在新一代顯示技術(shù)中,萬(wàn)眾矚目的當(dāng)屬OLED技術(shù)。目前,已有眾多大廠相繼投入研發(fā),并取得諸多突破。產(chǎn)業(yè)界發(fā)表最新改良的“微針點(diǎn)壓電式(Micro Piezo)噴墨技術(shù)”,并應(yīng)用于大尺寸OLED電視制程,成功解決過(guò)去無(wú)法克服的均勻成膜問(wèn)題。此項(xiàng)重大突破,代表著在不久的未來(lái),37寸以上的1,080p OLED電視便可進(jìn)入量產(chǎn)階段。
上述OLED電視的最大優(yōu)點(diǎn)在于快速的畫面反應(yīng)時(shí)間、高對(duì)比度、低功耗、超薄及寬廣視角等,然而目前要量產(chǎn)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(shí)于大尺寸基板上均勻成膜的技術(shù),以便有效消除過(guò)去在大面積有機(jī)電致發(fā)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(chǎn)品所采用的真空熱蒸鍍法(VTE),是在一個(gè)真空室內(nèi),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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫而可能使遮罩位移,容易導(dǎo)致成模不均勻及精密度偏低,從而產(chǎn)生亮度不均的缺陷。
因此,業(yè)界開始尋找替代方案,希望能將亮度不均缺點(diǎn)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(shù)制造OLED產(chǎn)品的方法,一般會(huì)在噴頭上設(shè)置多個(gè)噴嘴,但無(wú)論將噴墨印字頭制造的多精準(zhǔn),每個(gè)噴嘴的墨水量仍會(huì)有些微的差異,若沒(méi)有經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)的調(diào)校,在成膜的過(guò)程中,仍會(huì)造成發(fā)光層厚度不均,導(dǎo)致MURA的發(fā)生(顯示器亮度不均勻造成各種痕跡的現(xiàn)象)。即使該亮度不均現(xiàn)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(jí)品。
為改善上述現(xiàn)象,在噴墨印制的過(guò)程中,必須更精準(zhǔn)地控制出墨量與墨滴落點(diǎn)。愛普生提出一種解決方案,將其原本運(yùn)用于一般印表機(jī)的微針點(diǎn)壓電噴墨技術(shù)加以改良,精確計(jì)算墨水劑量與落點(diǎn)分布,成功提高OLED面板發(fā)光之均勻度。
微針點(diǎn)壓電噴墨改善MURA缺陷
在諸多影響均勻發(fā)光的因素中,每次噴出的墨水總量為一個(gè)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(dá)到均勻成膜,該變異量必須控制在小于1%的范圍內(nèi),因此控制每滴墨滴之間的變異量變得非常重要且復(fù)雜。測(cè)量該變異方式是,先將不同劑量墨點(diǎn)涂布于基板上,待其干燥后再量測(cè)每個(gè)聚合物點(diǎn)的高度及形狀,從而計(jì)算出厚度落差。圖1為運(yùn)用本法所得出的墨水量差異范例。
獲得墨水量準(zhǔn)確度之訊息后,接下來(lái)要面對(duì)的問(wèn)題是如何將其中的變異縮小。透過(guò)調(diào)整不同列印頭的輸入訊號(hào)波形(圖2),該列印頭的墨水射出量即能獲得控制。
產(chǎn)業(yè)界所開發(fā)的智慧型墨點(diǎn)調(diào)控技術(shù)(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(diǎn),接著再將各個(gè)不同大小的噴點(diǎn)組合成一個(gè)畫素。通常一個(gè)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(diào)整前包含的墨水量較多,則須增加小噴點(diǎn)的比例,反之則是增加大噴點(diǎn)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(jìn)行測(cè)量調(diào)整作業(yè),甚至可達(dá)到幾個(gè)月內(nèi)只要進(jìn)行一次修正的頻率。
上面所提到的測(cè)試用基板,為特別制作的測(cè)試用元件群組(TEG)。該群組將噴墨技術(shù)運(yùn)用在組成發(fā)光元件的紅綠藍(lán)(RGB)三色發(fā)光層(EML)、電洞傳遞層(HTL)及中間層(IL)等五個(gè)基本層中(圖3),然后以真空熱鍍法來(lái)處理電極成膜的部分。
衡量墨水量調(diào)控結(jié)果的方法,為利用光學(xué)表面輪廓測(cè)量?jī)x,來(lái)量測(cè)系統(tǒng)和畫素發(fā)光量以比較畫素空間中的墨水量。圖4及圖5中,比較無(wú)調(diào)控與有調(diào)控之下的畫素發(fā)光量和畫素所含墨水量,顯示出經(jīng)過(guò)調(diào)控的系統(tǒng),在兩方面的精準(zhǔn)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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