友達光電利用鋁電極實現氧化物半導體TFT的37吋液晶面板

juliusko2004

     “ 氧化物半導體薄膜電晶體（氧化物半導體TFT）的開發已經從基礎研究階段轉移到了為量產而開發的階段”（某顯示器技術諮詢師）。與現有的矽TFT相比，氧化物半導體TFT可驅動高精液晶面板和更大尺寸的有機EL面板。其開發工作目前正在迅速推進。
　　其中具有代表性的是台灣友達光電（AU Optronics Corp，AUO）開發的採用氧化物半導體TFT、支援全高畫質（1920×1080畫素）的37吋液晶面板。該公司在氧化物半導體TFT國際會議“International Workshop on Transparent Amorphous Oxide Semiconductors”（TAOS2010，2010年1月25～26日）上宣佈，將此前不足20吋的面板尺寸一舉擴大到了液晶電視普及價位的尺寸，令與會者大為震驚（圖1）。日本某大型顯示器廠商的技術人員在聽到這一消息後表示，“甚至感覺到矽TFT有可能會被氧化物半導體TFT徹底取代”。
　　新一代面板包括精細度為4K×2K（4000×2000畫素級）以上、幀頻超過240Hz的液晶面板以及尺寸超過40吋的有機EL面板。以AUO公司的成果為契機，利用氧化物半導體TFT開發矽TFT很難實現的新一代面板的勢頭將越來越猛。





圖1：通過氧化物半導體TFT實現支援全高畫質的37吋液晶面板 , 在採用氧化物半導體TFT的顯示器開發事例中，以前的面板尺寸均不到20吋。此次，AUO開發出了37吋的液晶面板，一舉到達了了普及價位尺寸。

此次，AUO之所以能夠一舉實現面板的大尺寸化，是因為非晶IGZO（In-Ga-Zn-O）型氧化物半導體TFT的電極材料採用了鋁，與此前的開發中通常使用的鉬(Mo)相比，鋁的電阻較低。一般情況下，採用鋁電極的話，TFT的結構會變得複雜，導致製造成本上升，但此次AUO解決了該問題。如果在TFT上採用鋁電極，與SiOx絕緣膜的界面會形成AlSi，而導致絕緣耐壓降低。為了避免出現這種情況，多採用SiN絕緣膜，但這種結構大多需要具有SiOx的蝕刻終止層，結果導致TFT的製造程序增加、成本上升（圖2）。

　　AUO指出只要改善TFT通道部的品質，即可彌補由於電極部形成AlSi帶來的性能劣化。具體做法是利用電漿處理來修復濺鍍時通道表面的龜裂，通過改進SiOx成膜法提高用於表面保護的SiOx絕緣膜與通道界面的品質。

　　氧化物半導體TFT實用化所面臨的一大課題是，在照射背照燈燈光的條件下，需要將TFT的閾值電壓變動控制在實用水準上。通過提高成品率，“將成本降至現有液晶面板以下也極其重要”（某顯示器技術諮詢師）。如果能解決這些問題，預計“2010年代前期採用氧化物半導體TFT的液晶面板即可實用化”（南韓三星電子高級顧問、LCD部門的JunH.Souk）（圖3）。

南韓企業穩步改善特性

      為實現氧化物半導體TFT的實用化，“三星和南韓LG顯示器的幹勁不可小覷”（TFT技術人員）。儘管三星此次沒有發佈大尺寸面板，但公佈了開發的進展情況。該公司稱，最近一年內，在照射背照燈燈光的條件下，要將TFT的閾值電壓變動降至以往的1/3。這主要靠通過改善絕緣膜材料和控制通道界面來實現。

     儘管三星此次沒有發佈大尺寸面板，但公佈了開發的進展情況。該公司稱，最近一年內，在照射背照燈燈光的條件下，要將TFT的閾值電壓變動降至以往的1/3。這主要靠通過改善絕緣膜材料和控制通道界面來實現。



圖2：採用面向大面積化和低成本化的結構 , AUO在開發37吋液晶面板時，採用了面向大面積化和低成本化的TFT結構。一般情況下，採用該結構TFT特性容易劣化，但該公司開發出了解決該問題的工藝技術。



圖3：為實現氧化物半導體TFT的量產，三星快速推進開發 , 三星公司Souk在“TAOS 2010”上公開了該公司的氧化物半導體TFT的開發情況。照射光時的工作穩定性和量產性的驗證是目前存在的課題。本刊在圖中插入了Souk有關量產時間的發言。

LG顯示器開發出了支援全高畫質的15吋有機EL面板。關於有機EL面板，該公司發表了較其他公司更為積極的大尺寸化計劃，並認為氧化物半導體TFT是其強有力的實現手段。此次，該公司幾乎完全控制住了背照燈燈光對TFT特性造成的影響，“公開的數據在所有進行發表的企業中最為優異”（氧化物半導體的研究人員）。（消息來源:技術在線, 記者：大下淳一）







[ 本帖最後由 juliusko2004 於 2010-3-15 20:38 編輯 ]

patrick753

很高興看到台灣在技術上有很大的突破
不過
我比較好奇的是下面這一段話
''氧化物半導體TFT可驅動高精液晶面板和更大尺寸的有機EL面板''
但問題是高精液晶面板和更大尺寸的有機EL面板的需求在哪裡?
或者其應用面在哪裡?
目前絕大多數的影片
就是1080p
1080p還沒玩取代dvd呢
而台灣的電視影像還停留在480p
這樣
高精液晶面板的銷售點在哪裡呢?
沒有軟體呀

而有機EL面板目前還沒有看到真正量化的市場
這樣氧化物半導體TFT到底能有哪些應用
該不會只能賣給nasa吧
有沒有網友能指點一下迷津