LTPS
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LTPS低温多晶硅技术浅析一、LTPS简介低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon;LTPS,以下以LTPS代称)是平板显示器领域中的又一新技术。
继非晶硅(Amorphous-Silicon,以下以a-Si代称)之后的下一代技术。
Polysilicon (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(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)处理后,再以高于900C的退火程序,此方法即为SPC (Solid Phase Crystallization) 。
然而此种方法却不适合用于平面显示器制造产业,因为玻璃的最高承受溫度只有650℃。
因此,LTPS技术即是特別应用在平面显示器的制造上。
传统的非晶硅材料(a-Si)的电子迁移率只有0.5 cm2/V‧S,而低温多晶硅材料(LTPS)的电子迁移率可达50~200 cm2/V‧S,因此与传统的非晶硅薄膜电晶体液晶显示器(a-Si TFT-LCD)相比,低溫多晶硅TFT-LCD具有更高解析度、反应速度快、亮度高(开口率aperture ratio高)等优点,同时可以将周边驱动电路同时制作在玻璃基板上,达到在玻璃上集成系统(SOG)的目标,所以能够节省空间和成本此外,LTPS技术又是发展主动式有机电致发光(AM-OLED)的技术平台,因此LTPS技术的发展受到了广泛的重视。
二、非晶硅(a-Si)与低温多晶硅(LTPS)的区别一般情况下低温多晶硅的制程温度应低于摄氏600℃,尤其对LTPS区别于a-Si制造的制造程序“激光退火”(laser anneal)要求更是如此。
与a-Si相比,LTPS的电子移动速度要比a-Si 快100倍,这个特点可以解释两个问题:首先,每个LTPS PANEL 都比a-Si PANEL反应速度快;其次,LTPS PANEL 外观尺寸都比a-Si PANEL小。
1精通LCD中α-Si、LTPS、IGZO显示区别及制造工艺2CONTENTSα-Si IGZOA C LTPSB显示技术工艺-TFT LCDTFT概念TFT(Thin Film Transistor)是指薄膜晶体管,意即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动。
薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管。
T(Transistor)是指晶体管。
晶体管,本名是半导体三极管,是内部含有两个PN结,外部通常为三个引出电极的半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。
晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。
在TFT中的晶体管均为场效应晶体管,简称“场效应管”。
LCD:液晶显示。
液晶面板由背光板、偏光片、玻璃基板、TFT、彩色滤光片等组成。
由电压控制液晶分子的扭转角度来控制液晶显示。
Video Data Timing ControlPower Supply CircuitBack-LightLCD Timing Controller PC InterfaceBack-Light Power SupplyTFT-LCD ArrayData DriverScan DriverLTPS TFT-LCD Panel I/O InterfaceI/O InterfaceX1X2X3072Y1Y2Y768Scan DriverData Driver Block 1Block 2Block 3Block 4Glass SubstrateBuffer Level Shifter Shift RegisterSpacerLCAlignment Layer TFT-Array SubstrateColor Filter SubstrateBlack MatrixColor Filter -Green PixelPolarizerPolarizerPixel ElectrodeTFT显示技术工艺-TFT LCD我们来看看这个电路图,这里我们不讨论显示器的各种驱动控制方式,什么静态驱动、动态驱动,什么行扫描、列寻址,统统不管。
a-SiGZOLTPS三种技术对比:到底谁主沉浮?随着显示产业的不断发展,人们对于显示成像技术的要求不断提高,这也促使着技术的不断发展,TFT-LCD这种低成本、高解析度、高亮度、宽视角以及低功耗的技术已经逐渐开始普及并取代CRT显示技术而成为主流。
TFT-LCD是薄膜晶体管液晶显示器英文thin film transistor-liquid crystal display的英文缩写。
TFT-LCD利用在显示器件上的一种技术,它具有体积小、重量轻、低功率、全彩化等优点。
它利用在Si上进行微电子精细加工的技术,移植到在大面积玻璃上进行tft阵列的加工,再将该阵列基板与另一片带彩色滤色膜的基板,利用已成熟的lcd技术,形成一个液晶盒相结合,再经过后工序如偏光片贴覆等过程,最后形成液晶显示器。
早期的TFT-LCD都是用a-Si作为基底材料,a-Si为非晶硅技术,是目前应用最广的一种,技术简单、成本低廉,但开关所占的像素本身的面积很大导致亮度无法做得很高(也就是开口率低),另外PPI也只能做到较低的一个水平。
当然消费者对显示产品的要求逐步提高,手机、平板等移动终端向着更高清、色彩度更饱和、更轻薄化发展。
a-Si这种技术显然已经不能达到最新显示效果的要求,这时便孕育而生了IGZO与LTPS这两种技术。
图表1 a-Si IGZO LTPS技术特点统计IGZO (indium gallium zinc oxide)为铟镓锌氧化物的缩写,非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶体管技术中的沟道层材料,是金属氧化物(Oxide)面板技术的一种。
它具有迁移率高、均一性好、透明、制作工艺简单等优点。
相对于a-Si,IGZO在光照下的稳定性较好,并且IGZO具有很强的弯曲性能,可用于柔性显示。
但是IGZO也有一些缺点例如使用寿命相对较短,对水、氧等相当敏感,当使用时间过长时操作的可靠度与稳定性都会有一定程度的下降。
所以IGZO需要一层保护层,从而对量产产生一定的阻碍。
a-Si/GZO/LTPS三种技术对比随着显示产业的不断发展,人们对于显示成像技术的要求不断提高,这也促使着技术的不断发展,TFT-LCD 这种低成本、高解析度、高亮度、宽视角以及低功耗的技术已经逐渐开始普及并取代CRT 显示技术而成为主流。
TFT-LCD 是薄膜晶体管液晶显示器英文thin film transistor-liquid crystaldisplay 的英文缩写。
TFT-LCD 利用在显示器件上的一种技术,它具有体积小、重量轻、低功率、全彩化等优点。
它利用在Si 上进行微电子精细加工的技术,移植到在大面积玻璃上进行tft 阵列的加工,再将该阵列基板与另一片带彩色滤色膜的基板,利用已成熟的lcd 技术,形成一个液晶盒相结合,再经过后工序如偏光片贴覆等过程,最后形成液晶显示器。
早期的TFT-LCD 都是用a-Si 作为基底材料,a-Si 为非晶硅技术,是目前应用最广的一种,技术简单、成本低廉,但开关所占的像素本身的面积很大导致亮度无法做得很高(也就是开口率低),另外PPI 也只能做到较低的一个水平。
当然消费者对显示产品的要求逐步提高,手机、平板等移动终端向着更高清、色彩度更饱和、更轻薄化发展。
a-Si 这种技术显然已经不能达到最新显示效果的要求,这时便孕育而生了IGZO 与LTPS 这两种技术。
图表1 a-Si IGZO LTPS 技术特点统计IGZO (indium gallium zinc oxide)为铟镓锌氧化物的缩写,非晶IGZO 材料是用于新一代薄膜晶体管技术中的沟道层材料,是金属氧化物(Oxide)面板技术的一种。
它具有迁移率高、均一性好、透明、制作工艺简单等优点。
相对于a- Si,IGZO 在光照下的稳定性较好,并且IGZO 具有很强的弯曲性能,可用于柔性显示。
但是IGZO 也有一些缺点例如使用寿命相对较短,对水、氧等相当敏感,当使用时间过长时操作的可靠度与稳定性都会有一定程度的下降。