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光電/顯示技術  

新式噴墨列印技術降低OLED製造成本

上網時間: 2013年11月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:噴墨印表機  OLED  顯示器  有機發光二極體  智慧手錶 

有機發光二極體(OLED)顯示器具有色彩更豐富、既輕且薄的優點,而且可以製造成可撓曲、可穿戴或甚至是捲起來的顯示器。然而,OLED的一大缺點就是價格較高。如今,加州一家新創公司宣稱已經找到能以較低價格製造出 OLED 的解決方法了。

在日前於加州舊山金舉行的印刷電子展(Printed Electronics 2013)上,總部設於美國加州Menlo Park的Kateeva Inc.發表一項能夠以噴墨列印方式製造出OLED顯示器的技術── Yeildjet 。

「Yieldjet 是專為大規模生產 OLED 而從頭打造的首款印製平台,」Kateeva 公司總裁兼共同創辦人Conor Madigan表示,「我們已經為噴墨印製OLED的技術解決了從研發到生產過程中的所有關鍵問題。」

Kateeva公司的Yieldjet平台能夠透過噴墨印刷技術印製出OLED顯示器
Kateeva公司的Yieldjet平台能夠透過噴墨印刷技術印製出OLED顯示器
(來源:Kateeva)

目前, OLED 必須在真空室中用光罩沉積有機材料的方式製造出來,但這種方式十分浪費材料,而且也會對良率產生不利影響,例如光罩改變時會產生雜散顆粒。

「高達90%的沉積材料都被浪費掉了,」Madigan說 ,「而即使是一微米大小的顆粒都可能破壞一個畫素。」

而這種噴墨列印方式只在需要時才沈積材料,可使原材料更具經濟效益。根據Kateeva表示, Yieldjet 平台所產生的雜散顆粒也較少,並能在產生的顆料造成問題以前先行擷取出來,因而能使良率提高10倍以上。

三星的智慧手錶原型採用可撓式OLED顯示器
三星的智慧手錶原型採用可撓式OLED顯示器
(來源:Samsung)

OLED製造商關切的另一項重點是顯示器的使用壽命,可能會因為空氣中的氧和濕氣帶來負面影響。因此,傳統上,必須在真空室進行沈積,才能讓材料隔離氧氣和與濕氣。然而,噴墨印表機卻不能在真空中進行列印,使其他噴墨印表機製造商只得在空氣中進行操作,導致精密的有機薄膜在製造過程中被暴露於氧氣和濕氣中,嚴重影響 OLED 的使用壽命。

「在空氣中進行印製本身就會降低設備的品質,」Madigan說。

為了解決這個問題,Kateeva在 OLED 製造過程中先將印製機隔離在氮氣環境中,從而使透過 Yieldjet 平台製造的 OLED 顯示器壽命可望提高兩倍。

Kateeva公司聲稱已經解決的第三個關鍵問題是印刷的均勻度。只要曾經使用過噴墨印表機的人都知道噴墨堵塞時可能造成列印影像不連續的條帶效應(banding effect),這也會對於 OLED 面板的製造良率造成嚴重的影響。然而,Kateeva宣稱經由噴墨壓印繪圖的學習經驗,他們已經解決了這個問題。

Madigan介紹道:「我們借用了繪圖藝術產業用的演算法(用於改善噴墨印表機噴嘴產生畫面不均勻的問題),並將這種演算法應用在 OLED 的製造過程中,直接監控在我們印製系統中的所有噴嘴,使我們可隨時清楚掌握每一滴從噴嘴中流出的量。」

Yieldjet是一款八代尺寸的印製機台,可印製達2,500 x 2,200mm(98 x86 吋)的 OLED顯示器面板,以及用於可撓式顯示器的小型面板。Kateeva公司聲稱,目前Yieldjet平台已經用於幾家客戶了,預計採用Yieldjet製造的OLED顯示器將在2014年後出現。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Ink-Jet Printing for OLED Displays Debuts; Ink-jet printing is less costly,by R. Colin Johnson)





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