液晶的挑戰(zhàn)：有機(jī)EL日企技術(shù)依然領(lǐng)先

韓企公開(kāi)實(shí)現(xiàn)55英寸有機(jī)EL面板的技術(shù)

在有機(jī)EL相關(guān)的發(fā)布和展示中，最引人關(guān)注的是LG顯示器和SMD的55英寸有機(jī)EL面板。兩公司分別在展區(qū)內(nèi)公開(kāi)了各自的母公司韓國(guó)LG電子和三星電子預(yù)定2012年上市的有機(jī)EL電視。兩款產(chǎn)品均在2012年1月于美國(guó)拉斯維加斯舉行的“2012 International CES”上發(fā)布過(guò)。為了搞清楚量產(chǎn)在即的55英寸面板的實(shí)力，很多技術(shù)人員來(lái)到了兩公司的展區(qū)。

LG顯示器和SMD在本屆SID上，公布了在CES上未公開(kāi)的55英寸有機(jī)EL面板的具體性能參數(shù)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)(圖2)。其中LG顯示器積極宣傳了自己的技術(shù)。該公司在研討會(huì)第一天的主題演講等中發(fā)布了技術(shù)詳情。驅(qū)動(dòng)元件和有機(jī)EL元件均“采用了可兼顧大屏幕化和低成本化的技術(shù)”(LG顯示器)。

圖1：55英寸有機(jī)EL的實(shí)現(xiàn)技術(shù)各異

LG顯示器和SMD公開(kāi)了55英寸有機(jī)EL電視，并公布了面板性能參數(shù)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。兩公司采用的大屏幕化技術(shù)各不相同。

LG顯示器對(duì)55英寸有機(jī)EL面板的驅(qū)動(dòng)元件使用了氧化物半導(dǎo)體——非晶IGZO(In-Ga-Zn-O)TFT(以下簡(jiǎn)稱(chēng)a-IGZO TFT)。采用第8代玻璃基板(外形尺寸：2500mm×2100mm)制造。采用底柵型*，為提高可靠性而在半導(dǎo)體層的上部設(shè)置了蝕刻阻擋層*，據(jù)稱(chēng)，除此而外，其制造工藝與液晶面板廣泛使用的非晶硅TFT(以下簡(jiǎn)稱(chēng)a-Si TFT)沒(méi)有太大不同。

*底柵型=柵極電極配置在最下層的TFT構(gòu)造。制造時(shí)所需的光掩模層數(shù)量少，容易降低成本。是a-Si TFT中常用的方式。

*蝕刻阻擋層=在半導(dǎo)體層的上部形成的層。在TFT制造工藝中起防止半導(dǎo)體層損傷的作用。

以白色有機(jī)EL實(shí)現(xiàn)大屏幕

有機(jī)EL元件采用白色發(fā)光材料，與RGBW(白)4色彩色濾光片(CF)相組合來(lái)顯示彩色。白色發(fā)光材料為低分子型，采用使R和G的磷光材料與B的螢光材料疊合的“串聯(lián)構(gòu)造”。器件構(gòu)造為在TFT基板側(cè)提取光的底部發(fā)光型。

LG顯示器采用的彩色顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是，無(wú)需單獨(dú)形成RGB三色發(fā)光層，易于支持大屏幕化。在TFT陣列上形成CF后，利用蒸鍍技術(shù)形成白色有機(jī)EL元件。使用CF時(shí)存在的課題是，光利用效率會(huì)降低，耗電量會(huì)增加。盡管可通過(guò)追加沒(méi)有CF的W提高光利用效率，但具體的耗電量數(shù)值未公開(kāi)。

而SMD雖未作正式發(fā)布，但在展會(huì)會(huì)場(chǎng)上公開(kāi)了部分面板性能參數(shù)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。除了驅(qū)動(dòng)元件采用低溫多結(jié)晶硅(LTPS)TFT外，還通過(guò)分涂RGB三色發(fā)光層支持彩色顯示。該公司采用了中小型面板一直在使用的技術(shù)。

隨屏幕尺寸的增加而發(fā)生了變更的是器件構(gòu)造：由從TFT基板反面提取光的頂部發(fā)光型變成了底部發(fā)光型。并且，據(jù)傳發(fā)光元件的形成將由此前使用大尺寸金屬掩模的蒸鍍轉(zhuǎn)為采用邊移動(dòng)稱(chēng)為“SMS(small mask scanning)”的小尺寸掩模邊蒸鍍的技術(shù)。但SMD表示“蒸鍍方法的詳情不便透露”。

臺(tái)灣企業(yè)也在發(fā)力有機(jī)EL

而臺(tái)灣廠商中，AUO公布了為將來(lái)量產(chǎn)而在推進(jìn)開(kāi)發(fā)的大型面板技術(shù)，CMI發(fā)布了中小型面板技術(shù)。

AUO發(fā)布的是32英寸有機(jī)EL面板的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。除驅(qū)動(dòng)元件采用a-IGZO TFT外，還對(duì)彩色顯示用分別形成RGB三色發(fā)光層來(lái)予以支持(圖3)。有機(jī)EL元件的器件構(gòu)造與上述兩家韓國(guó)廠商的55英寸面板一樣采用了底部發(fā)光型。

圖2：IGZO TFT用7片掩模制作

AUO發(fā)布了以將來(lái)量產(chǎn)為目標(biāo)的32英寸有機(jī)EL面板的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。a-IGZO TFT用7片光掩模制作。

友達(dá)光電作為實(shí)現(xiàn)大屏幕化的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)布的，是a-IGZO TFT的制作工藝。光掩模數(shù)量為7片，分別是(1)柵極電極(Al/Mo)、(2)半導(dǎo)體層(a-IGZO)、(3)蝕刻阻擋層(SiOx)、(4)源漏電極(MoN/Al/MoN)、(5)表面保護(hù)膜(SiOx/SiNx)、(6)陽(yáng)極(ITO)、(7)Bank層(有機(jī)膜)。a-IGZO層的成膜采用濺射法*。該公司開(kāi)發(fā)a-IGZO TFT驅(qū)動(dòng)的32英寸液晶面板時(shí)，用了5片光掩模，此次為形成有機(jī)EL元件而追加了掩模。

*濺射法=對(duì)Ar等惰性氣體施加高頻波使之等離子化，并照射稱(chēng)為“靶材”的原料物質(zhì)使之升華，從而令原料物質(zhì)在基板上堆積的方法。

CMI在展會(huì)上展示了預(yù)定2012年第四季度量產(chǎn)的智能手機(jī)用有機(jī)EL面板(圖4)。展示了3.4英寸和4.3英寸兩種。像素均為540×960，分辨率分別為326ppi和257ppi。驅(qū)動(dòng)元件除采用LTPS TFT外，還通過(guò)采用使白色有機(jī)EL元件和RGBW四色彩色濾光片組合的彩色顯示方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了300ppi以上的分辨率和低耗電。有機(jī)EL元件的器件構(gòu)造為頂部發(fā)光型。

圖3：公開(kāi)量產(chǎn)在即的智能手機(jī)用面板

CMI在展會(huì)上展出了預(yù)定2012年第四季度量產(chǎn)的智能手機(jī)用有機(jī)EL面板。通過(guò)組合白色發(fā)光材料及RGBW四色CF，實(shí)現(xiàn)了300ppi以上的高精細(xì)化。