【SID 2012综述】(三)有机EL挑战液晶：日企技术开发领先
时间：2013-06-03 04:12:00
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[导读]夏普携新IGZO展开攻势韩国和台湾厂商在有机EL面板的量产方面领先一步，但在关乎有机EL面板高性能化和低成本化的要素技术发表中，日本厂商则没有落后。其中备受关注的是文章开篇介绍的夏普与SEL开发的IGZO TFT新技术。
夏普携新IGZO展开攻势
韩国和台湾厂商在有机EL面板的量产方面领先一步，但在关乎有机EL面板高性能化和低成本化的要素技术发表中，日本厂商则没有落后。
其中备受关注的是文章开篇介绍的夏普与SEL开发的IGZO TFT新技术。开发出了使结晶在基板垂直方向（c轴方向）上生长的“CAAC（C-Axis Aligned Crystal）”构造的IGZO TFT［9.2，15.1，27.4］。在技术发表后的开发人员见面会上，夏普公开了采用新IGZO TFT的13.5英寸有机EL面板和4.9英寸液晶面板（图5）。
13.5英寸有机EL面板的像素为3840×2160，分辨率高达326ppi。元件构造采用顶部发光型，组合使用白色有机EL元件、RGB三色彩色滤光片及利用多重反射的微腔构造实现了彩色显示。为了确认夏普时隔7年发布的有机EL面板的显示性能，大批技术人员蜂拥而来。
据称，此次开发的新IGZO TFT与夏普2012年3月全球首度开始量产的a-IGZO TFT相比，不但载流子迁移率及截止时的漏电流等特性提高，而且左右着显示元件驱动能力的电流电压（I-V）特性的降低等也较少。结果是，能以比LTPS TFT更低的成本实现300ppi以上的高精细液晶面板和有机EL面板。夏普的水嶋自信地表示，“500ppi以内精细度无任何问题的量产技术已经确立”。[!--empirenews.page--]
夏普采用新IGZO TFT的中小型液晶面板的量产，计划“根据客户需求于2012年度内在龟山第2工厂开始”（水嶋）。虽未公开制作工艺的详情，但水嶋称与现有a-IGZO TFT相比，“基本制作工艺没有变”。“a-IGZO层成膜后，通过施加退火处理来生长结晶。处理条件上有诀窍”（半导体能源研究所代表董事山崎舜平）。
索尼有望利用胶印法实现500ppi
CMI和夏普发布了实现326ppi分辨率的有机EL面板。两公司技术的共同点是，组合白色有机EL元件和CF实现了彩色显示。因为利用金属掩模单独形成RGB三色发光层的方式最多只能实现220ppi左右的分辨率。三星电子的智能手机“Galaxy Nexus”配备的316ppi分辨率4.65英寸有机EL面板，其RGB子像素排列非一般方式，而是将RGGB四个子像素分配给两个像素来实现虚拟高精细化的“Pentile”方式。
然而，在本届SID上有技术发布打破了这一定论：索尼展示了最大可实现500ppi高精细的可能性，发布了使用胶印技术、以相当于500ppi的51μm像素间距（子像素间距为17μm）形成发光材料的成果［68.4L］。
索尼开发的技术，利用胶印法形成R和G发光层，将其与B的共通蒸镀层组合来实现彩色显示（图6）。索尼称，由于是采用平板玻璃基板转印，与采用滚筒状的普通胶印法相比，“校准精度易于提高，适用于高精细化用途”。
索尼在研讨会上公开了采用胶印法形成精细度相当于500ppi，线宽17μm的R和G发光层，并蒸镀形成B通用层的像素阵列样品的照片。尽管实际的有机EL面板还未达到500ppi，但该公司已试制了7.4英寸的150ppi品和3英寸的270ppi品。
摸索实现方法的柔性面板
日本厂商在显示部可弯曲的柔性有机EL面板的发布中，也显示出了影响力（参见索尼的柔性电子纸，利用印刷技术制作TFT）。索尼和东芝分别开发出了9.9英寸和11.7英寸的面板，并在研讨会上发布（图7）。“为量产柔性有机EL面板而采用了实现可能性较高的技术”（索尼）。
索尼和东芝在开发品中采用的面板技术有很多共同点。具体为，除驱动元件采用在底栅型上设蚀刻阻挡层的a-IGZO TFT外，其彩色显示也以组合使用白色有机EL元件和CF来实现。
面板技术方面不同的是有机EL元件的器件构造。索尼采用顶部发光型，而东芝采用底部发光型。索尼因“利用了在11英寸有机EL电视、显示器及头戴式显示器等产品上培育的技术和经验”而采用顶部发光型，而东芝因“在阴极电极上采用铝来提高可靠性”而选择了底部发光型。
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两公司的开发品在制作工艺方面也有共同点：不是在树脂基板上单纯形成a-IGZO TFT、白色有机EL元件和CF，而是将玻璃基板作为支持基板使用。由此，得以采用与玻璃基板相同的制作工艺。
索尼的开发品采用两片玻璃上粘贴了薄膜的基板制作。在其中一片上形成a-IGZO TFT和白色有机EL元件，而在另一片上形成CF，然后将这两片基板贴合成面板。而东芝是在玻璃基板上涂布厚10μm左右的聚酰亚胺（PI）后，再在其上形成a-IGZO TFT、CF和白色有机EL元件。最后均通过从有机EL面板上剥离玻璃基板来完成柔性面板的制作。
韩国和台湾厂商在有机EL面板的量产方面领先一步，但在关乎有机EL面板高性能化和低成本化的要素技术发表中，日本厂商则没有落后。
其中备受关注的是文章开篇介绍的夏普与SEL开发的IGZO TFT新技术。开发出了使结晶在基板垂直方向（c轴方向）上生长的“CAAC（C-Axis Aligned Crystal）”构造的IGZO TFT［9.2，15.1，27.4］。在技术发表后的开发人员见面会上，夏普公开了采用新IGZO TFT的13.5英寸有机EL面板和4.9英寸液晶面板（图5）。
| 图5：新IGZO可使有机EL和液晶面板实现高精细和低成本化 夏普和SEL开发出称为“CAAC”，提高了结晶性的IGZO TFT。分别在日本国内和SID 2012上展示了4款和2款采用开发品的高精细液晶面板和有机EL面板。 |
13.5英寸有机EL面板的像素为3840×2160，分辨率高达326ppi。元件构造采用顶部发光型，组合使用白色有机EL元件、RGB三色彩色滤光片及利用多重反射的微腔构造实现了彩色显示。为了确认夏普时隔7年发布的有机EL面板的显示性能，大批技术人员蜂拥而来。
据称，此次开发的新IGZO TFT与夏普2012年3月全球首度开始量产的a-IGZO TFT相比，不但载流子迁移率及截止时的漏电流等特性提高，而且左右着显示元件驱动能力的电流电压（I-V）特性的降低等也较少。结果是，能以比LTPS TFT更低的成本实现300ppi以上的高精细液晶面板和有机EL面板。夏普的水嶋自信地表示，“500ppi以内精细度无任何问题的量产技术已经确立”。[!--empirenews.page--]
夏普采用新IGZO TFT的中小型液晶面板的量产，计划“根据客户需求于2012年度内在龟山第2工厂开始”（水嶋）。虽未公开制作工艺的详情，但水嶋称与现有a-IGZO TFT相比，“基本制作工艺没有变”。“a-IGZO层成膜后，通过施加退火处理来生长结晶。处理条件上有诀窍”（半导体能源研究所代表董事山崎舜平）。
索尼有望利用胶印法实现500ppi
CMI和夏普发布了实现326ppi分辨率的有机EL面板。两公司技术的共同点是，组合白色有机EL元件和CF实现了彩色显示。因为利用金属掩模单独形成RGB三色发光层的方式最多只能实现220ppi左右的分辨率。三星电子的智能手机“Galaxy Nexus”配备的316ppi分辨率4.65英寸有机EL面板，其RGB子像素排列非一般方式，而是将RGGB四个子像素分配给两个像素来实现虚拟高精细化的“Pentile”方式。
然而，在本届SID上有技术发布打破了这一定论：索尼展示了最大可实现500ppi高精细的可能性，发布了使用胶印技术、以相当于500ppi的51μm像素间距（子像素间距为17μm）形成发光材料的成果［68.4L］。
索尼开发的技术，利用胶印法形成R和G发光层，将其与B的共通蒸镀层组合来实现彩色显示（图6）。索尼称，由于是采用平板玻璃基板转印，与采用滚筒状的普通胶印法相比，“校准精度易于提高，适用于高精细化用途”。
| 图6：以RGB三色也可实现500ppi 索尼开发出利用平板胶印法形成R和G发光层的技术，并公开了7.4英寸的有机EL面板。即使分别形成RGB三色发光层，也可实现500ppi的分辨率。 | [!--empirenews.page--]
索尼在研讨会上公开了采用胶印法形成精细度相当于500ppi，线宽17μm的R和G发光层，并蒸镀形成B通用层的像素阵列样品的照片。尽管实际的有机EL面板还未达到500ppi，但该公司已试制了7.4英寸的150ppi品和3英寸的270ppi品。
摸索实现方法的柔性面板
日本厂商在显示部可弯曲的柔性有机EL面板的发布中，也显示出了影响力（参见索尼的柔性电子纸，利用印刷技术制作TFT）。索尼和东芝分别开发出了9.9英寸和11.7英寸的面板，并在研讨会上发布（图7）。“为量产柔性有机EL面板而采用了实现可能性较高的技术”（索尼）。
| 图7：开发瞄准量产的柔性有机EL 索尼和东芝分别开发出了柔性有机EL面板。将玻璃基板作支持基板，形成a-IGZO TFT、白色有机EL元件和CF。（照片由索尼和东芝提供） |
索尼和东芝在开发品中采用的面板技术有很多共同点。具体为，除驱动元件采用在底栅型上设蚀刻阻挡层的a-IGZO TFT外，其彩色显示也以组合使用白色有机EL元件和CF来实现。
面板技术方面不同的是有机EL元件的器件构造。索尼采用顶部发光型，而东芝采用底部发光型。索尼因“利用了在11英寸有机EL电视、显示器及头戴式显示器等产品上培育的技术和经验”而采用顶部发光型，而东芝因“在阴极电极上采用铝来提高可靠性”而选择了底部发光型。
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两公司的开发品在制作工艺方面也有共同点：不是在树脂基板上单纯形成a-IGZO TFT、白色有机EL元件和CF，而是将玻璃基板作为支持基板使用。由此，得以采用与玻璃基板相同的制作工艺。
索尼的开发品采用两片玻璃上粘贴了薄膜的基板制作。在其中一片上形成a-IGZO TFT和白色有机EL元件，而在另一片上形成CF，然后将这两片基板贴合成面板。而东芝是在玻璃基板上涂布厚10μm左右的聚酰亚胺（PI）后，再在其上形成a-IGZO TFT、CF和白色有机EL元件。最后均通过从有机EL面板上剥离玻璃基板来完成柔性面板的制作。
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