谈谈有机薄膜晶体管液晶显示技术

TFT-LCD

TFT-LCD是薄膜晶体管液晶显示器。TFT-LCD技术是微电子技术与液晶显示器技术巧妙结合的一种技术。人们利用在Si上进行微电子精细加工的技术，移植到在大面积玻璃上进行TFT阵列的加工，再将该阵列基板与另一片带彩色滤色膜的基板，利用与业已成熟的LCD技术，形成一个液晶盒相结合，再经过后工序如偏光片贴覆等过程，最后形成液晶显示器（屏）。

OTFT-LCD

OTFT-LCD是有机薄膜晶体管液晶显示器。传统的TFT-LCD受材料的影响，只能以平面方式显示，无法做到很有弹性的弯曲显示。OTFT-LCD由于使用有机材料，具有可弯曲显示的特点，因此不但耐冲击，而且重量轻、体积小。这项技术的突破，不仅改变了显示器的外观，应用环境也因此大为扩展且多样化。

2006年12月，中国科学院长春应用化学所承担的"有机TFT器件研究"项目通过验收。"有机TFT器件"全称是"有机薄膜晶体管液晶显示器（OTFT-LCD）"。OTFT的出现，将对现有非晶硅TFT形成有力竞争是不言而喻的。不仅如此，它还将是新一代柔性显示的核心技术，使用柔性显示技术制造的显示屏可以像画布一样卷曲，并可能像液晶显示器一样成为未来显示器世界的重要一员。OTFT研究的突破，使TFT技术遭遇前所未有的挑战，但是OTFT能否掀起显示领域新一轮技术革命，还要看其是否能够顺利实现产业化。

OTFT器件研究取得突破

传统的TFT-LCD受材料的影响，只能以平面方式显示，无法做到很有弹性的弯曲显示。相对的，OTFT-LCD由于使用有机材料，具有可弯曲显示的特点，因此不但耐冲击，而且重量轻、体积小。这项技术的突破，不仅改变了显示器的外观，应用环境也因此大为扩展且多样化。同时，采用类似于报纸印刷工艺的卷带式工艺将显示器印刷在塑料薄片上，可极大地降低生产成本。

中国科学院长春应用化学所专家闫东航介绍说，OTFT的特点一是与TFT相比成本低，二是可以实现柔性显示，目前OTFT最大的缺点是材料的迁移率比较低，稳定性比较差。

尽管OTFT在性能和稳定性等方面还无法与传统的无机晶体管相比，但它具有质轻、价廉、柔韧性好的优点，在各种显示装置以及存储器件方面显示了较好的应用前景。国际上开展OTFT研究已近20年，但如何设计与加工高功能的器件、如何降低加工工艺成本、如何合成兼具高迁移率与环境稳定性的有机半导体材料等，一直是研究瓶颈。

中国科学院长春应用化学所专家闫东航在接受记者采访时介绍说，他们的研究项目针对OTFT综合性能提高和OTFT-LCD集成的需要，采用有机半导体金属酞菁和新型器件结构，对提高迁移率、稳定性和集成加工工艺进行了有成效的探索和研究。"金属酞菁是很稳定的材料，但迁移率低，我们选择在稳定的材料上提高迁移率的办法研发产品，达到了目前这一比较理想的状态，迁移率达到0.2cm2/Vs，完全可以与目前的非晶硅TFT媲美。历经多年的努力，我们在显示器件加工工艺、有机薄膜制备、材料合成关键环节上都取得了突破。"

专家认为，研发OTFT主要的原因是信息技术的发展对新技术提出了更高的要求。无论是现有的市场还是今后一些潜在的市场以及特殊行业的需求，对新的显示技术都提出了更高的要求，实际上国外也一直在研究OTFT技术，但都没有特别大的突破。

天津理工大学理学院院长印寿根在接受记者采访时强调，OTFT可以说是引领下一代信息显示的一次革命的技术，其应用前景非常广泛，虽然国外报道很少，但我们可以通过航空航天以及军事领域的产品，推测出国外已经在应用了，但商业化应用还没有。"中国科学院长春应用化学所一直在做这方面的研究，这次通过鉴定表现出来的局部的指标，应该说在国际上也是领先的，所以对中科院长春应用化学所的研究结果，我认为其产生的作用是毋庸置疑的，今后如果产业化，对市场的拉动作用也是没有问题的。"印寿根强调。

应用可从低端产品切入

记者在采访中了解到，到目前为止，OTFT在国际上也属于前沿技术，有人认为这一技术的产业化离我们还很遥远，对此，印寿根认为，这个问题要从两方面看，一方面是因为这一技术太前沿了，国际上到目前为止还没有进入到普通的商业化应用，报道这一领域发展状况的文章也很少，从指标上我们还看不到商业化的应用，这也就影响了我们对这一问题的判断。另一方面，目前传统技术的应用非常强势，所以就有可能对新兴的技术产生习惯性的排斥，认同感不够。正是由于这两方面的原因，使很多人觉得这一技术的产业化三五年内不会解决，实际上，特别是做科学研究的人员，应该更广泛地看待这一问题，很多技术的突破都是我们无法想象的，我们自己必须突破自己，承认新技术的发展。国家"863"计划已经在有意识地涉及这方面的研究，另外，2007年国家自然科学基金的重点项目也明确提出来，有机场效应晶体管的基础研究和应用探索。

OTFT现在的作用很明显，更重要的是未来的作用更是不可估量。印寿根认为，开拓应用市场可能是科研人员和技术人员的弱项，因此必须要与生产厂家联合起来，OTFT的应用可以从简单的低端产品切入，比如视频应用，如手机、数码相机、MP3、MP4等，这些应用要求不是很高，完全可以打进去。OTFT有很多新的特点，超薄、省电、逻辑开关清晰、温度要求低，如果生产稳定，完全可以应用于LCD中。我们知道TFT工艺复杂，价格高，如果OTFT替代TFT用在液晶中，那么价格就可以下降很多。另外，OTFT最适合的应用就是柔性显示。

作为新的技术，到目前为止，我国在研发方面并不落后，可以说还具有很多优势，如何发挥我们的优势更加科学地发展，印寿根认为，从大的层面讲，国家的技术创新要做更高层次的规划，"我们在做科技创新时胆子不够大，或说还是延续了以前的思路，比如，LED照明投了很多钱，我认为，很有可能成为液晶的翻版、CPU的翻版，为什么这样讲，因为LED的核心技术并没有掌握在我们的手中，我们只是做一些下游的封装，实际上这样做毫无意义，但是各地方还在拼命投钱，真正在做技术创新的，比如有机LED我们反而不投钱。如果OTFT的技术指标达到了现在报道的要求，在工艺的中试生产线中达到了要求稳定性和可*性，进一步到产业化的生产线上，我觉得这是真正的科技创新的内涵的体现，这才有意义，才有生命力。"印寿根强调。