[01137024]面向量产和高分辨率显示的低温印刷柔性TFT背板制造的关键技术

1. 低温多晶硅 LTPS 薄膜晶体管 TFT 技术： （ 1） 研究激光诱导硅结晶及剥离,降低有源层制备温度至 450°C,器件开关比不小于 10^6 ,迁移率达到 57.5 cm^2/Vs（见《检测报告》）。实现面向用于高分辨率 LCD、 AMOLED 的显示背板。 针对现有器件关态电流高、构成的反相器静态功耗大的难题,选用 LTPS 作为PMOS 管及铟镓锌氧 IGZO 作为 NMOS 管,混合组成互补型反相器,研究集成结构、兼容方法、定向去氢方法,实现 LTPS/IGZO 混合 CMOS 的互补型反相器并测试增益。 （ 2） 针对背板漏光导致电流增大、亚阈值摆幅增大、稳定性下降的难题,研发双栅极结构及制备。采用无定型硅（a-Si）层作为遮光层,抑制光漏电流。并将其掺杂导通、作为 TFT 的额外底栅,以及将其作为对源电极进行轻掺杂的光罩。研究双栅极结构在抑制光生电流、电荷注入效率的作用,提高面板稳定性、产品良率。 2. 非硅基 TFT 技术： （ 1） 研究半导体有源层的非晶材料（铟镓锌氧 IGZO、铟锌氧 IZO）和结晶材料（苯并噻吩等）的器件,在紫外曝光、氧离子处理、氮化硅封装等工艺中的离子价键、薄膜形貌和电学性能的影响,及其对降低制备温度的作用。研究介电材料（氧化钇、氧化锆）、电荷注入材料（氧化钒、氧化钼）成膜及特性。完成 TFT器件表征、优化和可挠性测试,及在光电探测器的集成应用。薄膜晶体管满足迁移率达到 5.22 cm^2/Vs 以上,开关比达到 10^6（见《检测报告》）。 （ 2） 针对印刷图形化技术,研究基于润湿/去润湿原理的加法式及湿法刻蚀的减法式方法。研究以疏水材料硅烷、全氟树脂作为疏水材料,以紫外臭氧和等离子刻蚀作为表面亲水处理方法,以银纳米线油墨、氧化物半导体为材料的图形化印刷过程,及成膜效果、印刷线度大小问题。实现在 4 厘米 x4 厘米的基板上印刷不少于 1600 个元件。研究了在不同衬底温度、溶液浓度、打印速度条件下的油墨或溶液润湿、延展和成膜特性,及成膜电学性能的影响,优化实验条件形成低温制备的印刷功能层。研究紫外光和显影溶剂刻蚀对半导体、绝缘材料性质的影响和劣化机制。研究基于喷墨打印和刮涂印刷的导电薄膜图案的成膜过程和性质。实现导电材料的印刷线度达到小于 10 微米。