談談有機薄膜晶體管液晶顯示技術

         TFT-LCD是薄膜晶體管液晶顯示器。TFT-LCD技術是微電子技術與液晶顯示器技術巧妙結合的一種技術。人們利用在Si上進行微電子精細加工的技術，移植到在大面積玻璃上進行TFT陣列的加工，再將該陣列基板與另一片帶彩色濾色膜的基板，利用與業(yè)已成熟的LCD技術，形成一個液晶盒相結合，再經(jīng)過后工序如偏光片貼覆等過程，最后形成液晶顯示器（屏）。

          OTFT-LCD

         OTFT-LCD是有機薄膜晶體管液晶顯示器。傳統(tǒng)的TFT-LCD受材料的影響，只能以平面方式顯示，無法做到很有彈性的彎曲顯示。OTFT-LCD由于使用有機材料，具有可彎曲顯示的特點，因此不但耐沖擊，而且重量輕

         2006年12月，中國科學院長春應用化學所承擔的“有機TFT器件研究”項目通過驗收?！坝袡CTFT器件”全稱是“有機薄膜晶體管液晶顯示器（OTFT-LCD）”。OTFT的出現(xiàn)，將對現(xiàn)有非晶硅TFT形成有力競爭是不言而喻的。不僅如此，它還將是新一代柔性顯示的核心技術，使用柔性顯示技術制造的顯示屏可以像畫布一樣卷曲，并可能像液晶顯示器一樣成為未來顯示器世界的重要一員。OTFT研究的突破，使TFT技術遭遇前所未有的挑戰(zhàn)，但是OTFT能否掀起顯示領域新一輪技術革命，還要看其是否能夠順利實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

         OTFT器件研究取得突破

         傳統(tǒng)的TFT-LCD受材料的影響，只能以平面方式顯示，無法做到很有彈性的彎曲顯示。相對的，OTFT-LCD由于使用有機材料，具有可彎曲顯示的特點，因此不但耐沖擊，而且重量輕、體積小。這項技術的突破，不僅改變了顯示器的外觀，應用環(huán)境也因此大為擴展且多樣化。同時，采用類似于報紙印刷工藝的卷帶式工藝將顯示器印刷在塑料薄片上，可極大地降低生產(chǎn)成本。
 
        中國科學院長春應用化學所專家閆東航介紹說，OTFT的特點一是與TFT相比成本低，二是可以實現(xiàn)柔性顯示，目前OTFT最大的缺點是材料的遷移率比較低，穩(wěn)定性比較差。

         盡管OTFT在性能和穩(wěn)定性等方面還無法與傳統(tǒng)的無機晶體管相比，但它具有質輕、價廉、柔韌性好的優(yōu)點，在各種顯示裝置以及存儲器件方面顯示了較好的應用前景。國際上開展OTFT研究已近20年，但如何設計與加工高功能的器件、如何降低加工工藝成本、如何合成兼具高遷移率與環(huán)境穩(wěn)定性的有機半導體材料等，一直是研究瓶頸。

         中國科學院長春應用化學所專家閆東航在接受記者采訪時介紹說，他們的研究項目針對OTFT綜合性能提高和OTFT-LCD集成的需要，采用有機半導體金屬酞菁和新型器件結構，對提高遷移率、穩(wěn)定性和集成加工工藝進行了有成效的探索和研究?！敖饘偬际呛芊€(wěn)定的材料，但遷移率低，我們選擇在穩(wěn)定的材料上提高遷移率的辦法研發(fā)產(chǎn)品，達到了目前這一比較理想的狀態(tài)，遷移率達到0.2cm2/Vs，完全可以與目前的非晶硅TFT媲美。歷經(jīng)多年的努力，我們在顯示器件加工工藝、有機薄膜制備、材料合成關鍵環(huán)節(jié)上都取得了突破?！?

         專家認為，研發(fā)OTFT主要的原因是信息技術的發(fā)展對新技術提出了更高的要求。無論是現(xiàn)有的市場還是今后一些潛在的市場以及特殊行業(yè)的需求，對新的顯示技術都提出了更高的要求，實際上國外也一直在研究OTFT技術，但都沒有特別大的突破。

天津理工大學理學院院長印壽根在接受記者采訪時強調，OTFT可以說是引領下一代信息顯示的一次革命的技術，其應用前景非常廣泛，雖然國外報道很少，但我們可以通過航空航天以及軍事領域的產(chǎn)品，推測出國外已經(jīng)在應用了，但商業(yè)化應用還沒有。“中國科學院長春應用化學所一直在做這方面的研究，這次通過鑒定表現(xiàn)出來的局部的指標，應該說在國際上也是領先的，所以對中科院長春應用化學所的研究結果，我認為其產(chǎn)生的作用是毋庸置疑的，今后如果產(chǎn)業(yè)化，對市場的拉動作用也是沒有問題的?！庇鄹鶑娬{。

         應用可從低端產(chǎn)品切入

         記者在采訪中了解到，到目前為止，OTFT在國際上也屬于前沿技術，有人認為這一技術的產(chǎn)業(yè)化離我們還很遙遠，對此，印壽根認為，這個問題要從兩方面看，一方面是因為這一技術太前沿了，國際上到目前為止還沒有進入到普通的商業(yè)化應用，報道這一領域發(fā)展狀況的文章也很少，從指標上我們還看不到商業(yè)化的應用，這也就影響了我們對這一問題的判斷。另一方面，目前傳統(tǒng)技術的應用非常強勢

         OTFT現(xiàn)在的作用很明顯，更重要的是未來的作用更是不可估量。印壽根認為，開拓應用市場可能是科研人員和技術人員的弱項，因此必須要與生產(chǎn)廠家聯(lián)合起來，OTFT的應用可以從簡單的低端產(chǎn)品切入，比如視頻應用，如手機、數(shù)碼相機、MP3、MP4等，這些應用要求不是很高，完全可以打進去。OTFT有很多新的特點，超薄、省電、邏輯開關清晰、溫度要求低，如果生產(chǎn)穩(wěn)定，完全可以應用于LCD中。我們知道TFT工藝復雜，價格高，如果OTFT替代TFT用在液晶中，那么價格就可以下降很多。另外，OTFT最適合的應用就是柔性顯示。

         作為新的技術，到目前為止，我國在研發(fā)方面并不落后，可以說還具有很多優(yōu)勢，如何發(fā)揮我們的優(yōu)勢更加科學地發(fā)展，印壽根認為，從大的層面講，國家的技術創(chuàng)新要做更高層次的規(guī)劃，“我們在做科技創(chuàng)新時膽子不夠大，或說還是延續(xù)了以前的思路，比如，LED照明投了很多錢，我認為，很有可能成為液晶的翻版、CPU的翻版，為什么這樣講，因為LED的核心技術并沒有掌握在我們的手中，我們只是做一些下游的封裝，實際上這樣做毫無意義，但是各地方還在拼命投錢，真正在做技術創(chuàng)新的，比如有機LED我們反而不投錢。如果OTFT的技術指標達到了現(xiàn)在報道的要求，在工藝的中試生產(chǎn)線中達到了要求穩(wěn)定性和可*性，進一步到產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)線上，我覺得這是真正的科技創(chuàng)新的內涵的體現(xiàn)，這才有意義，才有生命力?！庇鄹鶑娬{。

         資金與政策支持很重要

         OTFT正在邁入實用化階段，整體而言，國際上在柔性電子領域的研究尚在起步階段，擁有極大的技術突破和專利申請空間。對此，天津理工大學理學院院長印壽根希望國家對這一技術引起關注?！翱萍紕?chuàng)新需要長期的投入，不能今天種個東西，明天就要摘果子，希望通過各方努力，使我們的科技創(chuàng)新發(fā)展走上健康的發(fā)展道路?！?

         中國科學院長春應用化學所專家閆東航強調，除了資金和人才，國家發(fā)展策略很重要，對于新技術產(chǎn)業(yè)，國家如何導向，如何支持技術創(chuàng)新很重要。

         目前國際上擁有非常強大的研發(fā)實力的公司并沒有在這方面有什么動作，對此，閆東航認為，產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期決定了他們不會大規(guī)模上這一技術，像鋼鐵是60年一個周期，你剛建起來一個鋼廠，不可能把鋼爐推了重新上新鋼號，所以目前技術能力比較強的這些企業(yè)，比如三星，他會研究這一技術，但他不會推翻他的非晶硅技術，他投了上千億美元，他能輕易推翻嗎，所以只有新企業(yè)才會去做這些事，只有沒有TFT技術的國家才去做這件事，“我們做了8年的時間，在基本器件結構、原材料、基本工藝等方面都做了全面的創(chuàng)新，我們擁有20多項專利，圍繞這一系統(tǒng)進行了全面的知識產(chǎn)權覆蓋?！遍Z東航說。

“目前國際上飛利浦公司以及日本、韓國等公司都在關注這一技術，他們采用的工藝路線是印刷路線，我們沒有采用印刷路線，而是走了蒸發(fā)的路線，是與傳統(tǒng)工藝兼容的技術路線，這樣可生產(chǎn)性比較好?！遍Z東航介紹。

         同時，閆東航強調：“我們現(xiàn)在做液晶的過程是一個追趕的過程，我們現(xiàn)在做5代線而人家已經(jīng)做8代了，我們原材料的價格與產(chǎn)品的銷售價格比較接近，利潤空間比較小，所以現(xiàn)有5代線的企業(yè)都非常困難，如果采用新的技術，無論是在知識產(chǎn)權上，還是在產(chǎn)品的價格方面，都具有非常強的競爭優(yōu)勢?！?

         就整個OTFT技術發(fā)展來看，還處在即將