軟性AMOLED技術發展與商品化前線

 

刊登日期:2014/5/6
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Glass AMOLED之所以成功商品化,其中一項重要關鍵技術在於解決Top Emission AMOLED封裝技術門檻。玻璃是一種具有高阻隔水、氧氣之基材, OLED發光層被封裝在兩片玻璃基板中間,在原本OLED面板技術開發上,一般採用環氧樹脂膠材進行封裝,但環氧樹脂膠材仍無法抵擋水、氧氣穿透,因此Top Emission AMOLED一直礙於封裝問題而無法商品化,直到韓國Samsung成功開發玻璃膠(Frit)封裝後,才順利解決Top EmissionAMOLED面板封裝問題,如圖一所示。


圖一、玻璃膠封裝之Glass AMOLED面板結構

韓、日、台廠軟性AMOLED技術開發概況
1. 韓國軟性AMOLED面板開發
在軟性AMOLED開發上,韓國面板廠以Samsung Display與LG Display為主,Samsung 自2009年開始產出2.8吋與6.5吋軟性AMOLED雛型品,2010年到2013年雛型品以4.5吋軟性AMOLED為主,如圖四所示。LG自2007年就已經開始產出4吋軟性AMOLED雛型品,但是在2010年到2012年間並沒有雛型品產出,直到2013年才產出5吋軟性AMOLED雛型品,如圖五所示。

2. 日本軟性AMOLED面板開發
目前日本在Glass AMOLED技術開發與量產上落後韓國,但是在軟性AMOLED面板技術開發也是不遺餘力,如圖六所示。自2007年開始SONY就有2.5吋軟性AMOLED雛型品產出,2010年展示4.1吋可捲曲軟性AMOLED面板,捲曲半徑4mm,捲曲次數10萬次以上,2012年展出9.9吋軟性AMOLED。NHK從2008年開始也陸續開發出軟性AMOLED雛型品,但是其中TFT是採用有機(Organic)TFT,要將軟性AMOLED量產並商品化,在短期間是比較不易實現的。


圖七、環繞式軟性AMOLED雛型品

3. 台灣軟性AMOLED面板技術開發
台灣最早的軟性AMOLED面板技術是由工研院所開發,自2008年開始產出4.1吋軟性AMOLED雛型品,比日本、韓國大廠還早採用Polyimide軟性基板製作出軟性AMOLED雛型品。友達光電技轉工研院技術,於2011年展出4.1吋軟性AMOLED雛型品,並於2013年再次展出4.3吋軟性AMOLED雛型品,如圖八所示。

軟性AMOLED面板關鍵技術
軟性AMOLED面板與Glass AMOLED面板主要的差異關鍵技術包括:(1)TFT用軟性基板技術;(2)OLED薄膜封裝技術;(3)軟性面板取下技術,如圖九所示。
1. TFT用軟性基板技術
在TFT製程中依照不同TFT種類,如非晶矽(a-Si)、金屬氧化物(Metal Oxide)、低溫多晶矽(LTPS),對於製程溫度要求有所不同。目前在Glass AMOLED商品化TFT技術LTP S 而言,雷射打在非晶矽上之溫度超過1,000˚C以上,而在去氫(De-hydrogenation)與活化(Activation)製程而言,400˚C以上是目前達到一定電子遷移率所需的溫度。若是以金屬氧化物TFT而言,主動層金屬氧化物如IGZO,退火溫度需300˚C以上才可達到一定電子遷移率,因此玻璃上軟性基板如塑膠(Plastic)材料之玻璃轉換溫度(Tg)即是材料選擇重要考量。此外,在進行TFT製程與OLED製程中之對位精準度與軟性基板材料受熱所產生之熱膨脹係數也是息息相關,如圖十所示。
2. OLED薄膜封裝技術開發
OLED薄膜封裝技術開發已十多年,以美國Vitex所開發出之OLED薄膜封裝技術最具代表性,如圖十二所示……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文。

作者:陳光榮/工研院影像顯示科技中心
本文節錄自「工業材料雜誌329期」,更多資料請見:http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=11831


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