王剛：重點(diǎn)研發(fā)AMOLED驅(qū)動(dòng)背板技術(shù)

京東方未來(lái)顯示技術(shù)研發(fā)總監(jiān)王剛

AMOLED背板技術(shù)重點(diǎn)是要解決大尺寸化問(wèn)題以及降低成本。

OLED顯示依據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同，分為無(wú)源驅(qū)動(dòng)OLED(PMOLED)和有源驅(qū)動(dòng)OLED(AMOLED)兩類(lèi)。與PMOLED相比，AMOLED具有更大的優(yōu)勢(shì)和更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)的市場(chǎng)調(diào)查顯示，雖然OLED顯示市場(chǎng)在快速增長(zhǎng)，但PMOLED的市場(chǎng)卻在縮小。而OLED顯示越來(lái)越頻繁地出現(xiàn)在人們視野中，OLED顯示技術(shù)越來(lái)越被接納作為新一代平板顯示技術(shù)。

積極開(kāi)發(fā)非硅基TFT背板技術(shù)

與TFT-LCD的原理近似，AMOLED顯示是利用對(duì)應(yīng)每一個(gè)像素的薄膜晶體管(TFT)電路來(lái)控制作為像素的OLED單元發(fā)光，不同的是，AMOLED是通過(guò)控制流過(guò)OLED單元的電流發(fā)光的，因而對(duì)驅(qū)動(dòng)像素的背板有著不同要求。對(duì)于AMOLED顯示來(lái)說(shuō)，其驅(qū)動(dòng)背板首先要求其上的TFT電路具有較大的電流通過(guò)能力，即要求TFT的溝道具有較高的載流子遷移率，通常認(rèn)為需要達(dá)到5cm2/Vs以上，而且為保證對(duì)顯示效果的控制，還要求在背板上不同區(qū)域內(nèi)像素的TFT特性具有一致性和穩(wěn)定性。此外從生產(chǎn)制造、成本等來(lái)看，對(duì)TFT背板的制程工藝有著不同的要求。也正因?yàn)檫@些原因，使得AMOLED的驅(qū)動(dòng)背板技術(shù)成為OLED器件技術(shù)外的另一大難點(diǎn)，其難度遠(yuǎn)超過(guò)TFT-LCD的非晶硅TFT背板技術(shù)。AMOLED驅(qū)動(dòng)背板技術(shù)的研發(fā)已是當(dāng)前AMOLED技術(shù)研發(fā)中最重要的方向。

可滿(mǎn)足AMOLED顯示的TFT背板技術(shù)包括硅基TFT和非硅基的新TFT技術(shù)，其中硅基TFT中的低溫多晶硅(LTPS)技術(shù)是目前最為成熟的、唯一用于量產(chǎn)的AMOLED用TFT背板技術(shù)。低溫多晶硅技術(shù)顯著的特點(diǎn)是其結(jié)晶化工藝的溫度低于600℃，按照引發(fā)硅結(jié)晶的方法或設(shè)備，主要分為固相晶化、激光晶化和金屬誘導(dǎo)晶化三類(lèi)技術(shù)，此外還有熱等離子噴射晶化等一些更實(shí)驗(yàn)室化的以及混合采用上述三種技術(shù)的多晶硅TFT技術(shù)。

硅作為使用最廣泛的半導(dǎo)體材料，已經(jīng)成功地應(yīng)用在AMOLED顯示中，但即使是成功量產(chǎn)的LTPS背板技術(shù)仍有其局限，如大尺寸化、設(shè)備成本、產(chǎn)率、材料成本等，因此產(chǎn)業(yè)界在學(xué)術(shù)界研究的基礎(chǔ)上積極開(kāi)發(fā)性能更好的非硅基TFT背板技術(shù)。

隨著OLED的發(fā)展，有機(jī)半導(dǎo)體的研究也得到了促進(jìn)，使用有機(jī)半導(dǎo)體作為T(mén)FT溝道材料的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越受到關(guān)注，尤其是有機(jī)半導(dǎo)體與OLED或者EPD的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)全固態(tài)的柔性化顯示，給顯示和制造技術(shù)帶來(lái)翻天覆地的變化。目前用于TFT器件的有機(jī)半導(dǎo)體材料，載流子遷移率不到0.5cm2/Vs，其中聚合物的遷移率更低一些。此外，用有機(jī)半導(dǎo)體做TFT的工藝與通常的TFT基本不同，因此也需大力開(kāi)展工藝開(kāi)發(fā)以及器件設(shè)計(jì)工作。

AMOLED技術(shù)還處在發(fā)展中，背板技術(shù)重點(diǎn)是要解決大尺寸化問(wèn)題以及降低成本，同時(shí)向新顯示技術(shù)的擴(kuò)展也是重要的方向。

加快追趕縮小差距

目前AMOLED顯示產(chǎn)品越來(lái)越多，占平板顯示的市場(chǎng)份額越來(lái)越大。

從目前市場(chǎng)份額和技術(shù)開(kāi)發(fā)程度來(lái)看，韓國(guó)企業(yè)一枝獨(dú)秀，除了占據(jù)絕大部分AMOLED產(chǎn)品市場(chǎng)外，在成熟技術(shù)(ELA、MIC)的使用以及新技術(shù)(IGZO)的研發(fā)上也大大領(lǐng)先于其他企業(yè)。但是AMOLED技術(shù)尤其是TV技術(shù)，還處在上升階段的初期，國(guó)內(nèi)企業(yè)與其相比差距不過(guò)數(shù)年，如果在此時(shí)追趕，抓住重點(diǎn)，加大投入力度，應(yīng)能很快縮小差距。在政府相關(guān)部門(mén)扶持及核心企業(yè)的努力下，從單一技術(shù)突破，以點(diǎn)帶面并帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也是極有可能成功的。
京東方作為國(guó)內(nèi)自主掌握TFT-LCD核心技術(shù)的顯示領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)，利用京東方在TFT方面的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，整合資源，通過(guò)公司技術(shù)研發(fā)中心及國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室2.5代LTPS(低溫多晶硅)實(shí)驗(yàn)線設(shè)立相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目組，開(kāi)展了多個(gè)技術(shù)方向的AMOLED背板關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)課題。同時(shí)，京東方與電子科技大學(xué)聯(lián)手，在成都合作共建了OLED聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，著力打造OLED新型顯示技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。該聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室也是目前國(guó)內(nèi)唯一配備有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合薄膜封裝設(shè)備的OLED實(shí)驗(yàn)室，硬件設(shè)施在國(guó)內(nèi)同類(lèi)研發(fā)機(jī)構(gòu)中處于一流水平，具備OLED及柔性顯示等前沿技術(shù)的研發(fā)能力，該實(shí)驗(yàn)室將成為京東方著力打造OLED顯示技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)的又一平臺(tái)。目前，依托成都TFT-LCD第4.5代線，京東方已開(kāi)始AMOLED的產(chǎn)品生產(chǎn)與市場(chǎng)布局，積極推進(jìn)AMOLED高世代線的規(guī)劃，努力推動(dòng)提高國(guó)內(nèi)OLED等新型顯示關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)能力和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。