显示技术进展 5lecture5 ltps制程与技术发展

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1、显示技术进展ProgressinDisplayTechnology主讲：刘琳西安邮电学院光电信息工程教研室Email：liulin@xupt.edu.cn2009～2010学年第一学期LTPS制程与技术发展*低温多晶硅薄膜电晶体制造技术的发展已获得很大的进步，其原有技术之中以准分子雷射退火法的结晶成长技术、朝向大面积基板发展之高效率的离子掺杂技术、低温活性化技术和前驱体良质非晶硅膜的电浆化学沉积技术，以便后续地利用ELA进行低温良质闸绝缘膜的成长。*此一技术的进展不单单地是关键制程上的开发和改良，而其相关的生产制程设备改进也不可忽视的，而组件电路结构的设计和改良也有很大的进步

2、。*低温多晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器的面板用途，仅限于携带式小型的显示器产品，而近年来则顺利地开发出，10.4型XGA和8.4型SVGA之较大面积Poly-SiTFTLCD的笔记本电脑用显示器，其未来市场的发展潜力是很大的。显示技术进展3*低温多晶硅(Poly-Si)薄膜晶体管液晶显示器，乃是指其薄膜晶体管中半导体薄膜的结晶形态是多结晶的，而非目前成熟且普遍的非结晶。*非硅晶薄膜晶体管平面显示器的结构简单化和画面高精细化，在多晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器则是嵌入不同的集成电路于玻璃基板上，进而减少模块工程上所使用的IC数量，也就是说模块接点减少而可靠度提升。*低温多晶硅的薄

3、膜晶体管平面显示器的特点，载流子的移动率为非晶硅的300倍、低耗电、高亮度、高分辨率、轻薄短小、高质量以及完美的系统整合性。显示技术进展4TFT面板就是由数百万个TFTdevice以及ITO(IndiumTinOxide，此材料为透明导电金属)区域排列如一个matrix所构成，而所谓的Array就是指数百万个排列整齐的TFTdevice之区域，此数百万个排列整齐的区域就是面板显示区。下图为一TFT画素的结构：不论TFT板的设计如何的变化,制程如何的简化，其结构一定需具备TFTdevice和控制液晶区域(光源若是穿透式的LCD，则此控制液晶的区域是使用ITO，但对于反射式的LC

4、D是使用高反射式率的金属，如Al等。)参考数据:http://www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom/MROH-CLASS/oh62/index-oh62.htm显示技术进展5参考数据:http://www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom/MROH-CLASS/oh62/index-oh62.htmTFTdevice是一个开关器，其功能就是控制电子跑到ITO区域的数量，当ITO区域流进去的电子数量达到我们想要的数值后，再将TFTdevice关掉，此时就将电子整个关(Keep)在ITO区域。显示技术进展6*Po

5、lySilicon(多晶硅)是一种约为0.1至数个um大小、以硅为基底的材料，由许多硅粒子组合而成。*在半导体制造产业中，多晶硅通常经由LPCVD(LowPressureChemicalVaporDeposition)处理后，再以高于900℃的退火程序，此方法即為固相结晶法(SolidPhaseCrystallization；SPC)。*然而此种方法却不适用于平面显示器制造产业，此乃因为玻璃的最高承受温度只有650℃。因此，LTPS技术即是特别应用在平面显示器的制造上参考数据:游正义-低温复晶硅制程及组件技术显示技术进展7*低温多晶硅自1991年就开始有研究样品，一直到199

6、6年低温多晶硅TFTLCD才真正进入量产，推出2.5吋的产品，并搭配在摄錄放影机上销售。*Sharp、SONY则利用非晶硅TFTLCD的320mm×400mm基板，调整为低温多晶硅TFTLCD生产线，生产數位相机用小型Viewfinder，因此，1996年可称为低温多晶硅TFTLCD元年。*而大型、高精细低温多晶硅TFTLCD问世，是由Seiko-Epson在1995年所试作的10.4吋面板，当时Seiko-Epson并没有采用SystemOnGlass的技术，最初的SystemOnGlass技术是由东芝于1997作的12.1吋面板。参考数据:游正义-低温复晶硅制程及组件技术

7、显示技术进展8*所谓的低温，是指制程温度在600℃以下，低温多晶硅制程的特色，在于利用准分子雷射作为热源，雷射光经过投射系统后，会产生能量均匀分布的激光束，投射于非晶硅结构的玻璃基板上。*当非晶硅薄膜吸收准分子雷射的能量後，原子重新排列，形成多晶硅结构，减少缺陷，进而得到高电子迁移率（200cm2/V-sec)，因此可使TFT组件制作更小，增加开口率(apertureratio)，在相同的分辨率及显示面积下变轻、变薄、变窄，并且能提高面板透光度，降低消耗功率。参考数据:游正义-低温复晶硅制程及组件技术显