柔性AMOLED產業化將加速 薄膜封裝技術漸趨成熟
作者:touchpanel時間:2015-10-28 來源: 電子信息產業網
北京時間10月28日消息,中國觸摸屏網訊, 將AMOLED制備在柔性基板上,實現柔性顯示,被認為是顯示技術發展的一個重要方向。但就目前條件來說,柔性顯示走向產業化仍然面臨諸多挑戰,包括在低溫下如何制備具有高性能和高可靠性的薄膜晶體管,如何制備柔性電極等,還有就是薄膜封裝技術(TFE)的成熟。由于AMOLED對空氣中的水汽很敏感,水汽的存在是影響AMOLED器件壽命的主要因素,因此薄膜封裝的產量對于柔性AMOLED的實用化具有現實意義。通過設備與工藝的改進,突破技術難點成為業界最關注的議題之一。
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柔性顯示重要性進一步凸顯
就今年的市場競爭情況來看,液晶電視相對AMOLED電視似乎更具優勢,除成本價格因素之外,TFT-LCD方面的新技術也是不窮涌現,比如量子點技術(通過使用量子點在更寬的頻率范圍內重新發射LED背光,從而實現更鮮明的畫質)使液晶電視屏幕擁有了可與AMOLED電視相媲美的色域;液晶電視屏幕的對比度在不斷提高,全陣列背光可靈活的局部調暗背光,給予夜間或其他黑暗圖像以更深的黑色展現。
受此影響,現在人們對于AMOLED技術的發展空間更多地著眼于柔性顯示之上了。“AMOLED具有的柔性顯示能力是TFT-LCD無法比的。相對于玻璃的易碎性,柔性AMOLED采用的基板是塑料或者金屬薄片,從本質上消除了玻璃易碎的問題,同時賦予終端廠商產品設計時更大的發揮空間。此外,超薄塑料或金屬薄片顯示基板使OLED顯示器件具有超薄和質輕的特性,讓手機、壁掛式電視等產品變得更小、更輕。”應用材料公司CVD產品事業部副總裁兼總經理肖勁松指出。
薄膜封裝解決AMOLED壽命問題
然而,就目前工藝技術條件來看,柔性AMOLED器件雖然在材料壽命、驅動、亮度、彩色化和柔性等方面均有較大進步,但產業化進程仍然滯后,原因主要在于器件的壽命問題和高效率問題未能徹底解決。
對此,肖勁松認為:“AMOLED面臨的重要挑戰是減少水蒸氣和氧氣向器件內部的滲透。因為大部分塑料襯底都沒有足夠能力充分阻擋外界雜質液體和氣體的侵入,OLED器件所用的金屬陰極一般是鋁、鎂、鈣等、活潑金屬,非常容易與滲透進來的水汽發生反應,影響電荷的注入。另外,滲透進來的水和氧還會與有機材料發生化學反應,這些反應都會引起器件性能的下降。與玻璃的性質相比,市售的塑料襯底材料對水汽和氧氣的隔離及對器件防老化的保護作用不夠理想,無法滿足在視頻亮度下連續工作超過10000小時的市售顯示器壽命的要求。另外塑料襯底的平整性通常比玻璃襯底的差,襯底表面的突起會給膜層結構帶來缺陷,損壞器件。并且,大部分柔性襯底的熔點都很低,即使在較低溫度下,塑料在尺寸上也不穩定,從而使其很難精確地整齊排列組成OLED器件的多層結構。因此,研究能與玻璃材料相匹敵的高度阻絕水氣與氧氣的封裝技術,對于提高器件的效率,延長器件的壽命具有重要意義。”
目前,AMOLED封裝技術大致包括metalCAN封裝技術、Glass封裝技術、薄膜封裝技術及Hybrid封裝技術等幾種,其中薄膜封裝技術不僅在訴求輕與薄的大尺寸AMOLED領域受到關注,更被譽為次世代顯示技術的軟性OLED與OLED照明領域上必備的技術。推動薄膜封裝技術的成熟,對AMOLED提高良品率、降低成本、延長器件壽命具有重要作用。
肖勁松進一步指出:“相對來說,非可撓OLED顯示器件可以采用玻璃蓋板等材料,只需在器件邊縫處采用薄膜封裝,而柔性顯示卻不能如此處理,進行薄膜封裝技術的量產開發也就更具意義了。”
TFE膜系設備走向單機化
如何加快薄膜封裝產量技術走向成熟呢?近日,應用材料公司發布了兩款面向薄膜封裝的設備:AKT-40KTFEPECVD和AKT-20KTFEPECVD。其中,AKT-40K主要面向高解析度、輕薄型電視,AKT-20K則針對移動設備的柔性OLED顯示屏幕的批量生產。新設備的最大特色在于能提供極低透水和透氧性的擴散阻擋薄膜,能夠在100℃以下的環境中沉積,解決OLED材料暴露于外部環境中易降解的問題。此外,該系統采用獨特的視覺對準技術,保證了精準的掩膜定位和沉積,使顯示設備制造商能減少光刻和蝕刻工序,從而降低生產成本。
根據肖勁松的介紹,應用材料還在進行下一代柔性OLED解決方案——AKT單機全TFE膜系的產品開發。下一代產品可以在同一個團簇型真空沉積設備中完成所有TFF工藝,單機并行工序可以提升開機率和靈活性,利用自動掩膜交換和掩膜板儲存室進行掩膜沉積提高效率,可以生產出更薄和更耐撓曲的TFE膜系。
“有效沉積薄膜封裝阻隔層,可替代設備前方的剛性絕緣玻璃,保護敏感性極高的OLED器件,這對幫助顯示器制造商開發適用于新一代消費電子產品的可彎曲的和曲面顯示屏具有重要意義。”肖勁松說。
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