在透明非結晶氧化物半導體國際會議“International Workshop on transparentamorphous oxide semiconductors(TAOS2010)”(1月25~26日,東京工業大學SUZUKAKEDAI校區)首日主題演講會之后舉行的“FPDI”研討會上,代表日本和韓國的3家FPD企業分別發布了透明氧化物半導體TFT的最新開發成果。夏普、韓國LG顯示器及韓國三星電子(SamsungElectroncis)依次登臺演講。3公司對透明氧化物半導體TFT的優勢及目標用途的認識基本一致。為了確保可靠性達到實用水平,三方已展開激烈競爭。
最先發表演講的是夏普。演講內容是已在2009年12月舉行的學會“International DisplayWorkshops(IDW)”上公開過的、使用透明氧化物半導體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濺射工藝穩定性及IGZO-TFT可靠性兩方面的問題。夏普還稱,IGZO-TFT的可靠性可與普通TFT液晶面板使用的非結晶硅TFT相當。試制的液晶面板為TN模式、灰階為6bit、對比度為300:1.該公司還將試制面板帶入會場內的展示區,現場演示了彩色影像的顯示情況。
韓國雙雄LG和三星展開競爭
兩家韓國公司均首次公開了新數據。LG顯示器首先發表了演講,演講內容包括,(1)在刻蝕阻擋層(EtchStopper)中采用SiO2的IGZO-TFT;(2)在IGZO層上形成TiOx膜的新結構IGZO-TFT的開發。
關于(1)中提及的SiO2刻蝕阻擋結構的IGZO-TFT,LG提到了原來存在的問題--“光對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,關于外光及溫度的影響,LG稱沒有問題。LG目前正在使用這種IGZO-TFT,開發15英寸電視用有機EL面板。每個像素由5個晶體管和兩個電容器組成。像素數為1366×768,亮度為200cd/m2.
至于(2)中提到的設有TiOx膜的IGZO-TFT,LG稱與SiO2刻蝕阻擋結構的IGZO-TFT相比,制造工藝簡單,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刻蝕阻擋結構的IGZO-TFT相當”.據稱遷移率可達到9cm2/Vs以上。
三星電子的演講內容包括,(a)基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結構IGZO-TFT的開發;(b)在液晶面板的底板使用IGZO-TFT時的長期可靠性;(c)IGZO-TFT面板的試制等三個方面。關于(a)中提到的基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結構IGZO-TFT,三星稱可開發出高性能TFT.該公司表示,能夠獲得遷移率為5~7cm2/Vs、NBTS(negativebias temperature stress)穩定性低于1V的出色性能。據稱光對斷態電流產生的影響也小于非晶硅TFT,而且十分穩定。
(b)中提及的用于液晶面板時的長期可靠性,仍是今后的研究課題。三星指出了光會造成閾值電壓隨偏壓應力(BiasStress)變化加快的問題。這會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,以及內置柵極驅動器(GateDriver)的個人電腦用15.1英寸WXGA液晶面板。該公司還將15.1英寸WXGA液晶面板帶入會場內的展示區,現場演示了彩色影像的顯示。
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