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      應用于OLED的微針點壓電式噴墨技術方案

      編輯:zengcong 2010-12-22 09:52:02 瀏覽:1777  來源:

        在新一代顯示技術中,萬眾矚目的當屬OLED技術。目前,已有眾多大廠相繼投入研發,并取得諸多突破。產業界發表最新改良的“微針點壓電式(Micro Piezo)噴墨技術”,并應用于大尺寸OLED電視制程,成功解決過去無法克服的均勻成膜問題。此項重大突破,代表著在不久的未來,37寸以上的1,080p OLED電視便可進入量產階段。

        上述OLED電視的最大優點在于快速的畫面反應時間、高對比度、低功耗、超薄及寬廣視角等,然而目前要量產電視所需的大尺寸OLED顯示器仍有一大障礙,亦即缺乏可落實于大尺寸基板上均勻成膜的技術,以便有效消除過去在大面積有機電致發光(EL)面板制程上令人頭痛的亮度差異弊病。

        目前大部分OLED產品所采用的真空熱蒸鍍法(VTE),是在一個真空室內,將遮罩放置于接近基板的位置,并以此決定要涂附于基板上材料的型式。由于該法在蒸鍍過程中會產生高溫而可能使遮罩位移,容易導致成模不均勻及精密度偏低,從而產生亮度不均的缺陷。

        因此,業界開始尋找替代方案,希望能將亮度不均缺點降至最低。使用小型噴墨印字頭,將OLED材料直接涂布于面板之上,被視為一種新興的解決方案。利用噴墨技術制造OLED產品的方法,一般會在噴頭上設置多個噴嘴,但無論將噴墨印字頭制造的多精準,每個噴嘴的墨水量仍會有些微的差異,若沒有經過精準的調校,在成膜的過程中,仍會造成發光層厚度不均,導致MURA的發生(顯示器亮度不均勻造成各種痕跡的現象)。即使該亮度不均現象已降低許多,但仍能為人眼所查覺,使得該面板被歸類為瑕疵品或次級品。

        為改善上述現象,在噴墨印制的過程中,必須更精準地控制出墨量與墨滴落點。愛普生提出一種解決方案,將其原本運用于一般印表機的微針點壓電噴墨技術加以改良,精確計算墨水劑量與落點分布,成功提高OLED面板發光之均勻度。

         微針點壓電噴墨改善MURA缺陷

        在諸多影響均勻發光的因素中,每次噴出的墨水總量為一個很重要的變因。由于面板上所覆蓋的薄膜取決于墨滴中溶解物的總量與其分散程度,而為達到均勻成膜,該變異量必須控制在小于1%的范圍內,因此控制每滴墨滴之間的變異量變得非常重要且復雜。測量該變異方式是,先將不同劑量墨點涂布于基板上,待其干燥后再量測每個聚合物點的高度及形狀,從而計算出厚度落差。圖1為運用本法所得出的墨水量差異范例。

        獲得墨水量準確度之訊息后,接下來要面對的問題是如何將其中的變異縮小。透過調整不同列印頭的輸入訊號波形(圖2),該列印頭的墨水射出量即能獲得控制。

         產業界所開發的智慧型墨點調控技術(VSDT),能借由改變噴嘴電壓的波形,讓該噴頭噴出三種不同大小的墨點,接著再將各個不同大小的噴點組合成一個畫素。通常一個噴嘴一次所噴出的墨量約為十億分之一公升(pl),但若該畫素在調整前包含的墨水量較多,則須增加小噴點的比例,反之則是增加大噴點的比例。

        使用上述方法,不但可提高列印的精確度(劑量誤差低于1%)及速度,也不須要反覆地進行測量調整作業,甚至可達到幾個月內只要進行一次修正的頻率。

        上面所提到的測試用基板,為特別制作的測試用元件群組(TEG)。該群組將噴墨技術運用在組成發光元件的紅綠藍(RGB)三色發光層(EML)、電洞傳遞層(HTL)及中間層(IL)等五個基本層中(圖3),然后以真空熱鍍法來處理電極成膜的部分。

        衡量墨水量調控結果的方法,為利用光學表面輪廓測量儀,來量測系統和畫素發光量以比較畫素空間中的墨水量。圖4及圖5中,比較無調控與有調控之下的畫素發光量和畫素所含墨水量,顯示出經過調控的系統,在兩方面的精準度都顯著提高。顯示面板亮度不均的情況由原先的平均50%左右,降至僅4.7%;而成膜后的膜厚差異則由原本的6%降至0.4%以下。

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