CN113892197A - 用于生产柔性oled屏幕的工艺 - Google Patents
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Abstract
用于生产尺寸减小的、特别是用于飞行器的OLED屏幕的工艺。这些工艺利用激光切割来减小生产线上的OLED屏幕的尺寸。在切割后,等离子体涂覆工艺密封切割边缘。生产的OLED屏幕被切割的部分可以是显示屏的一部分。经尺寸减小的屏幕可以安装在飞行器中,并且经尺寸减小的OLED屏幕中的两个或更多个可以彼此相邻定位以形成阵列。
Description
相关申请
本申请要求于2019年7月5日提交的美国临时专利申请序列号62/870,839和2019年9月30日提交的美国临时专利申请序列号62/908,133的优先权。
技术领域
本发明总体上涉及用于生产柔性有机发光二极管(“OLED”)屏幕的工艺,并且更一般地涉及由标准尺寸的OLED屏幕生产用于飞行器的这种屏幕的工艺。
背景技术
现今的柔性OLED市场主要集中在智能手机、笔记本、监视器和家用显示器上。申请人先前已确定将这些屏幕并入到飞行器中的可取性和适用性。参见2019年5月28日提交的国际申请号PCT/EP 2019/063848,其全部内容通过援引并入本文。具体地说,已经发现,将柔性OLED屏幕并入例如内衬面板、天花板面板、地板面板、衣帽架、机舱门、隔室分隔模块、窗帘、行李隔室门、厨房侧壁和盥洗室立体空间物的侧壁等等中将是有益的。
然而,如上所述,当前的OLED市场主要集中于大量消费品,如智能手机、笔记本、监视器、家用显示器等。因此,由于与设立OLED屏幕生产线相关联的高成本,目前正在生产的柔性OLED屏幕的尺寸被调整为用于这些消费产品,并且大多具有矩形形状。虽然这些尺寸和形状对于列出的各种消费品是可接受的,但认为这些屏幕的尺寸和形状不是最适合在飞行器环境中使用。
例如,虽然已知将两个或更多个屏幕布置成阵列以提供与仅一个屏幕的情况相比表面尺寸增大的显示表面,但是目前的OLED屏幕在布置成多面板阵列时边框太大而无法在飞行器环境中使用。更具体地,目前生产的OLED屏幕的边框在4到7mm的范围内。因此,当屏幕彼此相邻放置时,由相邻边框形成的十字或带太宽。
边框的主要功能是覆盖控制OLED屏幕的像素的电子电路。边框还用于保护OLED显示器免受水分和氧气的渗透(这会破坏形成OLED屏幕的材料中的有机成分)。
此外,即使这些OLED屏幕是为消费产品生产的,但由于生产工艺的性质,使用现有生产线来生产不同尺寸的屏幕并不是一项简单的任务。因此,虽然对具有适合飞行器环境的尺寸和形状的OLED屏幕有一定需求,但这种需求并没有超过为飞行器的适当尺寸和形状的OLED屏幕建立或设立新生产线的高成本。根据目前的估计,为一种特定尺寸的OLED屏幕设立一条生产线的成本被认为约为2000万美元。因此,由于所需的尺寸和形状不同以及预计的产量相对较低,因此目前仅设立新生产线来制造用于飞行器环境的OLED屏幕在经济上是不可行的。
因此,将期望具有用于生产尺寸和形状被调整以在飞行器环境中使用的OLED屏幕的有效且高效的工艺。
发明内容
本发明旨在通过提供一种用于减小生产或标准尺寸的OLED屏幕的尺寸的工艺来解决这些问题中的一个或多个问题。更具体地,在一个或多个方面,本发明提供减小OLED屏幕的尺寸从而为OLED屏幕提供更适合在阵列配置中使用的配置的工艺。根据各种工艺,为了确保生产OLED屏幕的尺寸和形状的调整在水分和氧气不会渗透到显示器中的情况下进行,使用激光切割/焊接和大气等离子体聚合物涂覆工艺的组合。因此,本工艺提供由生产OLED屏幕成本有效地生产具有定制/指定尺寸和形状的OLED屏幕。
因此,在一个方面,本发明可以概括地表征为提供一种用于通过以下操作来生产柔性OLED屏幕的工艺:从生产线上获得OLED屏幕;用激光器切割所述OLED屏幕,以减小所述OLED屏幕的尺寸并提供包括切割边缘的切割后的OLED屏幕;以及通过等离子体涂覆工艺对所述切割边缘进行涂覆,以使所述切割后的OLED屏幕与所述生产线上的所述OLED屏幕相比尺寸减小。
所述等离子体涂覆工艺可以在大气压下进行。
所述等离子体涂覆工艺可以包括在所述切割边缘处施加有机聚合物。所述等离子体涂覆工艺可以包括在所述切割边缘处施加氧化硅。
切割所述OLED屏幕可以包括减小所述OLED屏幕的显示区域的尺寸。所述工艺还可以包括基于所述显示区域尺寸的减小来重新定义所述OLED屏幕的显示区域。所述OLED屏幕的、尺寸已切割后的所述显示区域可以是矩形形状。所述OLED屏幕的、尺寸已切割后的所述显示区域可以包括具有带非线性边缘的周边的形状。
所述工艺可以包括将尺寸减小的两个OLED屏幕布置成阵列。
在本发明的另一方面,本发明总体上可以表征为一种根据本文披露的工艺生产的OLED屏幕。
在本发明的进一步方面,本发明总体上可以表征为一种根据本文披露的工艺生产的OLED屏幕。
在本发明的仍又一方面,本发明可以表征为提供一种显示表面,所述显示表面具有根据本工艺生产的至少两个OLED屏幕,并且其中,所述至少两个OLED屏幕彼此相邻定位以便形成阵列。
在本发明的又进一步方面,本发明总体上可以表征为一种具有本文描述的显示表面的飞行器。
下文和附图中更详细描述的这些方面被认为提供优于当前现有技术的优点,从而允许有效且高效地生产用于飞行器环境的OLED屏幕。鉴于本披露内容,本领域技术人员将理解这些和其他益处。
附图说明
下文将结合以下附图来描述本发明的一个或多个示例性实施例,在这些附图中:
图1示出了根据本发明的一个或多个方面的一种或多种工艺的流程图;
图2示出了根据本发明的一个或多个方面的示例性生产OLED屏幕以及由生产OLED屏幕生产的三个经尺寸调整/经形状调整的OLED屏幕;
图3A描绘了根据本发明的一个或多个方面的可以使用的OLED显示屏的前视图;
图3B描绘了图3A中所示的OLED显示屏的侧视剖视图;
图4示出了具有根据本发明的一个或多个方面生产的多个OLED屏幕的阵列;以及
图5示出了其中具有多个OLED屏幕的飞机。
具体实施方式
如上所述,与被设计用于消费品的生产OLED屏幕相比,本发明提供了更容易地适于在飞行器环境中使用的OLED屏幕。本发明的工艺对针对消费品生产的OLED屏幕的尺寸和/或形状进行调整,使得OLED屏幕具有更适合于飞行器环境的尺寸和形状。另外,这些工艺可以用于通过切穿生产OLED屏幕的显示区域的一部分来改变生产OLED屏幕的尺寸和形状。这提供了定制尺寸和形状以适应飞行器环境的能力。
考虑到本发明的上述这些一般方面,将在理解以下描述不旨在限制的情况下描述本发明的一个或多个实施例。
根据本发明的示例性工艺100在图1中示出并且将在下文进行讨论。应当理解和认识到,虽然示例性工艺100是根据用于飞行器环境的OLED屏幕生产来讨论,但是应当认识到,经尺寸调整和/或经形状调整的OLED屏幕可以在任何环境中使用。
如图1中所示,在第一步骤102中,从生产线上获得OLED屏幕200(或生产OLED屏幕)(参见图2)。“生产OLED屏幕”是指获得的OLED屏幕200具有所有材料和材料层以及电子器件,以便在安装在电子装置中时发挥作用。虽然在最终的电子装置中安装这种屏幕可能需要进一步的生产步骤,但屏幕本身的生产基本上已经完成。
如图3A和图3B中所示,描绘了OLED屏幕300,其中,已经使控制电路系统306移动到显示区域302的后面,从而为OLED屏幕300提供与目前OLED显示屏相比减小或消除的边框区域304。
具体地,图3A和图3B中所描绘的OLED屏幕300包括下衬底层308、设置在衬底层308上的控制电路系统306、设置在控制电路系统306上的薄膜晶体管层310、薄膜晶体管层310上方的OLED层312、以及OLED层312顶部上的封装层314。“上方”、“顶部上”和其他类似语言的使用意味着与图中所示的取向有关。因此,薄膜晶体管层310的一侧是OLED层312,而薄膜晶体管层310的相反侧是控制电路系统或电路层306。因此,图3A和图3B中所描绘的OLED屏幕300中,像素驱动电路306与晶体管层310之间的连接不是在水平平面内(如在传统的OLED屏幕中),而是在竖直平面内。
为了制造图3A和图3B中所描绘的OLED显示屏300,电路层306可以是沉积在衬底308上的第一个层。在电路层306之上,薄膜晶体管层(“TFT”层)310可以用它们已经存在的精细掩模来沉积。TFT层310还将在这些精细掩模上包括空间,因此可以逐层沉积导电分子,以形成所需的竖直连接。可替代地,一种不同的制造方法可以是在每个TFT层中留孔,并在沉积了最新的TFT层后在这些孔内沉积导电分子。一旦沉积了TFT层310,就可以施加OLED层312和封装层314以形成OLED显示屏300。因此,图3A和图3B中所描绘的OLED显示屏300可以用作图2中的生产OLED屏幕200。
返回到图2,一旦从生产线上获得了生产OLED屏幕200,该工艺就进行到切割102,在该处用激光器切割OLED屏幕200。例如,带有微秒或飞秒激光器的自动装置将利用脉冲激光器切穿生产OLED屏幕的各层,以获得期望的尺寸/形状。作为示例,自动装置可以是由计算机或被配置为执行计算机指令集的其他处理器来控制的机械臂。当机械臂移动时,以部分地基于生产OLED屏幕200的材料和厚度确定的宽度和脉冲发射激光。
使用激光器切割屏幕很重要,因为在切割102时,响应于来自激光束的热传递,将在OLED层周围引发壁效应。壁效应将是机械的、化学的或两者兼而有之。机械壁效应将是OLED屏幕200的塑料层之一的熔化,而化学壁效应将是由现有OLED屏幕200的分子与周围的氧气和水分的化学反应来产生的,也是由来自激光束的热传递引发的。因此,由于壁效应,生产OLED屏幕200的有机材料将不会暴露于水分或氧气。还设想的是,可以使用其他热传递切割方法,例如等离子体切割。
如图2中所示,一旦切割102被执行并且完成,生产OLED屏幕200就将具有切割边缘202。返回到图1,然后,工艺100可以进行到涂覆步骤104,优选地为等离子体聚合物涂层、并且最优选地为大气等离子体聚合物涂层。
众所周知,在大气等离子体聚合物涂覆中,固体聚合物通过电场转换为等离子体聚合物。等离子体聚合物通过精细喷嘴喷射到切割区域,因此它们可以在分子水平上沉积。这些聚合物的长度通常为2到3个原子,因此与利用或依赖于长链聚合物的其他涂层和工艺相比,其粘性和包装性能更出色。由于大气等离子体聚合物涂覆是在大气压下进行的,因此不需要开发昂贵的真空环境。因此,认为大气等离子体聚合物涂覆在本工艺中是特别有益的。等离子体投影的温度不应达到可能损坏显示器的温度。一些传统的大气等离子体聚合物涂覆装置的操作温度范围在50℃至130℃,这被认为适合于OLED屏幕200的使用。
设想的是,至少两种类型的材料可以用于大气等离子体聚合物涂覆:氧化硅(SiOx)和有机(甲烷、乙烷等)气体。氧化硅具有较好的涂层性能,但往往更坚硬,而有机聚合物没有那么高的涂层性能,但它们提供了更可接受的灵活度。也可以利用这些材料的组合。
在切割边缘202上执行涂覆104以密封和防止未来的水分或氧气渗透。因此,它也可以由在切割102中遵循激光路径的装置来执行。
如图2中所示,在右上方示出了这种OLED屏幕200a。在一些方面,还设想的是,切割102将在生产OLED屏幕200的显示区域206内部产生切割边缘202。如将认识到,在一些方面,边框204、显示区域206或两者将在切割102步骤中被切割。
因此,在图2的中间右侧,OLED屏幕200b被示出为具有减小尺寸的显示屏206a,该显示屏具有笔直的并切穿生产OLED屏幕200的显示区域206的边缘202。在图2的右下方,OLED屏幕200c被示出为具有减小尺寸的显示屏206a,该显示屏具有弯曲或非线性的并切穿生产OLED屏幕200的显示区域206的边缘202。可以形成其他形状。
对于已经通过生产OLED屏幕200的显示区域206进行了切割的屏幕200b、200c,如图1中所示,工艺100包括重新定义显示器尺寸的步骤108。在重新定义显示器尺寸的步骤108中,设想的是,确定每行和每列的最新功能像素。使用计算机,可以确定由于切割102而变得无效的像素,并且可以使用这些像素来确定与生产OLED屏幕200的显示区域206相比在至少一种定向测量(高度、宽度或两者)上更小的新显示器尺寸206a。这将产生新的更小的分辨率。优选地,已确认或验证无效像素在预期分辨率之外。一旦确定了无效像素并且定义了新分辨率,就停用位于显示器尺寸206a之外的任何有效像素。
更具体地,虽然切割102应该以确保损坏的像素不延伸超出显示区域206a的特定行和特定列的方式执行,但是由于激光(或其他切割方法)的热效应,设想的是,剩余显示区域206a内部的一些像素将被损坏。例如,可能有一些靠近切割边缘的行和/或列包括一些工作的像素和一些不工作的像素。一旦确定了最大行和/或列,就应停用这些限制之外的任何功能像素。
在一些实施例中,根据本工艺生产的经尺寸调整/经形状调整的OLED屏幕200a、200b、200c可以与根据本工艺生产的另一个经尺寸调整/经形状调整的OLED屏幕200a、200b、200c相邻放置或紧邻生产OLED屏幕200放置,以形成阵列400,如图4中所示。在阵列400中,组合显示区域内的边框204(参见图2)所占用的空间对于阵列400是可接受的。
无论是以阵列400布置还是单独使用,本工艺都被认为提供了由生产OLED屏幕200有效且高效地生产定制尺寸和形状的、例如可以在飞行器环境内使用的OLED屏幕的能力。例如,如图5中所示,飞行器500包括两个OLED屏幕502。OLED屏幕502可以是单独的OLED屏幕200a、200b、200c(图2)或阵列400(图4)。
虽然本文披露了本发明的至少一个示例性实施例,但是应该理解,对于本领域普通技术人员而言,修改、替换和替代可能是显而易见的,并且可以在不脱离本披露内容的范围的情况下进行。本披露内容旨在涵盖(多个)示例性实施例的任何改编或变化。另外,在本披露内容中,术语“包括(comprise)”或“包括(comprising)”不排除其他元件或步骤,术语“一(a)”或“一个(one)”不排除复数,并且术语“或”是指其中任一者或两者。此外,除非本披露内容或上下文另有建议,否则已经描述的特征或步骤也可以与其他特征或步骤以及以任何顺序组合使用。本披露内容在此通过援引并入其要求权益或优先权的任何专利或申请的完整披露内容。
Claims (14)
1.一种用于生产柔性OLED屏幕的工艺,所述工艺包括:
从生产线上获得OLED屏幕;
用激光器切割所述OLED屏幕,以减小所述OLED屏幕的尺寸并提供包括切割边缘的切割后的OLED屏幕;以及
通过等离子体涂覆工艺对所述切割边缘进行涂覆,以使所述切割后的OLED屏幕与所述生产线上的所述OLED屏幕相比尺寸减小。
2.如权利要求1所述的工艺,其中,所述等离子体涂覆工艺在大气压下进行。
3.如权利要求1或2所述的工艺,其中,所述等离子体涂覆工艺包括施加有机聚合物。
4.如权利要求1或2所述的工艺,其中,所述等离子体涂覆工艺包括施加氧化硅涂层。
5.如权利要求1至4中任一项所述的工艺,其中,切割所述OLED屏幕包括减小所述OLED屏幕的显示区域的尺寸。
6.如权利要求5所述的工艺,进一步包括基于所述显示区域尺寸的减小来重新定义所述OLED屏幕的显示区域。
7.如权利要求6所述的工艺,其中,所述OLED屏幕的、尺寸已减小后的所述显示区域包括矩形形状。
8.如权利要求6所述的工艺,其中,所述OLED屏幕的、尺寸已减小后的所述显示区域包括具有带非线性边缘的周边的形状。
9.如前述权利要求中任一项所述的工艺,其中,从所述生产线上获得的所述OLED屏幕包括由多个层形成的显示区域,所述多个层包括OLED层、晶体管层和电路系统层,
其中,所述电路系统层设置在所述晶体管层的第一侧上,并且
其中,所述OLED层设置在所述晶体管层的第二侧上,所述第二侧与所述第一侧相反。
10.如前述权利要求中任一项所述的工艺,进一步包括:
将具有切割边缘的两个OLED屏幕布置成阵列。
11.一种根据权利要求1至10中任一项生产的OLED屏幕。
12.一种具有如权利要求11所述的OLED屏幕的飞行器。
13.一种显示表面,包括:
根据权利要求1至10中任一项进行生产的至少两个OLED屏幕,其中,所述至少两个OLED屏幕彼此相邻定位以形成阵列。
14.一种具有如权利要求13所述的显示表面的飞行器。
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