1. 设备的核心组成部分
整个制造流程涉及多个设备和工艺步骤,主要分为以下几个部分:
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FMM清洁/检查/存储站 (FMM Cleaner/Inspection/Stock)
- FMM(Fine Metal Mask,精细金属掩膜)是实现OLED图案化的重要工具。
- 这里对FMM进行清洁、检查,并进行存储准备,以确保精确的图案转移过程。
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FMM AGV(自动导引运输系统)
- AGV(Automated Guided Vehicle)用于在制造设备之间自动传送FMM等材料,提升生产效率。
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CST(设备接口单元)
- CST是连接各个工艺设备的接口,用于材料的进出传送。
2. OLED器件制造的具体工艺步骤
OLED制造分为以下几个关键的层沉积过程:
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有机层蒸镀
- HIL(空穴注入层):
- 改善阳极与有机层之间的载流子注入效率。
- HTL(空穴传输层):
- 为空穴提供传输路径,减少注入势垒。
- EML(发光层):
- OLED的核心发光区域,负责光的产生。
- 包括R、G、B发光材料层,分别对应红、绿、蓝颜色的像素。
- ETL(电子传输层):
- 提高电子传输效率,减少电子与空穴的复合损失。
- HIL(空穴注入层):
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O2等离子清洗
- 在基板沉积之前,通过氧等离子体清洁基板表面,去除污染物,改善有机材料与基板的粘附性。
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阴极层沉积
- 阴极(Cathode) 通常由低功函数金属(如Li、Mg:Ag等)组成,用于提供电子注入。
- 封装层(Capping Layer):保护器件,防止氧气和水分渗透,延长OLED寿命。
3. TFT背板(Thin-Film Transistor Backplane)
- OLED器件需要由TFT背板提供像素驱动和电流控制。
- 背板工艺包括低温多晶硅(LTPS)或金属氧化物(如IGZO)技术,确保像素稳定性和高分辨率。
4. 封装工艺 (Encapsulation)
OLED器件非常敏感,容易受水分和氧气影响,因此需要进行封装:
- 有机封装:通过薄膜材料覆盖器件表面,防止外界物质渗透。
- Getter(吸气剂):用于吸附残留的水分和氧气,进一步保护器件。
- 玻璃减薄与切割:
- 减薄玻璃基板,降低器件重量,适用于柔性显示器或轻薄显示屏。
- 切割成所需的器件尺寸。
5. 层结构总结
示意图右下角展示了OLED器件的多层结构,包括:
- 阳极(Anode)
- HIL(空穴注入层)
- HTL(空穴传输层)
- EML(发光层):R、G、B分层
- ETL(电子传输层)
- 阴极(Cathode)
- 封装层(Capping Layer)
6. 制程自动化
通过FMM AGV等自动化设备,整个制造流程实现了高度自动化和高精度控制,确保器件的性能和生产效率。
总结
通过设备示意图详细展示了OLED器件的制造流程,包括:
- FMM清洁与传输系统
- 关键的有机层沉积工艺(HIL、HTL、EML、ETL)
- 阴极和封装工艺
- TFT背板的支持
整个流程高度自动化,结合精细金属掩膜(FMM)技术,实现了高分辨率、高性能的OLED显示器制造。这是理解OLED量产和精密制造的核心步骤。