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大幅面柔性屏的喷墨印刷.doc

上传人:无敌 文档编号:157365 上传时间:2018-03-22 格式:DOC 页数:3 大小:53.50KB
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1、大幅面柔性屏的喷墨印刷 冉紫媛 江西传媒职业学院 关键词: 功能性印刷; 柔性屏; 喷墨印刷; 显色基础; 近年来, 柔性与印刷电子这一新兴学科引起了国内印刷界、电子界的广泛关注, 越来越多的科研团队投入到该新兴领域的研发, 其中可穿戴电子产品以及柔性显示屏产业的兴起更是加速推动了柔性与印刷电子的蓬勃发展。2017 年 10 月, 京东方成都第 6 代 AMOLED 柔性显示屏生产线实现量产, 作为中国首个柔性显示屏生产线, 它采用真空蒸镀的生产技术, 成功打破韩国三星对于柔性屏量产的垄断局面。什么是柔性屏柔性屏, 简单来说就是可以弯曲变形的轻质化屏幕, 常见产品包括曲屏手机、有机电视、电子纸

2、以及可穿戴式智能设备等。柔性屏学名叫 AMOLED, 属于一种特殊的 OLED 显示技术, 将 OLED 显示结构与柔性塑料屏幕整合在一起, 得到显色、可弯曲的电子屏。柔性屏的生产方式柔性屏的生产方式有多种, 但是生产效率以及环保程度不一。传统网印、柔印、凹印、移印、喷墨印刷以及真空蒸镀均能实现柔性屏的全部或部分生产。目前柔性屏量产主要靠蒸镀技术, 但想要实现大面积显示屏的制作, 未来唯一的出路将是采用印刷电子工艺, 其中喷墨印刷应用前景最好。喷墨印刷的应用2013 年, 在美国拉斯维加斯举行的消费电子展上, 日本松下展出了采用印刷工艺制作的高清晰度大尺寸 OLED 彩色电视。根据产品性能设计

3、要求, 使用调配的特定功能性墨料, 通过数字喷墨打印技术在有机薄膜基材上实现以大面积、柔性化、薄膜轻质化等为特征的电子产品生产。柔性显示屏的制作, 依靠 R、G、B 三基色有机高分子材料, 将这些发光材料、纳米功能材料、导电材料以及其他辅助溶剂通过特定配方和分散手段调配为功能性的墨料, 然后再利用喷墨技术通过喷头有选择性地将功能性墨料喷射涂布于复合柔性基材上。柔性屏显色基础AMOLED 显示的物质基础是不同颜色类型的有机发光材料, 这种聚合物自发光材料易于配成液体墨料, 能够满足喷墨生产方式。R、G、B 三基色有机高分子材料属于自发光材料, 与液晶屏显示不同的是, 不需要背光光源支持, 也不需

4、要通过偏振过滤层对光线分解折射后才能显色。因为无偏振滤光的因素, 柔性屏的光源效率比液晶屏幕更高, 颜色也更纯粹, 有更好的显示效果。只要给予这种有机材料电流信号刺激, 就能够自己发光显色。当显现白色时, 红、绿、蓝三个次像素全部工作在最大亮度;而显现绿色时, 只有绿色有机高分子材料受到电流刺激作用。目前 AMOLED 屏幕在显示白色的功耗方面已经很接近于液晶屏幕;而除了纯白, 其他所有颜色 OLED 在功耗方面基本都比液晶屏有优势。总体而言, A M O L E D 屏幕具有出色的成像效果, 无漏光, 色彩层次感丰富, 而且功耗低。大幅面柔性屏真空蒸镀工艺可以实现柔性屏的量产, 但是该工艺对

5、工作环境要求苛刻, 要求被镀材料性能好, 能够满足它的工艺条件, 整体生产工艺复杂, 而且对被镀材料理化性能会产生一定影响。这些因素都限制了蒸镀技术在柔性屏大幅面生产中的应用。喷墨技术作为大幅面印刷产品数字化输出的唯一方式, 在柔性屏生产工艺的简单程度、生产精度等方面有着更明显的优势。由于喷墨印刷具有无印版、无压力、无接触三个典型特征, 工作状态不会发生温度变化, 也不会与介质发生接触, 使得其对承印介质的种类几乎没有限制, 对承印介质的幅面大小更是不作要求。相较于传统的蒸镀技术, 喷墨印刷还具有单个墨点控制成型精度高、在介质上定位准确等优点。利用喷墨打印技术制造大幅面柔性屏, 没有废液废料产

6、生, 绿色环保, 整体工艺简便, 功能性墨料的应用率高, 对涂布基材没有性能限制。因此, 在大尺寸柔性屏生产中, 可以充分发挥优势, 独领风骚。借助超级喷墨打印设备, 完全可以实现从纳米级别的极微小面积到数米级的大面积印刷, 实现超大型柔性电子元器件的制造。目前已有美国和日本等开发出了 OLED 大尺寸喷印设备和纳米级的超级喷墨打印机。德国默克公司和日本精工爱普生公司也达成合作协议, 爱普生向默克提供墨水技术, 使默克的 OLED 材料能配套成溶液适合于喷墨印刷工艺制作 OLED 面板。了解目前市面上使用喷墨印刷制作柔性屏的状况, 会发现大多是小批量、小范围生产, 在企业中推广程度有限, 难以

7、满足市场需要。出现这一现象的原因, 归根结底有四点:第一, 喷墨工艺需要使用的功能性墨料调配难度高;第二, 喷墨设备在柔性屏方面生产应用还不成熟稳定, 我国喷墨设备发展时间短, 原本是被用于图文信息的复制输出, 强调色彩的准确还原, 而现在却被用于功能性涂布, 为了制作某种特定的电子产品, 将印刷技术与电子技术糅合于一体并且更加偏重于电子技术;第三, 生产出的柔性屏使用寿命短, 无法媲美 LCD 屏, 像三星 AMOLED 屏还曾经存在“烧屏”问题;第四, 企业科技生产能力和动力不足, 国内喷墨印刷起步晚, 相关企业对于印刷电子技术的生产手段掌握不够, 而且也难以承担研发需要投入的资金。结语柔性屏实现量产后, 将会极大地改变我国显示屏的应用情况, 除了电视、手机等常见的电子产品外, 也可以用于制作各种家用电器的互联网显示屏, 比如电冰箱、洗衣机的按键面板, 还有装饰用画屏、医疗影幕、车载控制面板等, 未来生活将变得越来越科技化、智能化。而喷墨技术将会成为这一科技化进程的重要助手, 以数字化手段实现柔性屏大规模、大尺寸生产。

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