什么是AMOLED

AMOLED（英語：Active-matrix organic light-emitting diode，中譯：有源矩陣有機發光二極體或主動矩陣有機發光二極體）是一種顯示屏技術。其中OLED（有機發光二極體）是描述薄膜顯示技術的具體類型：有機電激發光顯示；AM（有源矩陣體或稱主動式矩陣體）是指背后的像素尋址技術。目前AMOLED技術主要用于智能手機，并繼續朝低功耗、低成本、大尺寸方向發展。

可用于AMOLED的柔性襯底

可用于柔性 AMOLED 顯示的柔性襯底主要包含以下幾類：塑料襯底、不銹鋼箔片、柔性玻璃、紙。其中不銹鋼箔片表面粗糙度大，不透明；柔性玻璃彎曲效果欠佳且價格較貴；而紙耐溫性差，這些限制了其在該領域的發展。而塑料襯底綜合性能較好，已成為重點發展的襯底材料。而目前發展較快的是PI，即聚酰亞胺薄膜。

   為什么聚酰亞胺薄膜可以用于AMOLED

PI 是現有材料中耐溫性最好的一類聚合物材料，同時還擁有優良的化學穩定性和優良的力學性能。通過在化學、熱學、光學、力學、形貌等六個方面的綜合調控，可以滿足其在AMOLED的使用要求。

聚酰亞胺透明膜

這六個方面的性能可進一步細化為 23 個物理指標

01

化學方面

PI 必須具有良好的耐藥性。AMOLED 顯示屏工藝對 PI 耐藥性的要求，體現在 PI 應不溶解于常規的酸、堿和有機溶劑中，且其在溶劑中不能出現溶脹、開裂、皺縮以及其他物理性能顯著劣化的現象。其次，要求顯示用的 PI 材料純度必須非常高。一般而言，AMOLED 工藝對聚酰胺酸的 Cu、Fe、Cr 和 Mn 等金屬雜質含量的要求是小于 0.1  ppm，對移動性較強的 Na 和 K 含量要求小于 0.3 ppm。另外不能出現有團聚的有機雜質。因為PI 材料中的雜質往往會導致其周邊的顯示單元不受控，形成顯示缺陷，影響顯示屏的顯示效果。

02

力學方面

AMOLED 顯示屏要求 PI 具有較高的機械強度和具有較小的殘余應力，AMOLED 制程要求復合基板的翹曲度不能過大。復合基板翹曲度過大會導致 PI 表面所沉積的功能層均勻性下降，也會導致光刻精度下降。同時意味著柔性 PI 襯底從載體基板上分離后將出現嚴重的應力釋放現象，器件將會出現不受控卷曲的問題。在調控 PI 襯底的殘余應力方面，具有較少柔性基團的棕色 PI 材料可通過環化工藝的優化對殘余應力進行有效調控，而對于透明或無色 PI 材料而言，通過固化溫度調控殘余應力的空間十分有限。通過優化 PI 分子結構、開發低熱膨脹系數的透明 PI 襯底材料是一個更為可行的辦法。 

03

光學方面

對于底發射型的 OLED 器件，要求 PI 襯底在可見光區的光學透過率大于 90%。對于頂發射型的 OLED 器件，由于其發出的光不需要經過 PI 襯底，因此這類器件對 PI 光學性能的要求就大大降低，用傳統的棕色耐高溫 PI材料即可。 

04

熱學方面

對于采用金屬氧化物 TFT 背板技術的AMOLED 工藝而言，工藝的最高溫度一般不超過 350℃，而基于低溫多晶硅技術的AMOLED 工藝制程則需要 400℃-450℃，針對不同的工藝需要選用不同的 PI 以確保 PI的玻璃態轉變溫度比工藝最高溫高 30℃以上。因為玻璃態轉變溫度是材料可長時間穩定工作的一個溫度節點。在玻璃態轉變溫度以下，PI 具有較穩定的物理性能，而超過這一溫度之后，PI 的鏈段開始運動，宏觀上材料體現出粘彈特性，物理性能急劇變化，且PI 在高溫下的形變有一部分是不可恢復的。其次，PI 在 AMOLED 工藝制程中需要經歷多個冷/熱循環，一般而言，由于顯示屏工藝要求達到微米或亞微米量級的對位精度，因此要求 PI 襯底在工藝過程中的熱膨脹系數小。

05

襯底形貌方面

要求 PI 具有適中且均勻的厚度，平坦且光滑的表面，均一、無缺陷的膜質。聚酰亞胺膜的制備一般方法是通過溶液法進行聚酰胺酸的涂覆，例如采用旋涂或刮涂等形式。為了達到較好的 PI 襯底形貌，應仔細優化聚酰胺酸的粘度以及固含量、還有涂覆以及固化工藝。 

06

其他方面

還應該考慮PI的可加工性以及嚴格控制PI 的吸水率以及水、氧透過率。聚酰亞胺水汽滲透率較高，可以通過沉積水氧阻隔層來彌補這一缺陷，因此目前聚酰亞胺勉強可以滿足 AMOLED 的使用需求。

我的思考

柔性 AMOLED 工藝對 PI 襯底的要求是綜合性的。一個 AMOLED顯示屏包含三十多個功能層，需要經歷上百道工序。AMOLED每一個功能層所經歷的工藝，聚酰亞胺都必須一同經歷，并且在相應的工藝過程中 PI性能不能有災難性的退化。這要求聚酰亞胺膜的性能必須達到完美才能夠實現。這讓我再一次了解到一件精密的高科技產品的研發不是輕松的，而是需要千百個方面綜合考慮。比如實現高光學透過率和實現高玻璃化轉變溫度是一對矛盾，因為為了實現高光學透過率就必須引入一些柔性或體積較大的基團，從而減小分子鏈的晶化程度，降低轉移電荷絡合作用，而這會導致聚酰亞胺材料中分子鏈的相互作用減弱，分子鏈在高溫下更容易移動，使玻璃化轉變溫度變低。所以要實現一種優異的性能還要走很遠的路。這也提醒我在今后科研的道路上要想有所成就就必須精益求精，不能囫圇吞棗。

特別聲明：本站所轉載其他網站內容，出于傳遞更多信息而非盈利之目的，同時并不代表贊成其觀點或證實其描述，內容僅供參考。版權歸原作者所有，若有侵權，請聯系我們刪除。