【柔性顯示器】有機(jī)EL實(shí)現(xiàn)全高清和可彎曲
[導(dǎo)讀]可彎曲的4K×2K有機(jī)EL
反射型雖然率先實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，但在亮度、對比度和響應(yīng)速度等方面存在課題，顯示性能受限。因此，要想支持彩色視頻，很有可能需要自發(fā)光型有機(jī)EL。隨著工藝溫度比硅類低的氧化物類TFT技術(shù)的
可彎曲的4K×2K有機(jī)EL
反射型雖然率先實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，但在亮度、對比度和響應(yīng)速度等方面存在課題，顯示性能受限。因此，要想支持彩色視頻，很有可能需要自發(fā)光型有機(jī)EL。隨著工藝溫度比硅類低的氧化物類TFT技術(shù)的進(jìn)步，采用有機(jī)EL的柔性顯示器的開發(fā)日益活躍。實(shí)現(xiàn)4K×2K等高精細(xì)化的試制品也已經(jīng)面世。
開發(fā)4K×2K高精細(xì)柔性有機(jī)EL顯示器的是半導(dǎo)體能源研究所（SEL）與夏普和Advanced Film Device Inc（AFD Inc.）組成的研究小組。該研究小組試制出了13.5英寸的3840×2160像素有機(jī)EL顯示器。分辨率為326ppi。背板采用具備結(jié)晶性的氧化物半導(dǎo)體“CAAC-IGZO”（圖7）。
圖7：開發(fā)分辨率高達(dá)326ppi的柔性有機(jī)EL
日本半導(dǎo)體能源研究所等開發(fā)了分辨率高達(dá)326ppi的可彎曲有機(jī)EL顯示器。2013年7月發(fā)布的13.5英寸產(chǎn)品支持4K×2K影像（a）。另外，2012年10月還在展會上展示了3.4英寸產(chǎn)品。2013年5月發(fā)布了同為3.4英寸、強(qiáng)調(diào)側(cè)面可折疊的“無邊框”試制品（b）。（攝影：半導(dǎo)體能源研究所）
該研究小組還開發(fā)出了分辨率高達(dá)326ppi的3.4英寸可彎曲有機(jī)EL顯示器，并在2013年5月的學(xué)會“2013 SID International Symposium, Seminar & Exhibition”（SID 2013）的會場進(jìn)行了影像顯示。試制品的制造品質(zhì)非常高，畫面幾乎看不到缺陷。該研究小組為實(shí)現(xiàn)高精細(xì)和高品質(zhì)，選擇了在玻璃基板上形成氧化物TFT的方法（圖8）。通過消除工藝溫度的制約，能利用精細(xì)的半導(dǎo)體膜形成高性能氧化物TFT。然后，通過從玻璃基板上轉(zhuǎn)貼到塑料基板上，實(shí)現(xiàn)了柔性。
圖8：在玻璃基板上形成高性能TFT
本圖為半導(dǎo)體能源研究所等開發(fā)的柔性有機(jī)EL的工藝流程。為消除工藝溫度的制約，該研究小組選擇了在玻璃基板上形成氧化物TFT的方法。由此，能利用精細(xì)的半導(dǎo)體膜形成高性能氧化物TFT。另外，采用了以鈍化層夾住氧化物TFT和有機(jī)EL的構(gòu)造，確保了高可靠性。
在聚酰亞胺上形成全高清有機(jī)EL
東芝通過在聚酰亞胺基板上直接形成TFT和有機(jī)EL層，省去了從玻璃基板向塑料基板轉(zhuǎn)貼的工序。估計(jì)省去該工序有助于降低制造成本。該公司在玻璃基板的支持基板上涂布聚酰亞胺，在其上形成TFT和有機(jī)EL層。然后剝離支持基板。也有在支持基板上粘貼一定厚度的塑料板的方法，不過此次的方法易于減輕熱收縮的影響，還適合制造高精細(xì)顯示器（圖9、圖10）。
圖9：利用塑料基板開發(fā)支持全高清的有機(jī)EL顯示器
東芝開發(fā)出了10.2英寸的1920×1200像素可彎曲有機(jī)EL顯示器（a、b）。有機(jī)EL前板組合使用了白色有機(jī)EL和彩色濾光片。背板采用了a-InGaZnO。基板采用涂布型透明聚酰亞胺（c）。（圖和照片由《日經(jīng)電子》根據(jù)東芝的資料制作）
圖10：采用在支持基板上涂布聚酰亞胺的方法
東芝采用了在玻璃支持基板上涂布聚酰亞胺，然后在其上形成TFT和有機(jī)EL層的方法。形成TFT和有機(jī)EL層后，剝離支持基板。（圖由《日經(jīng)電子》根據(jù)東芝的資料制作）
該公司試制的是可用于全高清平板終端的10.2英寸柔性有機(jī)EL顯示器。前板的有機(jī)EL組合了白色有機(jī)EL和彩色濾光片。背板采用非晶氧化物半導(dǎo)體“a-InGaZnO”。
實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于，“利用柔性基板可使用的低溫工藝，制作了除中小型外，還可用于大型有機(jī)EL驅(qū)動的高性能氧化物TFT”（該公司）。最高工藝溫度比較高，約為300℃。估計(jì)該公司重視通過退火確保InGaZnO TFT的品質(zhì)。
有機(jī)TFT全部采用印刷工藝
為實(shí)現(xiàn)終極的低成本化，還出現(xiàn)了可全部采用印刷工藝制造的柔性顯示器的開發(fā)動向。
日本山形大學(xué)有機(jī)電子研究中心副中心長、教授時任靜士的目標(biāo)是使Ag電極、有機(jī)TFT和有機(jī)EL層全部采用印刷法制作，為此推進(jìn)了開發(fā)。計(jì)劃2014年導(dǎo)入制造裝置，構(gòu)筑顯示器的試產(chǎn)線。將從2014年夏季前后開始對各工藝進(jìn)行討論。
作為用于“全印刷”的基礎(chǔ)技術(shù)，時任目前正致力于采用光刻法的有機(jī)TFT驅(qū)動柔性有機(jī)EL顯示器的開發(fā)。為開發(fā)4英寸QVGA（320×240像素）顯示器，試制了可彎曲有機(jī)TFT背板（圖11、圖12）。首先以25ppi的分辨率確認(rèn)了有源矩陣驅(qū)動的有機(jī)EL發(fā)光。由此驗(yàn)證了100ppi的可能性。（記者：竹居智久、田中直樹）
圖11：確認(rèn)主動驅(qū)動的發(fā)光，驗(yàn)證100ppi的可能性
山形大學(xué)為開發(fā)4英寸QVGA（100ppi）有機(jī)TFT驅(qū)動的柔性有機(jī)EL顯示器，利用有機(jī)TFT試制了可彎曲背板（a）。首先以25ppi的分辨率確認(rèn)了主動驅(qū)動的有機(jī)EL發(fā)光（b）。由此驗(yàn)證了100ppi有機(jī)EL發(fā)光的可能性。（攝影：山形大學(xué)）
圖12：采用有機(jī)TFT的有機(jī)EL顯示器的制作工藝
山形大學(xué)在基板上采用了PEN，在有機(jī)半導(dǎo)體上采用了并五苯。有機(jī)半導(dǎo)體的圖案采用隔膜狀分離層。（圖由《日經(jīng)電子》根據(jù)山形大學(xué)的資料制作）
反射型雖然率先實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，但在亮度、對比度和響應(yīng)速度等方面存在課題，顯示性能受限。因此，要想支持彩色視頻，很有可能需要自發(fā)光型有機(jī)EL。隨著工藝溫度比硅類低的氧化物類TFT技術(shù)的進(jìn)步，采用有機(jī)EL的柔性顯示器的開發(fā)日益活躍。實(shí)現(xiàn)4K×2K等高精細(xì)化的試制品也已經(jīng)面世。
開發(fā)4K×2K高精細(xì)柔性有機(jī)EL顯示器的是半導(dǎo)體能源研究所（SEL）與夏普和Advanced Film Device Inc（AFD Inc.）組成的研究小組。該研究小組試制出了13.5英寸的3840×2160像素有機(jī)EL顯示器。分辨率為326ppi。背板采用具備結(jié)晶性的氧化物半導(dǎo)體“CAAC-IGZO”（圖7）。
圖7：開發(fā)分辨率高達(dá)326ppi的柔性有機(jī)EL
日本半導(dǎo)體能源研究所等開發(fā)了分辨率高達(dá)326ppi的可彎曲有機(jī)EL顯示器。2013年7月發(fā)布的13.5英寸產(chǎn)品支持4K×2K影像（a）。另外，2012年10月還在展會上展示了3.4英寸產(chǎn)品。2013年5月發(fā)布了同為3.4英寸、強(qiáng)調(diào)側(cè)面可折疊的“無邊框”試制品（b）。（攝影：半導(dǎo)體能源研究所）
該研究小組還開發(fā)出了分辨率高達(dá)326ppi的3.4英寸可彎曲有機(jī)EL顯示器，并在2013年5月的學(xué)會“2013 SID International Symposium, Seminar & Exhibition”（SID 2013）的會場進(jìn)行了影像顯示。試制品的制造品質(zhì)非常高，畫面幾乎看不到缺陷。該研究小組為實(shí)現(xiàn)高精細(xì)和高品質(zhì)，選擇了在玻璃基板上形成氧化物TFT的方法（圖8）。通過消除工藝溫度的制約，能利用精細(xì)的半導(dǎo)體膜形成高性能氧化物TFT。然后，通過從玻璃基板上轉(zhuǎn)貼到塑料基板上，實(shí)現(xiàn)了柔性。
圖8：在玻璃基板上形成高性能TFT
本圖為半導(dǎo)體能源研究所等開發(fā)的柔性有機(jī)EL的工藝流程。為消除工藝溫度的制約，該研究小組選擇了在玻璃基板上形成氧化物TFT的方法。由此，能利用精細(xì)的半導(dǎo)體膜形成高性能氧化物TFT。另外，采用了以鈍化層夾住氧化物TFT和有機(jī)EL的構(gòu)造，確保了高可靠性。
在聚酰亞胺上形成全高清有機(jī)EL
東芝通過在聚酰亞胺基板上直接形成TFT和有機(jī)EL層，省去了從玻璃基板向塑料基板轉(zhuǎn)貼的工序。估計(jì)省去該工序有助于降低制造成本。該公司在玻璃基板的支持基板上涂布聚酰亞胺，在其上形成TFT和有機(jī)EL層。然后剝離支持基板。也有在支持基板上粘貼一定厚度的塑料板的方法，不過此次的方法易于減輕熱收縮的影響，還適合制造高精細(xì)顯示器（圖9、圖10）。
圖9：利用塑料基板開發(fā)支持全高清的有機(jī)EL顯示器
東芝開發(fā)出了10.2英寸的1920×1200像素可彎曲有機(jī)EL顯示器（a、b）。有機(jī)EL前板組合使用了白色有機(jī)EL和彩色濾光片。背板采用了a-InGaZnO。基板采用涂布型透明聚酰亞胺（c）。（圖和照片由《日經(jīng)電子》根據(jù)東芝的資料制作）
圖10：采用在支持基板上涂布聚酰亞胺的方法
東芝采用了在玻璃支持基板上涂布聚酰亞胺，然后在其上形成TFT和有機(jī)EL層的方法。形成TFT和有機(jī)EL層后，剝離支持基板。（圖由《日經(jīng)電子》根據(jù)東芝的資料制作）
該公司試制的是可用于全高清平板終端的10.2英寸柔性有機(jī)EL顯示器。前板的有機(jī)EL組合了白色有機(jī)EL和彩色濾光片。背板采用非晶氧化物半導(dǎo)體“a-InGaZnO”。
實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于，“利用柔性基板可使用的低溫工藝，制作了除中小型外，還可用于大型有機(jī)EL驅(qū)動的高性能氧化物TFT”（該公司）。最高工藝溫度比較高，約為300℃。估計(jì)該公司重視通過退火確保InGaZnO TFT的品質(zhì)。
有機(jī)TFT全部采用印刷工藝
為實(shí)現(xiàn)終極的低成本化，還出現(xiàn)了可全部采用印刷工藝制造的柔性顯示器的開發(fā)動向。
日本山形大學(xué)有機(jī)電子研究中心副中心長、教授時任靜士的目標(biāo)是使Ag電極、有機(jī)TFT和有機(jī)EL層全部采用印刷法制作，為此推進(jìn)了開發(fā)。計(jì)劃2014年導(dǎo)入制造裝置，構(gòu)筑顯示器的試產(chǎn)線。將從2014年夏季前后開始對各工藝進(jìn)行討論。
作為用于“全印刷”的基礎(chǔ)技術(shù)，時任目前正致力于采用光刻法的有機(jī)TFT驅(qū)動柔性有機(jī)EL顯示器的開發(fā)。為開發(fā)4英寸QVGA（320×240像素）顯示器，試制了可彎曲有機(jī)TFT背板（圖11、圖12）。首先以25ppi的分辨率確認(rèn)了有源矩陣驅(qū)動的有機(jī)EL發(fā)光。由此驗(yàn)證了100ppi的可能性。（記者：竹居智久、田中直樹）
圖11：確認(rèn)主動驅(qū)動的發(fā)光，驗(yàn)證100ppi的可能性
山形大學(xué)為開發(fā)4英寸QVGA（100ppi）有機(jī)TFT驅(qū)動的柔性有機(jī)EL顯示器，利用有機(jī)TFT試制了可彎曲背板（a）。首先以25ppi的分辨率確認(rèn)了主動驅(qū)動的有機(jī)EL發(fā)光（b）。由此驗(yàn)證了100ppi有機(jī)EL發(fā)光的可能性。（攝影：山形大學(xué)）
圖12：采用有機(jī)TFT的有機(jī)EL顯示器的制作工藝
山形大學(xué)在基板上采用了PEN，在有機(jī)半導(dǎo)體上采用了并五苯。有機(jī)半導(dǎo)體的圖案采用隔膜狀分離層。（圖由《日經(jīng)電子》根據(jù)山形大學(xué)的資料制作）
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