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鄒小姐：13326633089 -
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說到顯示技術(shù)，大家最熟悉的可能還是LCD和LED液晶顯示屏，但若您現(xiàn)在再去商城采購，會發(fā)現(xiàn)OLED（有機發(fā)光二極管）顯示技術(shù)已經(jīng)成為了新的主流。
OLED技術(shù)是指有機半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場驅(qū)動下，通過載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的現(xiàn)象。作為一種固態(tài)自發(fā)光技術(shù)，OLED不需要以前用LCD搭配LED背光源的組合，因此可以將電視厚度做得很薄，可視角度更廣、功耗更低、色彩也更豐富，并且可以在塑料、樹脂等不同的柔性襯底材料上進(jìn)行生產(chǎn)，實現(xiàn)軟屏，因此越來越受到消費者的喜愛。
LG的OLED屏幕宣傳圖
在OLED的制造工藝中，“蒸鍍”是其中的精華部分也是難點，是指在高真空狀況下，將所要蒸鍍的材料利用電阻或電子束加熱，在真空腔體內(nèi)使用坩堝加熱OLED材料使原子蒸發(fā)，到達(dá)并附著在基板表面上的一種鍍膜技術(shù)。
OLED發(fā)光原理示意圖
在OLED中，除了發(fā)光材料外，就連金屬電極等也是這么蒸上去的，因此坩堝的好壞直接影響著OLED制程的良率。若選擇不合適的坩堝，就會造成坩鍋里的材料蒸鍍不完全，達(dá)不到設(shè)備要求的沸點，無法附著在基板表面上，不僅浪費時間、人力，還會造成蒸鍍材料無法有效應(yīng)用、制程良率變差，增加原物料成本負(fù)擔(dān)。因此選用一個好坩堝，就是一個好的開始。
OLED蒸鍍用坩堝的材質(zhì)選擇
常用的支撐物有：W、Mo、Ta，耐高溫的金屬氧化物、陶瓷或石墨坩堝等，不過也要注意支撐材料與蒸發(fā)物之間可能會發(fā)生反應(yīng)。目前OLED蒸鍍材料主要以有機物和金屬為主，可使用以下三種材質(zhì)的坩堝。
1、鉭(Ta)
鉭是一種堅硬藍(lán)灰色的稀有過渡金屬，它具高延展性、化學(xué)穩(wěn)定性高，不與其他化合物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，熔點高達(dá)2996°C，主要存在于鉭鐵礦中。鉭的硬度適中，富有延展性，可以拉成細(xì)絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小。鉭有非常出色的化學(xué)性質(zhì)，具有極高的抗腐蝕性。無論是在冷和熱的條件下，對鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應(yīng)。
鉭坩堝
鉭可用來制造蒸發(fā)器皿等，也可做電子管的電極、整流器、電解電容，也常作為合金的次要成份，醫(yī)療上用來制成薄片或細(xì)線，縫補破壞的組織。鉭的抗腐蝕性主要來源于其表面生成的穩(wěn)定的五氧化二鉭（Ta2O5）保護(hù)膜，能很好地抵御氧化，所以可作真空蒸鍍部件的坩鍋材料。許多抗腐蝕部件都需要用到鉭。
2、特種石墨(Graphite)
石墨是一種結(jié)晶形碳。顏色有深黑色，鐵墨色至深灰色。溶點3652℃、沸點4827℃。質(zhì)軟、表面細(xì)滑、可導(dǎo)電、化學(xué)性質(zhì)不活潑，與酸、堿等不易反應(yīng)，常常被拿來制作成坩堝，是作為多種類少數(shù)量的合金熔解最適合使用的坩堝，由于其具有良好的高溫性能和很長的使用壽命，而被應(yīng)用于大型的合金冶煉鑄造工藝及礦石的熔解分析中。同時，石墨坩鍋很好的液體及氣體防滲透性，可耐高溫，抑制粉塵產(chǎn)生。
石墨坩堝
但由于石墨坩堝在使用時基本都處于高溫條件下，而且周圍存在很多空氣，因為很容易被氧化。而且在冶煉鑄造、熔融工藝中，石墨坩堝會被嚴(yán)重腐蝕，降低其使用壽命。為了提高石墨坩堝的使用壽命，還可以往石墨坩堝中添加碳化硅等材料增強其耐腐蝕性。
3、熱解氮化硼(PBN)
熱解氮化硼（PBN）是一種六方晶系的先進(jìn)陶瓷材料，呈象牙白色，無毒，純度可以達(dá)到99.999%，耐酸堿，抗氧化，導(dǎo)熱性好，表面致密好，耐高溫，無孔隙、易加工。它是在高溫、高真空條件下，采用含硼氣體（BCl3或B2H6）當(dāng)原料，以化學(xué)氣相沉積法方式制作，不過因B2H6有劇毒，目前多以BCl3為原料。這當(dāng)中含硼氣體經(jīng)過熱解（1500~1800℃）與NH3在高溫反應(yīng)室內(nèi)反應(yīng)成氮化硼固體。
PBN材料的生長過程類似于“落雪”，即反應(yīng)中生長的六角形BN小雪片不斷地堆落在加熱的石墨基體（芯模）上，隨著時間的延長，堆積層在加厚，即形成了PBN的殼體，脫模取下即是獨立的、純的PBN部件，留于其上即是PBN涂層。相同的方法也可以用于制備PBN板材。
熱解氮化硼生長示意圖
PBN坩堝的高純度是因為它的制備過程無須添加任何燒結(jié)劑，因此在真空下的使用溫度高達(dá)1800度，氣氛保護(hù)下使用溫度最高可達(dá)2100℃（一般用氮氣或者氬氣），目前在蒸鍍/分子束磊晶（MBE)/GaAs長晶等用途上用最多。不過因沉積速度很慢，因此PBN坩堝價格相當(dāng)昂貴，多為小尺寸坩堝。
PBN坩堝
該怎么挑選？
當(dāng)然是要從實際出發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求再進(jìn)行選擇。比如說蒸鍍材料不同，可以配合的坩鍋也就不同，因為要升溫到材料要求的沸點并不是每個材質(zhì)的坩鍋都能配合，所以得依據(jù)材料特性量身定做，才能達(dá)到將材料充份蒸鍍的目的。此外，坩堝材質(zhì)的密度、熱導(dǎo)率等也是要根據(jù)實際生產(chǎn)情況來決定。因此OLED蒸鍍用坩堝一般都需經(jīng)客制化生產(chǎn)，才能達(dá)到好的效果。
參考資料來源：科富應(yīng)用材料有限公司
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