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氧化物TFT技术后来居上 产业化可能性大

时间:03-22 来源:互联网 点击:

 1 氧化物TFT技术是后来者

如果追根溯源,TFT技术的发展可以回溯到20世纪30年代,作为MOS器件的基础结构,远远早于平板显示器件的出现和半导体产业的发展。最初的器件设想,大多采用化合物半导体作为有源层,例如CdSe,CdS等等。但是,由于当时器件与材料理论的欠缺和表面分析技术的落后,在硅、锗被应用于半导体器件的40年代末之前,一直没有大的突破。随着研究的深入,量变带来了质变,半导体器件与半导体集成电路在上世纪50年代后得到了迅猛发展并给人类社会带来了革命性的改变。

20世纪70年代的石油危机促进了用于太阳能的非晶硅材料的研究,得益于对非晶硅材料的理论、工艺的深入了解,非晶硅用于TFT获得了成功,并迅速产业化,通过笔记本、监视器、电视三大应用浪潮,迅速普及,占据了绝对主导的地位。 相比之下,低温多晶硅(LTPS)TFT居于次要位置,在小份额市场上与a-Si TFT同时存在,其发展过程一波三折。

最近,由于智能终端的技术发展,对画质提出了更高的要求,LTPS TFT由于其技术优点,再次受到重视,并得到了产业的投入。 同时,TFT器件的再一次重大变革已经露出苗头,那就是氧化物半导体TFT,其中最重要的当属非晶氧化物半导体(AOS)TFT技术。所有的面板业者,无不研究和深入关注AOS TFT的产业化,有的厂商已经启动了AOS TFT的产业化,其重要性不言而喻。

2.氧化物TFT具有后来居上的潜力

在很多技术指标上,AOS TFT似乎介于a-Si TFT与LTPS TFT之间。事实上,综合起来,AOS TFT兼具了a-Si TFT与LTPS TFT的优点,在目前的显示器件技术趋势上,具有独特优势。

(1)适用的产品尺寸:同a-Si TFT一样,AOS TFT依靠溅射镀膜技术形成有源层,因此在尺寸上没有限制。而LTPS TFT由于需要进行激光或SPC进行结晶化工艺以及进行掺杂的离子注入工艺,均匀性控制困难,尺寸局限于G6以下。因此,AOS TFT适用产品尺寸范围广,而LTPS局限于中小尺寸。

(2)工艺:由于AOS TFT工艺温度在400℃以下,可以使用既有的显示玻璃基板,无需特别处理;另外,AOS TFT的工艺掩膜版数量与非晶硅基本一样,比LTPS要求更低,成本更节约。 (3)高解析度方向对应:随着电视面板采用四倍全高清的解析度,对TFT器件的迁移率提出了更高的要求。传统的a-Si TFT由于迁移率低,已经很难满足需要。

根据报道,2K4K的分辨率,需要迁移率达到4cm2/V*s以上,已经远远超出a-Si TFT能够达到的数值。而AOS TFT则能够很好的满足要求。并且,AOS TFT在大面积均匀性方面表现优异,成为低成本、高解析度电视面板驱动的必然之选。这也是面板大厂,包括AUO、LG、Samsung、Sharp在大尺寸产品上都计划投入氧化物TFT技术的原因。 3. 量产预期 夏普在氧化物TFT方面的量产计划最引人关注,于2011年4月11日发布以氧化物TFT技术生产TFT-LCD的计划,是全球第一家。该公司曾表示,将氧化物TFT技术首先应用于10寸以下中小尺寸面板生产,以后逐渐扩大到电视面板。将首先在其龟山2厂导入10K产能(总产能100K),然后逐步扩大;同时也有计划将氧化物TFT生产导入其位于大阪的堺工厂(G10)。

不过,夏普的量产计划有所推迟。原计划2011年底开始,但2月1日解释说生产技术没有问题,只是"嵌入最终产品的时间比当初计划推迟了,2012年2月会出货"。产业界对夏普的量产进展密切关注。 LG可能会随后量产。这主要是LGD相对SMD(三星移动显示),更注重大尺寸AMOLED的开发,而氧化物TFT使其能够活的大面积AMOLED的驱动基板,避免LTPS的均匀性与成本等几大难题。

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