AMOLED (Active-Matrix Organic Light Emitting Diode)，與液晶顯示器LCD 相比，具有輕薄、低功耗、快速響應、柔性透明、畫質卓越五大優勢，被譽為CRT、LCD 之后的第三代顯示技術。 AMOLED 可分為剛性屏和柔性屏，剛性屏的基板材料是玻璃，封裝材料也是玻璃；柔性屏的基板材料是薄膜（PI、PET 等），封裝材料也是薄膜，如果采用透明膜材、透明有機填充材料，可將柔性屏做成透明、可彎折的屏幕。
AMOLED的主要制程分為LTPS、蒸鍍和封裝。根據我國技術積累的時間和難度，LTPS和封裝基本不存在技術障礙。因此，蒸鍍問題是AMOLED的核心問題。精密遮罩蒸鍍技術（FMM）用來解決蒸鍍有機材料RGB 三基色的像素陣列涂布。也是目前唯一實現量產的彩色化技術方案。由韓企三星電子率先開發成功，我國目前基本沿用此技術。
據了解，三星AMOLED產品綜合良率柔性屏為80%左右，而剛性屏達到90%以上。國內首先量產的京東方成都六代中小尺寸柔性生產線（B7）采用 Tokki 蒸鍍機，于去年10月份量產。經過幾個月的良率爬坡，到今年 3 月份時，綜合良率已經爬升到65%【1】。而根據相關測算，剛性屏良率需達到80%以上，制造成本才和LCD相當。
表1.中國大陸AMOLED生產企業
圖1.AMOLED面板在各良率數字中的生產成本(Source:NPDDisplaySearch)
制造AMOLED的精密遮罩蒸鍍技術，其原理如下所示：
圖2.AMOLED蒸鍍原理示意圖
用于蒸鍍的LTPS 玻璃基板，必須與FMM緊密貼合。否則就有混色不良產生。為了實現這一目的，蒸鍍過程中采用cooling plate下壓玻璃基板，采用magnet往上吸FMM，以消除兩者之間的gap。另外，FMM的slot開孔必須與LTPS 玻璃基板上陽極圖案準確套合，否則蒸鍍材料會鍍偏造成混色。因此，決定蒸鍍良率的兩個關鍵因素：FMM與玻璃基板的貼合和套合。
1、貼合
影響貼合的主要因素有FMM平坦度，cooling plate的結構、位置和磁力大小。其中FMM平坦度涉及到MASK的設計和制作工藝，本文不展開討論。cooling plate 目前有兩種技術方案。一是Tokki采用的無冷卻水方式。優勢是能減輕plate 下壓的重量，減少破片風險的產生。而且無冷卻水，結構可以做薄，減少對磁鐵的損耗。但是這會帶來一個問題，隨著蒸鍍過程的進行，FMM和plate溫度的變化造成MASK和玻璃基板的變形，不利于蒸鍍套合的穩定。因此，Tokki蒸鍍設備的長期穩定性，有待實踐檢驗。cooling plate除去Tokki，其他蒸鍍設備商都采用循環水冷卻。好處是可以保證整個蒸鍍過程中，MASK溫度上升不超過5℃。能有效降低MASK和玻璃基板的變形，增加蒸鍍過程的穩定性。但另一方面，cooling plate厚度的增加造成重量的過重，容易產生對玻璃的擠壓而破片。而且，也會增加對磁力的損耗。如Tokki蒸鍍機磁力能達到500Gs,而其他廠商最大在300 Gs。但從實踐的效果來看，300 Gs的磁力并不會影響貼合的效果。
2、套合
為提高AMOLED屏幕的發光效率，要求RGB像素開口率越高越好。然而開口率的增加，會降低像素之間的間隙(PDL Gap)。因此在特定的工藝條件下，為避免套合偏位混色，PDL Gap最小尺寸滿足如下公式：
式中 Margin表示工藝余量；
Shift表示蒸鍍原因造成的PPA偏移；
TP、CD、PPA和alignment分別表示LTPS玻璃像素精度，FMM slot開孔尺寸精度，mask張網精度和蒸鍍對位精度。
對于分辨率越高的顯示屏，PPA和shift等參數管控要求越高。
在以上所有影響套合精度的因素中，MASK PPA和蒸鍍shift是影響最大的關鍵因子。他們決定了AMOLED生產廠商的技術能力。
表2.不同分辨率下對應的工藝技術要求
為表述方便，我們引入一個概念——蒸鍍PPA。它表示的是實際蒸鍍位置和LTPS玻璃陽極圖案之間的位置偏差。依據上述公式可得：
2.1 蒸鍍shift
導致蒸鍍shift的主要原因是溫度變化及MASK所受到的應力。
2.1.1溫度影響
蒸鍍過程中，有機材料被加熱到200-400℃之間，透過mask在玻璃上凝結。中間放出熱量使玻璃基板和mask溫度升高。在熱膨脹因素的作用下，玻璃基板的陽極圖案出現膨脹。而mask 像素孔出現收縮。另一方面，熱量使mask frame框架膨脹。因此，溫度對蒸鍍PPA的影響較為復雜。需對最終結果進行分析總結相應的規律。
2.1.2 應力影響會發生形變。也會造成mask PPA的變化。這種變化一般來講沒有規律，只能調節。Mask frame在cooling plate的壓力作用下蒸鍍設備盡可能地降低該影響。
在重力作用的影響下，Mask stick 在與玻璃基板接觸時也會因為應力而產生偏移。這部分應力主要有擠壓應力和摩擦應力，不同stick 在該應力的作用下會出現不同的偏移情況。
正因為蒸鍍shift 的存在，造成蒸鍍套合PPA的控制是整個蒸鍍過程中最為關鍵的一環。目前的解決方案是總結最終mask的PPA變化規律，在張網時進行相應的補償。即便如此，蒸鍍shift也不能完全消除。而且，玻璃基板尺寸越大，該shift值也越大。這也是目前AMOLED只能做到中小尺寸的原因。
從國內量產的情況來看，部分廠商能把蒸鍍shift最終控制到3um以內。只有做到這個水準，蒸鍍的技術才能說被基本掌握。
2.2 MASK PPA
FMM張網制作精度用PPA來表示。從表2可以看出，隨著屏幕分辨率的提高，mask張網精度要求不斷提升。制作全高清屏幕，一般要求mask PPA低于5um。目前通過工藝改善，國內有部分廠商能達到這一水平。FMM stick來料精度、張網過程，焊接偏移，CF加載情況等均影響到mask 精度。
圖3.蒸鍍套合PPA（藍色為設計點位，棕色為實際蒸鍍位置）
總體來說，國內已量產企業對于AMOLED技術并未取得全面突破。都存在某些方面的技術短板。但每家公司面臨的技術問題不一樣。比如有的解決了貼合問題，而蒸鍍套合PPA過大。而另外一些解決了套合問題，但貼合存在不良。因此，如果能綜合各家經驗，中國在攻克AMOLED技術的道路上會順利很多。
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