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OLED電視——優(yōu)化制造解決方案,打造價格親民的OLED電視

—— 應(yīng)用材料公司顯示事業(yè)部產(chǎn)品營銷經(jīng)理Kerry L Cunningham
作者: 時間:2015-09-22 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  摘要:

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/280482.htm

  近年來,電視由于外形輕薄,無需背光,并能呈現(xiàn)生動的色彩和高對比度,因而備受市場矚目。盡管如此,液晶電視仍然是其強勁的競爭對手,并不斷推出超高清及量子點等創(chuàng)新技術(shù)。而電視的制造成本更是高達(dá)液晶電視的10倍以上,導(dǎo)致目前電視的普及率仍較低。因此,只有降低生產(chǎn)成本,才能使OLED電視的價格更為親民,被更多人所接受。OLED電視成本高昂的主要原因是良品率較低。OLED電視制造商面臨的挑戰(zhàn)還包括高性價比、高質(zhì)量的AMOLED背板,因為這項關(guān)鍵技術(shù)與電視面板的壽命直接相關(guān)。薄膜封裝可以延長OLED電視的壽命,提高畫質(zhì)表現(xiàn),降低總體成本。

  OLED發(fā)展道路及挑戰(zhàn)

  今年,液晶電視和OLED電視之爭出現(xiàn)了明顯轉(zhuǎn)變,液晶電視增長動能顯著,創(chuàng)新技術(shù)層出不窮,實現(xiàn)更鮮艷的色彩和畫質(zhì)。一種名為“量子點”的納米級微粒能使液晶電視屏幕擁有與OLED電視相媲美的色域。這種技術(shù)通過使用量子點在更寬的頻率范圍內(nèi)重新發(fā)射LED背光,從而實現(xiàn)更鮮明的畫質(zhì)。液晶電視屏幕的對比度也在不斷提高以提高畫質(zhì),全陣列背光可靈活的局部調(diào)暗背光,給予夜間或其它黑暗圖像以更深的黑色展現(xiàn)。

  目前,提高OLED電視普及率的主要障礙仍在于高昂的成本,因此必須解決關(guān)鍵工藝和良率方面的挑戰(zhàn),從而提高OLED電視的成本效益。根據(jù)研究機構(gòu)NPD Display Search最近發(fā)布的《AMOLED工藝路線圖報告》,55” OLED電視面板的制造成本高達(dá)相同尺寸液晶電視面板的10倍(圖2)。

  OLED器件結(jié)構(gòu)及降低制造成本的挑戰(zhàn)

  許多制造技術(shù)的主要目標(biāo)是實現(xiàn)背板和OLED發(fā)射層的均勻性 和性能的穩(wěn)定性。薄膜封裝(TFE)工藝旨在以關(guān)鍵阻隔膜層保護(hù)支持柔性O(shè)LED顯示器。

  為了在基本OLED電路中驅(qū)動AMOLED像素,每個子像素至少需要兩個薄膜晶體管(TFT)和一個電容器電路,才能提供OLED發(fā)光材料所需的電流。如今,因電子遷移率較高(約50-100 cm² / V-s),低溫多晶硅(LTPS)成為驅(qū)動背板的最佳技術(shù)。然而,由于半導(dǎo)體層存在均勻性和可靠性的問題,如果不加入額外的補償電路,會導(dǎo)致驅(qū)動背板穩(wěn)定性欠佳。 OLED的像素亮度由電流直接控制,TFT電流的輕微變化就可能導(dǎo)致像素亮度的差異。因此,TFT性能只要稍有不均勻的情況,就可能帶來嚴(yán)重的圖像質(zhì)量問題(圖3)。

  晶體管器件要求

  低溫多晶硅技術(shù)(LTPS)憑借較高的電子遷移率,是目前用于驅(qū)動AMOLED器件的最佳解決方案。使用金屬氧化物(MOx)替代LTPS有望通過簡化像素電路設(shè)計,減少掩模工序,降低昂貴設(shè)備投入,整體提高TFT的均勻性,從而降低整體生產(chǎn)成本。

  為了在AMOLED背板中使用氧化物TFT,必須確保TFT 的高遷移率和均勻性(圖4)。電子遷移率則取決于使用PVD濺射技術(shù)進(jìn)行的氧化物沉積效果。為了有效驅(qū)動240Hz 以上的OLED電視,電子遷移率應(yīng)大于 30 cm²/v-s。目前其閾值電壓漂移(約為2V,并顯著高于LTPS TFT)高于LTPS材料,而目標(biāo)是在帶補償?shù)那闆r下,閾值電壓漂移降至0.1V或1.0V。

  沉積高品質(zhì)的SiOx可降低界面相互滲透并減少氫含量,從而提高柵極的絕緣效果 。通過改善蝕刻停止層的性能,則能在一體化過程中(源極/漏極,蝕刻)及之后給予IGZO膜層的保護(hù)。此外,通過將鈍化材料替代為氧化鋁,能夠提高濕氣阻隔。此外,微粒也是一個重要挑戰(zhàn),亞微米級以下的微粒會嚴(yán)重影響氧化物TFT的良率。部分小于1微米的微粒會產(chǎn)生屏幕黑點之類的缺陷。

  PVD:擴大LTPS薄膜以適應(yīng)于更大尺寸的玻璃基板

  應(yīng)用材料公司的AKT®–PiVot™ DT PVD(物理氣相沉積)濺射系統(tǒng)(圖5)可用于非晶硅、LTPS或MOx背板的生產(chǎn),幫助面板廠商打造出下一代超高分辨率顯示器和更大尺寸的面板,同時降低制造成本。AKT-PiVot DT PVD濺射系統(tǒng)采用應(yīng)用材料公司的專利旋轉(zhuǎn)靶技術(shù),可沉積出高度均勻、質(zhì)量一致、低缺陷的氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氮化鈦(TiNx)、鈦、鉬鎢(MoW)、鉬及鋁等材料,用于互連、像素電極、與LTPS薄膜集成為鈍化層或與IGZO、氧化鋁集成為有源層,以及在更大尺寸基板上與MOx集成為鈍化層。


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