硬核科普来袭！AMOLED发光原理、结构器件、工艺流程

AMOLED原理介绍

1.OLED的发光原理

OLED（有机发光显示器）是一种发光现象，当载流子在电场的驱动下注入并复合到有机半导体材料中时，就会出现这种现象。其基本原理是：用ITO（氧化铟锡）透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压的驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入电子-空穴传输层，电子和空穴通过电子-空穴传输层移动到发光层，在那里相遇并发出光。 当电子遇到发光层中的空穴时，电子以光的形式释放其多余的能量。

OLED是由有机分子薄膜组成的固态设备，能够通过电力产生光。与传统的LED和LCD相比，由OLED制成的屏幕更亮、更薄、色彩更丰富、能耗更低。

AMOLED的发光原理、结构和工艺

OLED结构

AMOLED的发光原理、部件和工艺流程

基材：通常是玻璃或透明塑料。

阳极 阳极：这一层的主要功能是提供空穴以吸收电子，并提供透明度以使发射的光通过。

导电层：从阳极传输空穴，从导电层吸收多余的电子。该材料主要是一种有机聚合物。

发射层：一种具有特殊带状结构的有机半导体，它从阴极吸收电子并发射特定波长的光子，然后进入眼睛，成为我们看到的颜色。

阴极：一种合金，通常没有什么逸出功，在一定电压下产生电子。这一部分需要一个非常稳定的有机材料顶层。

OLED分为主动（AMOLED主动）和被动（PMOLED被动）驱动模式，取决于它们的驱动方式。

PMOLED

AMOLED的发光原理、结构和工艺流程

PMOLED有一个条状的阳极和一个条状的阴极。阴极和阳极的条带是相互垂直的。在上图中，每个重叠的阴极和阳极条代表PMOLED的一个像素。对于这一个像素，需要一个外部电路来向该特定的阳极杆阴极杆输出电流，并使该像素发亮。然后发出的光的强度与施加的电流有关。

PMOLED结构简单，每个像素由独立的阴极和阳极控制，不需要额外的驱动电路，但它们需要太多的控制线，无法用于大型、高分辨率的屏幕。然而，在任何情况下，PMOLED的能耗都比传统LCD低得多。

AMOLED

由于AMOLED具有出色的光电特性，包括低功耗、高分辨率和快速响应，因此由一个控制线数量最少的驱动电路驱动，AMOLED已成为主流的OLED显示技术。

AMOLED是主动矩阵有机发光二极管的缩写，其官方中文名称为 "主动矩阵有机发光二极管 "或 "主动矩阵有机发光二极管"。它也被称为SuperAMOLEDPlus和SuperAMOLEDAdvanced。

AMOLED是OLED技术的一种，意味着它是一种自发光显示器，使用多层有机化合物来实现独立的R、G和B光线。

AMOLED的发光原理、组件和工艺流程

AMOLED没有阳极和阴极带。而且是一整层的阳极阴极。但它的独特之处在于，在阴极和屏幕之间，有一层额外的薄膜晶体管阵列。这层TFTA决定了上面的哪些像素会发亮，哪些不会。

这是因为TFTA比PMOLED的外部电路消耗的能量更少，而且对颜色变化的反应时间更快。

AMOLED适用于大型显示器和具有快速刷新率的屏幕，如计算机显示器、大屏幕电视、电子信号和广告牌。PMOLED适用于文本和图标显示以及小屏幕（对角线长度2-3英寸）。

2.AMOLED器件结构

在驱动电路等方面，LTPS-AMOLED的结构与LCD基本相同。然而，由于AMOLED是自发光的，它们不需要背光，从而使它们更薄、更轻。同时，由于自发光功能，与LCD背光的持续功耗相比，AMOLED显示面板在屏幕变暗时消耗的电量要少得多。

AMOLED的发光原理、结构和工艺流程

AMOLED的发光原理、结构部件和工艺流程

有两种类型的AMOLED结构：底部发光和顶部发光。顶部发光结构比底部发光结构具有更高的开孔率，因为光线不会被驱动电路阻挡，这对高清晰度是有利的，并逐渐成为AMOLED的主流。

AMOLED的发光原理、部件和工艺流程

3.AMOLED的工艺流程

LTPS-AMOLED的制造工艺包括许多显示面板行业中最先进的技术，并分为三个过程：背板部分、前面板部分和模块部分。 在背板工艺中，不同形状和材料的层被形成、曝光、蚀刻和分层，形成LTPS（低温多晶硅）驱动电路，为发光器件提供照明信号和稳定的电源输入。技术上的困难是微米级的加工精度和电气规格要求的极高的均匀性。

涂布过程包括使用涂布设备将所需材料物理或化学地沉积到玻璃基材（2）上。

曝光过程使用光照将光罩的图案用光刻胶转移到涂层基材上（3，4，5）。

在蚀刻过程中，通过化学或物理手段将薄膜从未被光刻胶覆盖的图形下方的基材上蚀刻下来，最后将光刻胶从覆盖薄膜上洗掉，留下带有所需图形的薄膜层（7，8）。

驱动背板的工艺流程图

AMOLED的发光原理、部件和工艺流程

在前面板工艺中，有机发光材料和阴极使用高精度金属掩膜（FMM）沉积在背板上，与驱动电路相结合形成发光元件，然后在无氧环境中进行封装和保护。在前面板工艺中，沉积的对准精度和封装的密封性是关键问题。

高精度金属掩膜（FMM）：这些掩膜主要由热变形小的材料制成，是决定像素精度的一个关键因素。制作好的FMM被精确地定位在一个带有拉杆的金属框架上，并被送到蒸发单元（2）。

蒸发系统在超高真空下将有机材料通过FMM汽化到LTPS基材的规定区域（3）。

沉积后，LTPS基片被送到封装部分，在真空下使用高性能蒸汽阻隔玻璃粘合剂将其连接到保护基片上。玻璃胶的选择及其在制造过程中的应用对OLED的寿命有直接影响（5，6）。

有机涂层部分的工艺流程图

AMOLED的发光原理、部件和工艺流程

模块部分的过程包括将包装好的面板切割成实际的产品尺寸，然后是其他各种步骤，如安装偏光板、控制线和芯片、老化测试和包装产品，最后将产品交付给客户。

切割：包装好的AMOLED基板被切割成面板（punnels）（1）。

小组测试：小组亮灯检查（2)。

偏光片：AMOLED面板与偏光片相连（3）。

IC+FPC粘合：将驱动IC和FPC粘合到AMOLED面板上 (4)

TP附件：安装AMOLED面板和带有触摸传感器的强化盖板镜头（5）。

模块测试：模块的老化测试和照明检查（6）。