將固體塊狀、條狀或絲狀銀、鎂、鋁等金屬透過真空熱蒸鍍搭配金屬掩膜板得到所需薄膜圖形。近年來,由於製備工藝簡單、裝置成本低,快速發展的溼法制備技術正不斷向產業化方向的大規模生產邁進。要實現全溼法制備OLED,陰極的溼法制備工藝需要緊跟有機功能層溼法制備的發展步伐。經過配置墨水、成膜和後處理得到的陰極導電率正逐步逼近真空蒸鍍陰極的水平。其中,銀奈米顆粒是溼法制備電極的研究熱點。

4. 封裝技術

提高OLED的壽命達到商業化水平是實現OLED產業化發展的關鍵問題之一,而水氧和灰塵接觸電極甚至有機層會導致OLED的電極出現氣泡,工作狀態下發光區域出現黑斑,加速器件老化,降低OLED的穩定性。透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。傳統的蓋板封裝是在充滿惰性氣體的手套箱內,用環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。為了防止密封環境中仍殘留少量水氧,可提前加入乾燥劑。薄膜封裝是採用一定的薄膜沉積技術製備保護層來替代蓋板加密封膠的組合。目前薄膜封裝包括無機薄膜封裝、有機薄膜封裝以及有機/無機交替的複合薄膜封裝等。銦封接是電真空器件工業中常用的一種軟金屬真空封接方法,主要用於連線玻璃、陶瓷等材料來完成對器件的密封。銦具有熔點低、塑性好等特點,使銦封接具有許多優勢,如封接溫度低、相容性好、封接應力小、精度高等。目前銦封接應用於OLED的封接還處於探索階段。熔塊熔接密封在OLED的封接中得到越來越廣泛的應用,是在底層基板上製作OLED畫素陣列,在頂層基板上製作面積相當的不透明的熔塊層,隨後將頂層基板和底層基板面對面放置,中間留有空隙,最後用鐳射或紅外射線透過掩膜板定點照射熔塊密封部件,使其熔融連線熔塊層和底層基板,同時環狀包圍電致發光陣列。熔塊密封部件再固化後與熔塊層以及底層基板形成密封區域,將其中的發光陣列保護。

在oled生產完之後,要進入接下來的螢幕總成貼合環節。這個環節一般是富士康,偉創力等等這種代工廠完成的。

主要工藝在於貼合。

此外螢幕玻璃也是一個很大的產業。