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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(shuō)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(yáng)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(guò)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(shuō)，蒸鍍是OLED制造工藝的精華部分，通過(guò)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(lái)的。

　　FMM發(fā)展歷程

　　說(shuō)起FMM的發(fā)展歷程不得不提FMM的前身，早在CRT顯示器問(wèn)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(lái)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(shuō)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(lái)的發(fā)展方向歸納為柔性可彎折和硬屏，這些無(wú)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(lái)說(shuō)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(lái)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(lái)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(lái)越關(guān)注PPI，特別是VR的問(wèn)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(lái)說(shuō)就存在了不可逾越的寬厚比問(wèn)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(wèn)題接踵而至： 降低厚度材料本身的均勻性問(wèn)題、加工難度等。

　　即使能夠解決這一系列問(wèn)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(lái)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(lái)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(lái)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(wú)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(guò)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(wú)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(lái)最有希望在這個(gè)工藝上突破高PPI難題。