低溫多晶硅
薄膜晶體管(多晶硅TFT)技術(shù)對(duì)高清晰度
LCD仍抱有希望,但只是工程師們要對(duì)工藝結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方法加以改進(jìn)才行,當(dāng)今,韓國(guó)的一個(gè)公司發(fā)明了一種技術(shù),能加快比以往更明亮,分辯率更高的顯示器的推出。
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N A`3KE9ED 在傳統(tǒng)的主動(dòng)矩陣LCD的設(shè)計(jì)中,薄膜晶體管是由無(wú)定形硅(a-Si)形成的。生產(chǎn)出來(lái)的晶體管用作各個(gè)像素的開(kāi)關(guān)。這些設(shè)計(jì)都需要能把個(gè)人電腦的信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于顯示器和像素控制的幅度的附加電路。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的晶體管無(wú)法用來(lái)驅(qū)動(dòng)這些象素開(kāi)關(guān),廠家必須把客戶的IC加到驅(qū)動(dòng)和掃描功能的屏上。無(wú)定形硅晶體管的尺寸和功能也限制了每平方英寸能被
照明的像素的數(shù)量。結(jié)果,當(dāng)今個(gè)人電腦用a-Si TFT LCD具有每平方英寸從60-90個(gè)像素(PPi)的范圍的像素密度。雖然能獲得200PPi左右的高分辯率的a-Si
TFT-LCD一直沒(méi)有幾個(gè),只要使用了外部驅(qū)動(dòng)IC,就會(huì)有生產(chǎn)約束來(lái)限制這些
顯示屏的商用可能性。
g9pKoi|\E d*^JO4' 另一方面,已能生產(chǎn)出分辯率超過(guò)200PPi的低溫多晶硅(LTPS)TFT-LCD來(lái)。為了進(jìn)行比較起見(jiàn),考慮典型的用人眼能分析的最高分辯率是大約350PPI。更好的是因?yàn)樵摴に嚳上趄?qū)動(dòng)器IC和顯示屏間幾千個(gè)差帶式自動(dòng)接合,這可減低成本并能提高顯示屏的可靠性。三星電子公司一直在使用該項(xiàng)技術(shù)并增加了改進(jìn)后的設(shè)計(jì)。
J=3{<Xl b\(f>g[ 工藝
L}*o8l` uy<3B>3~. 多晶硅顯示器是通過(guò)轉(zhuǎn)換無(wú)定形硅而制造出來(lái)的。就是用準(zhǔn)分子
激光器將無(wú)定形硅熔化并重結(jié)晶。這項(xiàng)
激光技術(shù)將電子的遷移率提高了100左右的象素,使屏幕晶體管比平常小。
m0bxVV^DK! >`x|E-X" 由于所有這些原因,LTPS TFT-LCD是高分辯率顯示器一項(xiàng)大有希望的技術(shù),正吸引著移動(dòng)和個(gè)人電子產(chǎn)品OEM包括移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和筆記本型小的電腦的許多廠家在內(nèi)的注意。由于集成門驅(qū)動(dòng)IC和一個(gè)小的形式因素,為這些目的的LTPS TFT-LCD的優(yōu)點(diǎn)包括了LCD的對(duì)稱性。也就是說(shuō),顯示屏厚度薄而量輕。另外,LTPS TFT-LCD還具有功耗低的特性。此外,LTPS TFT-LCD產(chǎn)生的漏電較較小并且有輕微的摻雜漏電結(jié)構(gòu)和高的儲(chǔ)存能力。
1 7~Pc Z?o0Q\}1 即使目前LTPS TFT 技術(shù)有了顯著的進(jìn)步,一些關(guān)鏈工藝、結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方法,如果要滿足其商業(yè)預(yù)測(cè)的話,就需要進(jìn)行優(yōu)化。特別是緊接著的是準(zhǔn)分子激光晶體化(ELC)工藝,因此,a-Si沉積就需要加以改進(jìn)。
Qf=^CQ=lV yQrgOdo,w TFT的結(jié)構(gòu)和工藝
Z2]0brV FFw(`[A_ 除了幾個(gè)公司外,大多數(shù)LTPS TFT的廠家都給驅(qū)動(dòng)電路使用了高級(jí)門結(jié)構(gòu)和CMOS。使用傳統(tǒng)的技術(shù),復(fù)雜的TFT和CMOS工藝需要約9個(gè)光掩模,為了進(jìn)行包括LPCVD沉積和激活摻雜劑的爐子淬火在內(nèi)的一些中溫工藝,玻璃必須是昂貴的淬火或預(yù)先壓密的。
.:j7ttttttttp} XS&Pc 在LTPS TFT中,稍有摻雜的漏電結(jié)構(gòu)使器件允許無(wú)電流的像素的隨機(jī)無(wú)效率(能),這也能把驅(qū)動(dòng)器的非穩(wěn)定性減到最小。無(wú)定形硅薄膜原是在阻塞層的頂部由LPCVD或PECVD沉積的,厚度僅幾千微米。這些絕緣材料的厚度和質(zhì)量可能影響到TFT的傳輸性能。溝道摻雜是最常用的,而且是控制n-TFT和TFT兩者的VTH的最準(zhǔn)確的方法。這可能需要另外的光掩模和離子摻雜藝。不像a-Si TFT工藝中的a-Si沉積,活動(dòng)層形成前后的清洗過(guò)程對(duì)TFT的性能和一致性也是很關(guān)鍵的。最通常的是,從四羥乙基氮硅烷(TEOS)衍生的二氧化硅(Si02)用于門電介質(zhì)材料。為了減少步驟和簡(jiǎn)化電源及漏電的形成,三星將離子流和門形成步驟同時(shí)進(jìn)行。三星稱此項(xiàng)技術(shù)為半門(HG)法。
8UjIC4' w PR Ns9^ 如今,低能摻雜技術(shù)似乎沒(méi)有被廣泛采用是由于工藝復(fù)雜性造成的。內(nèi)層電介質(zhì)和鈍化層在減少寄生電容和多種線缺陷方面起著重要的作用。鈍化電介質(zhì)的選擇在顯示器分辯率提高時(shí)顯得更重要了。對(duì)反射式LCD來(lái)說(shuō),廣泛采用的是有機(jī)鈍化。
b/UXO$_~- fF0K]. 半門結(jié)構(gòu)
HKJCiQ|k 9Ad%~qciY 半門結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),對(duì)LTPS TFT來(lái)說(shuō)是一個(gè)極有吸引力的解決方案。有一段時(shí)間,三星一直在生產(chǎn)LTPS TFT LCD。當(dāng)今,該公司正在使用其LTPS TFT-LCD的半門技術(shù)。該工藝需要的光掩模比之傳統(tǒng)的方法要少。離子摻雜掩模用于門的定義可把掩模從三個(gè)減少到二個(gè),包括輕微的摻雜漏電工藝在內(nèi)。依結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況,也可能產(chǎn)生一個(gè)沒(méi)有光刻蝕和燃燒的結(jié)構(gòu)。最重要的是,該工藝可產(chǎn)生自對(duì)準(zhǔn)并且是稍有摻雜的漏電的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可為L(zhǎng)CD的充放電產(chǎn)生反向的低電壓和對(duì)稱性能。還可準(zhǔn)確控制輕微摻雜漏電的持結(jié)時(shí)間,以便生產(chǎn)出穩(wěn)定而可靠的器件。
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(sKg*G2 準(zhǔn)分子
激光器 G
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