柔性AMOLED 手機顯示屏除泡制程之溫度控制

耿 濤

（中電科風華信息裝備股份有限公司， 山西 太原 030024）

1 除泡過程概述

柔性AMOLED 手機屏在進行貼合后，因為貼合工藝、貼合材料等的影響，會產生肉眼可見氣泡，影響顯示、操控效果。需要利用壓力及溫度變化將貼合過程中產生的氣泡均勻分散，并增強不同材料之間的粘合力。這個過程稱之為除泡。其中溫度控制是除泡制程的核心技術。

2 加熱硬件結構

2.1 加熱機械結構

如圖1 所示，除泡制程是在一個壓力容器內進行的，加溫方式采用容器內部電熱管加熱，容器頂部安裝空氣攪拌風機、攪拌葉輪。在進行除泡制程時，將容器內充氣到高壓。攪拌風機通過不斷攪拌，使高壓氣體不斷接觸加熱管，傳導熱量，使柔性AMOLED 手機屏逐漸升溫。在攪拌葉輪下方加裝擋流板，形成風道，循環送風，以增強容器內部溫度的均勻性。在工作區域放置了4 組溫度傳感器來監測溫度，不斷反饋，從而實時控制溫度。

2.2 電氣控制結構（見圖2）

設備PLC 可根據制定的加熱工藝曲線控制溫度模塊（加熱管、風扇等），發出指令，可編程溫控儀根據工藝曲線進行溫度控制，溫度傳感器實時監控反饋，行成一個閉環控制。

圖1 除泡加熱機械結構

圖2 電氣控制結構

3 加熱軟件控制

3.1 斜率溫度控制

由圖3 示可見，常規的溫度控制有超溫的現象（受加熱管功率、輸出效率、氣體影響）。在軟件里采用斜率計算控制溫度，可以有效避免溫度波動。

圖3 常規控制和斜率控制溫度升溫曲線

3.2 四路溫度耦合控制

由于距離加熱管、物品擺放、散熱等因素的差異，需要對各個控溫點進行均一偏差控制。

下頁圖4 是常規的四路控制溫度升溫曲線，分別控制每一個加熱區域，這樣每個控溫點升溫時互相影響，導致超溫現象。

下頁圖5 采用了四路溫度耦合控制方法，可以看出，經四路溫度耦合控制后，四點的升溫速率相同，表示工作區內溫度同時達到。電氣采用NX 多回路控制器，可實現高速大容量實時通信反饋。在編寫控制軟件時，采用了溫度解耦算法，避免多個控制回路間溫度相互干涉（溫度耦合）影響，從而實現了升溫時對于干擾的同步調節控制，達到工藝對溫度曲線的要求。

圖4 常規的四路控制溫度升溫曲線

圖5 四路溫度耦合控制曲線圖

3.3 充氣速度控制

在罐體內充氣加壓、排氣泄壓的過程中，氣體溫度變化很大，對罐體內溫度控制系統有很大的干擾。所以充氣加壓的曲線要和升溫曲線保持一致。

圖6 是充氣速度控制結構，PLC 實時讀取壓力數值，通過PID 算法控制電動球閥開角大小（電動球閥的開角分辨率為0.1°）；通過AD 模塊讀取球閥開角大小，將實際開角和控制開角對比，通過PID 參數實時調節球閥的開角；通過流量計的反饋流量控制球閥的最大開角；充排氣采用斜率控制，可以根據輸入的時間來控制。

圖7 是加入斜率控制的升溫升壓曲線，在加入斜率控制后，充氣和加熱可以同時到達，誤差在10 s以內，有效避免了壓力和溫度的相互干擾

4 溫度曲線的控制對產品良品率的影響

圖6 充氣速度控制結構

圖7 升溫升壓曲線

在除泡制程中對溫度進行控制，加入了斜率、四路溫度耦合控制，同時對影響溫度的壓力充氣放氣曲線進行結合控制。由表1 可以看出，除泡良品率達到99.95%以上。

表1 溫度曲線控制后產品良品率

5 結語

對AMOLED 手機顯示屏的除泡工藝實驗得出，在除泡制程中準確控制升溫曲線至關重要。掌握溫度控制方法、排除干擾因素是控制升溫曲線的關鍵。