OLED面板制造五大工艺步骤中10个专业术语浅析

OLED 的制造过程大致一般分为以下五个步骤：低温多晶硅（LTPS）/低温多晶氧化物（LTPO）工艺、蒸镀（Evaporation）工艺、封装（Encapsulation）工艺、OLED Cell工艺、模组（Module）工艺 。

LTPS

LTPS（低温多晶硅 ，Low Temperature Polycrystalline Silicon）是调节显示器像素亮度的薄膜晶体管（TFT，Thin Film Transistor）的一种，它通过改变非晶硅（a-Si，Amorphous Silicon）的特性，提高了电子的移动性能。

目前显示器用 TFT 按元件特性主要分为 a-Si 和 LTPS 两种。a-Si 是无固定形态的非晶硅，LTPS 是低温多晶硅的意思。通过激光对 a-Si 进行热处理，a-Si 会再结晶为多晶硅，此时制成的多晶硅称为 LTPS。

TFT 的电流流动性越好，即电子迁移率越高，性能就越优异。为了使其形态接近最有利于电子移动的单晶硅（Single Crystal Silicon），对无序的非晶硅进行再结晶以改变其形态，通过形成有序的单晶硅形态区域，来提高性能和效率。因此，电子在跨越各区域边界时速度会变慢，但进入单晶硅区域后，会展现出与单晶硅相似的快速移动性能。

电子移动速度快，不仅能快速实现 TFT 电路的动作，还能在短时间内输送足够的所需电流量，这有利于需要精密电路构成的高分辨率显示器面板。因此，目前高分辨率智能手机显示器主要使用 LTPS 作为代表性的 TFT。

氧化物（Oxide

氧化物（Oxide）是显示器薄膜晶体管（TFT，Thin Film Transistor）技术的一种。TFT 按半导体材料和物性可分为非晶硅（a-Si，Amorphous Silicon）、低温多晶硅（LTPS，Low Temperature Polycrystalline Silicon）、氧化物等，氧化物 TFT 也用于开关和调节像素亮度。由于在以铟（In）、镓（Ga）、锌（Zn）为材料的工艺过程中会形成具有半导体特性的氧化物（In-Ga-ZnOxygen），因此被称为氧化物（Oxide）TFT。

氧化物与 a-Si 一样是 amorphous 形态的 TFT，但电子移动速度比 a-Si TFT 快约 10 倍，因此相对有利于实现高分辨率显示器。而且移动速度越快，越有利于 TFT 电路的集成，空间利用率越高，边框（Bezel）可以做得更薄。虽然氧化物的电子迁移率比 LTPS 慢，但可以大量沿用原有的 a-Si 工艺设备，在生产成本方面具有相对优势。此外，与 LTPS 不同，它不使用准分子激光退火（ELA，Excimer Laser Annealing）工艺，因此没有结晶工艺带来的尺寸限制，均匀性优异，适合电视等大尺寸显示器。

LTPO

LTPO（Low-Temperature Polycrystalline Oxide）是一种结合低温多晶硅（LTPS）和氧化物半导体（如IGZO）的混合背板技术。其核心在于通过双TFT结构（LTPS TFT驱动像素 + Oxide TFT控制开关），实现屏幕刷新率的动态调节（1Hz-120Hz），大幅降低静态画面下的功耗。

相比传统LTPS OLED，LTPO在显示静态内容时功耗降低30%-50%，尤其适配需常亮显示的智能手表、手机锁屏等场景。

LTPO（Low-Temperature Polycrystalline Oxide）是一种结合低温多晶硅（LTPS）和氧化物半导体（如IGZO）的混合背板技术。其核心在于通过双TFT结构（LTPS TFT驱动像素 + Oxide TFT控制开关），实现屏幕刷新率的动态调节（1Hz-120Hz），大幅降低静态画面下的功耗。

蒸镀（Evaporation）

蒸镀（Evaporation）是将某种物质以薄膜的形式附着在基板表面，换句话说，是在真空空间中通过加热使要蒸镀的物质的化合物蒸发的方法。有机发光二极管（OLED，Organic Light Emitting Diode）在形成构成显示器像素的颜色图案时，会使用这种蒸镀方法。

作为第二步工艺的蒸镀，是制作自发光的 OLED 像素所需的过程。OLED 在基板上有发出 RGB 颜色的有机发光层，该有机层起到发光作用，由发光层和辅助发光的辅助层组成。辅助层HIL、HTL、EIL、ETL 是使空穴和电子容易进入发光层并移动的薄膜层。构成这种有机层所使用的方法就是蒸镀。为了进行蒸镀工艺，首先在被称为真空室（Chamber）的设备中准备用于蒸镀发光有机物质的 LTPS 母板，当真空室中准备好 LTPS 母板后，将金属掩模（Metal Mask）覆盖在母板上。掩模是在铁板上打孔，以便在蒸镀有机层时只在特定位置进行蒸镀的设备。

特别是为了使 RGB 各自的有机物能够准确地蒸镀在自己的位置，会使用可以分割成小像素的精细金属掩模（FMM，Fine Metal Mask）。准备好掩模，在其下方放置蒸镀源，加热到适当温度，分子级别的有机物质就会通过掩模，附着在想要的位置。经过这样的过程，完成发光的有机层和阴极层。

精细金属掩模（FMM，Fine Metal Mask）

精细金属掩模（FMM，Fine Metal Mask）是有机发光二极管（OLED）显示器在将作为发光体的有机物蒸镀（Evaporation）到基板上时使用的一种掩模（Mask）。顾名思义，“Fine Metal Mask” 是 “带有细小密集孔洞的薄金属掩模”，在蒸镀工艺阶段，引导发光有机物通过掩模，蒸镀到基板上的指定位置。

OLED 显示器通过组合由有机物组成的像素（Pixel）来实现图像，每个像素可以独立呈现各种颜色。像素能够呈现各种颜色，是因为一个像素由发出光的三原色红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）的子像素（Subpixel）组成。子像素是通过蒸镀这种工艺制造的。蒸镀是指将某种物质薄薄地附着在基板表面，OLED 有机物的蒸镀通常采用在真空空间中加热目标物质使其蒸发的方法。

为了将子像素用有机物准确地蒸镀到基板的指定位置，需要按照 RGB 颜色使相应位置与精细金属掩模的孔（Hole）相匹配，然后进行蒸镀工艺。由于蒸镀一次只能蒸镀一种颜色以避免混色，因此需要为子像素的每种颜色使用不同的精细金属掩模，经过多个步骤的工艺。当子像素蒸镀完成后，OLED 的发光层（EML，Emitting Layer）就完成了，之后进行发光辅助层成膜和封装（Encapsulation）工艺。

开放掩模（Open Mask）

开放掩模（OM，Open Mask）是制造有机发光二极管（OLED，Organic Light Emitting Diode）显示器时，用于只在特定位置进行蒸镀（Evaporation）的薄板。在显示器制造过程中，背板（Backplane）完成后，在其上面形成发光层的蒸镀工艺中使用。

蒸镀工艺中使用的掩模有开放掩模和精细金属掩模（FMM，Fine Metal Mask）。开放掩模是为了蒸镀整个显示器表面，在显示器工作范围内没有遮挡部分的开放掩模，在以一种颜色的发光物质蒸镀发光层或蒸镀 EIL、HTL 等层时也会使用。相反，精细金属掩模用于使要实现的发光层的子像素（Subpixel）呈现不同颜色，具有超微细的孔（Hole）。由于需要进行多个步骤的蒸镀过程，因此需要准确的对准，与只使用开放掩模的技术相比，难度更高。如果 OLED 显示器的发光层使用开放掩模进行蒸镀，只能发出一种颜色，因此需要像彩色滤光片（CF，Color Filter）这样的单独层来实现颜色。而使用精细金属掩模制作 RGB 发光层时，则不需要彩色滤光片，也就是说，由于没有阻挡光的滤光片，与开放掩模方式相比，光效率更高。

材料方面，积极使用能够最小化热膨胀的特殊金属。因为蒸镀工艺在高温环境下进行，会因温度变化产生热膨胀，可能导致像素之间的对准出错。

封装（Encapsulation）

封装（Encapsulation）工艺是为了使有机发光二极管（OLED，Organic Light Emitting Diode）面板不受外部影响，能够长期使用而进行的收尾步骤。OLED 的有机物质和阳极（Anode）对氧气和水分非常敏感，一旦它们渗入，就会失去发光特性，因此需要相应的阻挡技术。

封装工艺在 OLED 制造过程中，密封面板以防止氧气和水分渗入有机物质，从而提高产品的寿命。如果氧气和水分渗入，会出现像素无法发光的暗点现象。如果封装过程不当，氧气和水分会持续流入，可能导致显示器暗点扩散的进行性暗点，因此是非常重要的工艺。

一般刚性（Rigid）型 OLED 产品的封装是在完成蒸镀（Evaporation）的 OLED 面板上覆盖封装玻璃的工艺。为了防止空气和水分在玻璃和面板层之间渗入，涂抹玻璃材质的玻璃料（Frit），并用激光熔化，将玻璃和面板粘合在一起。通过这种方式阻挡氧气和水分，使OLED 面板内的有机物质能够正常发挥作用。

封装工艺按单元格单位进行，在大尺寸母板状态下也分别进行，大致由 4 个步骤组成： 单元格密封玻璃制作、母板玻璃密封涂覆、玻璃粘合、激光密封。

单元格密封玻璃（Cell Seal Glass）工艺是单元格面板单位的封装工艺。在每个单元格周围涂抹作为粘合物质的单元格密封胶，干燥后加热，改变单元格密封胶的特性，以便后续进行激光密封。单元格密封玻璃工艺完成后，进行在母板玻璃边缘印刷母板密封胶的母板玻璃密封（Mother Glass Seal）涂覆工艺。之后进行将之前完成蒸镀工艺的玻璃和单元格密封玻璃上下叠合粘贴的玻璃粘合工艺，然后通过紫外线（UV）设备使母板密封胶固化，防止外部空气和水分渗入，并保持内部气压。最后，对整合后的玻璃的每个单元格上涂抹的密封胶照射激光，进行激光密封（Laser Sealing）步骤，执行瞬间熔化和粘合过程。完成这 4 个步骤后，一个 OLED 母板面板就完成了。

薄膜封装（TFE，Thin Film Encapsulation）

薄膜封装（TFE，Thin Film Encapsulation）是在柔性（Flexible）有机发光二极管（OLED，Organic Light Emitting Diode）面板上进行的封装工艺。一般刚性（Rigid）OLED 使用玻璃（Glass）作为基板，因此封装工艺也是在完成蒸镀（Evaporation）的低温多晶硅（LTPS，Low Temperature Polycrystalline Silicon）基板上覆盖玻璃，在边缘部分涂抹密封胶（Seal）进行粘合，以防止氧气和水分进入的一般封装工艺。

但是，可弯曲的柔性 OLED 使用柔性聚酰亚胺（PI，Polyimide）材料的基板代替玻璃，因此封装工艺也必须制作具有柔韧性的薄膜封装。薄膜封装可以看作是在完成蒸镀步骤的面板上薄薄地成膜的一体式封装，与用单一层覆盖的一般封装工艺不同，薄膜封装由无机膜和有机膜组成的多个层构成。

无机膜具有良好的阻挡水分和空气渗入的特性，但由于材料特性存在颗粒（Particle），因此会产生被称为针孔（Pin Hole）的孔洞，如果只使用无机膜单一层，空气和水分会迅速渗入，产生暗点。交替成膜无机膜和有机膜的薄膜封装，将上下无机膜的孔洞在空间上分离，延长渗入路径，防止空气和水分到达发光层。这里的有机膜首先将已成膜的无机膜的颗粒很好地包裹起来，使其平整，在形成第二层无机膜时，减少因下方颗粒影响而产生的孔洞。

OLED Cell工艺

Cell工艺是指在经过晶圆厂（FAB）制造过程【薄膜晶体管（TFT，Thin Film Transistor）、蒸镀（Evaporation）及封装（Encapsulation）工艺】制成的大尺寸显示器基板上，去除不必要的部分，按照最终产品用途切割成适当尺寸的状态。

当以大尺寸完成FAB厂制造过程的显示器母板基板完成后，对于笔记本电脑或平板电脑等大尺寸产品，会切割成数个到数十个独立基板；对于智能手机或智能手表等小尺寸产品，有时会切割成数十个到数百个基板。

制作Cell的过程中，切割显示器基板的过程是最重要的工艺。母板基板切割主要使用边缘锋利的砂轮（Wheel）或激光（Laser）。切割像刚性（Rigid）有机发光二极管（OLED，Organic Light Emitting Diode）这样坚硬的玻璃材料母板基板时，主要使用钻石材料的砂轮；在应用范围越来越广的柔性（Flexible）OLED 的情况下，主要使用加工性好的激光切割。

柔性 OLED 将聚酰亚胺（PI，Polyimide）母板附着在玻璃支撑物上后，形成薄膜晶体管（TFT，Thin Film Transistor）基板，在制作Cell的过程中，还会进行将附着的支撑物和聚酰亚胺基板分离的步骤。就这样，加工成符合最终产品形状的各种尺寸和形状的单位单元格被投入到模组（Module）工艺中。

模组（Module）

有机发光二极管（OLED，Organic Light Emitting Diode）模组（Module）是指经过Cell工艺的个别显示器用面板，能够在智能手机、笔记本电脑、智能手表等最终产品中驱动的显示器单位部件。

OLED 模组在经过Cell工艺的显示器面板上，电连接有作为影像信号处理半导体的显示驱动 IC（DDI，Display Driver Integrated Circuit）和柔性电路板（FPCB，Flexible Printed Circuit Board），以便与最终产品相互联动。正面粘贴有用于保护显示器免受外力影响的窗口盖和使光线只向特定方向发射的偏光片（Polarizer），根据规格，有时还会额外粘贴触摸屏面板（TSP，Touch Screen Panel）、指纹识别传感器等各种部件。

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