IGZO 能否成为AMOLED 的主要技术路线

1、IGZO能否成为AMOLED主要技术路线？2013-09-23有关IGZO TFT技术被引入AMOLED显示器制备之中的话题引 起了业内的广泛关注。大型化、高分辨和柔性显示一直是AMOLED 发展的重要方向，IGZO TFT技术的引入使AMOLED显示器在大型 化与柔性等发展方向上又多了一个探讨的热点。中国企业对 AMOLED技术一直不乏热情，由于AMOLED仍处于产业化初期，在 制备技术和良品率上还需进行大量摸索，在此之际，业者既需密 切关注不断涌现的新的技术路线，也应具有决心和信心，在看清 方向后快速抢占产业技术的先机。大型化、柔性显示是发展方向基于OLED本身的技术特点，未来大尺寸、柔性

2、都是OLED产 业的发展方向。AMOLED的领域应用不断增多，市场热度不断提升。根据 DIGITIMES Research预估，2015年全球AMOLED面板产能将达 1147万平方米，较2012年增加327%，这使得AMOLED显示器制造 商前程似锦。尽管日前AMOLED产业仍然处于产业发展的初期，无论制造技 术还是市场需求都有很大的发展空间，但在总体方向上已较为明 确。“作为大众化显示产品，AMOLED显示屏将向四个方面突破： 一是向理想显示性能逼近，日前AMOLED显示屏的亮度、功耗、寿 命和阳光下的可视性等还有很大的改善空间。二是向大尺寸产品 拓展，理论上AMOLED产品没有尺寸限制，

3、甚至比LCD更容易制作 大尺寸显示屏。三是向高分辨产品发展，以满足智能手机等对小 尺寸、高分辨显示屏的需求。虽然韩国三星已成功推出了 440ppi 的AMOLED显示屏，但一般而言，量产300ppi以上的AMOLED产品 日前还很困难。四是努力降低AMOLED产品的成本，在理论上 AMOLED可比LCD制造工序更少，所用材料也更少，但主要由于良 率的影响，加之量产规模不大，日前成本还较高。”四川虹视显 示技术有限公司研发部部长田朝勇表示。维信诺公司副总裁吴延德认为：“基于OLED本身的技术特点， 未来大尺寸、柔性都是OLED产业的发展方向，尤其AMOLED是全 固态的薄膜器件，基于塑料等柔性基

4、板，容易实现柔性显示，这 是AMOLED的主要优势之一。柔性显示是AMOLED技术未来的技术 方向之一，也是整个显示技术的发展方向之一。日前柔性显示受 到寿命和产品制造成本等问题的制约，尚未实现产业化。未来如 何提升器件寿命、降低产品综合成本成为柔性IGZO TFT技术路线 值得探索IGZO为代表的氧化物半导体TFT逐渐接近实用化水平， AMOLED又掀起大型化热潮。AMOLED需要解决TFT背板和OLED等关键技术。在OLED技术 方面，日前我国已经成功解决了关键技术难题，早在2008年就建 成了中国大陆第一条PMOLED大规模生产线，实现了 OLED技术的 产业化。然而在AMOLED领域，

5、实现大型化、高分辨和柔性显示等 方面一直存在制备工艺上的问题，甚至有人在比较了 IGZO TFT LCD与AMOLED后，指出LCD在功耗、轻薄和高分辨等方面比 AMOLED更有优势。但是去年中期夏普和日本半导体能源研究所宣 布，IGZO TFT技术亦可被引入OLED显示器制备，使得AMOLED在 解决大型化、高分辨等方面的工艺问题上又有了新的思路。复旦大学平板显示中心谷至华教授介绍:“AMOLED显示器之 所以很难实现大型化，存在多项技术课题，其中重要原因是，此 前小型显示器的主流技术低温多晶硅(LTPS)TFT技术存在尺 寸增大时良品率会急剧下滑的问题。但随着以InGaZnO(IGZO)为

6、 代表的氧化物半导体TFT技术逐渐接近实用化水平，AMOLED显示 器重又开始掀起大型化热潮。此外，IGZO TFT还有一大优点，那 就是制造工艺所需温度较低，可制造出柔性显示器。”在“FPD International 2012 ”展会上夏普和日本半导体能源研究所展示 的3.4英寸IGZO AMOLED面板就实现了柔性化。吴延德表示，AMOLED技术包括了 OLED技术和TFT背板技术， 其中作为AMOLED核心技术的OLED技术我们已经掌握，这奠定了 未来发展AMOLED产业的基础。而TFT背板技术日前有几种发展路 线选择：低温多晶硅TFT背板技术已经在中小尺寸AMOLED产业化 方面获得

7、大规模应用，氧化物TFT技术也越来越受到业界的重视。 而IGZO技术只是氧化物TFT技术中的一种，就是将非晶硅TFT中 的非晶硅半导体替换为氧化物IGZO半导体作为沟道层材料，以获 得更高的迁移率和稳定性，适应AMOLED对TFT背板的迁移率等性 能要求。通过改变IGZO中各个元素不同的比例以及不同的制备工 艺条件，可以获得不同的TFT特性，但受制于工艺不稳定和OLED 电流器件需求的独特性，IGZO TFT背板技术距离成熟地应用于 AMOLED，还有不少艰辛的路程。除了 IGZO TFT背板技术之外，业 界还在继续探索其他氧化物TFT背板技术。田朝勇认为：“LTPS TFT具有载流子迁移率高

8、且阈值电压稳 定的优点，是日前认为最适合驱动OLED尤其是中小尺寸、高分辨OLED的技术，近年也已成功用于中小尺寸LCD。但由于LTPS TFT 均匀性较差，该问题虽对LCD的正常显示没有太大影响，但在 AMOLED上却表现为必须解决的图像亮度不均(MURA)问题。此外， LTPS TFT与非晶硅(a-Si)TFT相比，增加了非常复杂的结品化工 艺，生产成本也有所上升，且难以用于6代以上的高世代线。而 IGZO作为LCD行业最近导入量产的TFT技术，具有与a-Si TFT 线体兼容、成本适中、适用于高世代线等优点，TFT特性介于a-Si和LTPS之间，是最有潜力用于高世代AMOLED产线的TF

9、T技 术。”显示屏投入大规模应用的关键。”能否成为AMOLED主要技术路线？采用IGZO TFT的OLED小批量生产较容易，实现大规模生产 还有很多问题需要解决。随着AMOLED技术的突破，大型彩电用OLED显示采用何种背 板技术已经成为行业争论的焦点。其中三星采用LTPS技术生产出 了 55英寸AMOLED电视，而LG也同期推出了采用IGZO技术的 AMOLED 电视。对此谷至华表示：“现在AMOLED的技术路线很明确，中国的 大型OLED TV必须要走IGZO路线，只不过现在还在试制阶段，IZGO国内还没有真正的量产技术。同时，向IGZO转移要进行资 金投入、设备改造，工艺也要进行标准化。从非晶硅向IZGO过渡 需要一定的时间。”维信诺公司副总裁吴延德指出：“IGZO TFT技术是近年来的 研究热点之一。与非晶硅TFT相比，其具有更高的迁移和稳定性， 能够满足OLED的技术要求；而与LTPS TFT相比，IGZO TFT制备 工艺简单，能够以更低的成本实现生产。但IGZO还面临稳定性差 的问题，IGZO的制备工艺及成品率也有待提高，特别是对应OLED 的高性能、高稳定性、高一致性的要求。可以说，采用IGZO TFT 的OLED出样品和小批量生产较容易，实现大规模生产还有很多问 题需要解决。”“虽然现在OLED仍处于产业化初期，既然现在普遍认为 OLED是下一代