Гибкая технология для больших дисплеев на электронной бумаге

Гибкие дисплеи привлекли большое внимание как дисплеи следующего поколения благодаря своим ультратонким, легким, прочным и адаптируемым свойствам [1], [2]. Для изготовления гибких дисплеев были разработаны гибкие листы, такие как пластик и металлические фольги, вместо использования стекол в качестве материала подложки. Пластиковые подложки имеют преимущества прозрачности, легкости и даже возможности сворачивания, но существуют проблемы с низкой Tg 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, его 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 процессом 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 коммутационного 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 (драйвер затвора в панели) 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 гибкого дисплея. 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 размера A3 (˜19 дюймов), изготовленный с использованием существующей инфраструктуры a-Si TFT.