●     文/陕西咸阳  费民权

　　众所周知，被业界称为第三代显示的OEL（有机电致发光）显示技术，近年来发展迅猛。在市场需求的推动下，产业化技术得了迅速的提升，未来将进入快速发展期。据市场调研机构预测显示，未来五年，OEL的年平均增长率将在20％以上。

　　按照发光材料分类，OEL可分为小分子型（称为OLED）和高分子型（称为PLED）两大类。OLED主要采用真空蒸镀制作，PLED主要采用旋涂或喷墨打印制作。

　　按照驱动方式分类，OEL可分为无源驱动（称为PM-OEL）和有源驱动（称为AM-OEL）两大类。AM-OLED是AM-OEL具有代表性的一种，也是近期研发与生产的重点。

　　一、概述

　　AM-OLED的发展瓶颈是有源驱动阵列（即TFT）的制作技术。目前，低温多晶硅（即LTPS）技术相对成熟，其激光退火法为应用的主流，已实现规模化量产，是生产TFT背板的主导技术。

　　尽管中国OLED用有机发光材料的研发起步较晚，但在器件制备与器件结构方面仍处于国际领先水平。我们已经掌握了用真空蒸镀技术批量制备有机薄膜的方法；突破了有机薄膜印刷制备方面的一些难关，可实现用全印刷技术制备OLED显示屏。

　　未来，我们将着眼于突破AM-OLED产业化瓶颈，全面掌握TFT基板的设计、制造和工艺集成技术，着力提高显示屏的亮度，延长其寿命，同时提升自主生产配套材料与装备的能力。

　　二、AM-OLED主要研究的内容

　　AM-OLED主要研究以下三部分的内容：

　　1、显示屏的量产技术

　　⑴ 低温多晶硅TFT基板的生产工艺技术。

　　⑵ 开发器件的量产技术和工艺集成技术。

　　⑶ 研究量产用器件印刷技术。

　　2、器件用材料

　　⑴ 生产高光效的发光材料和功能性材料。

　　⑵ 研发高品质玻璃基板与ITO玻璃的生产技术。

　　⑶ 开展TFT靶材生产技术的研究。

　　⑷ 研究光刻用化学材料及特种气体材料的生产技术。

　　3、核心装备

　　曝光机及有机薄膜蒸镀设备的研发与生产。

　　三、AM-OLED产品要达到的指标

　　1、中小尺寸的量产产品寿命达到10000小时以上。

　　2、白光加彩色滤光片结构的器件亮度达到250cd/m2～300cd/m2，寿命大于12000小时。

　　四、AM-OLED的技术要求

　　目前已量产的AM-OLED产线，基本上还停留在4.5世代（即920mm×730mm）以下阶段，只可生产中小尺寸产品，而这些量产线均采用低温多晶硅（即LTPS）技术，生产技术相对成熟。   

　　AM-OLED的TFT技术要求与性能参数如下：

　　1、要求低温工艺：玻璃基板温度不高于400 oC。

　　2、要求TFT均匀型好：均匀性在95%以上。

　　3、要求TFT电子迁移率高：LTPS的电子迁移率在50cm2～100cm2/V-sec。

　　4、开关电流比高：开关电流比大于106。

　　5、工作稳定时间长：临界电压不随着时间的变化而变化。

　　五、几种AM-OLED的TFT基板加工技术

　　1、金属氧化物（即IGZO）TFT  

　　在加工金属氧化物TFT基板的过程中，通常采用大面积的溅镀成膜方法，使用该技术的产品，其电子迁移率为10cm2/V-sec。虽然其电子迁移率小于LTPS的电子迁移率（50cm2～100cm2/V-sec），但仍为非晶硅电子迁移率的10倍以上，完全可以满足AM-OLED的电流驱动要求。

　　IGZO的TFT具有制造工艺简单（仅需5～6道掩模板即可）；镀膜可用低温PVD进行；IGZO表面光洁（击穿电压高）；无激光晶化过程（均匀性好）等优点。

　　2、低温多晶硅（即LTPS）TFT

　　该技术是一种相对成熟的技术，其器件结构如图2所示。

　　低温多晶硅技术是利用激光晶化的方式，将非晶硅薄膜变为多晶硅，从而将电子迁移率从0.5cm2/V-sec提高到50cm2～100cm2/V-sec，以满足OLED电流驱动的要求。低温多晶硅技术已经应用于商业化产品中，其良品率已达到90%左右，极大的降低了产品成本。

　　LTPS技术的缺点是生产工艺较复杂（使用6～9道掩模板）；初期设备投入成本高；大尺寸化较困难（受激光晶化工艺所限）；激光晶化造成斑点严重。

　　3、非晶硅（即a-Si）TFT

　　非晶硅TFT是一种普遍使用在TFT-LCD中的成熟技术，其器件结构如图3所示。

　　非晶硅TFT器件结构简单，它只有1个薄膜晶体管和1个存储电容，适用于电压驱动型器件。但是，OLED属于电流驱动型器件，由于非晶硅的电子迁移率很低，无法满足电流驱动要求，所以，目前在OLED器件中很少使用非晶硅TFT。

　　4、微晶硅（即μc-Si)TFT

　　微晶硅TFT所使用的材料及膜层结构与非晶硅TFT相似，但微晶硅的电子迁移率可达到1cm2～10cm2/V-s，比非晶硅高一些。其器件结构如图4所示。

　　微晶硅TFT与非晶硅TFT在沟道区域所用的材料不同。微晶硅TFT沟道用的是微晶硅层，它可以使用PECVD沉积膜层，也可以用加热法使非晶硅转变成微晶硅。尽管如此，也不能满足AM-OLED的要求，目前仍在研究阶段。

　　综上所述，目前，在制作AM-OLED的TFT方面，非晶硅和微晶硅暂时还不适合，而适合于制作AM-OLED的TFT技术中，低温多晶硅最好，金属氧化物次之。

　　六、AM-OLED的制备技术

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