IGZO引入AMOLED：大尺寸技術(shù)更多元化

有關(guān)IGZOTFT技術(shù)被引入AMOLED顯示器制備之中的話(huà)題引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。大型化、高分辨和柔性顯示一直是AMOLED發(fā)展的重要方向，IGZOTFT技術(shù)的引入使AMOLED顯示器在大型化與柔性等發(fā)展方向上又多了一個(gè)探討的熱點(diǎn)。中國(guó)企業(yè)對(duì)AMOLED技術(shù)一直不乏熱情，由于AMOLED仍處于產(chǎn)業(yè)化初期，在制備技術(shù)和良品率上還需進(jìn)行大量摸索，在此之際，業(yè)者既需密切關(guān)注不斷涌現(xiàn)的新的技術(shù)路線(xiàn)，也應(yīng)具有決心和信心，在看清方向后快速搶占產(chǎn)業(yè)技術(shù)的先機(jī)。

大型化、柔性顯示是發(fā)展方向

基于OLED本身的技術(shù)特點(diǎn)，未來(lái)大尺寸、柔性都是OLED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

AMOLED的領(lǐng)域應(yīng)用不斷增多，市場(chǎng)熱度不斷提升。根據(jù)DIGITIMESResearch預(yù)估，2015年全球AMOLED面板產(chǎn)能將達(dá)1147萬(wàn)平方米，較2012年增加327%，這使得AMOLED顯示器制造商前程似錦。

盡管目前AMOLED產(chǎn)業(yè)仍然處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期，無(wú)論制造技術(shù)還是市場(chǎng)需求都有很大的發(fā)展空間，但在總體方向上已較為明確。“作為大眾化顯示產(chǎn)品，AMOLED顯示屏將向四個(gè)方面突破：一是向理想顯示性能逼近，目前AMOLED顯示屏的亮度、功耗、壽命和陽(yáng)光下的可視性等還有很大的改善空間。二是向大尺寸產(chǎn)品拓展，理論上AMOLED產(chǎn)品沒(méi)有尺寸限制，甚至比LCD更容易制作大尺寸顯示屏。三是向高分辨產(chǎn)品發(fā)展，以滿(mǎn)足智能手機(jī)等對(duì)小尺寸、高分辨顯示屏的需求。雖然韓國(guó)三星已成功推出了440ppi的AMOLED顯示屏，但一般而言，量產(chǎn)300ppi以上的AMOLED產(chǎn)品目前還很困難。四是努力降低AMOLED產(chǎn)品的成本，在理論上AMOLED可比LCD制造工序更少，所用材料也更少，但主要由于良率的影響，加之量產(chǎn)規(guī)模不大，目前成本還較高。”四川虹視顯示技術(shù)有限公司研發(fā)部部長(zhǎng)田朝勇表示。

維信諾公司副總裁吳延德認(rèn)為：“基于OLED本身的技術(shù)特點(diǎn)，未來(lái)大尺寸、柔性都是OLED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，尤其AMOLED是全固態(tài)的薄膜器件，基于塑料等柔性基板，容易實(shí)現(xiàn)柔性顯示，這是AMOLED的主要優(yōu)勢(shì)之一。柔性顯示是AMOLED技術(shù)未來(lái)的技術(shù)方向之一，也是整個(gè)顯示技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前柔性顯示受到壽命和產(chǎn)品制造成本等問(wèn)題的制約，尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。未來(lái)如何提升器件壽命、降低產(chǎn)品綜合成本成為柔性顯示屏投入大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。”

　　IGZOTFT技術(shù)路線(xiàn)值得探索

IGZO為代表的氧化物半導(dǎo)體TFT逐漸接近實(shí)用化水平，AMOLED又掀起大型化熱潮。

AMOLED需要解決TFT背板和OLED等關(guān)鍵技術(shù)。在OLED技術(shù)方面，目前我國(guó)已經(jīng)成功解決了關(guān)鍵技術(shù)難題，早在2008年就建成了中國(guó)大陸第一條PMOLED大規(guī)模生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了OLED技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。然而在AMOLED領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)大型化、高分辨和柔性顯示等方面一直存在制備工藝上的問(wèn)題，甚至有人在比較了IGZOTFTLCD與AMOLED后，指出LCD在功耗、輕薄和高分辨等方面比AMOLED更有優(yōu)勢(shì)。但是去年中期夏普和日本半導(dǎo)體能源研究所宣布，IGZOTFT技術(shù)亦可被引入OLED顯示器制備，使得AMOLED在解決大型化、高分辨等方面的工藝問(wèn)題上又有了新的思路。

復(fù)旦大學(xué)平板顯示中心谷至華教授介紹：“AMOLED顯示器之所以很難實(shí)現(xiàn)大型化，存在多項(xiàng)技術(shù)課題，其中重要原因是，此前小型顯示器的主流技術(shù)——低溫多晶硅(LTPS)TFT技術(shù)存在尺寸增大時(shí)良品率會(huì)急劇下滑的問(wèn)題。但隨著以InGaZnO(IGZO)為代表的氧化物半導(dǎo)體TFT技術(shù)逐漸接近實(shí)用化水平，AMOLED顯示器重又開(kāi)始掀起大型化熱潮。此外，IGZOTFT還有一大優(yōu)點(diǎn)，那就是制造工藝所需溫度較低，可制造出柔性顯示器。”在“FPDInternational2012”展會(huì)上夏普和日本半導(dǎo)體能源研究所展示的3.4英寸IGZOAMOLED面板就實(shí)現(xiàn)了柔性化。

吳延德表示，AMOLED技術(shù)包括了OLED技術(shù)和TFT背板技術(shù)，其中作為AMOLED核心技術(shù)的OLED技術(shù)我們已經(jīng)掌握，這奠定了未來(lái)發(fā)展AMOLED產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。而TFT背板技術(shù)目前有幾種發(fā)展路線(xiàn)選擇：低溫多晶硅TFT背板技術(shù)已經(jīng)在中小尺寸AMOLED產(chǎn)業(yè)化方面獲得大規(guī)模應(yīng)用，氧化物TFT技術(shù)也越來(lái)越受到業(yè)界的重視。而IGZO技術(shù)只是氧化物TFT技術(shù)中的一種，就是將非晶硅TFT中的非晶硅半導(dǎo)體替換為氧化物IGZO半導(dǎo)體作為溝道層材料，以獲得更高的遷移率和穩(wěn)定性，適應(yīng)AMOLED對(duì)TFT背板的遷移率等性能要求。通過(guò)改變IGZO中各個(gè)元素不同的比例以及不同的制備工藝條件，可以獲得不同的TFT特性，但受制于工藝不穩(wěn)定和OLED電流器件需求的獨(dú)特性，IGZOTFT背板技術(shù)距離成熟地應(yīng)用于AMOLED，還有不少艱辛的路程。除了IGZOTFT背板技術(shù)之外，業(yè)界還在繼續(xù)探索其他氧化物TFT背板技術(shù)。

田朝勇認(rèn)為：“LTPSTFT具有載流子遷移率高且閾值電壓穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，是目前認(rèn)為最適合驅(qū)動(dòng)OLED尤其是中小尺寸、高分辨OLED的技術(shù)，近年也已成功用于中小尺寸LCD。但由于LTPSTFT均勻性較差，該問(wèn)題雖對(duì)LCD的正常顯示沒(méi)有太大影響，但在AMOLED上卻表現(xiàn)為必須解決的圖像亮度不均(MURA)問(wèn)題。此外，LTPSTFT與非晶硅(a-Si)TFT相比，增加了非常復(fù)雜的結(jié)晶化工藝，生產(chǎn)成本也有所上升，且難以用于6代以上的高世代線(xiàn)。而IGZO作為L(zhǎng)CD行業(yè)最近導(dǎo)入量產(chǎn)的TFT技術(shù)，具有與a-SiTFT線(xiàn)體兼容、成本適中、適用于高世代線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，TFT特性介于a-Si和LTPS之間，是最有潛力用于高世代AMOLED產(chǎn)線(xiàn)的TFT技術(shù)。”

　　能否成為AMOLED主要技術(shù)路線(xiàn)?

采用IGZOTFT的OLED小批量生產(chǎn)較容易，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)還有很多問(wèn)題需要解決。

隨著AMOLED技術(shù)的突破，大型彩電用OLED顯示采用何種背板技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。其中三星采用LTPS技術(shù)生產(chǎn)出了55英寸AMOLED電視，而LG也同期推出了采用IGZO技術(shù)的AMOLED電視。

對(duì)此谷至華表示：“現(xiàn)在AMOLED的技術(shù)路線(xiàn)很明確，中國(guó)的大型OLEDTV必須要走IGZO路線(xiàn)，只不過(guò)現(xiàn)在還在試制階段，IZGO國(guó)內(nèi)還沒(méi)有真正的量產(chǎn)技術(shù)。同時(shí)，向IGZO轉(zhuǎn)移要進(jìn)行資金投入、設(shè)備改造，工藝也要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。從非晶硅向IZGO過(guò)渡需要一定的時(shí)間。”

維信諾公司副總裁吳延德指出：“IGZOTFT技術(shù)是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。與非晶硅TFT相比，其具有更高的遷移和穩(wěn)定性，能夠滿(mǎn)足OLED的技術(shù)要求;而與LTPSTFT相比，IGZOTFT制備工藝簡(jiǎn)單，能夠以更低的成本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。但I(xiàn)GZO還面臨穩(wěn)定性差的問(wèn)題，IGZO的制備工藝及成品率也有待提高，特別是對(duì)應(yīng)OLED的高性能、高穩(wěn)定性、高一致性的要求?？梢哉f(shuō)，采用IGZOTFT的OLED出樣品和小批量生產(chǎn)較容易，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)還有很多問(wèn)題需要解決。”

“雖然現(xiàn)在OLED仍處于產(chǎn)業(yè)化初期，既然現(xiàn)在普遍認(rèn)為OLED是下一代主流顯示技術(shù)，那么現(xiàn)在就很有必要進(jìn)行資金、技術(shù)投入。只有這樣才能更加有效地掌握產(chǎn)業(yè)資源，更加有能力提升產(chǎn)品質(zhì)量，更接近客戶(hù)做出快速響應(yīng)。否則一旦市場(chǎng)大規(guī)模爆發(fā)，再進(jìn)行投入就來(lái)不及了。而在此之際，業(yè)者既需密切關(guān)注不斷涌現(xiàn)的新的技術(shù)路線(xiàn)，也應(yīng)具有決心和信心，在看清方向后快速搶占產(chǎn)業(yè)技術(shù)的先機(jī)。”谷至華表示。