华南理工大学教授彭俊彪：用Ln-IZO攻破国外IGZO技术壁垒

不管是LCD，还是OELD，都与TFT技术拥有密切的联系，所以TFT驱动技术是显示技术的基础。新一代显示正在往大尺寸、高分辨率、快速响应速度、高对比度、柔性和超薄方向发展，这就对TFT技术提出更高的要求——高迁移率、高可靠性、低成本、耐弯折。

目前，TFT有a-Si、Oxide和LTPS三种制备工艺流程，其中Oxide TFT作为新一代TFT技术，具有可大面积制备、抗弯折特性好、成本低、容易集成等优势，在新型显示、柔性电子及IC、Sensor等领域具有广阔的应用前景。

但是传统的IGZO材料体系为国外发明，国内不掌握专利，而且其迁移率偏低，稳定性有待提升。华南理工大学教授彭俊彪说：“我们在掺杂稀土的IZO材料体系方面取得了突破，开发了机遇镧系稀土（Ln）的新型IZO靶材（Ln-IZO）配方。Ln-IZO TFT综合性能可以满足驱动AMOLED的要求。”

而且BCE（Back Channel Etch：反向通道蚀刻）这种新型结构通过特殊的办法保护有源层，工艺制程简单，接触电阻低、成本降低，是目前工业界急需的技术。彭俊彪指出，BCE结构受重视，是因为BCE结构在材料品类选择上下了一些工夫，它在实现高分辨率和超高分辨率的时候优势非常明显。我们把握BCE结构材料体系，结合自身的工艺，做出了BCE Oxide TFT。新型BCE Oxide TFT优势非常明显，低成本并且与现有工艺兼容性高，迁移率、稳定性等方面达到或超过ESL（Etch Stop Layer：腐蚀停止层）结构性能，同时还可以减少背光遮挡进而降低功耗。

据了解，沿着Oxide TFT技术路线，华南理工大学在2011年的时候成功开发出第一个氧化物TFT驱动的AMOLED显示屏。紧接着，我们采用Oxide TFT作为背板，优化设计透明电极，实现透明显示，透明显示的透光率达到30％以上。2013年华南理工大学又做出国内第一个全彩色、柔性AMOLED显示屏。同时，华南理工大学自主研发的Ln-IZO TFT技术，迁移率可达40cm²/Vs；功耗低，可以与LTPS TFT相比拟。此外，华南理工大学在柔性AMOLED显示屏取得了比较大的进展，提高了其使用寿命。

但是大尺寸OLED一直是个难点，目前业界比较关注印刷显示技术的进展。彭俊彪说，回顾液晶显示技术，我们可以看到产线不断提高，面板的面积越做越大，厂商也随之扩大，大尺寸面板成为一大趋势。从印刷显示技术来看，有没有可能从TFT到OLED全部用印刷工艺来做呢？这是一个新的发展趋势，也是一个新的挑战，需要进行一些探索。我们在OLED方面做过很大的尝试，早在2005年我们就采用印刷的方法做OLED，华南理工大学用的一些材料就能实现高清的输入。

在OLED上用喷墨打印的技术，墨水非常关键，因为如果夹层式的结果有针孔存在，显示的性能、稳定性等就无法保证，所以把薄膜做得均匀的工艺显得尤为重要。为了解决这个问题，彭俊彪认为，可以从三个方面进行努力，第一是从结构上调整发光材料，第二是控制好配置，第三是控制好基板界面。目前，我们把像素做成条状结构，一方面提高了打印效果，另一方面提高了良品率。通过多方面的工艺调整以及衬底表面处理，华南理工大学现在可以做到160PPI。但是如果要加上TFT，AMOLED用喷墨打印的方法做，现在看来起来有些问题。彭俊彪说：“这与墨水的材料有关，我们现在的材料体系主要做的是蓝光，因为蓝光和红光虽然蒸镀材料很多，但能用在喷墨打印上还是一个挑战，所以在材料体系上还需要改进。”