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華南理工大學教授彭俊彪:用Ln-IZO攻破國外IGZO技術壁壘
編輯:雁楓 [ 2016-6-28 14:12:39 ] 文章來源:數字標牌網
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不管是LCD,還是OELD,都與TFT技術擁有密切的聯系,所以TFT驅動技術是顯示技術的基礎。新一代顯示正在往大尺寸、高分辨率、快速響應速度、高對比度、柔性和超薄方向發展,這就對TFT技術提出更高的要求——高遷移率、高可靠性、低成本、耐彎折。

目前,TFT有a-Si、Oxide和LTPS三種制備工藝流程,其中Oxide TFT作為新一代TFT技術,具有可大面積制備、抗彎折特性好、成本低、容易集成等優勢,在新型顯示、柔性電子及IC、Sensor等領域具有廣闊的應用前景。

但是傳統的IGZO材料體系為國外發明,國內不掌握專利,而且其遷移率偏低,穩定性有待提升。華南理工大學教授彭俊彪說:“我們在摻雜稀土的IZO材料體系方面取得了突破,開發了機遇鑭系稀土(Ln)的新型IZO靶材(Ln-IZO)配方。Ln-IZO TFT綜合性能可以滿足驅動AMOLED的要求。”

而且BCE(Back Channel Etch:反向通道蝕刻)這種新型結構通過特殊的辦法保護有源層,工藝制程簡單,接觸電阻低、成本降低,是目前工業界急需的技術。彭俊彪指出,BCE結構受重視,是因為BCE結構在材料品類選擇上下了一些工夫,它在實現高分辨率和超高分辨率的時候優勢非常明顯。我們把握BCE結構材料體系,結合自身的工藝,做出了BCE Oxide TFT。新型BCE Oxide TFT優勢非常明顯,低成本并且與現有工藝兼容性高,遷移率、穩定性等方面達到或超過ESL(Etch Stop Layer:腐蝕停止層)結構性能,同時還可以減少背光遮擋進而降低功耗。

據了解,沿著Oxide TFT技術路線,華南理工大學在2011年的時候成功開發出第一個氧化物TFT驅動的AMOLED顯示屏。緊接著,我們采用Oxide TFT作為背板,優化設計透明電極,實現透明顯示,透明顯示的透光率達到30%以上。2013年華南理工大學又做出國內第一個全彩色、柔性AMOLED顯示屏。同時,華南理工大學自主研發的Ln-IZO TFT技術,遷移率可達40cm2/Vs;功耗低,可以與LTPS TFT相比擬。此外,華南理工大學在柔性AMOLED顯示屏取得了比較大的進展,提高了其使用壽命。

但是大尺寸OLED一直是個難點,目前業界比較關注印刷顯示技術的進展。彭俊彪說,回顧液晶顯示技術,我們可以看到產線不斷提高,面板的面積越做越大,廠商也隨之擴大,大尺寸面板成為一大趨勢。從印刷顯示技術來看,有沒有可能從TFT到OLED全部用印刷工藝來做呢?這是一個新的發展趨勢,也是一個新的挑戰,需要進行一些探索。我們在OLED方面做過很大的嘗試,早在2005年我們就采用印刷的方法做OLED,華南理工大學用的一些材料就能實現高清的輸入。

在OLED上用噴墨打印的技術,墨水非常關鍵,因為如果夾層式的結果有針孔存在,顯示的性能、穩定性等就無法保證,所以把薄膜做得均勻的工藝顯得尤為重要。為了解決這個問題,彭俊彪認為,可以從三個方面進行努力,第一是從結構上調整發光材料,第二是控制好配置,第三是控制好基板界面。目前,我們把像素做成條狀結構,一方面提高了打印效果,另一方面提高了良品率。通過多方面的工藝調整以及襯底表面處理,華南理工大學現在可以做到160PPI。但是如果要加上TFT,AMOLED用噴墨打印的方法做,現在看來起來有些問題。彭俊彪說:“這與墨水的材料有關,我們現在的材料體系主要做的是藍光,因為藍光和紅光雖然蒸鍍材料很多,但能用在噴墨打印上還是一個挑戰,所以在材料體系上還需要改進。”


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