简析OLED制造工艺 松下/索尼降低成本有何不同?
是PMOLED的典型工艺流程,PMOLED也属于OLED,但结构比AMOLED简单,没有TFT)
然而除了把灯泡"蒸"出来 还可以选择"印"出来
上面提到的这种高端大气上档次的"蒸镀"法,主要应用于RGB三色排列的典型OLED屏幕。三星的诸多OLED电视产品都是基于这种方法蒸出来的,效果很不错,三原色都非常纯粹,但成本非常高昂。这类蒸镀所用的技术叫FMM,精细金属掩模板,就是蒸镀的时候为了区分像素,盖个掩膜,所以怎么对齐,以及掩膜材料本身都会成为技术难点。
实际上,人类为了控制成本,OLED电视不止上述一种,有一类蓝光+色变换层:这种方案只需要蒸镀蓝光OLED元件,经过变换层将光转为RGB三色,这类技术受到色彩转换器开发难度的限制,并未被大规模采用。
还有一类OLED电视是白光+三种彩色滤光片,原理上和LCD液晶面板有些类似,以白色为背光,再加彩色滤光片——这种方式在成本上显然就低了很多,LG就以这种方案生产OLED电视,白光OLED+彩色滤光片也一度被认为是OLED进一步实现低成本的方案。只不过加上滤光片,透光率光色纯度都更成问题,所以亮度、对比度、色彩、节能表现理论上都不及RGB OLED。至于还有像是LG的WRGB OLED(四个子像素)之类,这里就不再做细致的讨论了。
松下认为,最后这一种方法存在画质上的缩水,成本也不见得多低,还是RGB OLED靠谱。但是FMM蒸镀成本又很高,那该怎么办呢?所以他们在2013年的CES展会上,展示了一种采用自主研发"印刷"工艺的、而且据他们自己说是当时全球最大4K OLED电视(56寸)。
其实"印刷"技术不算新鲜,LCD液晶屏广泛应用这种技术,像LCD所用的彩色滤光片,RGB三种颜色色块就是犹如喷墨打印机一样印刷上去的。只需要确定RGB三个次像素之间的点距,就可以开始印刷啦:松下针对OLED的印刷技术是直接在大尺寸的玻璃基板上涂色,相比FMM蒸镀,不需要高温真空环境,制造工艺要求低不少,成本也自然就更低了。
这种工艺实际上也并非尽善尽美,尤其蓝色材料效率与寿命是个大问题。这也是在很多人看来,为什么松下的这类电视会有偏黄的原因所在。当年的CES展会上,就有人提出过这个问题。
不过上个月月底的最新消息,日本的许多企业似乎有意这种技术。三菱化学就在开发"印刷方式"生产OLED面板的新材料,虽然最早也要等到2017才会进入量产,当前三菱化学已经向日本国内外的面板厂商提供样品。据说他们的"印刷"方式相比"蒸镀",可将材料费控制在1/10,这无疑是生产成品的大幅降低——而且此前并没有微米单位的细微分涂技术,三菱化学开发出了能被薄薄地准确涂在狭小面积上的新材料。
想想OLED电视的成本真正能降下来,还有点小激动呢。
索尼的改良:把蒸镀与印刷结合起来
其实FMM蒸镀和印刷(或者叫湿法制备)并非这道工序中的唯二解决方案,还有激光转印这样的方案(虽然也需要蒸镀)。不过印刷是当前最具诱惑力的一种技术,因为成本低、效率高,也是未来生产柔性OLED最理想的技术。
索尼瞅准了这一点,不过显然也已经发觉了蓝色发光材料的问题。所以索尼想到了将蒸镀和印刷结合起来的方案,红绿蓝三色发光材料也就有了上图这种比较奇特的立体排列造型。
简单说来,就是先将蓝色涂料涂上形成通用层,再将红绿两种颜色先印刷、再蒸镀连接,按照上面这样的设计制造能够保证蓝色材料的寿命和发光效率。所以同在CES 2013展上,索尼同样也发布了全球最大OLED电视(貌似相比松下还在前面多加了个first的单词)。
据说采用这种工艺达成的索尼电视,完全不存在偏色的问题,甚至在观感上,能够超过成本更高、只采用蒸镀的三星、LG一类韩系电视厂商。松下和索尼早在2012年时就在TFT部分有合作,所以两者同推印刷OLED电视,而且同是全球最大尺寸,看起来也就不奇怪了。
随我们上述提到三菱化学这类日系厂商的努力,单有机成膜技术这一块,或许能随着印刷技术在墨水材料、印刷设备和工艺控制等方面的进一步改善而随之降低成本。即便当前OLED电视产品的价格还是颇高,毕竟有机成膜并非OLED制造中的唯一部分,比如封装也在其中起着至关重要的作用,这就是另外的篇章了。
人类设想中,已经放到原型产品层面的OLED产品,起码已经在展台上出现了可卷曲、如纸一样轻薄的屏幕产品,这便是可观的屏幕技术未来。值得一提的是,本文提到的有机成膜技术,只不过是OLED工艺改良发展中的一部分罢了。未来我们有机会还可详解更多技术细节,比如松下将OLED结构中的阴极改用透明材料,研制出了称为
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