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JDI计划于2018年开始量产柔性LCD面板

导读: 在2017年年初,日本显示器(JDI)宣布开发被称之为Full Active Flex的技术。该技术在液晶面板中采用塑料基板,因此达成柔性TFT LCD设计。

在2017年年初,日本显示器(JDI)宣布开发被称之为Full Active Flex的技术。该技术在液晶面板中采用塑料基板,因此达成柔性TFT LCD设计。它将首先应用于智能手机的5.5’’ Full HD LCD面板。JDI已经在其技术展会上展示了样品。JDI计划在2018年开始量产Full Active Flex的柔性LCD面板。

JDI挑战Full Active Flex的柔性AMOLED面板

目前,AMOLED利用其先进的柔性显示设计引领着智能手机面板市场,如三星Galaxy Edge系列的弧形边缘显示面板。Apple也即将在其2017新iPhone中采用AMOLED。在行动装置市场, AMOLED持续挑战着TFT LCD技术,三星显示(SDC)已经在AMOLED市场占据了十年的主导地位。2016年三星显示AMOLED面板产能及出货达到了近4亿片,并在2017年挑战5亿片以上。

为了赶上三星显示以及OLED的热潮,许多面板厂商, 尤其是中国大陆的面板厂如京东方、天马、华星,国显、以及和辉等等正在投资柔性的AMOLED面板工厂,目标在2018以后陆续投入量产。然而,由于使用精细金属掩模的蒸镀工艺,实现AMOLED量产颇有难度。为了避免与三星显示直接竞争,JDI采取不一样的战略,在开发柔性OLED的同时也使用TFT LCD开发Full Active Flex面板,而非单纯锁定柔性屏在AMOLED。

Full Active Flex面临的技术挑战

由于自主发光技术,OLED可被用于具有柔性(聚酰亚胺, 也就是Polyimide)基板的显示器中。但是,TFT LCD不能轻易实现这一点,因为它是高温工序且需要LED背光。为了开发Full Active Flex,JDI改进了LCD面板和LCD模组组装过程的每个阶段,包括使用新材料和新技术。IHS Markit针对JDI的新技术进行了极其详尽的分析。

首先, JDI为Full Active Flex改进了多种新TFT面板技术如下。

新的柔性薄膜基板的开发

AMOLED由于自发光结构,并不需要具有高透光度的薄膜基板。然而TFT LCD需要背光。TFT电池的薄膜基板要求高穿透率,但不能有颜色,否则影响背光效率。同时一般用于柔性AMOLED基板的的聚酰亚胺(Polyimide) 薄膜基板为橘色且穿透率较低;因此,柔性LCD面板不能使用常规的柔性聚酰亚胺(Polyimide)薄膜。

作为替代品,JDI为柔性LCD面板开发了新的薄膜基板。这种新薄膜基板不但可以抵挡高温的TFT嚗光工艺,而且穿透度高。同时JDI改进了薄膜基板处理工艺,因此这种新基板也不会有影响LCD面板的双折射效应。

JDI并未对这种新的薄膜基板材料揭露供应来源。IHS Markit推测是由日本的许多不同的薄膜和化学材料制造商共同开发的透明和无色聚酰亚胺(Polyimide)薄膜。

应用新的LTOS (低温金属氧化)TFT技术

即使使用了可抵抗高温的基板,TFT阵列工艺中的退火工序也可能损坏薄膜基板。换言之, TFT的阵列工序温度高于OLED的状况之下, 柔性基板无法抵抗如此高温。因此,JDI开发了最新的低温氧化物半导体(Low Temperature Oxide Semiconductor LTOS)工艺。

目前液晶面板主流技术分为非晶硅(a-Si), 低温多晶硅(LTPS)以及金属氧化物(Oxide) 等, 而JDI的LTOS则是将低温多晶硅以及金属氧化物进行结合。

虽然被称为“低温”,但是目前主流的低温多晶硅(LTPS)TFT工艺在退火工艺中需要大约500度以使多晶硅结晶。 LTOS使用了可以在不退火的情况下达到高电子迁移率的氧化物半导体。 这确保了结晶工序不会损坏薄膜基材。

2016年5月,JDI宣布与日本的半导体能源实验室(SEL)签署联合技术协议,该公司以前与Sharp共同开发了IGZO(铟镓锌氧化物)TFT技术。有了SEL的加入,JDI将开发用于在较低温度工艺中沉积的LTOS TFT阵列。

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