JOLED是日本OLED面板制造公司,由Sony、松下、JDI和日本產業機構在2015�1月合并而成,自其成立開始,便帶有濃厚的神秘色彩。在16�9月舉辦的國際會議「International Conference on Flexible and Printed Electronics�2016�9�6�8日、山形大學)」上,JOLED公司的負責人對JOLED的現狀和未來發展規劃進行了詳細的解說�
JOLED的OLED技�
OLED成膜技術類�
OLED面板發光層的成膜技術分為RGB打印、白光蒸鍍和RGB蒸鍍三種(圖1所示),其中RGB蒸鍍需要使用高精細度的金屬Fine Mask,適合智能手機等小尺寸面板的量產,而白光蒸鍍不使用Fine Mask,適合大尺寸面板的量產,但是白光OLED面板需要使用Color Filter對白光進行過濾,會導致3�4光的損失,使面板的色純度與發光效率成為一對矛盾的參數�
�1 OLED成膜技術比較(JOLED提供資料�
目前大多數OLED面板公司都采用蒸鍍技術,但蒸鍍制程需要真空環境和金屬Mask,特別是RGB蒸鍍的方式,對金屬Mask的精度要求很高,制造難度較大。另外,蒸鍍制程還存在TS距離、均勻性、材料利用率等問題�
打印技術的特征
RGB噴墨打印是指在大氣環境下將RGB材料分別打印在基板上的技術,與蒸鍍技術不同,打印技術有很多優點�
不需要真空環境,設備投資較少,保養維護也較為容易�
不需要mask,基板也不用面向下放置,生產大尺寸面板較容易�
使用溶劑型材料,材料很難噴濺到其他地方,材料利用率很高,有利于量產的成本節約;
噴頭通用性強,基板stage尺寸允許的情況下,設備能對應不同尺寸的基板;
換線和保養時間短,能有效縮短生產節拍,提高生產效率�
目前JOLED正在開發RGB三種顏色的打印技術,期望以其較高的生產效率來彌補蒸鍍技術的不足。但是打印使用的有機材料信賴性較差,為此JOLED特別制定了相應的改善措施(如�2所示)。從器件、制程、材料和設備的觀點出發,JOLED認為亮度和壽命是首先要解決的問題,制定了問題改善的路線圖(如�3所示)�
�2 打印技術的改善對策(JOLED提供資料�
�3 打印技術改善路線圖(JOLED提供資料�
對于器件的亮度,JOLED以其2013年時做到的值為基準(一倍),今年已經做到了兩倍,預計2018年可以做到三倍。目前打印技術的研究所在京都,但從2016年開始轉移到石川縣,在那里建立一�4�5代(730mm×920mm)量產線,用�300PPI以上精細度打印OLED面板的量甀�
背板技�
OLED與LCD不同,需要能通過大電流的TFT來做驅動,a-Si(非晶硅技術)因為載流子遷移率太低,不適合做OLED的驅動。目前適合作為OLED驅動的TFT器件有LTPS(多晶硅技術)和IGZO(金屬氧化物技術)�
其中LTPS技術在大面積多晶硅形成上尚有一些問題需要克服,而且整體生產成本較高,而IGZO技術的載流子遷移率雖然不及LTPS技術,但對于OLED也足夠用了,其最大的優點就是在大面積生產時薄膜的均勻性較好,生產成本也相應較低。目前JOLED主要開發IGZO技術,但同時也在開發新的TFT制造技術�
IGZO TFT
對IGZO性能的要求,大致可以分為以下6項(�4所示)�
�4 IGZO TFT的性能要求(JOLED提供資料�
�1)光罩道�
光罩道數不對設備投資、光罩數量等這些無塵室相關項目有很大的影響,對成品良率影響也很大。因此,各家公司都想以盡可能少的光罩道數來實現高性能、高良率的TFT器件。JOLED的TFT技術是其前身之一的Sony開發的整合型頂柵極構造�
�2)載流子遷移�
OLED的驅動類型為電流驅動,驅動能力與載流子遷移率成正比,對于高精度和高開口率的面板來講,必須使用高遷移率的TFT驅動。但是IGZO的載流子遷移率比LTPS要低,而且只能實現N型構造,無法制造出Si CMOS之類的MOS管結構,因此IGZO還存在周邊電路功耗的問題�
�3)信賴�
�5表示的是IGZO TFT的特性,可以看出基板面內特性的均一性。一般來說,濺射法使用的靶材容易有消耗不均勻的問題,會導致基板面內薄膜沉積的不均勻,最終使TFT特性在基板面內有偏差。圖5中有Biasstress的測試結果,考慮到實際使用的情況,在光照射下的測試也是必要的�
�5 IGZO TFT的特�
�4)基板尺�
對于大尺寸基板來講,IGZO技術比LTPS技術節省制造成本。不同世代都存在一個最佳產品尺寸,所以對于不同世代來講IGZO和LTPS沒有可比性,但從投資角度來講,相同基板尺寸下IGZO的生產成本較低。另外對于模組成本來說,IGZO與LTPS沒有太大的區別�
�5)生產�
IGZO制程較LTPS簡單,在制造上來講生產性會高一些�
�6)均一�
為了保證大面積內特性的均一性,除了膜厚以外,氧化物半導體的元素比例也需要精確控制(4種元素),成分控制與堆積速度是一對相互制約的參數,需要找出折中的最適合的值�
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