全球最大的顯示器國際會議“SID 2010”于美國時間5月27日舉行了OLED面板分會“AMOLEDs I”。在此次分會上，韓國三星移動顯示器（Samsung Mobile Display）就OLED用TFT底板技術連續(xù)進行了三項發(fā)布（論文編號：53.2、53.3和53.4）。而且此前在當地時間25日舉行的主題演講上，該公司執(zhí)行副總裁金相秀（Sang-Soo Kim）已經發(fā)表了“構筑OLED面板第8代生產線的設想”，具體提到了TFT底板技術，因此三星在“AMOLEDs I”分會上的發(fā)表非常引人注目。

        在三星移動顯示器于該分會上進行的三項發(fā)布中，作為用于制造驅動OLED所需要的高性能TFT技術，分別采用了三種不同的技術。OLED用TFT的量產中一般采用低溫多晶硅TFT制造技術。不過，目前在支持大尺寸面板方面存在限制，30英寸左右是極限。三星移動顯示器在第八代生產線中鎖定的55英寸面板，從目前的情況來看尚無法制造。該公司為了克服該低溫多晶硅TFT底板的大型化課題而一直在推進開發(fā)的，就是此次發(fā)布的三項技術。另外，除了低溫多晶硅 TFT外，該公司還正在開發(fā)氧化物半導體TFT作為候補技術（論文編號：69.3）。

        韓國企業(yè)的研發(fā)特點是“投入眾多研發(fā)資源，對所有看起來有前途的技術全面展開開發(fā)，最終采用取得成功的技術進行產品化”（在韓國企業(yè)曾從事FPD研發(fā)的多位人士）。為了解決OLED用TFT底板這一個課題，“投入大量人員，同時研發(fā)各種候補技術，相互之間形成競爭，并采用勝出技術”的“人海戰(zhàn)術”，在 “AMOLEDs I”上也可略見一斑。

       下面介紹三星移動顯示器在“AMOLEDs I”分會上公布的三項技術內容。

利用“SLS”試制30英寸OLED面板

        首先上臺的J.B. Choi采用的是名為“SLS（Sequential Lateral Solidification）”的低溫多晶硅TFT制造技術（論文編號：53.2）。在SLS技術中，首先向形成了非晶硅膜的底板上的某一范圍照射激光束，并在低溫下制造多晶硅膜。然后，在與該范圍部分重疊的情況下，向稍微靠向旁邊的位置照射激光束。這樣一來，便可橫向優(yōu)先地使硅進行結晶成長，獲得適于制造高性能TFT的晶粒界面較少的大粒徑多晶硅。J.B. Choi此次優(yōu)先考慮生產效率，將單位范圍的激光照射次數降到了兩次以下。該公司將這種方式稱為TS-SLS（Two-shot sequential lateral solidification）。

        關于支持大尺寸面板這一課題，J.B. Choi此次提出了兩個方法。一個是利用二維掩模制作面狀激光束，向每個單位范圍照射兩次激光束的方法。一邊對底板進行XY掃描，一邊反復進行前面提到的激光照射，從而在大面積底板上形成多晶硅膜。在原理上可以支持任何一種大尺寸面板。該公司將這種方法叫做“2D-SLS”。另一個方法是重新開發(fā)長 730mm的長型線狀激光束，然后將其照射到底板上。對底板進行單向掃描。由于55英寸底板的短邊稍微短于730mm，因此J.B. Choi表示“可以最大支持55英寸面板”。J.B. Choi此次分別通過這兩種方法，試制出了30英寸OLED面板。在制造時采用了第四代底板（底板尺寸為680mm×880mm）。

通過冗余電路克服“ELA”中因光束重疊而產生的不均

        第二個出場的S.M. Choi就在中小尺寸OLED面板量產線中取得成果的準分子激光退火（Excimer Laser Anneal，ELA）法的大尺寸面板技術進行了論文發(fā)表（論文編號：53.3）。在準分子激光退火法中，掃描線狀激光束可在低溫下使在底板上成膜的非晶硅實現多晶化。不過，激光的光束長度最大僅為460mm，無法通過一次掃描覆蓋55英寸面板的大面積。因此，決定采用兩次掃描，不過第一次和第二次掃描范圍重疊的部分會出現線狀，這將成為產生條紋狀顯示不均的原因。原因是激光束掃描范圍重疊部分的TFT特性，與其他范圍的TFT相比發(fā)生了較大變化。

        S.M. Choi此次開發(fā)出了可以不使用激光束掃描范圍重疊部分的TFT而進行驅動的技術。在原來的OLED面板中，向各個像素的OLED元件供電時，采用同一像素內的驅動電路。但是，這種驅動方法會在前面提到的范圍內產生條紋狀的顯示不均。因此，S.M. Choi考慮采用激光束掃描范圍沒有重疊的鄰近的像素電路進行驅動。而且，在所有像素中都采用鄰近的像素電路進行驅動。最邊沿的像素，事先在顯示范圍之外形成同樣的電路，然后通過該電路進行驅動。

        S.M. Choi判斷認為，此次條紋狀顯示不均最多可在6列像素之間出現，為此開發(fā)出了可采用六列相鄰像素電路進行驅動的冗余電路。而且，S.M. Choi還試制出形成了該冗余電路的4.82英寸QVGA（320×240像素）OLED面板。現已確認，在面板內大膽設置使激光束掃描范圍重疊的部分，然后采用此次冗余電路進行驅動，由此幾乎看不到條紋狀的表示不均。如果采用該項技術，即便是光束長460mm的準分子激光，也可制造出70～100英寸的 OLED面板。

通過新型像素電路來降低由于“SGS”殘留金屬而產生的顯示不均

         第三個上臺的D.Y. Choi就基于未采用激光的“SGS（Super Grain Silicon）”低溫多晶硅技術的OLED面板進行了論文發(fā)表（論文編號：53.4）。SGS是一種向在底板上成膜的非晶硅內導入少量的鎳（Ni）等金屬催化劑，然后進行高速熱處理，從而形成低溫多晶硅膜的技術。

        由于與前面的SLS和ELA不同沒有采用激光，因此在支持大面積方面不會受到激光束長度的限制。不過，通過該項技術制造的多晶硅膜中，會存在殘留的鎳等金屬催化劑。低溫多晶硅TFT的斷開電流（Off Current）會因這些殘留金屬而上升，并成為產生顯示不均的原因。因此，還是存在著確保大面積均勻性的課題。雖然試圖將旨在控制OLED元件亮度（流入OLED元件中的電流）的開關TFT采用多柵方式，以便降低斷開電流，可即便如此仍然存在著發(fā)光時源漏極電壓出現變化，從而導致漏電流的問題。

         D.Y. Choi表示此次為了抑制該源漏極電壓的變化而開發(fā)出了追加一個晶體管的新型像素電路，并通過仿真結果和試制面板的照片展示了其效果。從仿真結果來看，在原來的電路中，當用于亮度控制的開關TFT為雙柵時，EL電流不均為102％，當開關TFT為四柵時，EL電流不均為6.21％，而在此次的電路中可以降到2.2％。另外，還分別試制出了基于上述三種像素電路的2.8英寸OLED面板，并展示了顯示像素的照片，表面了降低亮度不均的效果。

（編輯 英子）