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　　●     文/陜西咸陽  費(fèi)民權(quán)

　　眾所周知，被業(yè)界稱為第三代顯示的OEL（有機(jī)電致發(fā)光）顯示技術(shù)，近年來發(fā)展迅猛。在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)得了迅速的提升，未來將進(jìn)入快速發(fā)展期。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示，未來五年，OEL的年平均增長(zhǎng)率將在20％以上。

　　按照發(fā)光材料分類，OEL可分為小分子型（稱為OLED）和高分子型（稱為PLED）兩大類。OLED主要采用真空蒸鍍制作，PLED主要采用旋涂或噴墨打印制作。

　　按照驅(qū)動(dòng)方式分類，OEL可分為無源驅(qū)動(dòng)（稱為PM-OEL）和有源驅(qū)動(dòng)（稱為AM-OEL）兩大類。AM-OLED是AM-OEL具有代表性的一種，也是近期研發(fā)與生產(chǎn)的重點(diǎn)。

　　一、概述

　　AM-OLED的發(fā)展瓶頸是有源驅(qū)動(dòng)陣列（即TFT）的制作技術(shù)。目前，低溫多晶硅（即LTPS）技術(shù)相對(duì)成熟，其激光退火法為應(yīng)用的主流，已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，是生產(chǎn)TFT背板的主導(dǎo)技術(shù)。

　　盡管中國(guó)OLED用有機(jī)發(fā)光材料的研發(fā)起步較晚，但在器件制備與器件結(jié)構(gòu)方面仍處于國(guó)際領(lǐng)先水平。我們已經(jīng)掌握了用真空蒸鍍技術(shù)批量制備有機(jī)薄膜的方法；突破了有機(jī)薄膜印刷制備方面的一些難關(guān)，可實(shí)現(xiàn)用全印刷技術(shù)制備OLED顯示屏。

　　未來，我們將著眼于突破AM-OLED產(chǎn)業(yè)化瓶頸，全面掌握TFT基板的設(shè)計(jì)、制造和工藝集成技術(shù)，著力提高顯示屏的亮度，延長(zhǎng)其壽命，同時(shí)提升自主生產(chǎn)配套材料與裝備的能力。

　　二、AM-OLED主要研究的內(nèi)容

　　AM-OLED主要研究以下三部分的內(nèi)容：

　　1、顯示屏的量產(chǎn)技術(shù)

　　⑴ 低溫多晶硅TFT基板的生產(chǎn)工藝技術(shù)。

　　⑵ 開發(fā)器件的量產(chǎn)技術(shù)和工藝集成技術(shù)。

　　⑶ 研究量產(chǎn)用器件印刷技術(shù)。

　　2、器件用材料

　　⑴ 生產(chǎn)高光效的發(fā)光材料和功能性材料。

　　⑵ 研發(fā)高品質(zhì)玻璃基板與ITO玻璃的生產(chǎn)技術(shù)。

　　⑶ 開展TFT靶材生產(chǎn)技術(shù)的研究。

　　⑷ 研究光刻用化學(xué)材料及特種氣體材料的生產(chǎn)技術(shù)。

　　3、核心裝備

　　曝光機(jī)及有機(jī)薄膜蒸鍍?cè)O(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)。

　　三、AM-OLED產(chǎn)品要達(dá)到的指標(biāo)

　　1、中小尺寸的量產(chǎn)產(chǎn)品壽命達(dá)到10000小時(shí)以上。

　　2、白光加彩色濾光片結(jié)構(gòu)的器件亮度達(dá)到250cd/m2～300cd/m2，壽命大于12000小時(shí)。

　　四、AM-OLED的技術(shù)要求

　　目前已量產(chǎn)的AM-OLED產(chǎn)線，基本上還停留在4.5世代（即920mm×730mm）以下階段，只可生產(chǎn)中小尺寸產(chǎn)品，而這些量產(chǎn)線均采用低溫多晶硅（即LTPS）技術(shù)，生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)成熟。   

　　AM-OLED的TFT技術(shù)要求與性能參數(shù)如下：

　　1、要求低溫工藝：玻璃基板溫度不高于400 oC。

　　2、要求TFT均勻型好：均勻性在95%以上。

　　3、要求TFT電子遷移率高：LTPS的電子遷移率在50cm2～100cm2/V-sec。

　　4、開關(guān)電流比高：開關(guān)電流比大于106。

　　5、工作穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)：臨界電壓不隨著時(shí)間的變化而變化。

　　五、幾種AM-OLED的TFT基板加工技術(shù)

　　1、金屬氧化物（即IGZO）TFT  

　　在加工金屬氧化物TFT基板的過程中，通常采用大面積的濺鍍成膜方法，使用該技術(shù)的產(chǎn)品，其電子遷移率為10cm2/V-sec。雖然其電子遷移率小于LTPS的電子遷移率（50cm2～100cm2/V-sec），但仍為非晶硅電子遷移率的10倍以上，完全可以滿足AM-OLED的電流驅(qū)動(dòng)要求。

　　IGZO的TFT具有制造工藝簡(jiǎn)單（僅需5～6道掩模板即可）；鍍膜可用低溫PVD進(jìn)行；IGZO表面光潔（擊穿電壓高）；無激光晶化過程（均勻性好）等優(yōu)點(diǎn)。

　　2、低溫多晶硅（即LTPS）TFT

　　該技術(shù)是一種相對(duì)成熟的技術(shù)，其器件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　低溫多晶硅技術(shù)是利用激光晶化的方式，將非晶硅薄膜變?yōu)槎嗑Ч瑁瑥亩鴮㈦娮舆w移率從0.5cm2/V-sec提高到50cm2～100cm2/V-sec，以滿足OLED電流驅(qū)動(dòng)的要求。低溫多晶硅技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于商業(yè)化產(chǎn)品中，其良品率已達(dá)到90%左右，極大的降低了產(chǎn)品成本。

　　LTPS技術(shù)的缺點(diǎn)是生產(chǎn)工藝較復(fù)雜（使用6～9道掩模板）；初期設(shè)備投入成本高；大尺寸化較困難（受激光晶化工藝所限）；激光晶化造成斑點(diǎn)嚴(yán)重。

　　3、非晶硅（即a-Si）TFT

　　非晶硅TFT是一種普遍使用在TFT-LCD中的成熟技術(shù)，其器件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　非晶硅TFT器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它只有1個(gè)薄膜晶體管和1個(gè)存儲(chǔ)電容，適用于電壓驅(qū)動(dòng)型器件。但是，OLED屬于電流驅(qū)動(dòng)型器件，由于非晶硅的電子遷移率很低，無法滿足電流驅(qū)動(dòng)要求，所以，目前在OLED器件中很少使用非晶硅TFT。

　　4、微晶硅（即μc-Si)TFT

　　微晶硅TFT所使用的材料及膜層結(jié)構(gòu)與非晶硅TFT相似，但微晶硅的電子遷移率可達(dá)到1cm2～10cm2/V-s，比非晶硅高一些。其器件結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　微晶硅TFT與非晶硅TFT在溝道區(qū)域所用的材料不同。微晶硅TFT溝道用的是微晶硅層，它可以使用PECVD沉積膜層，也可以用加熱法使非晶硅轉(zhuǎn)變成微晶硅。盡管如此，也不能滿足AM-OLED的要求，目前仍在研究階段。

　　綜上所述，目前，在制作AM-OLED的TFT方面，非晶硅和微晶硅暫時(shí)還不適合，而適合于制作AM-OLED的TFT技術(shù)中，低溫多晶硅最好，金屬氧化物次之。

　　六、AM-OLED的制備技術(shù)

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