AMOLED平板顯示研發(fā)過(guò)程和技術(shù)難點(diǎn)

    AMOLED技術(shù)的開發(fā)主要涉及到TFT背板和OLED器件兩個(gè)方面。在技術(shù)路線的選擇上，目前國(guó)際上尚未統(tǒng)一，有多種技術(shù)方案在開發(fā)中。

    發(fā)光器件即OLED的性能決定了AMOLED顯示屏的色彩表現(xiàn)力、功耗等品質(zhì)，因此OLED器件技術(shù)的開發(fā)對(duì)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的提高具有非常重要的意義。 OLED器件制備技術(shù)主要有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一個(gè)是開發(fā)高遷移率的傳輸材料和高效率、長(zhǎng)壽命發(fā)光材料，另一個(gè)是開發(fā)新型器件結(jié)構(gòu)，提高器件性能。因此，開發(fā)新型有機(jī)材料、設(shè)計(jì)新型器件結(jié)構(gòu)和改進(jìn)真空蒸鍍技術(shù)將是研究的重點(diǎn)。

    目前，TFT背板中的溝道層半導(dǎo)體材料主要有非晶硅（a-Si）、微晶硅（μ-Si）、低溫多晶硅（LTPS）、單晶硅、有機(jī)物和氧化物等。由于 OLED是電流驅(qū)動(dòng)型器件，需要穩(wěn)定的電流來(lái)控制發(fā)光特性。為了達(dá)到足夠的亮度，AMOLED需要TFT的溝道材料具有較高的遷移率，以提供較高的電流密度，因此目前普遍應(yīng)用于TFT-LCD中的非晶硅TFT由于遷移率較低很難滿足要求。另外，與TFT-LCD所不同的是，AMOLED需要TFT長(zhǎng)時(shí)間處于開啟狀態(tài)，非晶硅TFT的閾值電壓漂移問(wèn)題也使其很難應(yīng)用在AMOLED中。從技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，較有希望的是LTPS TFT和氧化物TFT等技術(shù)，但也存在很多難點(diǎn)。

    目前，應(yīng)用在AMOLED中最成熟的TFT背板技術(shù)是低溫多晶硅(LTPS)技術(shù)。在LTPS技術(shù)中，最重要的工藝難點(diǎn)即為多晶硅溝道層的制備。工藝流程中首先使用PECVD等方法在不含堿離子的玻璃基板上淀積一層非晶硅，而后采用激光或者非激光的方式使非晶硅薄膜吸收能量，原子重新排列以形成多晶硅結(jié)構(gòu)，從而減少缺陷并得到較高的電子遷移率。

    對(duì)LTPS結(jié)晶化技術(shù)而言，激光結(jié)晶化技術(shù)尤其是準(zhǔn)分子激光退火(ELA)技術(shù)目前在小尺寸應(yīng)用方面已經(jīng)較為成熟，全球已經(jīng)量產(chǎn)的AMOLED產(chǎn)品基本都使用了ELA技術(shù)。ELA技術(shù)的難點(diǎn)在于TFT的一致性問(wèn)題，各像素間TFT特性的不同導(dǎo)致OLED的發(fā)光強(qiáng)度出現(xiàn)不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致面板成品率無(wú)法保障，因此提高ELA技術(shù)制備的TFT一致性一直是國(guó)內(nèi)外各單位研發(fā)的重點(diǎn)。另外，ELA技術(shù)在大尺寸基板的量產(chǎn)方面也存在較大的問(wèn)題。

    另一方面，非激光結(jié)晶化技術(shù)在實(shí)現(xiàn)大尺寸基板量產(chǎn)并降低成本，以及在TFT均勻性方面具有很大優(yōu)勢(shì)。但非激光結(jié)晶化技術(shù)在現(xiàn)階段也同樣存在著技術(shù)難題。其中金屬誘導(dǎo)晶化(MIC)技術(shù)因?yàn)榻饘傥廴緦?dǎo)致的漏電流等問(wèn)題，使得缺陷和壽命問(wèn)題很難解決；固相結(jié)晶化(SPC)技術(shù)在大尺寸AMOLED的制備上具有較大的綜合性優(yōu)勢(shì)，但其載流子遷移率與激光結(jié)晶化技術(shù)相比較低，而且在量產(chǎn)技術(shù)方面仍然需要進(jìn)一步完善。

    目前工研院新型平板顯示技術(shù)中心建設(shè)的AMOLED中試生產(chǎn)線所用主體設(shè)備主要包括用于TFT背板制備的整套LTPS設(shè)備和用于OLED器件制備的蒸鍍?cè)O(shè)備、薄膜封裝設(shè)備等，其中LTPS設(shè)備主要包括化學(xué)氣象沉積、準(zhǔn)分子激光晶化、離子注入、濺射、等離子刻蝕、涂膠機(jī)及曝光機(jī)等設(shè)備，但這些設(shè)備我國(guó)國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有生產(chǎn)能力，主要依靠從韓國(guó)、日本進(jìn)口。