信利柔性显示屏将采用FlexEnable的OLCD技术

  • 来自:巨世显示      时间:2017-08-04
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  • 据悉,显示器制造商之一信利半导体与剑桥一家专门开发工业化柔性显示器与传感器有机电子产品的领军企业FlexEnable签署了相关技术转让与许可协议,计划在2018年将OLCD批量应用于信利柔性显示产品的生产中。


    FlexEnable的OLCD技术是可以实现更具生动色彩和流畅视频内容的柔性显示技术,它基于塑料基板,采用有机晶体管驱动背板,对比传统的玻璃基板的显示屏,厚度仅仅只有其四分之一,重量更是不到其十分之一。这些特性,再结合OLCD的坚固性和对不同尺寸的表面的契合性,为显示屏的创新设计带来了独一无二的优势。由于塑料的低成本和低温制造工艺(低于100C),FlexEnable的技术堪称当今成本最低的柔性显示技术。


    “信利柔性显示屏将采用FlexEnable的OLCD技术”


    什么是OLCD?


    OLCD又名有机液晶显示屏,得益于其高性能和低成本的生产流程,OLCD是如今唯一一项能够为柔性显示器提供大尺寸、低成本、高亮度和长寿命的显示器技术。此次信利采用OLCD是以FlexEnable的柔性低温有机薄膜晶体管OTFT底板技术为基础,该技术可通过目前采用TAC和PET等低成本塑料底层的TFT-LCD生产线生产出来。


    对于OLCD之所以能做成柔性显示器,正是得益于OTFT器件的优势和发展。


    OTFT技术主要优势


    工艺过程大大简化,OTFT的成膜工艺途径更多、更新。有机物成膜技术多,器件可以做得很小。


    可制成大面积的器件,如智能卡、识别卡、液晶显示器的驱动器等,而无机TFT因受单晶硅晶体尺寸的限制而多采用无定型硅和多晶硅,但制备过程中需要的高温使得它不能构筑在聚合物基底上。


    可低温下加工,制作工艺较为温和简单,生产成本大幅度降低。


    材料来源广泛,发展潜力大。


    有机OTFT可对器件进行适度扭曲或弯折,可以呈现更好的柔韧性,可以把器件制成各种形状,而且器件的性能没有发生显著的变化,拓宽了OTFT的应用领域。


    除此之外,OTFT作为驱动部分的全有机显示屏还具有驱动电压低,发光效率高,响应速度快,光电性能优良,器件性能稳定等优势。


    OTFT的结构


    OTFT器件的结构一般由栅极、绝缘层、有机有源层、源/漏电极( Source/Drain,S/D)构成。顶部电极结构是将源/漏电极完全沉积在有机有源层上面,底部电极结构是将源/漏电极完全沉积在有机有源层下面。一般来说,用同种材料构成的顶部电极结构式OTFT器件的性能比底部电极结构式OTFT器件的性能优越,因为顶部电极结构OTFT器件的欧姆接触电阻小,场效应迁移率高,在一般的OTFT器件中都采用顶部电极结构。但是相对于顶部电极结构OTFT器件,底部电极结构OTFT优点是更容易制造出高分辨率的显示器件,在高分辨率OTFT显示器件中多采用底部接触式的结构。


    柔性显示技术的不同


    在现代柔性显示技术发展,我们首先一定会说OLED显示技术。作为当前主流显示技术,由于其卓越的显示性能和特性,似有取代过去我们传统TFT-LCD显示技术的趋势。OLED作为自发光显示,内部没有和传统的TFT-LCD一样的液晶分子(液晶应用主要在使用LTPS的TFT驱动OLED显示器),因此在柔性OLED常使用的衬底可以更好的结合在塑料衬底,包括PET、PEN等,也有使用金属箔衬底的,以他还有超薄玻璃及纸衬底,从而是OLED显示器能够达到折弯等柔性显示功能。

    “OLED柔性显示技术”


    尺寸稳定性成为塑胶基板柔性OLED屏制作中的最大挑战。尺寸变化过大使得光罩对位变得极为困难,也限制了晶体管设计的大小,也容易使有机与无机材料层界面间产生内应力,导致在弯曲时造成层与层间的剥离,这使得生产大尺寸柔性OLED面板时的良品率极低,这就使得目前柔性OLED的成本还较高,大范围使用仍有一定的困难。


    LCD的柔性显示技术


    JDI推出了一款基于塑料材质基板实现的柔性液晶显示面板(FULL ACTIVETM FLEX),尺寸规格5.5英寸。该柔性显示屏是将玻璃基板换成耐高温,高穿透,耐曲折的复合材料,配合更好的材料加工技术实现基板的柔性化。目前JDI采用的是透明PI基板(已解决PI基板发黄问题)。另外,从原本的LTPS制程改进为LTOS制程,在更低的温度下在PI基板上形成程TFT。


    JDI FULL ACTIVETM FLEX面板技术参数为1080p分辨率,401PPI,屏幕刷新率可支持60/30/15Hz三挡调节,亮度500cd/m2,对比度达到1500:1。从技术参数来看相对比较平庸,目前也还正处于研发阶段。


    OLCD和OTFT发展状况


    “OLCD和OTFT显示技术应用”


    而作为此次信利的合作伙伴的FlexEnable开创了世界上第一个柔性电子产品技术平台,允许在仅有一张纸厚的柔性塑料薄膜上制造有机材料电子产品。该平台与信利现有液晶面板生产线兼容,这样就能在各种尺寸的表面生产出真正具备柔性且成本低效益高的电子产品。该项技术的核心应用是无玻璃的柔性显示器与传感器,可为消费电子产品、汽车、数字标牌、可穿戴产品、医疗、安保等等各行带来颠覆性的产品。


    在LCD和OLED显示以外,除了相关企业大力发展OTFT技术外,学术界也有着许多高校和机构等也在致力OTFT器件制备和传感器应用研究,其中特别是特别是在传感器应用中,有机半导体被证明为最好的一次性传感器敏感材料,并且在当今飞速发展物联网时代,OTFT将有更广泛的发展空间。此次FlexEnable与信利的合作,也让OTFT技术显示产品在市场普及打开一扇新的大门,让大家对未来柔性显示产品的使用充满更多期待和欣喜。

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