T1管是週期性工作，在T1管截止狀態時， CS放電繼續為T2提供基準電壓，從而達 到恆流目的
當掃描線被選中時，開關T1開啟，數據電壓通過T1管對存儲電容Cs充電，Cs的電
壓控制驅動管T2的漏極電流；當掃描線未被選中時，T1截止，存儲在Cs上的電荷
繼續維持T2的柵極電壓，T2保持導通狀態，故在整個幀週期中，OLED處於恆流
➢ GI層(TEOS)：主要原材料為TEOS，通過CVD設備化學沉積一層 SiO2，即柵氧化層。
➢ Sputter MoW (M1)：主要原材料為Ar和MoW金屬靶材，通過濺 射的方法沉積一層金屬膜，用來製作柵金屬電極。
➢ 黃光工藝：材料和作用同MASK1 ➢ 刻蝕(RIE)：主要使用原材料為SF6、O2；通過化學和物理轟擊進行
4
顯器分類--按驅動方式
Display
主動式 被動式
AMOLED（Active Matrix Organic Light Emitting Diode）
AMLCD（Liquid Crystal Display） DLP（Digital Light Processing） LCoS（Liquid Crystal on Silicon） PMOLED（Organic Light Emitting Diode） PMLCD（Liquid Crystal Display） CRT（Cathode Ray tube） FED（Fiel Emission Display） PDP（Plasma Display Panel）
TFT溝道層：Si材料
非晶矽/微晶矽
多晶矽
製備方式
a-Si/μ-Si 直接生長
Poly-Si
非鐳射晶化
鐳射晶化
（SPC/MIC ） (ELA/SLA)
單晶矽 c-Si SiOG
Si結構示意圖
晶粒大小
N/A
~ 1 μm
> 1 μm
單晶
載流子遷移率 < 1 cm2/V·s < 50 cm2/V·s
50 ~ 200 cm2/V·s
26
LTPS技術的核心：結晶化技術
27
LTPS技術：ELA結晶化
ELA（准分子鐳射退火技術）
利用瞬間鐳射脈衝產生的高能量入射到非晶矽薄 膜表面，在薄膜表層產生熱能效應，使非晶矽薄 膜在瞬間達到高溫熔融狀態，從而實現從非晶矽 向多晶矽的轉變。 • 主要特點：工藝相對較成熟，TFT遷移率較高，
有望通過集成驅動電路來降低產品成本 • 主要問題點：Mura（由TFT特性的不一致造成）
成本
設備投入成本小且製程簡單 ->低製造成本
設備投入成本大且製程複雜 ->高製造成本
9
PMOLED 驅動方式
➢ PMOLED (Passive Matrix OLED)：PMOLED單純的以陰陽極構成矩陣狀 ，以掃描方式點亮陣列中的圖元，每個圖元都是操作在脈衝模式下，為瞬 間高亮度發光
10
AMOLED驅動方式
17
輕薄設計
➢ LCD響應時間容易受溫度影響，AMOLED不受溫度影響
18
AMOLED優勢
➢ 反應速度比 LCD快數千倍
➢ 單片玻璃結 構易於集成 觸摸感應功 能
➢ 高對比度 ➢ 黑底白字
19
03
AMOLED製程簡介
➢ TFT背板技術 ➢ OLED器件技術 ➢ 驅動電路技術 ➢ AMOLED 製備流程
Mask4：定義接觸孔(Contact Hole)
➢ 清洗：主要原材料為陽極水、純水，成膜前清洗，去除離子注入造成 的損傷層及表面異物，提高膜層品質
➢ CVD (SiO2)：主要原材料為SiH4和N2O，沉積一層SiO2膜層，用來 隔斷M1和M2.
➢ 活化：使用高溫設備，經過加熱對離子注入時注入的雜質原子進行啟 動
➢ 黃光工藝：材料和作用同mask1 ➢ 刻蝕(WET)：材料為BOE（日本稱為BHF），分子為HF.NH4F；作用
Array是陣列的意思，無數的電晶體陣列就組成一張顯示器
30
圖元結構及等效電路圖
尋址電壓，T1的 開關電壓
為OLED恆流驅動提供足夠的電源， 驅動OLED的電流不經過驅動IC。 因此，AMOLED驅動IC與TFT-LCD 驅動IC具有同等級的功耗，COG工 藝也與TFT-LCD一致
Source電壓，來自驅動IC的電壓，電流非 常小，不能驅動OLED，可以通過T1的尋 址電壓Vdata控制繼而為T2提供輸入信號 電壓
刻蝕，對曝過光反應掉光刻膠後裸露的基本膜層（MoW）進行刻蝕 ➢ 去膠：材料和作用同MASK1. ➢ P+ID(自對準工藝)：主要使用原材料為B2H6，通過離子電場加速，
注入3價B原子，增加導電性，形成源漏電極處的歐姆接觸（此處為 重摻雜）。 ➢ 去除氧化層
36
LTPS-AMOLED Array工藝流程
14
高對比度
➢ TFT-LCD全黑畫面靠液晶分析遮擋背光得到，無法做到全黑 ➢ AMOLED全黑畫面Pixel不發光，可得到真正的黑
15
全視角
➢ TFT-LCD對比度會因為觀察角度而改變 ➢ AMOLED不存在可視角度問題，從任意角度觀察畫質不會有變化
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畫質優異
➢ LCD需要比AMOLED更高100~150cd/m2的亮度才能達到相同的顯示 效果
➢ 晶化（ELA/SPC）： SPC設備不需要特殊氣體，其 原理為高溫下通過熱力學運動，使Si原子之間的排
列相對有序，最終實現Poly Si的形成。
➢ 黃光工藝 ➢ 刻蝕（CDE） ➢ 去膠 ➢ P-ID
注：一般來說，一道(Mask)工藝包含CVD/Sputter, 黃 光，刻蝕，去膠這樣的迴圈。
34
AMOLED技術解析及應用
CONTENTS
AMOLED 概述
目
錄
AMOLED 產品特點
AMOLED製程簡介
AMOLED行業現狀
顯示技術未來發展方向
01
AMOLED概述
➢ 顯示器分類 ➢ AMOLED VS LCD ➢ AMOLED VS PMOLED
➢ AMOLED 驅動原理
生活中應用到格式各樣的顯示器，AMOLED相對其他常見的 顯示器有何特點及優勢？
>250 cm2/V·s
24
TFT背板技術對比
25
TFT背板：LTPS技術
➢ 在半導體製造產業中，通常是用LPCVD澱積後，再進行>900℃的退火處理來獲得 多晶矽。 → 普通玻璃基板的最高耐受溫度只有650 ℃左右，此方法並不適用於平板顯示製
造產業 ➢ 使用具有高耐熱性的石英玻璃作為基板。
→ 基板價格昂貴且尺寸受限，無法應用在量產中
7
OLED VS LCD
光源 色彩來源
白色背光源
彩色濾光片過濾背光源白 光獲得RGB三原色
有幾發光層發出RGB三原色光
灰階
液晶旋轉控制光量
電流大小控制亮度
8
AMOLED VS PMOLED
基板
僅需ITO Patterring
LTPS技術製備需要的電路
蒸鍍
蒸鍍製程基本相同，但PMOLED 圖元密度通常比AMOLED低
其中，OLED圖元包括陰極、有機發光層及陽極層的堆疊，而TFT陣列層加上基板即組 成了所謂的TFT背板。
6
OLED發光原理
-
Cathode（陰極）
EIL（電子注入層 Electron Injection Layer）
ETL（電子傳輸層 Electron Transport Layer）
+
EML（發光層Emission Layer）
車載顯示器、手機副屏、PDA， 車載顯示器、手機、筆記本電腦、
儀器儀錶等
TV，可穿戴設備等
12
02
AMOLED產品特點
➢ 色彩鮮艷 ➢ 高對比度 ➢ 畫質優異 ➢ 快速響應 ➢ 輕薄設計
色彩鮮艷
➢ TFT-LCD色域隨灰度變化而急劇變化 ➢ AMOLED色域可超過100%，且隨灰度的變化幾乎不會發生變化
因此，在平板顯示產業中，目前通常採用LTPS (Low Temperature Poly-Silicon)技術 來製備多晶矽 所謂的低溫是指工藝溫度在600 ℃以下。 採用與非晶矽工藝中相同的不含堿離子的玻璃基板。 製備方法：在工藝流程中，先使用PECVD等方法澱積一層非晶矽，而後採用鐳射
或者非鐳射的方式使非晶矽薄膜吸收能量，原子重新排列以形成多晶矽結構，從而 減少缺陷並得到高電子遷移率。
AMOLED技術
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TFT背板技術的核心
TFT背板工藝技術的核心就是對TFT特性參數的控制！
22
TFT背板技術分類：溝道層材料
在平板顯示行業，TFT溝道層的材料 主要為Si，包括非晶矽、多晶矽，以 及微晶矽和單晶矽等，除此之外研究 較多的還有二六族化合物、氧化物半 導體和有機物半導體材料。
23
28
LTPS技術：SPC結晶化
SPC（固相結晶化技術）
通過對非晶矽基板進行熱處理（如快速熱退 火工藝等）使之發生再結晶來實現非晶矽向 多晶矽的轉變。 主要特點：運行成本較低、工藝簡單，
大面積一致性好 主要問題點：玻璃收縮(Shrinkage)和翹
曲(Warpage)，需提高TFT遷移率
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圖元結構及等效電路圖
➢ AMOLED (Active Matrix OLED)：使用TFT陣列來控制OLED圖元，有電 容存儲信號，掃描過後圖元仍能保持原亮度。
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AMOLED VS PMOLED
項目
PMOLED
AMOLED
驅動 顯示性能
採用掃描的方式，瞬間注入高 電流，產生高亮度發光，面板 外接驅動IC；
單色或彩色；小尺寸(<3 inch)