CINNO Research產業資訊，在2020年國際顯示研討會上，IMEC展示了一種使用光刻技術制作OLED顯示層中有機半導體和陰極圖案的技術。這種方案制作出的產品具有突破性的可靠性。顯然，這種方案有機會取消精細金屬掩模板（FMM）的使用。
該樣品的展示對顯示器制造商很有吸引力，畢竟光刻技術可以實現更高的分辨率，另外還能夠增加陰極的透明度，這些都有助于在顯示器內集成其他傳感器。IMEC非常愿意就此主題與行業合作伙伴進行合作，另外還可以提供與此相關的定制設計服務。
在移動顯示器領域，消費者對提高屏占比的需求一直在促使制造商設計新的外形尺寸，并在屏幕內部隱藏越來越多的功能（例如前置攝像頭、指紋傳感器等）。當然無論是消費者還是面板制造商都不希望在添加這些功能的同時犧牲圖像顯示質量。
同樣，在高端智能手機，電視和個人計算機/筆記本電腦等應用中，制造商也非常渴望優化甚至增加有源矩陣OLED（AMOLED）屏幕的特性，例如更豐富的色彩、更為超薄甚至可以折疊的外形，這些都是他們關于未來產品設計的期望。
反觀現實，目前的AMOLED產品（特別是小尺寸產品）制作廣泛使用精細金屬掩模板（FMM）技術來沉積紅色，綠色和藍色發光層（EML）圖案。另外，市場上也有多家公司已經證明，通過印刷解決方案（例如噴墨印刷（IJP））制作出的AMOLED顯示器，其分辨率也僅超過150ppi。
實際上，FMM的使用不適用于大面積玻璃基板。另一方面，與蒸發工藝制作的OLED面板相比，IJP工藝制作出的產品更是會降低產品的可靠性。
在此背景下，通過光刻工藝的使用，IMEC現在提供了另一種制造路線，該路線可帶來更高的設計自由度，另外，它在產品可靠性方面也展示出令人鼓舞的結果。
例如，IMEC能夠在有機半導體的頂部以1μm的間距（線寬和間距）進行像素的圖案化，這一參數制作出的產品理論上可以達到大約12000ppi的分辨率。另外，在使用這種技術對OLED的陰極進行圖案化之后，OLED前面板在較長波長下的透過率從20％增加到70％。更為重要的是，可靠性測試的結果表明，與普通未使用該技術進行圖案化的OLED相比，這種使用新方案對陰極進行圖案化的OLED，其T95壽命超過200小時，并且在1000尼特時，OLED壽命沒有可測量的差異。
“由于光刻技術與OLED材料之間在化學層面上的不相容性，傳統意義上使用光刻工藝制作OLED器件非常具有挑戰性，”傳感器技術研發項目負責人Tung Huei Ke說，“此外，在傳統的光刻環境中，OLED材料對水和氧氣的敏感性也是一個很大的問題。”
“首先，OLED的子像素需要進行至少3次光刻才能實現全色AMOLED陣列的制作，所以大家都認為在多次光刻工藝之后，上述背景下的問題會不斷累積，”Ke補充說，“我們早先的實驗也證實了這一假設，這一結果讓我們想放棄選擇這條路線。不過，在使用光刻工藝進行多次圖案化步驟后，IMEC現在能夠制作出具有出色可靠性的OLED產品。這是將光刻工藝用于OLED圖案化過程的重要里程碑。”
來源： CINNO Research
2025-07-22 
