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薄膜制程技术突破瓶颈,Oxide TFT高居面板技术主流

2013年03月04日 09:41 次阅读

  Oxide TFT将成为下世代显示面板的基板技术首选。台日韩面板厂在Oxide TFT技术的研发脚步愈来愈快,不仅已突破材料与薄膜制程等技术瓶颈,更成功展示Oxide TFT显示器塬型,为该技术商品化增添强劲动能,并有助其成为新一代显示器基板的技术主流。

  技术迭有进展 Oxide TFT商用快马加鞭

  氧化物薄膜电晶体(Oxide TFT)接近低温多晶硅(LTPS)TFT的电性水准,并相容于非晶硅(a-Si)TFT生产线与低温制程。至今,在各国研发单位的技术竞争下,Oxide TFT已有相当惊人的研发成果,甚至已进入商品化。本文主要介绍Oxide TFT技术与发展趋势,包含国内外技术研发现况、技术挑战与未来发展趋势等。此外,亦将说明Oxide TFT在软性电子的应用。

  氧化铟锡(ITO)开启透明导电氧化物(TCO)薄膜的时代,并已成为光电产业最重要的材料之一。另外,透明氧化物半导体(Transparent Oxide Semiconductor)的研究亦如火如荼地展开,以氧化锌(ZnO)为研究的主流,GaZnO、InZnO、AlZnO亦逐渐崭露头角,但尚无稳定的主流材料。

  直至2003年,东京工业大学教授细野秀雄(Hideo Hosono),在科学(Science)期刊发表单晶态(Crystalline Phase)的铟镓锌氧化物(InGaZnO)TFT。由于是单晶态,InGaZnO TFT制程温度相当高(1,400℃),亦不适合应用在玻璃或塑胶基板等,应用上产生诸多瓶颈。

  紧接着,2004年细野秀雄再于自然(Nature)期刊发表非晶态(Amorphous Phase)的InGaZnO TFT製作于塑胶基板上,由于低制程温度(室温)的优势,大幅提升其应用性,不仅可製作在玻璃基板,亦可製作在塑胶基板上,因此未来朝向塑胶基板的软性电子开发已不再是梦。

  目前薄膜制程方式有两种,以真空溅镀(Sputtering)薄膜技术为主,其具备较高电子移动率(》5cm2/V-s),电性表现已超过传统有机半导体材料与a-Si薄膜(《1cm2/V-s),甚至于与LTPS薄膜相当(10∼100 cm2/V-s);而溶胶/凝胶(Sol-Gel)薄膜技术已从烧结温度500℃降至200℃以下,因其特殊的制程方式,最终的目标为取代真空制程系统,进而达到无光罩制程,节省材料与制程成本,相信不久的未来,Oxide TFT技术的世代即将来临。

  由国际技术研讨会论文来看,Oxide TFT的研发脚步越来越快速,台、日、韩面板厂不约而同採用InGaZnO TFT技术发表最新一代的显示器产品。

  本文将针对2012年在美国举办的国际显示资讯研讨会(SID)与在日本举办的国际显示器研讨会(IDW)做一介绍,并针对以玻璃基板为主的显示器与以软性基板为主的软性显示器深入剖析。

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