[转帖]有机TFT技术将加速柔性OLED显示器的广泛应用

有机TFT技术将加速柔性OLED显示器的广泛应用

在实现用于计算机、通信设备及消费类电子产品的柔性彩色显示器方面，预计有机聚合体不久将发挥更大的作用。

业界对它的期望正变得越来越高。由于有大笔研发资金作为后盾，各大厂商将展开合作以促进有机发光二极管(OLED)在今后几年实现量产。的确，分析师们预计，到2007年OLED每年的销售额将超过20亿美元，尽管它现在仅占据快速增长的平板显示器(FPD)市场的一小部分。

据最新的统计显示，参与OLED竞赛的重量级企业包括杜邦显示器公司(DuPont Displays)、三星、索尼、惠普、IBM、柯达、朗讯和飞利浦。许多中小型公司也涉足聚合体显示器技术，包括剑桥显示器技术(Cambridge Display Technology)、Optronics、Opsys和Universal Display公司。

总体而言，FPD市场是增长最迅猛的市场之一。尽管2001年末及2002年初的经济不景气，但FPD市场的年平均增长率仍达到了12%到13%之间。到2006年，该市场预计将增长到448亿美元，年增长率高达17.6%。

目前，在价值310亿美元的FPD市场中，OLED所占的份额不足1亿美元。不过，DisplaySearch预计OLED到2007年将增长到28亿美元。Stanford Resources则更保守地预计它到2008年将成长为一个23亿美元的市场。无论如何，两家公司的预测均表明OLED将成为TFT LCD的有力竞争者。

大多数OLED显示器仍只能在显示器研讨会展台上找到或者仍藏在实验室中。不过，它们正在进入各种商业应用中，包括蜂窝电话、游戏机、微显示器和某些令人惊讶的应用，如剃须刀。在惊险系列片《007》的最新一集《择日再死》中，詹姆士·邦德就使用了飞利浦于去年7月份推出的一款Norelco Sensotec剃须刀。该剃须刀带有一个基于聚合体的有机LED显示器，用于显示电池使用时间和剃须灵敏度调节。

其它方面的新纪录也在不断增加。继三星最近生产出15英寸OLED，超越索尼的13英寸OLED之后，东芝又推出了17英寸显示器，将两位抛在后面。该产品是目前最大的全彩色有源矩阵OLED，成本约为200万美元。

技术问题

尽管目前的尺寸较小，但OLED具有比LCD更好的色彩和亮度，显示出无穷的潜力。与传统的LCD不同，OLED是自发光器件，无需背光、柔光镜(diffusers)、偏光器或其它任何LCD所需的附件。但一些技术问题妨碍了它们成为LCD的低成本替代品。对于要求低成本批量生产的大尺寸显示器而言，OLED仍太容易受到水的损害，而且显示效果不够均匀，易受串扰影响，此外，在产品寿命、发光度、稳定性和色彩再现方面具有一定局限性。

制造方面也存在困难。卷带式(roll-to-roll)工艺、流体自装配(fluidic self-assembly)或喷墨沉积等技术被用来增加成品率和降低成本。先锋、三星、RiTdisplay和Alien Technologies等主要制造商正在兴建大型生产厂。

最近宣布的一项计划也许会加速OLED在各种设备中的广泛应用。作为美国联邦政府资助的研发项目的一部分，杜邦和Sarnoff公司将在塑料基底上开发新型的有机薄膜晶体管(有机TFT)技术。有机TFT显示出重大的进步，能促进诸如全彩色聚合体有源矩阵OLED显示器等下一代柔性显示器的商业化。

与无源矩阵OLED相反，有源矩阵OLED使用集成电子背板作为其基底，从而适合于高分辨率和大信息量的应用，包括视频和图形。多晶硅技术使得这种显示器成为可能。借助其较高的载流子迁移率，多晶硅技术给薄膜晶体管带来了很高的电流运载能力和开关速度。

“通过杜邦、Sarnoff和贝尔实验室的合作，我们正在加速具有全彩色视频功能的薄膜显示器件的商业化进程。”杜邦显示器公司的研发负责人Danlen Keys表示，“融合三方的所有技巧、专业知识和能力，这项合作将有可能改写显示器工业。”

紧密地合作

这个联邦政府项目受到美国国家标准和技术协会高级技术项目资助，为期三年。朗讯科技的贝尔实验室还得到一项转包合同，负责开发一种新类型的有机TFT材料和设计工艺。这次技术合作整合了杜邦在OLED显示面板、柔性基底、低成本印刻和有机TFT技术上的专业知识以及Sarnoff在有源矩阵TFT设计和视频显示系统上的专长。

“开发有机TFT令人兴奋，它将开创显示器的新纪元。”Sarnoff技术运作部副总裁Ray Camisa表示，“它们有可能使业界从基于玻璃的资本密集型工艺转向到与塑料基底兼容的工艺，这可大幅度地降低成本并提高产量。我们预想，它将成为从便携式设备到大屏幕显示应用的解决方案，并最终成为非常低成本的显示器，甚至可用作充当包装标签的条形码。”

这项风险投资计划创造出柔性有机TFT技术，它能大幅降低柔性显示器的显示背板和制造的成本。柔性显示器是杜邦显示器公司的第三代OLED产品，可望满足从中小尺寸到大型显示器的市场需求。杜邦预计该技术将于2007年完成。该公司位于台湾地区新竹的一条大规模生产线正在采用玻璃基底生产基于聚合体的无源矩阵OLED显示器，用于蜂窝电话和PDA等手持设备。杜邦还计划在2004年底前升级位于加州的试产线，以便适应柔性聚合体OLED显示器的生产要求。

Sarnoff是SRI International的子公司，主要开发彩色电视机和液晶显示器，并牵头创建了美国数字电视及高清晰度数字电视(HDTV)的新标准。杜邦显示器公司专注于平板显示器，而贝尔实验室则在有机TFT方面处于领先地位。

贝尔实验室聚合体及有机材料研究总监Elsa Reichmanis表示，三方的合作非常坦诚。“我们试图达到的目标是亲密无间的合作，并免费交换信息。”她说，“我们将把对材料结构的研究成果以及如何在器件上进行结构沉积传授给Sarnoff，以便他们利用这些技术生产TFT器件，然后杜邦将实际制造有源矩阵OLED。我们应该会在这三年合作中的第二年看到主要的成果。”

贝尔实验室的研究人员最近详细介绍了一种使用“软性的”统一电气接点和迭片规程来制造印制塑料电路的方法，据称这为基于TFT的柔性OLED显示器打下了基础。在他们的方法中，部分电路被构建在不同的基底上。至少一个基底集成了高分辨率的统一电气接点。对基底的邦定将创建一种嵌入式的高性能电路。研究人员表示，这种方法的其它实用优点是，光刻和沉积步骤能够被分开进行。它还能以有利于获得高性能的尺寸实现晶体管，并且能实现可防止在弯曲过程中断裂的嵌入式电路，还可形成完全密封的器件。

研究人员表示，相同的方法还可能适用于有机LED、存储器单元和其它系统。它还可兼容各种不同的传统和非传统光刻技术，如果缩小尺寸则可用于纳米级领域。此外，这种方法与一系列有机半导体的兼容性表明，它可提供一种通用的非侵袭性(noninvasively)技术，为许多不同类型的易碎或超薄的有机或生物有机材料创建有效的电气接点。

作为率先推出OLED的公司，剑桥显示器技术公司与日本精工爱普生展示了一款2.8英寸的聚合体LED显示器，其厚度不到十分之一英寸。一台喷墨打印机按每英寸100像素的密度将红色、蓝色和绿色的LEP材料喷射在基底上，这允许按要求点亮或熄灭图像的不同色彩。

作者：莫浩夫

great!!!