AMOLED (Active-Matrix Organic Light Emitting Diode)，与液晶显示器LCD 比较，具有轻薄、低功耗、快速相应、柔性透明、画质卓越五大上风，被誉为CRT、LCD 之后的第三代显示技能。
AMOLED 可分为刚性屏和柔性屏，刚性屏的基板材料是玻璃，封装材料也是玻璃；柔性屏的基板材料是薄膜（PI、PET 等），封装材料也是薄膜，如果采取透明膜材、透明有机添补材料，可将柔性屏做成透明、可弯折的屏幕。

AMOLED的紧张制程分为LTPS、蒸镀和封装。
根据我国技能积累的韶光和难度，LTPS和封装基本不存在技能障碍。
因此，蒸镀问题是AMOLED的核心问题。
精密遮罩蒸镀技能（FMM）用来办理蒸镀有机材料RGB 三基色的像素阵列涂布。
也是目前唯一实现量产的彩色化技能方案。
由韩企三星电子率先开拓成功，我国目前基本沿用此技能。

据理解，三星AMOLED产品综合良率柔性屏为80%旁边，而刚性屏达到90%以上。
海内首先量产的京东方成都六代中小尺寸柔性生产线（B7）采取 Tokki 蒸镀机，于去年10月份量产。
经由几个月的良率爬坡，到今年 3 月份时，综合良率已经爬升到65%【1】。
而根据干系测算，刚性屏良率需达到80%以上，制造本钱才和LCD相称。

表1.中国大陆AMOLED生产企业

图1.AMOLED面板在各良率数字中的生产本钱(Source:NPDDisplaySearch)

制造AMOLED的精密遮罩蒸镀技能，其事理如下所示：

图2.AMOLED蒸镀事理示意图

用于蒸镀的LTPS 玻璃基板，必须与FMM紧密贴合。
否则就有混色不良产生。
为了实现这一目的，蒸镀过程中采取cooling plate下压玻璃基板，采取magnet往上吸FMM，以肃清两者之间的gap。
其余，FMM的slot开孔必须与LTPS 玻璃基板上阳极图案准确套合，否则蒸镀材料会镀偏造成混色。
因此，决定蒸镀良率的两个关键成分：FMM与玻璃基板的贴合和套合。

1、贴合

影响贴合的紧张成分有FMM平坦度，cooling plate的构造、位置和磁力大小。
个中FMM平坦度涉及到MASK的设计和制作工艺，本文不展开谈论。
cooling plate 目前有两种技能方案。
一是Tokki采取的无冷却水办法。
上风是能减轻plate 下压的重量，减少破片风险的产生。
而且无冷却水，构造可以做薄，减少对磁铁的损耗。
但是这会带来一个问题，随着蒸镀过程的进行，FMM和plate温度的变革造成MASK和玻璃基板的变形，不利于蒸镀套合的稳定。
因此，Tokki蒸镀设备的长期稳定性，有待实践考验。
cooling plate撤除Tokki，其他蒸镀设备商都采取循环水冷却。
好处是可以担保全体蒸镀过程中，MASK温度上升不超过5℃。
能有效降落MASK和玻璃基板的变形，增加蒸镀过程的稳定性。
但另一方面，cooling plate厚度的增加造成重量的过重，随意马虎产生对玻璃的挤压而破片。
而且，也会增加对磁力的损耗。
如Tokki蒸镀机磁力能达到500Gs,而其他厂商最大在300 Gs。
但从实践的效果来看，300 Gs的磁力并不会影响贴合的效果。

2、套合

为提高AMOLED屏幕的发光效率，哀求RGB像素开口率越高越好。
然而开口率的增加，会降落像素之间的间隙(PDL Gap)。
因此在特定的工艺条件下，为避免套合偏位混色，PDL Gap最小尺寸知足如下公式：

式中 Margin表示工艺余量；

Shift表示蒸镀缘故原由造成的PPA偏移；

TP、CD、PPA和alignment分别表示LTPS玻璃像素精度，FMM slot开孔尺寸精度，mask张网精度和蒸镀对位精度。

对付分辨率越高的显示屏，PPA和shift等参数管控哀求越高。

在以上所有影响套合精度的成分中，MASK PPA和蒸镀shift是影响最大的关键因子。
他们决定了AMOLED生产厂商的技能能力。

表2.不同分辨率下对应的工艺技能哀求

为表述方便，我们引入一个观点——蒸镀PPA。
它表示的是实际蒸镀位置和LTPS玻璃阳极图案之间的位置偏差。
依据上述公式可得：

2.1 蒸镀shift

导致蒸镀shift的紧张缘故原由是温度变革及MASK所受到的应力。

2.1.1温度影响

蒸镀过程中，有机材料被加热到200-400℃之间，透过mask在玻璃上凝集。
中间放出热量使玻璃基板和mask温度升高。
在热膨胀成分的浸染下，玻璃基板的阳极图案涌现膨胀。
而mask 像素孔涌现紧缩。
另一方面，热量使mask frame框架膨胀。
因此，温度对蒸镀PPA的影响较为繁芜。
需对终极结果进行剖析总结相应的规律。

2.1.2 应力影响会发生形变。
也会造成mask PPA的变革。
这种变革一样平常来讲没有规律，只能调节。
Mask frame在cooling plate的压力浸染下蒸镀设备尽可能地降落该影响。

在重力浸染的影响下，Mask stick 在与玻璃基板打仗时也会由于应力而产生偏移。
这部分应力紧张有挤压应力和摩擦应力，不同stick 在该应力的浸染下会涌现不同的偏移情形。

正由于蒸镀shift 的存在，造成蒸镀套合PPA的掌握是全体蒸镀过程中最为关键的一环。
目前的办理方案是总结终极mask的PPA变革规律，在张网时进行相应的补偿。
即便如此，蒸镀shift也不能完备肃清。
而且，玻璃基板尺寸越大，该shift值也越大。
这也是目前AMOLED只能做到中小尺寸的缘故原由。

从海内量产的情形来看，部分厂商能把蒸镀shift终极掌握到3um以内。
只有做到这个水准，蒸镀的技能才能说被基本节制。

2.2 MASK PPA

FMM张网制作精度用PPA来表示。
从表2可以看出，随着屏幕分辨率的提高，mask张网精度哀求不断提升。
制作全高清屏幕，一样平常哀求mask PPA低于5um。
目前通过工艺改进，海内有部分厂商能达到这一水平。
FMM stick来料精度、张网过程，焊接偏移，CF加载情形等均影响到mask 精度。

图3.蒸镀套合PPA（蓝色为设计点位，棕色为实际蒸镀位置）

总体来说，海内已量产企业对付AMOLED技能并未取得全面打破。
都存在某些方面的技能短板。
但每家公司面临的技能问题不一样。
比如有的办理了贴合问题，而蒸镀套合PPA过大。
而其余一些办理了套合问题，但贴合存在不良。
因此，如果能综合各家履历，中国在占领AMOLED技能的道路上会顺利很多。

【1】闵杰 . 《中国 OLED 提速？》. 中国电子报 , 2018 年/5 月/8 日/第 005 版

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