JOLED是日本OLED面板制造公司，由Sony、松下、JDI和日本產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)在2015年1月合并而成，自其成立開始，便帶有濃厚的神秘色彩。在16年9月舉辦的國際會議「International Conference on Flexible and Printed Electronics（2016年9月6～8日、山形大學(xué)）」上，JOLED公司的負(fù)責(zé)人對JOLED的現(xiàn)狀和未來發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行了詳細(xì)的解說。

　　JOLED的OLED技術(shù)

　　OLED成膜技術(shù)類型

　　OLED面板發(fā)光層的成膜技術(shù)分為RGB打印、白光蒸鍍和RGB蒸鍍?nèi)N（圖1所示），其中RGB蒸鍍需要使用高精細(xì)度的金屬Fine Mask，適合智能手機(jī)等小尺寸面板的量產(chǎn)，而白光蒸鍍不使用Fine Mask，適合大尺寸面板的量產(chǎn)，但是白光OLED面板需要使用Color Filter對白光進(jìn)行過濾，會導(dǎo)致3／4光的損失，使面板的色純度與發(fā)光效率成為一對矛盾的參數(shù)。

　　圖1  OLED成膜技術(shù)比較（JOLED提供資料）

　　目前大多數(shù)OLED面板公司都采用蒸鍍技術(shù)，但蒸鍍制程需要真空環(huán)境和金屬M(fèi)ask，特別是RGB蒸鍍的方式，對金屬M(fèi)ask的精度要求很高，制造難度較大。另外，蒸鍍制程還存在TS距離、均勻性、材料利用率等問題。

　　打印技術(shù)的特征

　　RGB噴墨打印是指在大氣環(huán)境下將RGB材料分別打印在基板上的技術(shù)，與蒸鍍技術(shù)不同，打印技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：

　　不需要真空環(huán)境，設(shè)備投資較少，保養(yǎng)維護(hù)也較為容易；

　　不需要mask，基板也不用面向下放置，生產(chǎn)大尺寸面板較容易；

　　使用溶劑型材料，材料很難噴濺到其他地方，材料利用率很高，有利于量產(chǎn)的成本節(jié)約；

　　噴頭通用性強(qiáng)，基板stage尺寸允許的情況下，設(shè)備能對應(yīng)不同尺寸的基板；

　　換線和保養(yǎng)時間短，能有效縮短生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率。

　　目前JOLED正在開發(fā)RGB三種顏色的打印技術(shù)，期望以其較高的生產(chǎn)效率來彌補(bǔ)蒸鍍技術(shù)的不足。但是打印使用的有機(jī)材料信賴性較差，為此JOLED特別制定了相應(yīng)的改善措施（如圖2所示）。從器件、制程、材料和設(shè)備的觀點(diǎn)出發(fā)，JOLED認(rèn)為亮度和壽命是首先要解決的問題，制定了問題改善的路線圖（如圖3所示）。

　　圖2 打印技術(shù)的改善對策（JOLED提供資料）

　　圖3 打印技術(shù)改善路線圖（JOLED提供資料）

　　對于器件的亮度，JOLED以其2013年時做到的值為基準(zhǔn)（一倍），今年已經(jīng)做到了兩倍，預(yù)計2018年可以做到三倍。目前打印技術(shù)的研究所在京都，但從2016年開始轉(zhuǎn)移到石川縣，在那里建立一條4．5代（730mm×920mm）量產(chǎn)線，用于300PPI以上精細(xì)度打印OLED面板的量產(chǎn)。

　　背板技術(shù)

　　OLED與LCD不同，需要能通過大電流的TFT來做驅(qū)動，a－Si（非晶硅技術(shù)）因為載流子遷移率太低，不適合做OLED的驅(qū)動。目前適合作為OLED驅(qū)動的TFT器件有LTPS（多晶硅技術(shù)）和IGZO（金屬氧化物技術(shù)）。

　　其中LTPS技術(shù)在大面積多晶硅形成上尚有一些問題需要克服，而且整體生產(chǎn)成本較高，而IGZO技術(shù)的載流子遷移率雖然不及LTPS技術(shù)，但對于OLED也足夠用了，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是在大面積生產(chǎn)時薄膜的均勻性較好，生產(chǎn)成本也相應(yīng)較低。目前JOLED主要開發(fā)IGZO技術(shù)，但同時也在開發(fā)新的TFT制造技術(shù)。

　　IGZO TFT

　　對IGZO性能的要求，大致可以分為以下6項（圖4所示）。

　　圖4 IGZO TFT的性能要求（JOLED提供資料）

　　（1）光罩道數(shù)

　　光罩道數(shù)不對設(shè)備投資、光罩?jǐn)?shù)量等這些無塵室相關(guān)項目有很大的影響，對成品良率影響也很大。因此，各家公司都想以盡可能少的光罩道數(shù)來實現(xiàn)高性能、高良率的TFT器件。JOLED的TFT技術(shù)是其前身之一的Sony開發(fā)的整合型頂柵極構(gòu)造。

　　（2）載流子遷移率

　　OLED的驅(qū)動類型為電流驅(qū)動，驅(qū)動能力與載流子遷移率成正比，對于高精度和高開口率的面板來講，必須使用高遷移率的TFT驅(qū)動。但是IGZO的載流子遷移率比LTPS要低，而且只能實現(xiàn)N型構(gòu)造，無法制造出Si CMOS之類的MOS管結(jié)構(gòu)，因此IGZO還存在周邊電路功耗的問題。

　　（3）信賴性

　　圖5表示的是IGZO TFT的特性，可以看出基板面內(nèi)特性的均一性。一般來說，濺射法使用的靶材容易有消耗不均勻的問題，會導(dǎo)致基板面內(nèi)薄膜沉積的不均勻，最終使TFT特性在基板面內(nèi)有偏差。圖5中有Biasstress的測試結(jié)果，考慮到實際使用的情況，在光照射下的測試也是必要的。

　　圖5 IGZO TFT的特性

　　（4）基板尺寸

　　對于大尺寸基板來講，IGZO技術(shù)比LTPS技術(shù)節(jié)省制造成本。不同世代都存在一個最佳產(chǎn)品尺寸，所以對于不同世代來講IGZO和LTPS沒有可比性，但從投資角度來講，相同基板尺寸下IGZO的生產(chǎn)成本較低。另外對于模組成本來說，IGZO與LTPS沒有太大的區(qū)別。

　　（5）生產(chǎn)性

　　IGZO制程較LTPS簡單，在制造上來講生產(chǎn)性會高一些。

　　（6）均一性

　　為了保證大面積內(nèi)特性的均一性，除了膜厚以外，氧化物半導(dǎo)體的元素比例也需要精確控制（4種元素），成分控制與堆積速度是一對相互制約的參數(shù)，需要找出折中的最適合的值。