AMOLED平板顯示研發(fā)過(guò)程和技術(shù)難點(diǎn)

　　AMOLED技術(shù)的開發(fā)主要涉及到TFT背板和OLED器件兩個(gè)方面。在技術(shù)路線的選擇上，目前國(guó)際上尚未統(tǒng)一，有多種技術(shù)方案在開發(fā)中。

　　發(fā)光器件即OLED的性能決定了AMOLED顯示屏的色彩表現(xiàn)力、功耗等品質(zhì)，因此OLED器件技術(shù)的開發(fā)對(duì)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的提高具有非常重要的意義。 OLED器件制備技術(shù)主要有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一個(gè)是開發(fā)高遷移率的傳輸材料和高效率、長(zhǎng)壽命發(fā)光材料，另一個(gè)是開發(fā)新型器件結(jié)構(gòu)，提高器件性能。因此，開發(fā)新型有機(jī)材料、設(shè)計(jì)新型器件結(jié)構(gòu)和改進(jìn)真空蒸鍍技術(shù)將是研究的重點(diǎn)。

　　目前，TFT背板中的溝道層半導(dǎo)體材料主要有非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ-Si)、低溫多晶硅(LTPS)、單晶硅、有機(jī)物和氧化物等。由于 OLED是電流驅(qū)動(dòng)型器件，需要穩(wěn)定的電流來(lái)控制發(fā)光特性。為了達(dá)到足夠的亮度，AMOLED需要TFT的溝道材料具有較高的遷移率，以提供較高的電流密度，因此目前普遍應(yīng)用于TFT-LCD中的非晶硅TFT由于遷移率較低很難滿足要求。另外，與TFT-LCD所不同的是，AMOLED需要TFT長(zhǎng)時(shí)間處于開啟狀態(tài)，非晶硅TFT的閾值電壓漂移問(wèn)題也使其很難應(yīng)用在AMOLED中。從技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，較有希望的是LTPS TFT和氧化物TFT等技術(shù)，但也存在很多難點(diǎn)。

　　目前，應(yīng)用在AMOLED中最成熟的TFT背板技術(shù)是低溫多晶硅(LTPS)技術(shù)。在LTPS技術(shù)中，最重要的工藝難點(diǎn)即為多晶硅溝道層的制備。工藝流程中首先使用PECVD等方法在不含堿離子的玻璃基板上淀積一層非晶硅，而后采用激光或者非激光的方式使非晶硅薄膜吸收能量，原子重新排列以形成多晶硅結(jié)構(gòu)，從而減少缺陷并得到較高的電子遷移率。

　　對(duì)LTPS結(jié)晶化技術(shù)而言，激光結(jié)晶化技術(shù)尤其是準(zhǔn)分子激光退火(ELA)技術(shù)目前在小尺寸應(yīng)用方面已經(jīng)較為成熟，全球已經(jīng)量產(chǎn)的AMOLED產(chǎn)品基本都使用了ELA技術(shù)。ELA技術(shù)的難點(diǎn)在于TFT的一致性問(wèn)題，各像素間TFT特性的不同導(dǎo)致OLED的發(fā)光強(qiáng)度出現(xiàn)不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致面板成品率無(wú)法保障，因此提高ELA技術(shù)制備的TFT一致性一直是國(guó)內(nèi)外各單位研發(fā)的重點(diǎn)。另外，ELA技術(shù)在大尺寸基板的量產(chǎn)方面也存在較大的問(wèn)題。

　　另一方面，非激光結(jié)晶化技術(shù)在實(shí)現(xiàn)大尺寸基板量產(chǎn)并降低成本，以及在TFT均勻性方面具有很大優(yōu)勢(shì)。但非激光結(jié)晶化技術(shù)在現(xiàn)階段也同樣存在著技術(shù)難題。其中金屬誘導(dǎo)晶化(MIC)技術(shù)因?yàn)榻饘傥廴緦?dǎo)致的漏電流等問(wèn)題，使得缺陷和壽命問(wèn)題很難解決;固相結(jié)晶化(SPC)技術(shù)在大尺寸AMOLED的制備上具有較大的綜合性優(yōu)勢(shì)，但其載流子遷移率與激光結(jié)晶化技術(shù)相比較低，而且在量產(chǎn)技術(shù)方面仍然需要進(jìn)一步完善。

　　AMOLED制作工藝

　　LTPS-AMOLED的制作工藝囊括了顯示面板行業(yè)的諸多尖端技術(shù)，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(guò)成膜，曝光，蝕刻疊加不同圖形不同材質(zhì)的膜層以形成LTPS(低溫多晶硅)驅(qū)動(dòng)電路，其為發(fā)光器件提供點(diǎn)亮信號(hào)以及穩(wěn)定的電源輸入。其技術(shù)難點(diǎn)在于微米級(jí)的工藝精細(xì)度以及對(duì)于電性指標(biāo)的極高均一度要求。

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

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

　　蝕刻工藝是使用化學(xué)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(qū)動(dòng)背板工藝流程圖

　　前板段工藝通過(guò)高精度金屬掩膜板(FMM)將有機(jī)發(fā)光材料以及陰極等材料蒸鍍?cè)诒嘲迳?，與驅(qū)動(dòng)電路結(jié)合形成發(fā)光器件，再在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行封裝以起到保護(hù)作用。蒸鍍的對(duì)位精度與封裝的氣密性都是前板段工藝的挑戰(zhàn)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(shù)的材料制作，是定義像素精密度的關(guān)鍵。制作完成后的FMM由張網(wǎng)機(jī)將其精確地定位在金屬框架上并送至蒸鍍段(2);

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

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

　　有機(jī)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(shí)際產(chǎn)品大小，之后再進(jìn)行偏光片貼附、控制線路與芯片貼合等各項(xiàng)工藝，并進(jìn)行老化測(cè)試以及產(chǎn)品包裝，最終呈現(xiàn)為客戶手中的產(chǎn)品。

　　切割：封裝好的AMOLED基板切割為面板(pannel)(1);

　　面板測(cè)試：進(jìn)行面板點(diǎn)亮檢查(2);

　　偏貼：將AMOLED面板貼附上偏光板(3);

　　IC+FPC綁定：將驅(qū)動(dòng)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(yīng)器的強(qiáng)化蓋板玻璃(cover Lens)貼合(5);

　　模組測(cè)試：模組的老化測(cè)試與點(diǎn)亮檢查(6)。

　　模組段工藝流程圖