良率雖低,廠商青睞,AMOLED技術大盤點
AMOLED(AcTIve Matrix/Organic Light EmitTIng Diode)是有源矩陣有機發(fā)光二極體面板。相比傳統的液晶面板,AMOLED具有反應速度較快、對比度更高、視角較廣等特點。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/201808/385149.htm因為AMOLED不管在畫質、效能及成本上,先天表現都較TFT LCD優(yōu)勢很多。這也是許多國際大廠盡管良率難以突破,依然不放棄開發(fā)AMOLED的原因。目前還持續(xù)投入開發(fā)AMOLED的廠商,除了已經宣布產品上市時間的 Sony,投資東芝松下Display(TMD)的東芝,以及另外又單獨進行產品開發(fā)的松下,還有宣稱不看好的夏普。2008年8月發(fā)布的NOKIA N85,以及2009年第一季度上市的NOKIA N86都采用了AMOLED。
在顯示效能方面,AMOLED反應速度較快、對比度更高、視角也較廣,這些是AMOLED天生就勝過TFT LCD的地方;另外AMOLED具自發(fā)光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能夠做得輕薄,而且更省電;還有一個更重要的特點,不需使用背光板的 AMOLED可以省下占TFT LCD 3~4成比重的背光模塊成本。
AMOLED的確是很有魅力的產品,許多國際大廠都很喜歡,甚至是手機市場最熱門的產品iPhone,都對AMOLED有興趣,相信在良率提升之后,iPhone也會考慮采用AMOLED,尤其AMOLED在省電方面的特色,很適合手機,目前AMOLED面板耗電量大約僅有TFT LCD的6成,未來技術還有再下降的空間。
當然AMOLED最大的問題還是在良率,以目前的良率,AMOLED面板的價格足足高出TFT LCD 50%,這對客戶大量采用的意愿,絕對是一個門檻,而對奇晶而言,現階段也還在調良率的練兵期,不敢輕易大量接單。
(1)金屬氧化物技術(Metal oxide TFT)
這種生產技術目前被很多廠家及專業(yè)調查公司看好,并認為是將來大尺寸AMOLED技術路線的首選,各個公司也有相應的大尺寸樣品展出。
該技術TFT基板在加工過程中,可采取液晶行業(yè)中常見的、成熟的大面積的濺鍍成膜的方式,氧化物為InGaO3(ZNO)5,盡管這種器件的電子遷移率較LTPS技術生產出來的產品要低,基本為10 cm2/V-sec,但這個遷移率參數為非晶硅技術器件的10倍以上,該器件電子遷移率完全能夠滿足AMOLED的電流驅動要求,因此可以應用于OLED的驅動。
目前金屬氧化物技術還處于實驗室驗證階段,世界上沒有真正進行過量產的經驗,主要的因素是其再現性及長期工作穩(wěn)定性還需要進一步改善和確認。
(2)低溫多晶硅技術(LTPS TFT)
該技術是目前世界上唯一經過商業(yè)化量產驗證、在G4.5代以下生產線相當成熟的AMOLED生產技術。
該技術和非晶硅技術主要的區(qū)別是利用激光晶化的方式,將非晶硅薄膜變?yōu)槎嗑Ч?,從而將電子遷移率從0.5提高到50-100 cm2/V-s,以滿足OLED電流驅動的要求。
該技術經過多年的商業(yè)化量產,產品性能優(yōu)越,工作穩(wěn)定性好,同時在這幾年的量產中,其良品率已得到很大的提高,達到90%左右,極大的降低了產品成本。
從以上LTPS的工藝流程可以看出,其和非晶硅技術的主要區(qū)別是增加了激光晶化過程和離子注入過程,其它的加工工藝基本相同,設備也和非晶硅生產有相通之處。
另外,晶化的技術也有很多種,目前小尺寸最常用的是ELA,其它的晶化技術還有:SLS、YLA等,有的公司也在利用其它的技術研發(fā)AMOLED的 TFT基板,例如金屬誘導晶化技術,也有相應的樣品展出,但這一技術的主要問題是金屬會導致膜層間的電壓擊穿,漏電流大,器件穩(wěn)定性無法保證(由于 AMOLED器件是特別薄的,各層間加工時保證層面干凈度,防止電壓擊穿是重要的一項課題)。
LTPS技術的主要缺陷有如下幾點:
●生產工藝比較復雜,使用的Mask數量為6—9道,初期設備投入成本高。
●受激光晶化工藝的限制,大尺寸化比較困難,目前最大的生產線為G4.5代。
●激光晶化造成Mura嚴重,使用在TV面板上,會造成視覺上的缺陷。
(3)非晶硅技術(a-Si TFT)
非晶硅技術最成功的應用是在液晶生產工藝中,目前的LCD 廠家,除少數使用LTPS技術外,絕大部分使用的是a-Si技術。
a-Si技術在液晶領域成熟度高,其器件結構簡單,一般都為1T1C(1個TFT薄膜晶體管電路,1個存儲電容),生產制造使用的Mask數量為4—5,目前也有廠家在研究3Mask工藝。
另外,采用a-Si技術進行AMOLED的生產,設備完全可以使用目前液晶TFT加工的原有設備,初期投入成本低。
再者,非晶硅技術大尺寸化已完全實現,目前在LCD領域已做到100寸以上。
雖然在LCD領域,a-Si技術為主流,但OLED器件是電流驅動方式,a-Si器件很低的電子遷移率無法滿足這一要求,雖然也有公司(例如加拿大的IGNIS)在IC的設計上進行了一些改善,但目前還無法從根本上解決問題
LTPS技術主要技術瓶頸在晶化的過程,而a-Si技術雖然制造過程沒有技術難題,但匹配的IC的設計難度要高得很,而且目前IC廠商都是以LTPS為主流,對a-Si用IC的開發(fā)投入少,因此如果采用a-Si技術進行生產,則IC的來源是一個嚴重的瓶頸和掣肘,另外器件的性能將會大打折扣。
(4)微晶硅技術(Microcrystalline Silicon TFT)
微晶硅技術在材料使用和膜層結構上,和LCD常見的非晶硅技術基本上是相同的。
微晶硅技術器件的電子遷移率可達到1—10 cm2/V-s,是目前索尼選擇的技術。
這種技術雖然也能達到驅動OLED的目的,但由于其電子遷移率低,器件顯示效果差,目前選擇作為研究方向的廠家較少。
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