国外IGZO技术已被攻破,这位教授用的啥方法?
不管是LCD,还是OELD,都与TFT技术拥有密切的联系,所以TFT驱动技术是显示技术的基础。新一代显示正在往大尺寸、高分辨率、快速响应速度、高对比度、柔性和超薄方向发展,这就对TFT技术提出更高的要求--高迁移率、高可靠性、低成本、耐弯折。
目前,TFT有a-Si、Oxide和LTPS三种制备工艺流程,其中Oxide TFT作为新一代TFT技术,具有可大面积制备、抗弯折特性好、成本低、容易集成等优势,在新型显示、柔性电子及IC、Sensor等领域具有广阔的应用前景。
但是传统的IGZO材料体系为国外发明,国内不掌握专利,而且其迁移率偏低,稳定性有待提升。华南理工大学教授彭俊彪说:"我们在掺杂稀土的IZO材料体系方面取得了突破,开发了机遇镧系稀土(Ln)的新型IZO靶材(Ln-IZO)配方。Ln-IZO TFT综合性能可以满足驱动AMOLED的要求。"
而且BCE(Back Channel Etch:反向通道蚀刻)这种新型结构通过特殊的办法保护有源层,工艺制程简单,接触电阻低、成本降低,是目前工业界急需的技术。彭俊彪指出,BCE结构受重视,是因为BCE结构在材料品类选择上下了一些工夫,它在实现高分辨率和超高分辨率的时候优势非常明显。我们把握BCE结构材料体系,结合自身的工艺,做出了BCE Oxide TFT。新型BCE Oxide TFT优势非常明显,低成本并且与现有工艺兼容性高,迁移率、稳定性等方面达到或超过ESL(Etch Stop Layer:腐蚀停止层)结构性能,同时还可以减少背光遮挡进而降低功耗。
据了解,沿着Oxide TFT技术路线,华南理工大学在2011年的时候成功开发出第一个氧化物TFT驱动的AMOLED显示屏。紧接着,我们采用Oxide TFT作为背板,优化设计透明电极,实现透明显示,透明显示的透光率达到30%以上。2013年华南理工大学又做出国内第一个全彩色、柔性AMOLED显示屏。同时,华南理工大学自主研发的Ln-IZO TFT技术,迁移率可达40cm2/Vs;功耗低,可以与LTPS TFT相比拟。此外,华南理工大学在柔性AMOLED显示屏取得了比较大的进展,提高了其使用寿命。
但是大尺寸OLED一直是个难点,目前业界比较关注印刷显示技术的进展。彭俊彪说,回顾液晶显示技术,我们可以看到产线不断提高,面板的面积越做越大,厂商也随之扩大,大尺寸面板成为一大趋势。从印刷显示技术来看,有没有可能从TFT到OLED全部用印刷工艺来做呢?这是一个新的发展趋势,也是一个新的挑战,需要进行一些探索。我们在OLED方面做过很大的尝试,早在2005年我们就采用印刷的方法做OLED,华南理工大学用的一些材料就能实现高清的输入。
在OLED上用喷墨打印的技术,墨水非常关键,因为如果夹层式的结果有针孔存在,显示的性能、稳定性等就无法保证,所以把薄膜做得均匀的工艺显得尤为重要。为了解决这个问题,彭俊彪认为,可以从三个方面进行努力,第一是从结构上调整发光材料,第二是控制好配置,第三是控制好基板界面。目前,我们把像素做成条状结构,一方面提高了打印效果,另一方面提高了良品率。通过多方面的工艺调整以及衬底表面处理,华南理工大学现在可以做到160PPI。但是如果要加上TFT,AMOLED用喷墨打印的方法做,现在看来起来有些问题。彭俊彪说:"这与墨水的材料有关,我们现在的材料体系主要做的是蓝光,因为蓝光和红光虽然蒸镀材料很多,但能用在喷墨打印上还是一个挑战,所以在材料体系上还需要改进。"
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