日本高知工科大學(xué)針對(duì)作為ITO(Indium Tin Oxide)電極替代材料而備受矚目的ZnO(氧化鋅)的最新研究成果,在有源矩陣型顯示器國際學(xué)會(huì)“AM-FPD 10”(2010年7月5~7日,在東京工業(yè)大學(xué)舉行)上發(fā)表了演講(演講序號(hào):4-1)。該大學(xué)以將ZnO應(yīng)用于柔性顯示器和太陽能電池為目標(biāo),對(duì)在樹脂底板上形成的Ga Doped ZnO(GaZnO)膜的特性進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在樹脂底板上也可以獲得與玻璃底板幾乎相同的光透射率和電阻率。
研究小組此次在環(huán)烯烴類樹脂(Cycloolefin Polymer)底板上,采用離子鍍(Ion Plating)法對(duì)多晶GaZnO膜進(jìn)行了成膜。樹脂底板的厚度為3mm,GaZnO膜的厚度最大為100nm左右。在不到100℃的底板溫度下生長的GaZnO膜,其可視光透射率為80%以上,電阻率為10-4Ωcm多,獲得了良好的結(jié)果。據(jù)介紹,雖然電阻率低于ITO,但可視光透射率高于ITO。
其特點(diǎn)是在應(yīng)用于柔性元件時(shí),即使彎曲GaZnO膜,膜的特性也不易劣化。原因是膜由五角形和六角形的晶粒(Grain)組合構(gòu)成,因此彎曲后,“會(huì)像(由五角形和六角形構(gòu)成的)足球一樣彎曲”(高知工科大學(xué)工學(xué)部教授山本哲也)。
另外,在生長時(shí)的底板溫度接近100℃這種要求比較高的條件下,存在GaZnO膜的空穴(正孔,Hole)遷移率會(huì)因熱應(yīng)力而下降的可能。對(duì)于這個(gè)問題,有望通過在樹脂底板和GaZnO膜之間設(shè)置阻擋層來避免。此外,雖然GaZnO膜一般難以進(jìn)行蝕刻加工,不過“我們已經(jīng)形成了線寬和線間距均為3μm的微細(xì)圖案”(山本)。
高知工科大學(xué)在此次的演講中,就采用GaZnO透明電極試制3英寸和20英寸液晶面板的成果進(jìn)行了介紹。另外,該大學(xué)正與卡西歐計(jì)算機(jī)、夏普以及三菱瓦斯化學(xué)等共同推進(jìn)由日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)的ITO替代材料開發(fā)項(xiàng)目。(記者:大下 淳一)