夏普攜新IGZO展開攻勢
韓國和臺灣廠商在有機EL面板的量產方面領先一步,但在關乎有機EL面板高性能化和低成本化的要素技術發表中,日本廠商則沒有落后。
其中備受關注的是文章開篇介紹的夏普與SEL開發的IGZO TFT新技術。開發出了使結晶在基板垂直方向(c軸方向)上生長的“CAAC(C-Axis Aligned Crystal)”構造的IGZO TFT[9.2,15.1,27.4]。在技術發表后的開發人員見面會上,夏普公開了采用新IGZO TFT的13.5英寸有機EL面板和4.9英寸液晶面板(圖5)。
圖5 新IGZO可使有機EL和液晶面板實現高精細和低成本化
夏普和SEL開發出稱為“CAAC”,提高了結晶性的IGZO TFT。分別在日本國內和SID 2012上展示了4款和2款采用開發品的高精細液晶面板和有機EL面板。
13.5英寸有機EL面板的像素為3840×2160,分辨率高達326ppi。元件構造采用頂部發光型,組合使用白色有機EL元件、RGB三色彩色濾光片及利用多重反射的微腔構造實現了彩色顯示。為了確認夏普時隔7年發布的有機EL面板的顯示性能,大批技術人員蜂擁而來。
據稱,此次開發的新IGZO TFT與夏普2012年3月全球首度開始量產的a-IGZO TFT相比,不但載流子遷移率及截止時的漏電流等特性提高,而且左右著顯示元件驅動能力的電流電壓(I-V)特性的降低等也較少。結果是,能以比LTPS TFT更低的成本實現300ppi以上的高精細液晶面板和有機EL面板。夏普的水嶋自信地表示,“500ppi以內精細度無任何問題的量產技術已經確立”。
夏普采用新IGZO TFT的中小型液晶面板的量產,計劃“根據客戶需求于2012年度內在龜山第2工廠開始”(水嶋)。雖未公開制作工藝的詳情,但水嶋稱與現有a-IGZO TFT相比,“基本制作工藝沒有變”。“a-IGZO層成膜后,通過施加退火處理來生長結晶。處理條件上有訣竅。
索尼有望利用膠印法實現500ppi
CMI和夏普發布了實現326ppi分辨率的有機EL面板。兩公司技術的共同點是,組合白色有機EL元件和CF實現了彩色顯示。因為利用金屬掩模單獨形成RGB三色發光層的方式最多只能實現220ppi左右的分辨率。三星電子的智能手機“Galaxy Nexus”配備的316ppi分辨率4.65英寸有機EL面板,其RGB子像素排列非一般方式,而是將RGGB四個子像素分配給兩個像素來實現虛擬高精細化的“Pentile”方式。
然而,在本屆SID上有技術發布打破了這一定論:索尼展示了最大可實現500ppi高精細的可能性,發布了使用膠印技術、以相當于500ppi的51μm像素間距(子像素間距為17μm)形成發光材料的成果[68.4L]。
索尼開發的技術,利用膠印法形成R和G發光層,將其與B的共通蒸鍍層組合來實現彩色顯示(圖6)。索尼稱,由于是采用平板玻璃基板轉印,與采用滾筒狀的普通膠印法相比,“校準精度易于提高,適用于高精細化用途”。
圖6 以RGB三色也可實現500ppi
索尼開發出利用平板膠印法形成R和G發光層的技術,并公開了7.4英寸的有機EL面板。即使分別形成RGB三色發光層,也可實現500ppi的分辨率。
索尼在研討會上公開了采用膠印法形成精細度相當于500ppi,線寬17μm的R和G發光層,并蒸鍍形成B通用層的像素陣列樣品的照片。盡管實際的有機EL面板還未達到500ppi,但該公司已試制了7.4英寸的150ppi品和3英寸的270ppi品。
摸索實現方法的柔性面板
日本廠商在顯示部可彎曲的柔性有機EL面板的發布中,也顯示出了影響力(參見索尼的柔性電子紙,利用印刷技術制作TFT)。索尼和東芝分別開發出了9.9英寸和11.7英寸的面板,并在研討會上發布(圖7)。“為量產柔性有機EL面板而采用了實現可能性較高的技術”(索尼)。
索尼和東芝在開發品中采用的面板技術有很多共同點。具體為,除驅動元件采用在底柵型上設蝕刻阻擋層的a-IGZO TFT外,其彩色顯示也以組合使用白色有機EL元件和CF來實現。
面板技術方面不同的是有機EL元件的器件構造。索尼采用頂部發光型,而東芝采用底部發光型。索尼因“利用了在11英寸有機EL電視、顯示器及頭戴式顯示器等產品上培育的技術和經驗”而采用頂部發光型,而東芝因“在陰極電極上采用鋁來提高可靠性”而選擇了底部發光型。
兩公司的開發品在制作工藝方面也有共同點:不是在樹脂基板上單純形成a-IGZO TFT、白色有機EL元件和CF,而是將玻璃基板作為支持基板使用。由此,得以采用與玻璃基板相同的制作工藝。
索尼的開發品采用兩片玻璃上粘貼了薄膜的基板制作。在其中一片上形成a-IGZO TFT和白色有機EL元件,而在另一片上形成CF,然后將這兩片基板貼合成面板。而東芝是在玻璃基板上涂布厚10μm左右的聚酰亞胺(PI)后,再在其上形成a-IGZO TFT、CF和白色有機EL元件。最后均通過從有機EL面板上剝離玻璃基板來完成柔性面板的制作。
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