實現(xiàn)未來顯示器的材料（2）：可脫離真空之路的有機絕緣膜
[導(dǎo)讀]未來的FPD制造技術(shù)將“擺脫真空”——FPD業(yè)界正在爭取從使用真空裝置的現(xiàn)行制造技術(shù)，向不使用真空工藝轉(zhuǎn)變。而作為脫離真空的必勝技而備受期待的是無需真空裝置即可成膜的涂布型材料。筆者此次在正在舉辦的第一大顯
未來的FPD制造技術(shù)將“擺脫真空”——FPD業(yè)界正在爭取從使用真空裝置的現(xiàn)行制造技術(shù)，向不使用真空工藝轉(zhuǎn)變。而作為脫離真空的必勝技而備受期待的是無需真空裝置即可成膜的涂布型材料。筆者此次在正在舉辦的第一大顯示器學(xué)會“Socety for Information Display（SID）”的研討會和展會上，追蹤了日本瑞翁涂布型有機絕緣膜“Zeocoat”的開發(fā)情況。
日本瑞翁近幾年來一直在大力開發(fā)涂布型有機絕緣膜，并在顯示器國際會議“IDW”和“SID”上發(fā)表成果。在此次的SID上，該公司在展示迄今成果的同時，在研討會上還發(fā)布了最新成果。在展會現(xiàn)場展出的既有成果包括：（1）可置換等離子CVD保護膜的涂布型有機平坦化膜；（2）透明有機EL面板用間隔材料；（3）可替換TFT的等離子CVD柵極絕緣膜的有機絕緣膜。這三個用途的共同點是通過抑制水分的透過防止元件劣化。因日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜比傳統(tǒng)的涂布型有機膜透水率低，所以元件的可靠性能夠提高（圖1）。
（1）在涂布型有機平坦化膜用途上，無需使用由等離子CVD形成的SiNx保護膜，僅涂布型有機膜自身即可保護TFT。同時，由于TFT陣列圖案能夠平坦化，元件的設(shè)計裕度也會隨之提升。該公司已經(jīng)和用戶一起對使用這種材料的元件進行了評價。并且在公司內(nèi)建立了能夠試制評價用面板，并對其特性和可靠性進行評價的體制，在2011年的“IDW”上發(fā)表了相關(guān)成果［論文序號：FMCp-15］。此次該公司試制、展示的小型評價用面板的驅(qū)動元件為非晶硅TFT。
（2）在透明有機EL面板的間隔材料用途上，涂布型有機絕緣膜已由2011年上市的手機作為透明有機EL面板的像素間隔材料采用。過去，RGB像素使用聚酰亞胺分隔。而日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜因透明度高，能夠提高顯示器的光透射率。在此次的SID上，該公司將在研討會上發(fā)表海報論文［論文序號：P-151L］。
（3）有機TFT的柵極絕緣膜用途，是以前與NHK放送技術(shù)研究所合作開發(fā)的。在2011年的SID上曾發(fā)表過已確認使用有機TFT用柵極絕緣膜，在大氣中放置1萬秒的TFT其I-V特性不變［論文序號：P-211L］的成果。在本次SID研討會上，NHK技研發(fā)表了氧化物半導(dǎo)體背板上使用日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜的8英寸柔性有機EL面板［論文序號：20.4］。
日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜的特點，是能夠通過改變烯烴類聚合物的配比，對上述多種用途進行優(yōu)化。在各項用途都得到良好評價的最大原因在于絕緣材料的低吸水性。其吸水性僅為過去的聚酰亞胺的1/8左右，丙烯的1/5左右。實現(xiàn)未來顯示器的要素技術(shù)包括“基板的薄型化”、“柔性樹脂基板”、“有機EL”、“有機TFT”、“高精細化伴隨的布線密度的增加”等。都是容易受到水分影響的技術(shù)。為了實現(xiàn)高度可靠的顯示器，除了絕緣性等初期特性之外，對于水分的長期穩(wěn)定性也必不可少[!--empirenews.page--]。
圖1：日本瑞翁涂布型有機膜的應(yīng)用展示?？商娲入x子CVD保護膜的涂布型有機平坦化膜（上）、透明有機EL面板的間隔材料（中）、可替代TFT的等離子CVD柵極絕緣膜的有機絕緣膜（下）。各項用途都在右側(cè)展示了面板樣品。
日本瑞翁近幾年來一直在大力開發(fā)涂布型有機絕緣膜，并在顯示器國際會議“IDW”和“SID”上發(fā)表成果。在此次的SID上，該公司在展示迄今成果的同時，在研討會上還發(fā)布了最新成果。在展會現(xiàn)場展出的既有成果包括：（1）可置換等離子CVD保護膜的涂布型有機平坦化膜；（2）透明有機EL面板用間隔材料；（3）可替換TFT的等離子CVD柵極絕緣膜的有機絕緣膜。這三個用途的共同點是通過抑制水分的透過防止元件劣化。因日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜比傳統(tǒng)的涂布型有機膜透水率低，所以元件的可靠性能夠提高（圖1）。
（1）在涂布型有機平坦化膜用途上，無需使用由等離子CVD形成的SiNx保護膜，僅涂布型有機膜自身即可保護TFT。同時，由于TFT陣列圖案能夠平坦化，元件的設(shè)計裕度也會隨之提升。該公司已經(jīng)和用戶一起對使用這種材料的元件進行了評價。并且在公司內(nèi)建立了能夠試制評價用面板，并對其特性和可靠性進行評價的體制，在2011年的“IDW”上發(fā)表了相關(guān)成果［論文序號：FMCp-15］。此次該公司試制、展示的小型評價用面板的驅(qū)動元件為非晶硅TFT。
（2）在透明有機EL面板的間隔材料用途上，涂布型有機絕緣膜已由2011年上市的手機作為透明有機EL面板的像素間隔材料采用。過去，RGB像素使用聚酰亞胺分隔。而日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜因透明度高，能夠提高顯示器的光透射率。在此次的SID上，該公司將在研討會上發(fā)表海報論文［論文序號：P-151L］。
（3）有機TFT的柵極絕緣膜用途，是以前與NHK放送技術(shù)研究所合作開發(fā)的。在2011年的SID上曾發(fā)表過已確認使用有機TFT用柵極絕緣膜，在大氣中放置1萬秒的TFT其I-V特性不變［論文序號：P-211L］的成果。在本次SID研討會上，NHK技研發(fā)表了氧化物半導(dǎo)體背板上使用日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜的8英寸柔性有機EL面板［論文序號：20.4］。
日本瑞翁的涂布型有機絕緣膜的特點，是能夠通過改變烯烴類聚合物的配比，對上述多種用途進行優(yōu)化。在各項用途都得到良好評價的最大原因在于絕緣材料的低吸水性。其吸水性僅為過去的聚酰亞胺的1/8左右，丙烯的1/5左右。實現(xiàn)未來顯示器的要素技術(shù)包括“基板的薄型化”、“柔性樹脂基板”、“有機EL”、“有機TFT”、“高精細化伴隨的布線密度的增加”等。都是容易受到水分影響的技術(shù)。為了實現(xiàn)高度可靠的顯示器，除了絕緣性等初期特性之外，對于水分的長期穩(wěn)定性也必不可少[!--empirenews.page--]。
圖1：日本瑞翁涂布型有機膜的應(yīng)用展示?？商娲入x子CVD保護膜的涂布型有機平坦化膜（上）、透明有機EL面板的間隔材料（中）、可替代TFT的等離子CVD柵極絕緣膜的有機絕緣膜（下）。各項用途都在右側(cè)展示了面板樣品。
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