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IMEC将光刻技术应用于OLED产品的制造,或将取消精细金属研磨(FMM)的使用

发布时间:2021-01-01 |阅读次数:1268

          CINNO Research产业资讯,在2020年国际显示研讨会上,IMEC展示了一种使用光刻技术制作OLED显示层中有机半导体和阴极图案的技术。这种方案制作出的产品具有突破性的可靠性。显然,这种方案有机会取消精细金属掩模板(FMM)的使用。



该样品的展示对显示器制造商很有吸引力,毕竟光刻技术可以实现更高的分辨率,另外还能够增加阴极的透明度,这些都有助于在显示器内集成其他传感器。IMEC非常愿意就此主题与行业合作伙伴进行合作,另外还可以提供与此相关的定制设计服务。

在移动显示器领域,消费者对提高屏占比的需求一直在促使制造商设计新的外形尺寸,并在屏幕内部隐藏越来越多的功能(例如前置摄像头、指纹传感器等)。当然无论是消费者还是面板制造商都不希望在添加这些功能的同时牺牲图像显示质量。

同样,在高端智能手机,电视和个人计算机/笔记本电脑等应用中,制造商也非常渴望优化甚至增加有源矩阵OLED(AMOLED)屏幕的特性,例如更丰富的色彩、更为超薄甚至可以折叠的外形,这些都是他们关于未来产品设计的期望。

反观现实,目前的AMOLED产品(特别是小尺寸产品)制作广泛使用精细金属掩模板(FMM)技术来沉积红色,绿色和蓝色发光层(EML)图案。另外,市场上也有多家公司已经证明,通过印刷解决方案(例如喷墨印刷(IJP))制作出的AMOLED显示器,其分辨率也仅超过150ppi。

实际上,FMM的使用不适用于大面积玻璃基板。另一方面,与蒸发工艺制作的OLED面板相比,IJP工艺制作出的产品更是会降低产品的可靠性。

在此背景下,通过光刻工艺的使用,IMEC现在提供了另一种制造路线,该路线可带来更高的设计自由度,另外,它在产品可靠性方面也展示出令人鼓舞的结果。

例如,IMEC能够在有机半导体的顶部以1μm的间距(线宽和间距)进行像素的图案化,这一参数制作出的产品理论上可以达到大约12000ppi的分辨率。另外,在使用这种技术对OLED的阴极进行图案化之后,OLED前面板在较长波长下的透过率从20%增加到70%。更为重要的是,可靠性测试的结果表明,与普通未使用该技术进行图案化的OLED相比,这种使用新方案对阴极进行图案化的OLED,其T95寿命超过200小时,并且在1000尼特时,OLED寿命没有可测量的差异。

“由于光刻技术与OLED材料之间在化学层面上的不相容性,传统意义上使用光刻工艺制作OLED器件非常具有挑战性,”传感器技术研发项目负责人Tung Huei Ke说,“此外,在传统的光刻环境中,OLED材料对水和氧气的敏感性也是一个很大的问题。”

“首先,OLED的子像素需要进行至少3次光刻才能实现全色AMOLED阵列的制作,所以大家都认为在多次光刻工艺之后,上述背景下的问题会不断累积,”Ke补充说,“我们早先的实验也证实了这一假设,这一结果让我们想放弃选择这条路线。不过,在使用光刻工艺进行多次图案化步骤后,IMEC现在能够制作出具有出色可靠性的OLED产品。这是将光刻工艺用于OLED图案化过程的重要里程碑。”

来源: CINNO Research


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