AMOLED原理介(jie)紹

1. OLED發光原理

       OLED(Organic Light Emitting Display，有(you)機(ji)發光(guang)(guang)顯(xian)示器)是(shi)指有(you)機(ji)半導(dao)體材料在電(dian)(dian)(dian)場驅動(dong)下，通(tong)過(guo)載流子(zi)(zi)(zi)注入(ru)(ru)(ru)和復合導(dao)致發光(guang)(guang)的現象。其(qi)基本(ben)原理是(shi)用(yong)ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫)透明電(dian)(dian)(dian)極(ji)和金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)分(fen)別作為(wei)器件(jian)的陽極(ji)和陰(yin)極(ji)，在一定電(dian)(dian)(dian)壓驅動(dong)下，讓(rang)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)和空穴分(fen)別從陰(yin)極(ji)和陽極(ji)注入(ru)(ru)(ru)到(dao)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)和空穴傳輸(shu)層(ceng)，電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)和空穴分(fen)別經過(guo)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)和空穴傳輸(shu)層(ceng)遷移到(dao)發光(guang)(guang)層(ceng)，并在發光(guang)(guang)層(ceng)中相遇(yu)，電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)進入(ru)(ru)(ru)空洞時(shi)，會以光(guang)(guang)的形(xing)式釋放(fang)出多余的能(neng)量。

       OLED是有機分(fen)子薄(bo)膜組成的(de)，可(ke)以由電產(chan)生(sheng)光的(de)固(gu)態(tai)設備。與傳統的(de)LED和LCD相比，由OLED所(suo)做成的(de)屏幕會更亮，更薄(bo)，色彩鮮(xian)艷度更高，并(bing)且能耗會更低。

OLED結構

·Substrate基板：通常是玻璃或者透(tou)明塑料。

·Anode陽極：這一層主要的(de)功能是：提供(gong)吸收電子的(de)空(kong)穴； 透明(ming)，允許放出來的(de)光通過。

·Conductive Layer 導電層：傳遞由Anode而來的空穴，吸收由conductive layer來的多(duo)余電子。材料主要是有機聚合物。

·Emission Layer 發光層：有機物半導體，他(ta)們具有特殊(shu)的(de)能帶結構，可以(yi)在吸收Cathode過來(lai)的(de)電子(zi)后再(zai)散發出來(lai)一定波長的(de)光子(zi)，而這(zhe)些(xie)光子(zi)進入我們眼睛就是我們看到的(de)色彩。

·Cathode 陰極：通(tong)常(chang)是(shi)低逸出功的(de)合金，在給定電(dian)壓下產生(sheng)電(dian)子。這部分(fen)必(bi)須對(dui)于上(shang)層(ceng)的(de)有機物而言(yan)是(shi)極其穩(wen)定的(de)。

OLED按驅(qu)動(dong)方式(shi)分為(wei)有源(yuan)驅(qu)動(dong)(AMOLED主動(dong)式(shi))和無源(yuan)驅(qu)動(dong)(PMOLED被(bei)動(dong)式(shi))兩種模式(shi)。

PMOLED

       PMOLED 具有條(tiao)(tiao)狀的(de)(de)(de)陽極(ji)，以及條(tiao)(tiao)狀的(de)(de)(de)陰極(ji)。并且陰極(ji)條(tiao)(tiao)和陽極(ji)條(tiao)(tiao)處于(yu)相(xiang)互垂直的(de)(de)(de)位置。上圖中，每個陰極(ji)條(tiao)(tiao)和陽極(ji)條(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)相(xiang)重疊(die)的(de)(de)(de)部(bu)分，表示的(de)(de)(de)是PMOLED的(de)(de)(de)一(yi)個像素。對于(yu)這一(yi)單一(yi)的(de)(de)(de)像素點(dian)，它需要(yao)外加電(dian)路對其特定的(de)(de)(de)陽極(ji)條(tiao)(tiao)陰極(ji)條(tiao)(tiao)輸出電(dian)流(liu)，從而使這個像素點(dian)發光。而發光的(de)(de)(de)強度(du)與施加的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)相(xiang)關。

       PMOLED的(de)結構簡(jian)單，每個像素點由(you)分(fen)立的(de)陰(yin)極(ji)陽極(ji)控制，不需要(yao)(yao)額外的(de)驅(qu)動電路，但是(shi)太多(duo)的(de)控制線路限(xian)制其(qi)在(zai)大尺寸高(gao)分(fen)辨率屏幕(mu)上(shang)的(de)應(ying)用。但是(shi)無論如(ru)何，PMOLED 的(de)耗(hao)能是(shi)比(bi)之前(qian)的(de)LCD要(yao)(yao)低(di)很多(duo)。

AMOLED

       AMOLED則是通過驅動電(dian)路(lu)來驅動發光二極管，最大程度的(de)減少了(le)控制線路(lu)的(de)數量(liang)，使其具備低能耗(hao)，高分辨率，快速響應和其他優良光電(dian)特性，因此(ci)AMOLED逐漸成為OLED顯示的(de)主流技術。

       AMOLED 是英文Active-matrix organic light emitting diode的(de)(de)簡寫(xie)，中文全稱(cheng)是有(you)源(yuan)矩陣(zhen)有(you)機發(fa)光二(er)極(ji)體(ti)(ti)或主(zhu)動矩陣(zhen)有(you)機發(fa)光二(er)極(ji)體(ti)(ti)。AMOLED屏幕(mu)在發(fa)展過程(cheng)中衍生(sheng)出(chu)了(le)很多不同的(de)(de)版本，比如AMOLED、SuperAMOLED、SuperAMOLEDPlus以及SuperAMOLEDAdvanced等等。

       AMOLED屏幕的構造有三層，AMOLED屏幕+TouchScreenPanel(觸控屏面板)+外保護玻璃。AMOLED是OLED技術的一種，OLED代表著它是自發光顯示器，利用多層有機化合物來實現獨立R、G、B三色光。

       AMOLED 并(bing)沒有(you)條狀的(de)陽(yang)(yang)極(ji)，陰(yin)極(ji)。并(bing)且(qie)它是(shi)整層(ceng)(ceng)的(de)陽(yang)(yang)極(ji)陰(yin)極(ji)。但是(shi)它特別的(de)地(di)方(fang)(fang)是(shi)，在陰(yin)極(ji)和屏幕中(zhong)間多了(le)一層(ceng)(ceng)薄膜晶體管(guan)陣列(lie)。這(zhe)一層(ceng)(ceng)TFTA決定上方(fang)(fang)哪個像素亮還是(shi)不(bu)亮。

 ;      因為TFTA 相(xiang)比PMOLED 的(de)外加電路要(yao)耗費更(geng)少的(de)能量，并(bing)且具有更(geng)快的(de)變色(se)反(fan)應速率(lv)。

       AMOLED與PMOLED相比，優(you)點(dian)是(shi)驅(qu)動電壓(ya)低，發(fa)光元件壽(shou)命長，缺(que)點(dian)是(shi)成本較高以及制(zhi)作工(gong)藝復雜。AMOLED適(shi)用于(yu)大型顯(xian)示(shi)屏幕(mu)&快刷新率屏幕(mu)，如電腦顯(xian)示(shi)器、大屏幕(mu)電視、電子信(xin)號(hao)或廣告牌。PMOLED的優(you)點(dian)是(shi)結構簡單，可以有(you)效(xiao)降低制(zhi)造成本，缺(que)點(dian)是(shi)外部電路驅(qu)動電壓(ya)高，不適(shi)合應用在大尺寸與高分辨率面板(ban)上(shang)。PMOLED適(shi)用于(yu)文本、圖標(biao)顯(xian)示(shi)，小屏幕(mu)(對角線長2-3英寸)。

2. AMOLED器件結構

       LTPS-AMOLED的與LCD的結構在驅動電路的結構基本相同，但由于AMOLED是自發光結構，不需要背光源，因此體積更輕薄。同時，也由于自發光的特性，使得暗畫面下的功耗遠低于LCD的背光恒定功耗，使AMOLED顯示面板擁有節能的特性。

       AMOLED也擁有底發光與頂發光兩種結構。頂發光結構中，光線不會受到驅動電路的遮擋，相比底發光結構擁有更高的開口率，從而在高解析度的應用中具有更大的優勢，因此逐漸成為了AMOLED的主流。

3. AMOLED工藝流程

       LTPS-AMOLED的制作工藝囊括了顯示面板(ban)行業的諸多(duo)尖(jian)端技術(shu)(shu)，其主要分為背板(ban)段(duan)(duan)(duan)，前板(ban)段(duan)(duan)(duan)以(yi)及(ji)模組(zu)段(duan)(duan)(duan)三道(dao)工藝。 背板(ban)段(duan)(duan)(duan)工藝通過成膜(mo)(mo)，曝光(guang)(guang)，蝕刻疊加不同圖形不同材質(zhi)的膜(mo)(mo)層以(yi)形成LTPS（低溫多(duo)晶硅）驅動電路，其為發(fa)光(guang)(guang)器(qi)件提供點亮信(xin)號以(yi)及(ji)穩定的電源輸入。其技術(shu)(shu)難點在(zai)于(yu)微(wei)米級的工藝精細度(du)以(yi)及(ji)對于(yu)電性(xing)指標的極(ji)高均(jun)一(yi)度(du)要求。

       鍍膜(mo)工藝是使用鍍膜(mo)設備，用物理(li)或化學的方式(shi)將所需材質沉(chen)積(ji)到玻璃基板上（2）；

       曝光(guang)(guang)工(gong)藝是采用光(guang)(guang)學照射的方式，將(jiang)光(guang)(guang)罩上(shang)的圖案(an)通過光(guang)(guang)阻轉(zhuan)印(yin)到鍍膜后的基板上(shang)（3、4、5）；

       蝕刻工藝是使用(yong)化學或者物理的(de)(de)方式，將基板上未被光阻(zu)覆蓋(gai)的(de)(de)圖形(xing)下(xia)方的(de)(de)膜(mo)蝕刻掉(diao)，最后將覆蓋(gai)膜(mo)上的(de)(de)光阻(zu)洗(xi)掉(diao)，留下(xia)具(ju)有所需圖形(xing)的(de)(de)膜(mo)層（7、8）。

驅動背板工藝流程圖

       前板(ban)(ban)段(duan)工(gong)藝通過高精度金(jin)屬掩(yan)膜板(ban)(ban)（FMM）將有機發(fa)光(guang)材料以(yi)及陰極等(deng)材料蒸(zheng)鍍在背板(ban)(ban)上(shang)，與(yu)驅動電路(lu)結合形成發(fa)光(guang)器件，再在無氧環境中進行封(feng)裝(zhuang)以(yi)起到(dao)保護作用。蒸(zheng)鍍的對位精度與(yu)封(feng)裝(zhuang)的氣(qi)密性(xing)都是前板(ban)(ban)段(duan)工(gong)藝的挑戰所(suo)在。

       高精度(du)金(jin)屬掩膜板(ban)(FMM):其主要采(cai)用具有極低熱變(bian)形系數的(de)材(cai)料制作，是定(ding)義像素精密度(du)的(de)關鍵(jian)。制作完(wan)成后的(de)FMM由張網機將其精確地定(ding)位(wei)在金(jin)屬框架上并送至(zhi)蒸鍍段（2）；

       蒸鍍機在超(chao)高真空下，將有機材料(liao)透過FMM蒸鍍到LTPS基板限定區域(yu)上（3）；

       蒸鍍完(wan)成后將LTPS基(ji)板送至封裝段，在(zai)真(zhen)空環境(jing)下，用高(gao)效能(neng)阻(zu)絕水汽的(de)(de)玻(bo)璃(li)膠將其(qi)與保護板進(jin)行貼合。玻(bo)璃(li)膠的(de)(de)選用及其(qi)在(zai)制作工藝上的(de)(de)應用，將直接影響OLED的(de)(de)壽命（5、6）。

有機鍍膜段工藝流程圖

       模組段工藝(yi)將封裝完畢的(de)面板(ban)切(qie)割(ge)成實際產(chan)品大小，之后再(zai)進(jin)行偏光片貼附、控制(zhi)線(xian)路與芯片貼合等各項工藝(yi)，并進(jin)行老化測試以及產(chan)品包裝，最終呈現為(wei)客(ke)戶手(shou)中的(de)產(chan)品。

·切割:封裝好的AMOLED基(ji)板(ban)切割為面板(ban)(pannel)(1);

·面板測試:進(jin)行面(mian)板點亮檢查(2);

·偏貼:將AMOLED面板(ban)貼附上偏(pian)光板(ban)(3);

·IC+FPC綁定:將驅動(dong)IC和柔性印(yin)刷線路板(ban)(FPC)與(yu)AMOLED面板(ban)的鏈(lian)接(4);

·TP貼附:將(jiang)AMOLED面板與含觸控感應器的(de)強(qiang)化蓋(gai)板玻璃(li)(cover Lens)貼(tie)合(he)(5);

·模組測試：模組的(de)老化(hua)測試與點亮(liang)檢查(cha)(6)。

模組段工藝流程圖