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Actualités de l'entreprise Technologie flexible pour les écrans E-paper grand format

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Technologie flexible pour les écrans E-paper grand format

2025-08-27

Résumé

Pour réaliser un papier électronique (e-paper) flexible de grande taille, il existe des problèmes technologiques clés liés aux procédés flexibles, tels que la méthode de transfert et la stabilité thermique du substrat et du dispositif. Ainsi, une nouvelle méthode de transfert utilisant un acier inoxydable épais (STS430) préparé avec des couches multi-barrières a été développée, ainsi qu'une technique de gravure du dos afin d'utiliser l'infrastructure LCD actuelle. De plus, un procédé à température relativement élevée de 250 °C pour obtenir des transistors à couches minces en silicium amorphe fiables a été développé. Ensuite, nous avons démontré avec succès un écran e-paper flexible de taille A3 avec des circuits intégrés de commande de grille utilisant des transistors à couches minces sur le panneau flexible, et suggérons la méthode de tuilage pour la mise en œuvre d'écrans e-paper de 40 pouces et plus.
 

Introduction

Les écrans flexibles ont attiré beaucoup d'attention en tant qu'écrans de nouvelle génération en raison de leurs propriétés ultra-minces, légères, durables et conformables [1], [2]. Afin de fabriquer des écrans flexibles, des feuilles flexibles telles que des plastiques et des feuilles métalliques au lieu d'utiliser du verre ont été développées comme matériau de substrat. Les substrats plastiques ont des avantages de transparence, de légèreté et même de propriétés enroulables, mais il existe des problèmes de faible Tg et de perméation d'humidité. Ainsi, le substrat plastique a été pré-recuit pour permettre le rétrécissement avant de commencer le procédé a-Si TFT (transistor à couches minces en silicium amorphe) conventionnel en raison de la dilatation et du rétrécissement thermiques de celui-ci pendant le procédé thermique TFT. D'autre part, le substrat métallique présente plus d'avantages que les autres substrats flexibles composés de matériaux organiques en termes de stabilité du procédé à une température relativement élevée, d'excellente stabilité dimensionnelle et de bonnes caractéristiques de barrière contre l'oxygène et l'humidité [3]. Ainsi, il peut être utilisé pour fabriquer des transistors sans aucun prétraitement tel que le pré-recuit et l'encapsulation. De nombreux prototypes intéressants et techniquement progressistes d'écrans flexibles utilisant la feuille STS (acier inoxydable) ont été rapportés [4], [5], [6], [7], ce qui nous donne des attentes pour les produits d'écrans flexibles dans un avenir proche. De plus, nous avons développé divers AMEPD (écran de papier électronique à matrice active) flexibles sur cette feuille STS en utilisant des films d'encre électrophorétique depuis 2005 [8], [9].
 
dernières nouvelles de l'entreprise Technologie flexible pour les écrans E-paper grand format 0
Afin d'utiliser des feuilles STS comme substrat flexible, le procédé de 'collage-décollage' doit être développé pour mettre en œuvre des écrans flexibles en utilisant l'infrastructure LCD actuelle, où le substrat STS mince a d'abord été collé sur un substrat en verre avec un matériau adhésif, puis transporté avec le substrat en verre. Après avoir terminé tous les procédés TFT, le verre porteur a été libéré par le procédé de décollage. Ici, il existe une limitation de la température du procédé en raison de la propriété thermique de la couche adhésive organique entre le verre porteur et la feuille métallique mince, de sorte que nous devons fabriquer des TFT à une température inférieure à 200 °C, ce qui entraîne une faible stabilité du dispositif de commutation. De plus, un écran flexible de grande surface de plus de la taille A4 (14 pouces) n'a pas encore été développé en raison des problèmes de procédé flexible tels que la difficulté de transfert de grands substrats flexibles dans la ligne Gen. 2 (370 mm × 470 mm) et au-dessus, de nombreux défauts de procédé (décollement, particules, etc.) et des défauts de surface du substrat STS lui-même. De plus, il n'est pas facile d'appliquer la technologie GIP (Gate driver In the Panel) intégrée pour améliorer la flexibilité de l'écran en raison des faibles performances des TFT sur STS réalisés en dessous de 200 °C.
 
dernières nouvelles de l'entreprise Technologie flexible pour les écrans E-paper grand format 1
Ainsi, des procédés de fond de panier robustes sont essentiels pour le développement et la fabrication de l'écran flexible. Dans cet article, nous décrivons notre 'procédé à plaque unique' basé sur les procédés a-Si TFT conventionnels pour résoudre les problèmes de procédé flexible sur le STS pour la fabrication d'un écran e-paper de grande taille et améliorer les performances des TFT flexibles sur celui-ci, ce qui convient à l'application de la technologie GIP. Ensuite, un prototype AMEPD de taille A3 (≈19 pouces) fabriqué avec l'infrastructure a-Si TFT actuelle est démontré.
 

Extraits de sections

Fabrication du fond de panier flexible

Une plaque STS 430 relativement épaisse au lieu d'une feuille STS 304 mince a été utilisée comme substrat pour adopter des procédés simples sans utiliser de verres porteurs ni de couche adhésive supplémentaire. Ce STS épais nous a permis de le transférer de manière stable dans une ligne Gen. 2 conventionnelle comme des substrats en verre car il a presque le même rayon de courbure que le substrat en verre. De plus, nous pouvons commencer à exécuter l'échantillon avec juste le processus de nettoyage initial et adopter un processus à haute température en raison de l'absence de couche adhésive,

Performance des transistors

Les courbes de transfert des TFT flexibles fabriqués à 250 °C sur STS sont présentées sur la Fig. 3(a) avec des tensions Vds variables. La propriété initiale des a-Si:H TFT sur STS est marquée par une courbe grise, tandis que les courbes bleue et rouge représentent les propriétés électriques après le traitement thermique et la contrainte de polarisation-température (BTS), respectivement. Ce TFT flexible montre des résultats équivalents aux a-Si:H TFT standard à 350 °C sur verre, comme le montre la Fig. 3(b). Les caractéristiques électriques de ce TFT a-Si fabriqué à

Conclusion

La préparation du substrat en feuille métallique pour la fabrication d'un écran AMEPD flexible est un processus exigeant, qui implique le revêtement d'une couche de planarisation épaisse pour réduire la rugosité de surface et prévenir les dommages chimiques pendant le processus TFT. En raison de la limitation de la température du procédé d'utilisation de la méthode de collage-décollage pour le transport du substrat, la fiabilité des a-Si TFT fabriqués en dessous de 200 °C présente une stabilité du dispositif plutôt faible sous contrainte de polarisation-température. Pour augmenter la température du procédé et

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier tous les membres de l'équipe R&D pour leur soutien et leur coopération dans ce travail.
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Pour réaliser un papier électronique (e-paper) flexible de grande taille, il existe des problèmes technologiques clés liés aux procédés flexibles, tels que la méthode de transfert et la stabilité thermique du substrat et du dispositif. Ainsi, une nouvelle méthode de transfert utilisant un acier inoxydable épais (STS430) préparé avec des couches multi-barrières a été développée, ainsi qu'une technique de gravure du dos afin d'utiliser l'infrastructure LCD actuelle. De plus, un procédé à température relativement élevée de 250 °C pour obtenir des transistors à couches minces en silicium amorphe fiables a été développé. Ensuite, nous avons démontré avec succès un écran e-paper flexible de taille A3 avec des circuits intégrés de commande de grille utilisant des transistors à couches minces sur le panneau flexible, et suggérons la méthode de tuilage pour la mise en œuvre d'écrans e-paper de 40 pouces et plus.
 

Introduction

Les écrans flexibles ont attiré beaucoup d'attention en tant qu'écrans de nouvelle génération en raison de leurs propriétés ultra-minces, légères, durables et conformables [1], [2]. Afin de fabriquer des écrans flexibles, des feuilles flexibles telles que des plastiques et des feuilles métalliques au lieu d'utiliser du verre ont été développées comme matériau de substrat. Les substrats plastiques ont des avantages de transparence, de légèreté et même de propriétés enroulables, mais il existe des problèmes de faible Tg et de perméation d'humidité. Ainsi, le substrat plastique a été pré-recuit pour permettre le rétrécissement avant de commencer le procédé a-Si TFT (transistor à couches minces en silicium amorphe) conventionnel en raison de la dilatation et du rétrécissement thermiques de celui-ci pendant le procédé thermique TFT. D'autre part, le substrat métallique présente plus d'avantages que les autres substrats flexibles composés de matériaux organiques en termes de stabilité du procédé à une température relativement élevée, d'excellente stabilité dimensionnelle et de bonnes caractéristiques de barrière contre l'oxygène et l'humidité [3]. Ainsi, il peut être utilisé pour fabriquer des transistors sans aucun prétraitement tel que le pré-recuit et l'encapsulation. De nombreux prototypes intéressants et techniquement progressistes d'écrans flexibles utilisant la feuille STS (acier inoxydable) ont été rapportés [4], [5], [6], [7], ce qui nous donne des attentes pour les produits d'écrans flexibles dans un avenir proche. De plus, nous avons développé divers AMEPD (écran de papier électronique à matrice active) flexibles sur cette feuille STS en utilisant des films d'encre électrophorétique depuis 2005 [8], [9].
 
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Afin d'utiliser des feuilles STS comme substrat flexible, le procédé de 'collage-décollage' doit être développé pour mettre en œuvre des écrans flexibles en utilisant l'infrastructure LCD actuelle, où le substrat STS mince a d'abord été collé sur un substrat en verre avec un matériau adhésif, puis transporté avec le substrat en verre. Après avoir terminé tous les procédés TFT, le verre porteur a été libéré par le procédé de décollage. Ici, il existe une limitation de la température du procédé en raison de la propriété thermique de la couche adhésive organique entre le verre porteur et la feuille métallique mince, de sorte que nous devons fabriquer des TFT à une température inférieure à 200 °C, ce qui entraîne une faible stabilité du dispositif de commutation. De plus, un écran flexible de grande surface de plus de la taille A4 (14 pouces) n'a pas encore été développé en raison des problèmes de procédé flexible tels que la difficulté de transfert de grands substrats flexibles dans la ligne Gen. 2 (370 mm × 470 mm) et au-dessus, de nombreux défauts de procédé (décollement, particules, etc.) et des défauts de surface du substrat STS lui-même. De plus, il n'est pas facile d'appliquer la technologie GIP (Gate driver In the Panel) intégrée pour améliorer la flexibilité de l'écran en raison des faibles performances des TFT sur STS réalisés en dessous de 200 °C.
 
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Ainsi, des procédés de fond de panier robustes sont essentiels pour le développement et la fabrication de l'écran flexible. Dans cet article, nous décrivons notre 'procédé à plaque unique' basé sur les procédés a-Si TFT conventionnels pour résoudre les problèmes de procédé flexible sur le STS pour la fabrication d'un écran e-paper de grande taille et améliorer les performances des TFT flexibles sur celui-ci, ce qui convient à l'application de la technologie GIP. Ensuite, un prototype AMEPD de taille A3 (≈19 pouces) fabriqué avec l'infrastructure a-Si TFT actuelle est démontré.
 

Extraits de sections

Fabrication du fond de panier flexible

Une plaque STS 430 relativement épaisse au lieu d'une feuille STS 304 mince a été utilisée comme substrat pour adopter des procédés simples sans utiliser de verres porteurs ni de couche adhésive supplémentaire. Ce STS épais nous a permis de le transférer de manière stable dans une ligne Gen. 2 conventionnelle comme des substrats en verre car il a presque le même rayon de courbure que le substrat en verre. De plus, nous pouvons commencer à exécuter l'échantillon avec juste le processus de nettoyage initial et adopter un processus à haute température en raison de l'absence de couche adhésive,

Performance des transistors

Les courbes de transfert des TFT flexibles fabriqués à 250 °C sur STS sont présentées sur la Fig. 3(a) avec des tensions Vds variables. La propriété initiale des a-Si:H TFT sur STS est marquée par une courbe grise, tandis que les courbes bleue et rouge représentent les propriétés électriques après le traitement thermique et la contrainte de polarisation-température (BTS), respectivement. Ce TFT flexible montre des résultats équivalents aux a-Si:H TFT standard à 350 °C sur verre, comme le montre la Fig. 3(b). Les caractéristiques électriques de ce TFT a-Si fabriqué à

Conclusion

La préparation du substrat en feuille métallique pour la fabrication d'un écran AMEPD flexible est un processus exigeant, qui implique le revêtement d'une couche de planarisation épaisse pour réduire la rugosité de surface et prévenir les dommages chimiques pendant le processus TFT. En raison de la limitation de la température du procédé d'utilisation de la méthode de collage-décollage pour le transport du substrat, la fiabilité des a-Si TFT fabriqués en dessous de 200 °C présente une stabilité du dispositif plutôt faible sous contrainte de polarisation-température. Pour augmenter la température du procédé et

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