王刚：重点研发AMOLED驱动背板技术

 
京东方未来显示技术研发总监 王刚

  AMOLED背板技术重点是要解决大尺寸化问题以及降低成本。

  OLED显示依据驱动方式不同，分为无源驱动OLED(PMOLED)和有源驱动OLED(AMOLED)两类。与PMOLED相比，AMOLED具有更大的优势和更广的应用领域。近年来的市场调查显示，虽然OLED显示市场在快速增长，但PMOLED的市场却在缩小。而OLED显示越来越频繁地出现在人们视野中，OLED显示技术越来越被接纳作为新一代平板显示技术。

  积极开发非硅基TFT背板技术

  与TFT-LCD的原理近似，AMOLED显示是利用对应每一个像素的薄膜晶体管(TFT)电路来控制作为像素的OLED单元发光，不同的是，AMOLED是通过控制流过OLED单元的电流发光的，因而对驱动像素的背板有着不同要求。对于AMOLED显示来说，其驱动背板首先要求其上的TFT电路具有较大的电流通过能力，即要求TFT的沟道具有较高的载流子迁移率，通常认为需要达到5cm2/Vs以上，而且为保证对显示效果的控制，还要求在背板上不同区域内像素的TFT特性具有一致性和稳定性。此外从生产制造、成本等来看，对TFT背板的制程工艺有着不同的要求。也正因为这些原因，使得AMOLED的驱动背板技术成为OLED器件技术外的另一大难点，其难度远超过TFT-LCD的非晶硅TFT背板技术。AMOLED驱动背板技术的研发已是当前AMOLED技术研发中最重要的方向。
可满足AMOLED显示的TFT背板技术包括硅基TFT和非硅基的新TFT技术，其中硅基TFT中的低温多晶硅(LTPS)技术是目前最为成熟的、唯一用于量产的AMOLED用TFT背板技术。低温多晶硅技术显著的特点是其结晶化工艺的温度低于600℃，按照引发硅结晶的方法或设备，主要分为固相晶化、激光晶化和金属诱导晶化三类技术，此外还有热等离子喷射晶化等一些更实验室化的以及混合采用上述三种技术的多晶硅TFT技术。
硅作为使用最广泛的半导体材料，已经成功地应用在AMOLED显示中，但即使是成功量产的LTPS背板技术仍有其局限，如大尺寸化、设备成本、产率、材料成本等，因此产业界在学术界研究的基础上积极开发性能更好的非硅基TFT背板技术。
随着OLED的发展，有机半导体的研究也得到了促进，使用有机半导体作为TFT沟道材料的开发也越来越受到关注，尤其是有机半导体与OLED或者EPD的结合，可以实现全固态的柔性化显示，给显示和制造技术带来翻天覆地的变化。目前用于TFT器件的有机半导体材料，载流子迁移率不到0.5cm2/Vs，其中聚合物的迁移率更低一些。此外，用有机半导体做TFT的工艺与通常的TFT基本不同，因此也需大力开展工艺开发以及器件设计工作。
AMOLED技术还处在发展中，背板技术重点是要解决大尺寸化问题以及降低成本，同时向新显示技术的扩展也是重要的方向。

  加快追赶 缩小差距

目前AMOLED显示产品越来越多，占平板显示的市场份额越来越大。从目前市场份额和技术开发程度来看，韩国企业一枝独秀，除了占据绝大部分AMOLED产品市场外，在成熟技术(ELA、MIC)的使用以及新技术(IGZO)的研发上也大大领先于其他企业。但是AMOLED技术尤其是TV技术，还处在上升阶段的初期，国内企业与其相比差距不过数年，如果在此时追赶，抓住重点，加大投入力度，应能很快缩小差距。在政府相关部门扶持及核心企业的努力下，从单一技术突破，以点带面并带动产业和产业链的发展也是极有可能成功的。
  京东方作为国内自主掌握TFT-LCD核心技术的显示领域领军企业，利用京东方在TFT方面的技术积累和产业化优势，整合资源，通过公司技术研发中心及国家工程实验室2.5代LTPS(低温多晶硅)实验线设立相关研发项目组，开展了多个技术方向的AMOLED背板关键技术研发课题。同时，京东方与电子科技大学联手，在成都合作共建了OLED联合实验室，着力打造OLED新型显示技术创新平台。该联合实验室也是目前国内唯一配备有机无机复合薄膜封装设备的OLED实验室，硬件设施在国内同类研发机构中处于一流水平，具备OLED及柔性显示等前沿技术的研发能力，该实验室将成为京东方着力打造OLED显示技术研发和人才培养的又一平台。目前，依托成都TFT-LCD第4.5代线，京东方已开始AMOLED的产品生产与市场布局，积极推进AMOLED高世代线的规划，努力推动提高国内OLED等新型显示关键技术的自主研发能力和促进产业化建设。

  （责任编辑：落雪）