Гибкая технология для больших дисплеев на электронной бумаге
2025-08-27
Аннотация
Для реализации гибкой электронной бумаги большого размера существуют ключевые технологические проблемы гибкого процесса, такие как метод переноса и термическая стабильность подложки и устройства. Таким образом, был разработан новый метод переноса с использованием толстых нержавеющая сталь подложек (STS430), подготовленных с использованием многослойных барьерных слоев, наряду с методом травления с обратной стороны для использования существующей инфраструктуры ЖК-дисплеев. Также был разработан процесс при относительно высокой температуре 250 °C для достижения надежных аморфный кремний тонкопленочных транзисторных подложек. Затем мы успешно продемонстрировали гибкий дисплей электронной бумаги формата A3 со встроенными схемами управления затвором с использованием тонкопленочных транзисторов на гибкой панели и предлагаем метод мозаики для реализации электронных бумажных дисплеев размером 40 дюймов и более.
Введение
Гибкие дисплеи привлекли большое внимание как дисплеи следующего поколения благодаря своим ультратонким, легким, прочным и адаптируемым свойствам [1], [2]. Для изготовления гибких дисплеев в качестве материала подложки были разработаны гибкие листы, такие как пластик и металлические фольги, вместо использования стекла. Пластиковые подложки имеют преимущества прозрачности, легкости и даже возможности сворачивания, но существуют проблемы с низкой температурой стеклования и проникновением влаги. Таким образом, пластиковую подложку предварительно отжигали, чтобы обеспечить усадку перед началом обычного процесса a-Si TFT (тонкопленочный транзистор из аморфного кремния) из-за теплового расширения и усадки во время термического процесса TFT. С другой стороны, металлическая подложка имеет больше преимуществ, чем другие гибкие подложки, состоящие из органических материалов, с точки зрения стабильности процесса при относительно высокой температуре, превосходной стабильности размеров и хороших барьерных характеристик по отношению к кислороду и влаге [3]. Таким образом, ее можно использовать для изготовления транзисторов без какой-либо предварительной обработки, такой как предварительный отжиг и инкапсуляция. Сообщалось о многих интересных и технически прогрессивных прототипах гибких дисплеев с использованием фольги STS (нержавеющая сталь) [4], [5], [6], [7], что позволяет нам возлагать надежды на продукты гибких дисплеев в ближайшем будущем. Кроме того, мы разработали различные гибкие AMEPD (электронный бумажный дисплей с активной матрицей) на этой фольге STS с использованием электрофоретических чернильных пленок с 2005 года [8], [9].
Чтобы использовать фольгу STS в качестве гибкой подложки, необходимо разработать процесс «Склеивание-Разъединение» для реализации гибких дисплеев с использованием существующей инфраструктуры ЖК-дисплеев, где тонкая подложка STS сначала приклеивалась к стеклянной подложке с помощью адгезионного материала, а затем переносилась со стеклянной подложкой. После завершения всех процессов TFT несущее стекло отделялось путем разъединения. Здесь существует ограничение температуры процесса из-за термических свойств органического адгезионного слоя между несущим стеклом и тонкой металлической фольгой, поэтому мы должны изготавливать TFT при более низкой температуре, менее 200 °C, что приводит к плохой стабильности переключающего устройства. Кроме того, еще не разработан гибкий дисплей большой площади размером более A4 (14 дюймов) из-за проблем гибкого процесса, таких как трудность переноса больших гибких подложек в линии Gen. 2 (370 мм × 470 мм) и выше, множество дефектов процесса (отслаивание, частицы и т. д.) и дефекты поверхности самой подложки STS. Более того, нелегко применить интегрированную технологию GIP (Gate driver In the Panel) для повышения гибкости дисплея из-за плохой производительности TFT на STS, выполненной при температуре ниже 200 °C.
Таким образом, надежные процессы задней панели необходимы с точки зрения разработки и производства гибких дисплеев. В этой статье мы описываем так называемый «Процесс с одной пластиной», основанный на обычных процессах a-Si TFT, для решения проблем гибкого процесса на STS для изготовления электронного бумажного дисплея большого размера и улучшения производительности гибких TFT на нем, подходящих для применения технологии GIP. Затем демонстрируется прототип AMEPD формата A3 (˜19 дюймов), изготовленный с использованием существующей инфраструктуры a-Si TFT.
Разделы
Изготовление гибкой задней панели
В качестве подложки использовалась относительно толстая пластина STS 430 вместо тонкой фольги STS 304, чтобы использовать простые процессы без использования каких-либо несущих стекол и дополнительного адгезионного слоя. Эта толстая STS позволила нам стабильно переносить ее в обычной линии Gen. 2, как стеклянные подложки, потому что она имеет почти такой же радиус изгиба, как и стеклянная подложка. Кроме того, мы можем начать работу с образцом только с начального процесса очистки и использовать высокотемпературный процесс из-за отсутствия адгезионного слоя,
Производительность транзистора
Кривые переноса гибкого TFT, изготовленного при температуре 250 °C на STS, показаны на рис. 3(a) с изменяющимся напряжением Vds. Начальное свойство a-Si:H TFT на STS отмечено серой кривой, а синяя и красная кривые представляют электрические свойства после термообработки и стресс-теста с приложением напряжения и температуры (BTS) соответственно. Этот гибкий TFT показывает эквивалентные результаты со стандартными a-Si:H TFT при 350 °C на стекле, как показано на рис. 3(b). Электрические характеристики этого a-Si TFT, изготовленного при
Заключение
Подготовка подложки из металлической фольги для производства гибкого дисплея AMEPD — сложный процесс, который включает в себя нанесение толстого выравнивающего слоя для уменьшения шероховатости поверхности и предотвращения химического повреждения во время процесса TFT. Из-за ограничения температуры процесса при использовании метода склеивания-разъединения для транспортировки подложки надежность a-Si TFT, изготовленного при температуре ниже 200 °C, демонстрирует довольно плохую стабильность устройства при стресс-тесте с приложением напряжения и температуры. Чтобы увеличить температуру процесса и
Благодарность
Авторы хотели бы поблагодарить всех членов команды R&D за полную поддержку и сотрудничество в этой работе.
Гибкая технология для больших дисплеев на электронной бумаге
2025-08-27
Аннотация
Для реализации гибкой электронной бумаги большого размера существуют ключевые технологические проблемы гибкого процесса, такие как метод переноса и термическая стабильность подложки и устройства. Таким образом, был разработан новый метод переноса с использованием толстых нержавеющая сталь подложек (STS430), подготовленных с использованием многослойных барьерных слоев, наряду с методом травления с обратной стороны для использования существующей инфраструктуры ЖК-дисплеев. Также был разработан процесс при относительно высокой температуре 250 °C для достижения надежных аморфный кремний тонкопленочных транзисторных подложек. Затем мы успешно продемонстрировали гибкий дисплей электронной бумаги формата A3 со встроенными схемами управления затвором с использованием тонкопленочных транзисторов на гибкой панели и предлагаем метод мозаики для реализации электронных бумажных дисплеев размером 40 дюймов и более.
Введение
Гибкие дисплеи привлекли большое внимание как дисплеи следующего поколения благодаря своим ультратонким, легким, прочным и адаптируемым свойствам [1], [2]. Для изготовления гибких дисплеев в качестве материала подложки были разработаны гибкие листы, такие как пластик и металлические фольги, вместо использования стекла. Пластиковые подложки имеют преимущества прозрачности, легкости и даже возможности сворачивания, но существуют проблемы с низкой температурой стеклования и проникновением влаги. Таким образом, пластиковую подложку предварительно отжигали, чтобы обеспечить усадку перед началом обычного процесса a-Si TFT (тонкопленочный транзистор из аморфного кремния) из-за теплового расширения и усадки во время термического процесса TFT. С другой стороны, металлическая подложка имеет больше преимуществ, чем другие гибкие подложки, состоящие из органических материалов, с точки зрения стабильности процесса при относительно высокой температуре, превосходной стабильности размеров и хороших барьерных характеристик по отношению к кислороду и влаге [3]. Таким образом, ее можно использовать для изготовления транзисторов без какой-либо предварительной обработки, такой как предварительный отжиг и инкапсуляция. Сообщалось о многих интересных и технически прогрессивных прототипах гибких дисплеев с использованием фольги STS (нержавеющая сталь) [4], [5], [6], [7], что позволяет нам возлагать надежды на продукты гибких дисплеев в ближайшем будущем. Кроме того, мы разработали различные гибкие AMEPD (электронный бумажный дисплей с активной матрицей) на этой фольге STS с использованием электрофоретических чернильных пленок с 2005 года [8], [9].
Чтобы использовать фольгу STS в качестве гибкой подложки, необходимо разработать процесс «Склеивание-Разъединение» для реализации гибких дисплеев с использованием существующей инфраструктуры ЖК-дисплеев, где тонкая подложка STS сначала приклеивалась к стеклянной подложке с помощью адгезионного материала, а затем переносилась со стеклянной подложкой. После завершения всех процессов TFT несущее стекло отделялось путем разъединения. Здесь существует ограничение температуры процесса из-за термических свойств органического адгезионного слоя между несущим стеклом и тонкой металлической фольгой, поэтому мы должны изготавливать TFT при более низкой температуре, менее 200 °C, что приводит к плохой стабильности переключающего устройства. Кроме того, еще не разработан гибкий дисплей большой площади размером более A4 (14 дюймов) из-за проблем гибкого процесса, таких как трудность переноса больших гибких подложек в линии Gen. 2 (370 мм × 470 мм) и выше, множество дефектов процесса (отслаивание, частицы и т. д.) и дефекты поверхности самой подложки STS. Более того, нелегко применить интегрированную технологию GIP (Gate driver In the Panel) для повышения гибкости дисплея из-за плохой производительности TFT на STS, выполненной при температуре ниже 200 °C.
Таким образом, надежные процессы задней панели необходимы с точки зрения разработки и производства гибких дисплеев. В этой статье мы описываем так называемый «Процесс с одной пластиной», основанный на обычных процессах a-Si TFT, для решения проблем гибкого процесса на STS для изготовления электронного бумажного дисплея большого размера и улучшения производительности гибких TFT на нем, подходящих для применения технологии GIP. Затем демонстрируется прототип AMEPD формата A3 (˜19 дюймов), изготовленный с использованием существующей инфраструктуры a-Si TFT.
Разделы
Изготовление гибкой задней панели
В качестве подложки использовалась относительно толстая пластина STS 430 вместо тонкой фольги STS 304, чтобы использовать простые процессы без использования каких-либо несущих стекол и дополнительного адгезионного слоя. Эта толстая STS позволила нам стабильно переносить ее в обычной линии Gen. 2, как стеклянные подложки, потому что она имеет почти такой же радиус изгиба, как и стеклянная подложка. Кроме того, мы можем начать работу с образцом только с начального процесса очистки и использовать высокотемпературный процесс из-за отсутствия адгезионного слоя,
Производительность транзистора
Кривые переноса гибкого TFT, изготовленного при температуре 250 °C на STS, показаны на рис. 3(a) с изменяющимся напряжением Vds. Начальное свойство a-Si:H TFT на STS отмечено серой кривой, а синяя и красная кривые представляют электрические свойства после термообработки и стресс-теста с приложением напряжения и температуры (BTS) соответственно. Этот гибкий TFT показывает эквивалентные результаты со стандартными a-Si:H TFT при 350 °C на стекле, как показано на рис. 3(b). Электрические характеристики этого a-Si TFT, изготовленного при
Заключение
Подготовка подложки из металлической фольги для производства гибкого дисплея AMEPD — сложный процесс, который включает в себя нанесение толстого выравнивающего слоя для уменьшения шероховатости поверхности и предотвращения химического повреждения во время процесса TFT. Из-за ограничения температуры процесса при использовании метода склеивания-разъединения для транспортировки подложки надежность a-Si TFT, изготовленного при температуре ниже 200 °C, демонстрирует довольно плохую стабильность устройства при стресс-тесте с приложением напряжения и температуры. Чтобы увеличить температуру процесса и
Благодарность
Авторы хотели бы поблагодарить всех членов команды R&D за полную поддержку и сотрудничество в этой работе.