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系統識別號 U0026-3108201120264000
論文名稱(中文) 有機發光二極體製程中金屬光罩熱脹與畫素混色之研究
論文名稱(英文) Study on Thermal Expansion Effects of Evaporating Process on OLED Metal Mask and Pixel Color Mixing
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 工程科學系專班
系所名稱(英) Department of Engineering Science (on the job class)
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生(中文) 王玉清
研究生(英文) Yu-Ching Wang
學號 n9797134
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 109頁
口試委員 指導教授-趙隆山
口試委員-彭勳章
口試委員-張建宏
中文關鍵字 有機發光二極體  金屬光罩  熱膨脹  畫素  混色 
英文關鍵字 OLED  Metal mask  Thermal expansion  Pixel  Color mixing 
學科別分類
中文摘要 有機發光二極體在近幾年內逐漸在顯示器市場上的受到重視。
有機發光二極體(OLED)比傳統的LCD具有低耗功率及零視角的優勢,因此使OLED這題目漸趨熱烈。
本文為探討有機發光二極體在真空蒸鍍製程中,相關熱蒸鍍製程參數對於金屬光罩的熱膨脹量影響關係,包含蒸發源溫度輻射熱影響、成膜次數、成膜速度、玻璃基板熱膨脹以符合熱蒸鍍製程中有機發光材料相對位置。
對於玻璃基板表面溫度與金屬mask熱膨脹不匹配性之影響,利用溫度計算膨脹量估算兩者膨脹量差異,建立參數與膨脹量關係式進行模擬與驗證。我們同時使用實驗與模擬的方法來探討OLED 的金屬光罩及熱膨脹現象。此外,將模擬結果與實驗數據相互比較,發現兩者相當的符合,因此驗證了本文研究模式的可行性。
英文摘要 Abstract
Organic light emitting devices (OLEDs) obtain increasing attention in display market in recent years. OLEDs have superiority to traditional LCDs by its low power consumption and wide viewing angle. Consequently, the study of OLED subject becomes more attractive.
This article explores the organic light-emitting diode in a vacuum evaporation process. The relations between the relevant thermal evaporation process parameters and the thermal expansions of the metal mask and the glass substrate are studied. The parameters include the evaporation source temperature, the number of film-forming cycle, the film-forming speed and the cooling-water temperature of the metal mask. In the thermal evaporation process, the thermal expansions of the metal mask and glass substrate need to meet the relative position of the organic light-emitting materials.
Firstly, the relationships between the process parameters and the temperatures on the metal mask and the glass substrate are analyzed according to the experimentally measured data. The empirical relation formulas can be used estimate the maximum temperatures of the metal mask and the substrate. The estimated temperatures are very close to the measured ones. Secondly, the thermal expansions of the metal mask and the substrate are estimated by using their maximum temperatures. The expansion values are employed to predict the relative displacements of the organic light-emitting materials for two different cases with different process parameters. The predicted displacements are consistent with the real ones.
論文目次 目錄
考試合格證明
中文摘要----------------------------------------------I
Abstract ---------------------------------------------II
誌謝 -------------------------------------------------III
目錄 -------------------------------------------------IV
表目錄------------------------------------------------IⅩ
圖目錄------------------------------------------------X
符號說明----------------------------------------------ⅩIⅤ

第一章 緒論
1-1 研究背景---------------------------------------1
1-2 研究動機---------------------------------------4
1-3 研究目的---------------------------------------8
1-4 文獻回顧---------------------------------------9
1-4.1有機電激發光之發展歷史----------------------9
1-4-2發光原理------------------------------------12
1-4-3元件壽命與穩定性探討------------------------14
1-4-4 OLED 製程中高精度對位系統-------------------15
第二章 基本理論分析
2-1 熱傳遞模式--------------------------------------17
2-1.1 傳導熱傳遞(Heat conduction)-----------------17
2-1.2 對流熱傳遞(Convection heat transfer)------18
2-1.3 熱輻射傳遞 (Thermal radiation)--------------19
2-1.4輻射形狀因子(radiation shape factor)--------21
2-1.5 熱傳構制的結合 (The combination of heat
transfer mechanism )------------------------22
2-2 熱膨脹-------------------------------------------22
2-2.1線膨脹--------------------------------------22
2-2.2面膨脹--------------------------------------23
2-2.3體膨脹--------------------------------------24
2-2.4金屬光罩與玻璃基板實際熱膨脹情況------------24
2-3 重要專用名詞----------------------------------------25
2-3.1真空環境------------------------------------25
2-3.2熱蒸鍍製程----------------------------------27
2-3.3蒸發源溫度----------------------------------27
2-3.4蒸鍍技術------------------------------------27
2-3.5鍍膜行程------------------------------------28
2-3.6鍍膜速度------------------------------------28
2-3.7 鍍膜次數-----------------------------------28
2-3.8 金屬光罩冷卻水溫度-------------------------28
2-4理論基礎分析-------------------------------------29
第三章 實驗設備與方法
3-1實驗量產機台簡介---------------------------------30
3-1.1 蒸鍍設備------------------------------------30
3-1.2 溫度量測紀錄器------------------------------31
3-1.3 玻璃基板(ITO)-----------------------------31
3-1.4 金屬光罩------------------------------------31
3-1.5 測長儀(CDME)--------------------------------32
3-1.6 螢光顯微鏡UVOM(二次元量測儀)---------------32
3-2實驗方法-----------------------------------------33
第四章 實驗結果與討論
4-1 實驗結果:--------------------------------------36
4-1.1 玻璃基板表面與金屬光罩溫度變化趨勢---------36
4-1.2 實驗量測位置A與B 溫度變化趨勢------------36
4-1-3 COMSOL模擬金屬光罩表面溫度影響分析--------37
4-1.4 實驗條件對於金屬光罩影響分析---------------38
1. 實驗數據圖形說明------------------------38
2. 針對『Linear suorce 蒸發源速度關係』實驗
結果------------------------------------38
3. 針對『成膜次數關係』實驗結果------------39
4. 針對『熱蒸鍍時間之溫度關係』實驗結果----40
5. 討論『熱蒸鍍製程時間&溫度變化』實驗
結果------------------------------------40
6. 針對『金屬光罩循環冷卻水之溫度關係』實驗
結果------------------------------------40
7. 針對『Linear source 蒸發源溫度關係』實驗
結果------------------------------------41
8. 針對『成膜速率關係』實驗結果------------42
9. 實驗結果分析模擬------------------------42
4-2 金屬光罩表面溫度與膨脹量估算---------------------45
4-3 熱蒸鍍中實際成膜畫素量測-------------------------48
4-4 實驗誤差分析-------------------------------------52
第五章 結論與未來研究
5-1 結論---------------------------------------------53
5-2 未來研究-----------------------------------------55
參考文獻---------------------------------------------56
表格附件---------------------------------------------61
圖片附件---------------------------------------------67
參考文獻 參考文獻
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