AMOLED平板显示研发过程和技术难点

    AMOLED技术的开发主要涉及到TFT背板和OLED器件两个方面。在技术路线的选择上，目前国际上尚未统一，有多种技术方案在开发中。

    发光器件即OLED的性能决定了AMOLED显示屏的色彩表现力、功耗等品质，因此OLED器件技术的开发对产品竞争力的提高具有非常重要的意义。 OLED器件制备技术主要有两个关键点，一个是开发高迁移率的传输材料和高效率、长寿命发光材料，另一个是开发新型器件结构，提高器件性能。因此，开发新型有机材料、设计新型器件结构和改进真空蒸镀技术将是研究的重点。

    目前，TFT背板中的沟道层半导体材料主要有非晶硅（a-Si）、微晶硅（μ-Si）、低温多晶硅（LTPS）、单晶硅、有机物和氧化物等。由于 OLED是电流驱动型器件，需要稳定的电流来控制发光特性。为了达到足够的亮度，AMOLED需要TFT的沟道材料具有较高的迁移率，以提供较高的电流密度，因此目前普遍应用于TFT-LCD中的非晶硅TFT由于迁移率较低很难满足要求。另外，与TFT-LCD所不同的是，AMOLED需要TFT长时间处于开启状态，非晶硅TFT的阈值电压漂移问题也使其很难应用在AMOLED中。从技术发展现状来看，较有希望的是LTPS TFT和氧化物TFT等技术，但也存在很多难点。

    目前，应用在AMOLED中最成熟的TFT背板技术是低温多晶硅(LTPS)技术。在LTPS技术中，最重要的工艺难点即为多晶硅沟道层的制备。工艺流程中首先使用PECVD等方法在不含碱离子的玻璃基板上淀积一层非晶硅，而后采用激光或者非激光的方式使非晶硅薄膜吸收能量，原子重新排列以形成多晶硅结构，从而减少缺陷并得到较高的电子迁移率。

    对LTPS结晶化技术而言，激光结晶化技术尤其是准分子激光退火(ELA)技术目前在小尺寸应用方面已经较为成熟，全球已经量产的AMOLED产品基本都使用了ELA技术。ELA技术的难点在于TFT的一致性问题，各像素间TFT特性的不同导致OLED的发光强度出现不均匀，进而导致面板成品率无法保障，因此提高ELA技术制备的TFT一致性一直是国内外各单位研发的重点。另外，ELA技术在大尺寸基板的量产方面也存在较大的问题。

    另一方面，非激光结晶化技术在实现大尺寸基板量产并降低成本，以及在TFT均匀性方面具有很大优势。但非激光结晶化技术在现阶段也同样存在着技术难题。其中金属诱导晶化(MIC)技术因为金属污染导致的漏电流等问题，使得缺陷和寿命问题很难解决；固相结晶化(SPC)技术在大尺寸AMOLED的制备上具有较大的综合性优势，但其载流子迁移率与激光结晶化技术相比较低，而且在量产技术方面仍然需要进一步完善。

    目前工研院新型平板显示技术中心建设的AMOLED中试生产线所用主体设备主要包括用于TFT背板制备的整套LTPS设备和用于OLED器件制备的蒸镀设备、薄膜封装设备等，其中LTPS设备主要包括化学气象沉积、准分子激光晶化、离子注入、溅射、等离子刻蚀、涂胶机及曝光机等设备，但这些设备我国国内目前还没有生产能力，主要依靠从韩国、日本进口。