OLED的关键制造工艺之蒸镀技术

OLED拥有卓越的颜色和画质的原因是其自发光性。显示屏幕的自发射意味着光和颜色都由像素自身发射。这个概念与使用像LCD这种接收来自外部光源（背光源）的光并通过滤光片控制光颜色的类型形成对比。

在显示器中，像素形成的方式称为色彩图案化。 基于红，绿和蓝三原色（通常三个子像素组成一个像素）的子像素必须被没有误差的图案化，这样显示器的屏幕才可以完全准确的显示内容。那么如何制造一个自发光OLED像素？

行业中有各种各样的方法，大规模生产最常用的方法是蒸镀。目前实现高精度，大容量OLED微单元彩色图案化的唯一方法是通过蒸镀。

蒸镀是OLED的核心工艺之一，也是OLED制造工艺五大步骤的第二个阶段。

［LTPS］→［蒸镀］→［封装］→［单元］→［模块］

如果用LTPS（低温多晶硅）控制发光的各个像素，蒸镀过程则是制造能够产生光和颜色的自发光像素本身。

让我们来回顾一下。

OLED是由在玻璃基板上发射红色（R），绿色（G）和蓝色（B）的有机发光层，以及用于保护有机发光层的结构组成。 仔细观察有机发光层，可以看到HIL和ETL等辅助层结合在一起。这有助于提高发光效率，使发光效率比仅RGB发出的光更高。

形成有机层的最常用的方法是“蒸镀”。 蒸镀类似于蒸发。

在锅里烧开水时，蒸气就行成锅盖上的露水。不同之处在于蒸镀使用有机材料代替水，并且在真空状态而不是在正常的大气压力下进行加热。

蒸镀必须先在真空中进行，也就是在称为真空室的设备中进行。制造好的大型LTPS背板，在真空室内进行彩色图案化。（在此基板上完成彩色图案制造之后，将根据智能手机的尺寸对单元进行切割和使用。）

一旦LTPS制造好并放置在蒸镀真空室中，然后就是在LTPS基板下面放置精密的金属掩模板（FMM）。掩模板是在薄钢板上有刻有小孔的器件，所以当有机材料蒸镀时，它只能沉积在特定的位置。如果不使用掩模板，则会将绿色和蓝色沉积在红色（R）像素上，这样将无法获得纯色。 因此，在蒸镀过程中不同的时间使用RGB相应位置和形状的不同掩模板。

当掩模板准备就绪时，将蒸发源（如有机材料等蒸发材料）放在其下，并将其加热到适当的温度。当加热开始时，分子单元中的有机小分子穿过掩模并积淀到预期位置。

上面我们讲了蒸镀的概念，这是OLED的核心工艺之一。 接下来让我们仔细看看通过蒸镀的颜色图案化过程。

下面，我们将继续谈论OLED的关键制造工艺之一“蒸镀”。 在“蒸镀第一部分”上面的最后部分，我们讨论了蒸镀的概念和原理，下面我们将讨论蒸镀的具体过程。

OLED蒸镀工艺首先在LTPS（低温多晶硅）之上形成有机层。请记住LTPS是用来控制显示器上的像素的开关。在OLED中，发光像素由有机材料构成，这些有机材料通过电信号发光和相应颜色。控制电路信号由LTPS负责，因此LTPS应该与OLED层形成连接，形成方法在“蒸镀”过程完成。

如上图所示，EML（发射层）存在于LTPS阳极上。在图中，我们只画出红色的子像素作为例子进行说明。仔细观察这个结构，可以看出辅助层分别存在于EML的上面和下面，以提高EML的发射效率。

电子从阴极被注入到EIL（电子注入层）中，并通过ETL（电子传输层）到达EML。

类似地，空穴从阳极被注入到相对侧的HIL（空穴注入层）中，并通过HTL（空穴传输层）到达EML。当EML中的电子和空穴相遇时，它们复合然后发出光。

同样的结构，不仅是红色，如果绿色和蓝色的有机发光层都能创造出来，它们被组合以形成单个像素。

那么，有机发光层是由什么样的顺序构成的，让我们通过下面动画来观察过程。

※实际上的工程构造和顺序会有所不同

基本的OLED蒸镀工艺，首先从去除LTPS（包含阳极）基板上的污垢和杂质的工作开始。在清洗和干燥衬底之后，使用plasma去除阳极残留物质，并且改善从阳极到HIL的空穴注入特性。

然后，全面蒸镀HIL（空穴注入层），然后在蒸镀HTL（空穴传输层）以形成辅助层。

接下来就是实际发光的EML层，需要使用掩模选择性地沉积在期望的位置。

随后，蒸镀ETL（沉积电子传输层）和EIL（电子注入层）以形成电子传输的辅助层，最后蒸镀阴极，从而完成有机发射层的整个沉积过程。