技术原理 OLED 器件由阳极、空穴注入 / 传输层、发光层、电子注入 / 传输层、阴极等部分组成。喷墨打印 OLED 技术是将含有 OLED 材料的墨水,通过喷墨头的喷嘴喷射到基板上的指定位置,直接形成图案化的发光层,经过干燥等工序除去溶剂后,完成 OLED 材料的印刷,进而实现图像显示. 优势 材料利用率高:喷墨打印技术可按需喷射墨滴,材料利用率能达到约 90%,相比之下,传统蒸镀技术的材料利用率仅 5%-20%,大大节省了原材料成本. 无需高精度掩膜版:传统蒸镀工艺需要使用大尺寸精细金属掩膜板来实现图案化,而喷墨打印技术通过喷墨头直接将墨水喷射到指定位置进行图案化,不受掩膜版的限制,有助于实现大尺寸的显示面板,同时也降低了设备投资成本. 无需真空环境:蒸镀工艺需要在真空环境下进行,而喷墨打印技术可在常压下生产,对生产环境的要求相对较低,进一步降低了生产成本. 可实现高分辨率和大尺寸面板:目前实验室所使用的按需式打印机的喷嘴内径通常在 20-80μm 之间,墨滴体积约为几十 pl,可打印图案宽度为 50μm 。并且随着技术的发展,喷墨打印设备正朝着多喷头、高精度方向发展,未来有望实现更高的分辨率和更大尺寸的 OLED 面板. 难点与挑战 墨水稳定性问题:墨水的稳定性是印刷制成的关键因素,除自身性质变化外,运输、灌入过程中引入的气泡等问题,会影响墨水质量和印刷效果,目前去除气泡还缺乏良好的解决方法. 喷头要求高:在中型平台以上一般需采用单喷头多喷头嘴系统,以提高生产效率和均化每个像素点内墨水体积,但这对喷头的精度和控制技术要求较高. 成膜问题:墨水在印刷到基板上时,表面会开始挥发,墨水边缘挥发速度较快,容易出现咖啡环现象,影响成膜质量. 对 OLED 价格的影响 喷墨打印 OLED 技术从多个方面降低了成本,从而有望使 OLED 价格降低: 材料成本降低:如前文所述,该技术高达约 90% 的材料利用率,相比传统蒸镀技术,可大幅减少原材料的浪费,降低了材料成本. 设备投资减少:无需高精度掩膜版和真空蒸镀设备,使得生产设备的投资成本降低,同时也减少了设备维护和运行的费用. 生产效率提升:多喷头系统等技术的发展可提高生产效率,在大规模量产时,能够有效分摊固定成本,进一步降低单位产品的成本. 良率提高:以 TCL 华星为例,其通过 5.5 代印刷 OLED 显示面板试产线的小批量量产,发现良率在短时间内得到了一定的控制,达到了公司的预期。良率的提高意味着生产成本的降低和产品价格的更具竞争力.
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