夏普、LG及三星演講 介紹透明氧化物半導(dǎo)體TFT的最新開(kāi)發(fā)成果

在透明非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體國(guó)際會(huì)議“International Workshop on transparent amorphous oxide semiconductors（TAOS 2010）”（1月25～26日，東京工業(yè)大學(xué)SUZUKAKEDAI校區(qū)）首日主題演講會(huì)之后舉行的“FPD I”研討會(huì)上，代表日本和韓國(guó)的3家FPD企業(yè)分別發(fā)布了透明氧化物半導(dǎo)體TFT的最新開(kāi)發(fā)成果。夏普、韓國(guó)LG顯示器及韓國(guó)三星電子（Samsung Electroncis）依次登臺(tái)演講。3公司對(duì)透明氧化物半導(dǎo)體TFT的優(yōu)勢(shì)及目標(biāo)用途的認(rèn)識(shí)基本一致。為了確?？煽啃赃_(dá)到實(shí)用水平，三方已展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)。

最先發(fā)表演講的是夏普。演講內(nèi)容是已在2009年12月舉行的學(xué)會(huì)“International Display Workshops（IDW）”上公開(kāi)過(guò)的、使用透明氧化物半導(dǎo)體IGZO（In, Ga, Zn, O）的2.6英寸QVGA（320×240像素素）TFT液晶面板。夏普稱，這種面板解決了IGZO濺射工藝穩(wěn)定性及IGZO-TFT可靠性兩方面的問(wèn)題。夏普還稱，IGZO-TFT的可靠性可與普通TFT液晶面板使用的非結(jié)晶硅TFT相當(dāng)。試制的液晶面板為T(mén)N模式、灰階為6bit、對(duì)比度為300：1。該公司還將試制面板帶入會(huì)場(chǎng)內(nèi)的展示區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)演示了彩色影像的顯示情況。

韓國(guó)雙雄LG和三星展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)

兩家韓國(guó)公司均首次公開(kāi)了新數(shù)據(jù)。LG顯示器首先發(fā)表了演講，演講內(nèi)容包括，（1）在刻蝕阻擋層（Etch Stopper）中采用SiO2的IGZO-TFT；（2）在IGZO層上形成TiOx膜的新結(jié)構(gòu)IGZO-TFT的開(kāi)發(fā)。

關(guān)于（1）中提及的SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT，LG提到了原來(lái)存在的問(wèn)題——“光對(duì)TFT特性造成的影響”，并稱“即使在4500cd/m2亮度的背照燈光條件下，也可確保充分的可靠性”。另外，關(guān)于外光及溫度的影響，LG稱沒(méi)有問(wèn)題。LG目前正在使用這種IGZO-TFT，開(kāi)發(fā)15英寸電視用有機(jī)EL面板。每個(gè)像素由5個(gè)晶體管和兩個(gè)電容器組成。像素?cái)?shù)為1366×768，亮度為200cd/m2。

至于（2）中提到的設(shè)有TiOx膜的IGZO-TFT，LG稱與SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT相比，制造工藝簡(jiǎn)單，而且成本低。該公司此次還提到了IGZO-TFT的性能及可靠性，稱“與SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT相當(dāng)”。據(jù)稱遷移率可達(dá)到9cm2/Vs以上。

三星電子的演講內(nèi)容包括，（a）基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)IGZO-TFT的開(kāi)發(fā)；（b）在液晶面板的底板使用IGZO-TFT時(shí)的長(zhǎng)期可靠性；（c）IGZO-TFT面板的試制等三個(gè)方面。關(guān)于（a）中提到的基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)IGZO-TFT，三星稱可開(kāi)發(fā)出高性能TFT。該公司表示，能夠獲得遷移率為5～7cm2/Vs、NBTS（negative bias temperature stress）穩(wěn)定性低于1V的出色性能。據(jù)稱光對(duì)斷態(tài)電流產(chǎn)生的影響也小于非晶硅TFT，而且十分穩(wěn)定。

（b）中提及的用于液晶面板時(shí)的長(zhǎng)期可靠性，仍是今后的研究課題。三星指出了光會(huì)造成閾值電壓隨偏壓應(yīng)力（Bias Stress）變化加快的問(wèn)題。這會(huì)造成液晶面板顯示混亂。作為最新的研究案例，該公司介紹了亮度為10000cd/m2的白色LED背照燈光的影響。關(guān)于（c）中提到的IGZO-TFT面板試制，三星介紹了顯示器用17英寸SXGA液晶面板，以及內(nèi)置柵極驅(qū)動(dòng)器（Gate Driver）的個(gè)人電腦用15.1英寸WXGA液晶面板。該公司還將15.1英寸WXGA液晶面板帶入會(huì)場(chǎng)內(nèi)的展示區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)演示了彩色影像的顯示。

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