AMOLED原理介紹

1. OLED發光原理

       OLED(Organic Light Emitting Display，有機發光顯示器)是指有機半導體材料在電場驅動下，通過載流子注入和復合導致發光的現象。其基本原理是用ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫)透明電極和金屬電極分別作為器件的陽極和陰極，在一定電壓驅動下，讓電子和空穴分別從陰極和陽極注入到電子和空穴傳輸層，電子和空穴分別經過電子和空穴傳輸層遷移到發光層，并在發光層中相遇，電子進入空洞時，會以光的形式釋放出多余的能量。

       OLED是有機分子薄膜組成的，可以由電產生光的固態設備。與傳統的LED和LCD相比，由OLED所做成的屏幕會更亮，更薄，色彩鮮艷度更高，并且能耗會更低。

OLED結構

·Substrate基板：通常是玻璃或者透明塑料。

·Anode陽極：這一層主要的功能是：提供吸收電子的空穴； 透明，允許放出來的光通過。

·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，他們具有特殊的能帶結構，可以在吸收Cathode過來的電子后再散發出來一定波長的光子，而這些光子進入我們眼睛就是我們看到的色彩。

·Cathode 陰極：通常是低逸出功的合金，在給定電壓下產生電子。這部分必須對于上層的有機物而言是極其穩定的。

OLED按驅動方式分為有源驅動(AMOLED主動式)和無源驅動(PMOLED被動式)兩種模式。

PMOLED

       PMOLED 具有條狀的陽極，以及條狀的陰極。并且陰極條和陽極條處于相互垂直的位置。上圖中，每個陰極條和陽極條的相重疊的部分，表示的是PMOLED的一個像素。對于這一單一的像素點，它需要外加電路對其特定的陽極條陰極條輸出電流，從而使這個像素點發光。而發光的強度與施加的電流相關。

       PMOLED的結構簡單，每個像素點由分立的陰極陽極控制，不需要額外的驅動電路，但是太多的控制線路限制其在大尺寸高分辨率屏幕上的應用。但是無論如何，PMOLED 的耗能是比之前的LCD要低很多。

AMOLED

       AMOLED則是通過驅動電路來驅動發光二極管，最大程度的減少了控制線路的數量，使其具備低能耗，高分辨率，快速響應和其他優良光電特性，因此AMOLED逐漸成為OLED顯示的主流技術。

       AMOLED 是英文Active-matrix organic light emitting diode的簡寫，中文全稱是有源矩陣有機發光二極體或主動矩陣有機發光二極體。AMOLED屏幕在發展過程中衍生出了很多不同的版本，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 并沒有條狀的陽極，陰極。并且它是整層的陽極陰極。但是它特別的地方是，在陰極和屏幕中間多了一層薄膜晶體管陣列。這一層TFTA決定上方哪個像素亮還是不亮。

       因為TFTA 相比PMOLED 的外加電路要耗費更少的能量，并且具有更快的變色反應速率。

       AMOLED與PMOLED相比，優點是驅動電壓低，發光元件壽命長，缺點是成本較高以及制作工藝復雜。AMOLED適用于大型顯示屏幕&快刷新率屏幕，如電腦顯示器、大屏幕電視、電子信號或廣告牌。PMOLED的優點是結構簡單，可以有效降低制造成本，缺點是外部電路驅動電壓高，不適合應用在大尺寸與高分辨率面板上。PMOLED適用于文本、圖標顯示，小屏幕(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行業的諸多尖端技術，其主要分為背板段，前板段以及模組段三道工藝。 背板段工藝通過成膜，曝光，蝕刻疊加不同圖形不同材質的膜層以形成LTPS（低溫多晶硅）驅動電路，其為發光器件提供點亮信號以及穩定的電源輸入。其技術難點在于微米級的工藝精細度以及對于電性指標的極高均一度要求。

       鍍膜工藝是使用鍍膜設備，用物理或化學的方式將所需材質沉積到玻璃基板上（2）；

       曝光工藝是采用光學照射的方式，將光罩上的圖案通過光阻轉印到鍍膜后的基板上（3、4、5）；

       蝕刻工藝是使用化學或者物理的方式，將基板上未被光阻覆蓋的圖形下方的膜蝕刻掉，最后將覆蓋膜上的光阻洗掉，留下具有所需圖形的膜層（7、8）。

驅動背板工藝流程圖

       前板段工藝通過高精度金屬掩膜板（FMM）將有機發光材料以及陰極等材料蒸鍍在背板上，與驅動電路結合形成發光器件，再在無氧環境中進行封裝以起到保護作用。蒸鍍的對位精度與封裝的氣密性都是前板段工藝的挑戰所在。

       高精度金屬掩膜板(FMM):其主要采用具有極低熱變形系數的材料制作，是定義像素精密度的關鍵。制作完成后的FMM由張網機將其精確地定位在金屬框架上并送至蒸鍍段（2）；

       蒸鍍機在超高真空下，將有機材料透過FMM蒸鍍到LTPS基板限定區域上（3）；

       蒸鍍完成后將LTPS基板送至封裝段，在真空環境下，用高效能阻絕水汽的玻璃膠將其與保護板進行貼合。玻璃膠的選用及其在制作工藝上的應用，將直接影響OLED的壽命（5、6）。

有機鍍膜段工藝流程圖

       模組段工藝將封裝完畢的面板切割成實際產品大小，之后再進行偏光片貼附、控制線路與芯片貼合等各項工藝，并進行老化測試以及產品包裝，最終呈現為客戶手中的產品。

·切割:封裝好的AMOLED基板切割為面板(pannel)(1);

·面板測試:進行面板點亮檢查(2);

·偏貼:將AMOLED面板貼附上偏光板(3);

·IC+FPC綁定:將驅動IC和柔性印刷線路板(FPC)與AMOLED面板的鏈接(4);

·TP貼附:將AMOLED面板與含觸控感應器的強化蓋板玻璃(cover Lens)貼合(5);

·模組測試：模組的老化測試與點亮檢查(6)。

模組段工藝流程圖