低温多晶矽(LTPS)TFT-LCD介绍课件.ppt

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1、低溫多晶矽(LTPS)TFT-LCD介紹姓名:呂俊仁職稱:在職碩一研究生單位:彰化師範大學機電研究所微光電應用實驗室報告內容BriefPersonalIntroductionResearchOverviewRecentResearchPlanningofAcademicCareer一、沿革低溫多晶矽TFT早期製程以半導體設備方式進行，採用SPC(SolidPhaseCrystallization)製程，但高達1000度C的高溫製程下，必需採用熔點較高的石英基板，由於石英基板成本比玻璃基板貴10倍以上，且在基板尺寸的限制下，面板大約僅有2至3吋，只能發展小型面板；之後由於雷射的發

2、展，以雷射結晶化(LaserCrystallization)或稱雷射退火(LaserAnnealing，簡稱LA)的製程方式來降低溫度，運用此方式可將溫度降到500度C的低溫，所以一般TFT-LCD所用的玻璃基板能被採用，因此大型化面板尺寸才得以實現。continue低溫多晶矽自1991年就開始有研究樣品，一直到96年為低溫多晶矽TFT-LCD才真正進入量產，首先由三洋電機推出2.5吋的產品，並搭配在攝錄放影機上銷售，而Sharp、SONY則利用非晶矽TFT-LCD的320mmx400mm基板，調整為低溫多晶矽TFT-LCD生產線，生產數位相機用小型Viewfinder，因此，

3、1996年可稱為低溫多晶矽TFT-LCD元年。而大型、高精細低溫多晶矽TFT問世，是由SeikoEpson在1995年所試作的10.4吋面板，但當時SeikoEpson並沒有採用SystemOnGlass的技術，最初的SystemOnGlass技術是由東芝於1997年為量產所試作的12.1吋面板。二、簡介所謂低溫多晶矽（LowTemperaturePoly-Silicon；LTPS）是新一代薄膜電晶體液晶顯示器（TFTLCD）的製造流程。LTPS〈低溫多晶矽〉就是在攝氏600度C或更低的溫度下經過雷射回火(Laseranneal)的製程步驟所生產的多晶矽，具有如下優點：１．大幅

4、提升電晶體的載子移動率；２．高開口率；３．接點數及零件數減少，可降低材料成本等；４．可內建驅動IC等週邊電路於玻璃基板上；５．TFT反應速度更快且面積縮小；６．系統設計簡單化；７．面板可靠度提升。continueLTPSTFTLCD與傳統非晶矽（a-Si）TFT-LCD最大的差異在於，LTPS的薄膜電晶體經過雷射回火（LaserAnneal）的製程步驟，將(a-Si)的薄膜轉變為多晶矽（Poly-Si）薄膜層，可大幅提升電晶體的載子移動率達200倍以上（~0.5cm2/V.sec.vs.~200cm2/V.sec）。ElectronMobilityTheelectronmobi

5、lityofLTPSTFTreaches~200cm2/V.S,muchhigherthanthe~0.5cm2/V.Sofa-SiTFT.IncreasedelectronmobilityenablesintegrationofcircuitryonthesubstrateaswellasreducingtheTFTdimension.ApertureRatioThetransistorofLTPSLCDissmallerthanthatofamorphous-silicon;therefore,theapertureratioanditsscreenbrightnessca

6、nbeincreasedsignificantly.IntegratedDriversLTPSallowsintegrationofdriverICsontothesubstrateitself.Boththenumberofexternalconnectionsandthebezelsizeofthesubstratecanbeminimized;consequently,theoverallsystemdurabilitycanbeenhancedatlowercost.Glossary〈專有名詞〉LaserAnneal〈雷射回火〉低溫多晶矽與非晶矽最大差異在於，LTPS的

7、薄膜電晶體TFT，經過雷射回火(Laseranneal)的製程步驟；利用雷射作為熱源，雷射光經過投射系統後，會產生能量均勻分布的光束，投射於非晶矽結構的玻璃基板上，當非晶矽結構玻璃基板吸收雷射的能量後，會轉變成為多晶矽結構。開口率(ApertureRatio)開口率即是每個畫素可透光的有效區域除以畫素的總面積，開口率越高，整體畫面越亮。continueAmorphousSiliconTFTLCD〈非晶矽TFT〉（a-Si）為TFTLCD的製程技術之一，分為非晶矽與多晶矽兩種。於顯示效果上，多