Анализ и применение технологии TFT

1. Введение в TFT

　　TFT — это аббревиатура английских инициалов Thin Film Transistor. Он имеет двойные характеристики «активного (переключающего, усиливающего)» транзистора и «тонкого» «тонкопленочного». Он сочетается с плоскими дисплеями (такими как LCD, Модуль OLED-дисплеяи т.д.) для формирования современных плоскопанельных телевизоров (TFT-LCD, TFT). -OLED), TFT является одним из ключевых компонентов ядра.

　　 Обычно активным материалом TFT является кремниевая пленка. По структуре кремниевой пленки транзисторы делятся на аморфный кремний TFT (a-Si TFT), поликремний (p-Si TFT) и монокристаллический кремний MOSFET (c-Si MOSFET). Кроме того, TFT, изготовленные из органических материалов, называются органическими TFT (или OTFT).

　　 Тонкопленочные транзисторы широко рекламировались и применялись с тех пор, как они были изобретены в 1960-х годах, и скорость их разработки зашкаливает. От аморфного кремния TFT до поликремния TFT, от высокотемпературного поликремния TFT до низкотемпературного поликремния TFT технология становится все более и более зрелой, и объекты приложений эволюционировали от простого управления ЖК-дисплеем до управления как ЖК-дисплеем, так и OLED, и даже электронными бумага. С постоянным улучшением уровня полупроводниковых технологий размер пикселя постоянно уменьшается, а разрешение экрана дисплея также становится все выше и выше.

　　Жидкокристаллический дисплей с адресацией TFT стал ведущей технологией жидкокристаллического и даже всего плоского дисплея с его большой емкостью, высокой четкостью и полноцветным видеодисплеем. Смежные высокотехнологичные отрасли также стали основным направлением инвестиций в настоящее время. Технология производства TFT играет ключевую роль в жидкокристаллических дисплеях, к которым она обращается, и ее исследования и разработки всегда были в центре внимания исследований.

　　 Во-вторых, способ вождения дисплея

　　 И жидкокристаллический дисплей, и OLED-дисплей делятся на две категории: активный дисплей и пассивный дисплей. Для ЖК-дисплея он разделен на пассивный (пассивный) ЖК-дисплей, например: цветной-STN-ЖК-дисплей, СТН ЖК, TN-LCD и др.; активный (активный) дисплей диска LCD, например: TFT-LCD. Для OLED-дисплея он делится на пассивный (пассивный) дисплей OLED (PMOLED) и активный (активный) дисплей OLED (AMOLED).

Пассивный (пассивный) дисплей диска OLED или LCD обычно может отображать менее 200 строк одновременно, поэтому для отображения большего количества строк для достижения высокой четкости необходимо использовать активный (активный) режим отображения диска, а именно TFT-LCD, АМОЛЕД. Активные (активные) методы отображения дисков включают технологию изготовления TFT.

　　 3. Тонкопленочная технология TFT

1. Пленка аморфного кремния. Технология тонкопленочных транзисторов из аморфного кремния была предложена в 1970-х годах. После почти 30 лет неустанных усилий ученых со всего мира теперь все линии по производству жидкокристаллических дисплеев (ЖК-дисплеев) седьмого поколения и выше автоматизированы, а технология промышленного производства является достаточно зрелой. На сегодняшний день он превратился в основной продукт жидкокристаллического дисплея в мире, и целью дальнейшего развития является увеличение размера экрана и снижение производственных затрат. Технология TFT на основе аморфного кремния имеет преимущества зрелого процесса подготовки, относительно простой, высокой производительности и подходит для производства на больших площадях. Недостатком является то, что TFT имеет только устройства N-типа, а подвижность составляет всего 0,5-1,0 см2/Вс. Поэтому сложно подготовить высокопроизводительные, полностью интегрированные, ультратонкие и компактные модули дисплея с использованием технологии TFT на основе аморфного кремния. Технология TFT на основе аморфного кремния не может использоваться для OLED-дисплеев с активным приводом высокого разрешения.

2. Пленка поликремния (поли-Si). Тонкопленочные процессы поликремния в основном делятся на две категории:

　　 (1) Высокотемпературный процесс относится к температуре выше 900 ℃ в течение всего процесса. Высокотемпературный процесс может использовать только дорогой кварц в качестве подложки, а характеристики TFT хорошие. Высокотемпературный процесс подходит только для небольших и средних экранов или серий проекционных экранов.

　　 (2) Низкотемпературный процесс, температура в течение всего процесса ниже 600 ℃. Экраны дисплея большего размера можно изготавливать на дешевых стеклянных подложках с использованием низкотемпературных процессов. Низкотемпературные поликремниевые (LTPS) TFT широко используются в активных (активных) накопителях, дисплеях TFT-LCD и AMOLED благодаря низкому энергопотреблению, небольшому весу, тонкому профилю, высокому току питания и системной интеграции. Ключ к процессу поликремниевых TFT заключается в том, как приготовить высококачественную поликремниевую пленку на большой площади при низких затратах. В настоящее время методы получения поликремниевых материалов включают быстрый отжиг (RTA), эксимерную лазерную кристаллизацию (ELC), твердофазную кристаллизацию (SPC), непрерывную латеральную кристаллизацию (SLS) и технологии низкотемпературного поликремния, индуцированного металлом (MIC).

　　 Технология низкотемпературного поликремния LTPS TFT может полностью решить проблемы, которые аморфный кремний TFTтехнология не может решить. Особенно после 2000 года из-за избыточных мощностей a-Si TFT японские, корейские и тайваньские производители активно инвестировали в LTPS TFT, что дало LTPS TFT больше возможностей для развития в следующие несколько лет. Особенно в связи с недавним быстрым ростом рынка панелей малого и среднего размера разработка поликремниевых TFT вступила в золотой век. LTPS TFT уже давно считается незаменимой технологией для ЖК-дисплеев следующего поколения.

　　3. Органический тонкопленочный TFT. Самоочевидно, что появление органических ТПТ создаст сильную конкуренцию существующим ТПТ на аморфном кремнии. Это будет основная технология гибкого дисплея нового поколения. Экран дисплея, изготовленный с использованием гибкой технологии отображения, можно свернуть, как холст, и он может стать важным элементом будущего мира дисплеев, как жидкокристаллические дисплеи.

　　Из-за использования органических материалов он имеет характеристики гибкого дисплея, поэтому он не только ударопрочный, но также легкий и небольшой по размеру. Мало того, что изменился внешний вид дисплея, среда приложения также была значительно расширена и разнообразна. Дисплей печатается на листе пластиковой пленки с использованием процесса с рулонной лентой, аналогичного процессу печати газет, что может значительно снизить производственные затраты.

Исследования OTFT проводились на международном уровне в течение почти 20 лет, но разработка и обработка высокопроизводительных устройств, снижение затрат на обработку и синтез органических полупроводниковых материалов с высокой мобильностью и устойчивостью к окружающей среде всегда были исследовательскими и техническими узкими местами. Существенного прорыва пока не произошло. В целом, международные исследования в области гибкой электроники все еще находятся в зачаточном состоянии, с огромными технологическими прорывами и пространством для патентных заявок.

　　 В-четвертых, применение TFT-дисплей (в основном следующие четыре категории)

　　1. Портативный дисплей: видеомобильный телефон, видео КПК, видео электронная книга и т. д.;

　　2. Дисплей автомобиля: GPS, дисплей безопасного вождения, мультимедийный дисплей и т. д.;

　　3. Дисплей компьютера: ноутбук, монитор и т. д.;

　　4. Бытовая техника и офисные дисплеи: телевизоры, интернет-терминалы, электронные газеты и т. д.

Короче говоря, технология TFT лежит в основе индустрии плоских дисплеев. Он имеет характеристики капиталоемких, талантливоемких и технологичных. Выходная мощность панелей высока, а эффект агломерации отрасли очевиден.