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什么是AMOLED面板光罩FMM?

編輯:songqiuxia 2017-09-01 10:56:43 瀏覽:6565  來源:未知

蒸鍍和OLED結(jié)構(gòu)

  目前有兩種OLED技術(shù)方式。

  一種是WOLED技術(shù)。

  另一種是FMM(精細(xì)金屬遮罩,F(xiàn)ineMetal Mask,也叫精細(xì)金屬掩膜板),采用紅、綠、藍(lán)像素并置法(RGB-SBS,Side-By-Side),由紅、綠、藍(lán)像素分別發(fā)光所組成,不僅能獲得較佳色彩飽和度,還能省電,但大尺寸蒸鍍(Evaporation)非常不容易。

  要了解什么是蒸鍍,得先從OLED的結(jié)構(gòu)講起。OLED的典型結(jié)構(gòu)是在ITO玻璃上制作一層幾十納米厚的發(fā)光材料—也就是通常所說的OLED屏像素自發(fā)光材料;

  發(fā)光層上方有一層金屬電極,電極加壓,發(fā)光層產(chǎn)生光輻射;從陰陽兩極分別注入電子和空穴,被注入的電子和空穴在有幾層傳輸,并在發(fā)光層復(fù)合,激發(fā)發(fā)光層分子產(chǎn)生單態(tài)激子,單態(tài)激子輻射衰減發(fā)光。

  燕鍍就是在真空中通過電流加熱,電子束轟擊加熱和激光加熱等方法,使被蒸材料蒸發(fā)成原子或分子,它們隨即以較大的自由程做直線運(yùn)動(dòng),碰撞基片表面而凝結(jié),形成薄膜。

  可以說,蒸鍍是OLED制造工藝的精華部分,通過金屬掩模板FMM 精密開孔將發(fā)光有機(jī)材料蒸鍍到基板上面,F(xiàn)MM的開孔直像素高低。開孔越小,像素越高。

  有機(jī)材料蒸鍍示意圖

  三星的諸多OLED電視都是基于這種方法蒸出來的。

  FMM發(fā)展歷程

  說起FMM的發(fā)展歷程不得不提FMM的前身,早在CRT顯示器問世的時(shí)候, 日本DNP就開始使用蝕刻技術(shù)制作金屬蔭罩(shadowmask),這個(gè)算是FMM的前身了。

  實(shí)際上正是DNP在金屬蝕刻上的技術(shù)沉淀,使得三星電子在開始做OLED顯示器的時(shí)候首先想到的是使用Mask技術(shù),也正是因?yàn)榇伺e動(dòng)拯救了DNP。

  業(yè)界人士都知道,DNP在制作金屬蔭罩的時(shí)候花費(fèi)巨資建設(shè)了一條全鈦?zhàn)詣?dòng)蝕刻線,后來LCD風(fēng)靡,CRT被完全取代,這條豪華蝕刻線面臨淘汰的結(jié)局。

  隨著三星在OLED上的成功,也隨著OLED的顯示優(yōu)勢(shì)逐漸被消費(fèi)者接受,DNP也因此起死回生。

  三星手機(jī)Galaxy系列成功應(yīng)用了OLED顯示屏,取得了不菲的成

  績(jī), 這樣DNP的產(chǎn)能也只能勉強(qiáng)保證三星的需求,其他客戶的需求被往后排配。也就是說面板廠商的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于FMM的供應(yīng)能力。

  此外, 隨著消費(fèi)方向及技術(shù)發(fā)展,OLED面臨著兩個(gè)分化:

  一, 大尺寸需求, 以電視為主;

  二, 中小尺寸需求, 以手機(jī)和移動(dòng)顯示為主。

  當(dāng)然也有人按照屏體物理特性把OLED接下來的發(fā)展方向歸納為柔性可彎折和硬屏,這些無非選擇不同的載體的結(jié)果, 與FMM關(guān)系不大。

  大尺寸OLED顯示技術(shù)目前比較成功的是LGD的WOLED技術(shù)和凸版印刷的噴墨打印式OLED電視,這些技術(shù)都沒有采用FMM。

  嚴(yán)格來說這些技術(shù)都不是真正的OLED顯示技術(shù),與真正的OLED顯示屏來比較,這兩種技術(shù)都犧牲了這樣那樣的優(yōu)點(diǎn), 就目前來看這兩種技術(shù)的發(fā)展也遇到了各自的瓶頸。

  如果此階段有新的技術(shù)或者方案能夠解決大尺寸FMM的制造難題,相信OLED電視最終會(huì)回歸使用FMM蒸鍍技術(shù)。

  在小尺寸顯示屏的應(yīng)用中, 消費(fèi)者越來越關(guān)注PPI,特別是VR的問世,更是對(duì)PPI提出了苛刻的要求,這就要求FMM必須突破高分辨率難題。

  然而以DNP為代表的蝕刻工藝,在其工藝本身來說就存在了不可逾越的寬厚比問題,要想獲得更精細(xì)的開孔,沒有別的辦法,只能降低材料的厚度。

  當(dāng)材料的厚度降低20μm及以下的時(shí)候,各種問題接踵而至: 降低厚度材料本身的均勻性問題、加工難度等。

  即使能夠解決這一系列問題,也最多只能將開孔提升至25μm左右, 這個(gè)開孔大小換算出來的物理PPI大約是338,要知道VR對(duì)顯示屏的最低物理分辨率的需求也是440起步。

  綜上所述的兩方面原因,產(chǎn)量需求及PPI的需求,使得越來越多的人和技術(shù)單位投入到FMM行業(yè)的研究中,先后有韓國(guó)、臺(tái)灣、大陸都能找到可以配合生產(chǎn)FMM的企業(yè)和公司,由于技術(shù)和起步的原因這些公司的技術(shù)水平與可提供的產(chǎn)品也不盡相同。

  最小開口尺寸決定了0LED顯示屏的分辨率,開口越小,分辨率越高,顯示屏越高端。

  隨著越來越多的人力物力投入FMM行業(yè),各種技術(shù)也不斷被發(fā)現(xiàn)。

  目前比較主流的有四大工藝:

  蝕刻工藝,不斷減薄基材的厚度, 以期獲得更精細(xì)的開孔;電鑄工藝,利用電鑄工藝特點(diǎn)可以突破蝕刻工藝的瓶頸,開孔更精細(xì),缺點(diǎn)是無法滿足特定的蒸鍍角以及與Invar匹配的物理特性;蝕刻+激光復(fù)合材料,利用蝕刻Invar形成基材,在基材上覆PI材料,再利用激光工藝在PI表面形成精密開孔, 以達(dá)到與FMM功能相同的效果。該方法可行性較好,但是設(shè)備要求過于苛刻,不適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。混合工藝,利用電鑄+電鑄或者電鑄+蝕刻等混合工藝,其中電鑄+蝕刻工藝無論是可行性還是產(chǎn)業(yè)化都具有獨(dú)特的優(yōu)越性,未來最有希望在這個(gè)工藝上突破高PPI難題。

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