良率难突破,AMOLED生产技术都有啥?
设计上进行了一些改善,但目前还无法从根本上解决问题
LTPS技术主要技术瓶颈在晶化的过程,而a-Si技术虽然制造过程没有技术难题,但匹配的IC的设计难度要高得很,而且目前IC厂商都是以LTPS为主流,对a-Si用IC的开发投入少,因此如果采用a-Si技术进行生产,则IC的来源是一个严重的瓶颈和掣肘,另外器件的性能将会大打折扣。
(4)微晶硅技术(Microcrystalline Silicon TFT)
微晶硅技术在材料使用和膜层结构上,和LCD常见的非晶硅技术基本上是相同的。
微晶硅技术器件的电子迁移率可达到1-10 cm2/V-s,是目前索尼选择的技术。
这种技术虽然也能达到驱动OLED的目的,但由于其电子迁移率低,器件显示效果差,目前选择作为研究方向的厂家较少。
通过对各种TFT技术比较,我们可以看出,LTPS技术主要的优点是电子迁移率极高,完全满足OLED的驱动要求,而且经过几年的商业化生产,良品率已达到90%左右,生产成熟度高。主要的问题是初期设备投入成本高,大尺寸化比较困难。
金属氧化物技术电子迁移率虽然没有LTPS高,但能够满足OLED的驱动要求,并且其大尺寸化比较容易。主要的问题是稳定性差,没有成熟的生产工艺。
微晶硅和非晶硅技术虽然相对简单,容易实现大尺寸化,并且在目前LCD生产线上可以制造,初期的投入成本较低,但其主要的问题是电子迁移率低的问题,适合LCD的电压驱动,而不适用OLED的电流驱动模式,并且在OLED没有成熟的生产经验,器件稳定性和工艺成熟性无法保证。
结合目前世界上所有AMOLED生产厂家的实际情况,以及我们上面对几种技术的比较和分析,我们认为广东省当前在TFT基板技术上应采用低温多晶硅技术(LTPS)技术,采用激光晶化方式。同时鼓励金属诱导方式的发展,如果能够在金属诱导方面取得突破,也可以作为一个技术方向。
(5)、有机膜蒸镀技术路线选择
有机层形成方式,可分为传统方式和新型方式。传统方式是以气相沉积技术为基础的,而新兴方式是以转印和印刷技术为基础的。
新兴方式中转印技术由三星和3M联合开发和研制;印刷技术主要由爱普生开发和研制。这两种方法最大的优点是提高材料使用率和简化生产制程,但其技术和材料具有一定的垄断性,目前还不具备量产的能力。
传统的气相沉积方法也就是我们通常所讲的CVD,对于有机材料的蒸发,按照蒸发源的不同和蒸发方式的不同又分为点源式、线源式及OVPD(有机气相沉积)。
OVPD是由德国爱思强公司研发,该工艺设计改进了可生产性,相对于蒸镀技术可以降低制造成 本。具有优越的重复性和工艺稳定性以及显着的膜层均匀性和掺杂的精确控制,为高良率批量生产奠定了基础,同时减少了维护和清洁要求,从而降级了材料消耗,具有提高材料利用率的巨大潜力。
OVPD方式具有较好的优越性,由非OLED生产商研制,面向广大的OLED生产商,是业界较为看好的生产技术和设备。但是该设备目前存在两个问题:
1)目前成熟的设备仅可以制作370&TImes;470的尺寸,还无法满足大尺寸生产的要求。
2)该设备目前对单色器件有较好的可靠性,但全彩的稳定性还不够理想。
鉴于以上的分析,我们只能采用点源或线源的蒸镀方式。目前来看,点源技术日本TOKKI公司较为优秀,线源技术日本ULVAC公司较为优秀。宏威公司也可以在这方面加以努力。
(6)、光射出方式技术路线选择
目前OLED器件有两种光出射方式:底发光和顶发光,下表是这两种方式的对比:
底发光技术工艺成熟,选择风险小,甚至没有风险。顶发光制作工艺有两个难点,一是阴极制作,另一个就是封装方式。尽管顶部发光困难尚存,但已是趋势所在 (最少在背板材料没有新的突破下)。但从长远看,如果背板材料有了新的突破,如迁移率和均匀性得到质的改善,那么底发光就有更低成本的优势。总体而言,采用a-Si背板,顶发光是较好的选择;P-Si背板就可以考虑底发光方式。
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