低温多晶硅TFT-LCD制作技术的发展与趋势
低温多晶硅TFT-LCD异军突起
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维普资讯
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低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示技术（LTPSTFT
低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示技术（LTPS TFT北方彩晶集团谷至华2005年1月由于多晶硅电学性能上的优势，可以实现玻璃基板上的驱动集成（CHIP ON GLASS 简写COG）,系统集成（SYSTEM ON GLASS 简写SOG），可以现实更高分辨率，更快的响应速度，稳定性，可靠性更高的显示器件，低温多晶硅是TFT-LCD产业发展的方向。
该领域涉及主要产品及技术主要产品:手机、数码相机、便携视听产品，车载移动终端，高级计算机显示器等。
技术：低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器（Lp-Si TFT－LCD）技术涉及集成电路设计、信号转换、薄膜技术、液晶显示技术、激光技术、界面处理技术等，低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器是目前世界上最新的技术，代表了一个国家的平板显示产业的技术水平。
1.技术及产品发展现状LTPS TFT物理电学特性较a-Si TFT性能更加优异，具有更高的集成度，可以实现驱动电路的集成，甚至计算机系统的集成，外接元件大量减少，器件的性能得到大幅度提升，更加稳定，更加可靠，而器件的成本会更加低。
是平板显示技术的发展方向。
但是由于技术难度比较大，特别是大面积激光退火技术具有非常大的工艺挑战性。
目前只有日本东芝和松下在新加坡投资的4.5五代线可以生产17英寸的多晶硅液晶显示器，其他公司基本上只能处理手机和移动终端的小尺寸的多晶硅。
多晶硅TFT-LCD还是投影显示领域的核心技术之一。
是数字化电影院建设的关键部件，在教育、办公和大屏幕投影家庭影院领域也有巨大的市场。
随着LTPS技术的逐渐成熟，在未来的10年中，LTPS将成为平板显示领域的核心技术，有机电致发光，厚膜无机电致发光都需要LTPS技术，大尺寸液晶电视也期待着LTPS的应用。
LTPS作为平板显示器产业的重大潜在核心技术受到国际上科研和产业界的高度重视。
通过对早期TFT-LCDa-Si TFT生产线改造，投入少，可以使产业迅速升级。
目前国际上3代一下的非晶硅TFT-LCD生产线基本上都已经改造成为多晶硅生产线。
正文TFT-LCD
摘要知识经济的到来代表着人类逐步进入信息化社会。
数字技术、多媒体技术的迅速发展以及家庭与个个人电子信息系统的逐步推广，人们对信息的显示需求的要求越来越迫切、广泛，其要求也越来越高。
以往电视机与电脑显示器采用的CRT（阴极射线管）均有体积大、重量重、荧屏尺寸大小受限等缺点，替代CRT开发新一代的显示技术变得尤其必要与先觉性。
其中，平板显示(FPD)技术自20世纪90年代开始迅速发展并逐步走向成熟。
由于平板显示具有清晰度高、图像色彩好、省电、轻薄、便于携带等优点，已被广泛应用于上述信息产品中，具有广阔的市场前景。
在FPD是市场中，薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）凭着其低压、低功耗、显示信息量大、易于彩色化、寿命长、无辐射等优异特性占据整个平板显示技术的主导地位。
液晶显示器广泛应用于计算机和消费电子中，横跨1英寸到100英寸的市场，液晶显示器的市场规模巨大，已占平板显示市场的90%，因此，我国显示器产业将重点发展TFT-LCD领域。
本文首先介绍了TFT-LCD显示技术的发展概况，以及其的结构特点来整体认识TFT-LCD。
然后详细介绍了TFT-LCD制造的工艺过程，包括前段制程Array玻璃基板的制作、中段制程Cell玻璃基板的对盒及液晶的灌注、后段制程模块组装三大步骤并对其原理进行了阐述。
最后通过对市场的需求及发展现状的分析对其应用做了研究。
关键词 TFT-LCD的发展概况；结构特点；工艺过程；原理；市场应用第1章绪论什么是TFT-LCD？TFT-LCD即thin-film transistor liquid-crystal display的缩写，意即薄膜电晶体液晶显示器。
简单地说，TFT-LCD面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶，上层的玻璃基板是与彩色滤光片（Color Filter）、而下层的玻璃则有电晶体镶嵌于上。
当电流通过电晶体产生电场变化，造成液晶分子偏转，借以改变光线的偏极性，再利用偏光片决定画素（Pixel）的明暗状态。
2024年中小尺寸tft-lcd面板市场环境分析
中小尺寸TFT-LCD面板市场环境分析1. 概述随着电子产品市场的快速发展，TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）面板作为目前最主流的显示技术之一，广泛应用于手机、平板电脑、电视和汽车等产品中。
而中小尺寸TFT-LCD面板市场在嵌入式设备、消费电子和工业控制等领域具有重要地位。
本文将分析中小尺寸TFT-LCD面板市场的环境和影响因素，探讨其发展趋势和市场前景。
2. 市场规模据统计，2020年全球中小尺寸TFT-LCD面板市场规模达到xxx亿美元，并预计未来几年将继续保持增长。
其中，亚洲地区是该市场最大的消费地区，占据全球市场份额的xx%以上。
中国、韩国和日本等亚洲国家是该地区主要的中小尺寸TFT-LCD面板生产国家。
3. 市场特点中小尺寸TFT-LCD面板市场存在以下几个主要特点：3.1 技术进步TFT-LCD面板技术的不断进步推动了中小尺寸TFT-LCD面板市场的快速发展。
随着面板分辨率的提高、色彩的显示精度的提升以及对触控、曲面和折叠等新功能的实现，中小尺寸TFT-LCD面板能够满足消费者对更高质量显示体验的需求。
3.2 市场竞争中小尺寸TFT-LCD面板市场竞争激烈，市场上存在大量的厂商竞争份额。
主要的面板制造商包括三星、LG、京东方、友达等。
价格、品质、供应能力和客户服务等方面成为厂商竞争的重要因素。
3.3 应用需求多样化中小尺寸TFT-LCD面板市场应用需求多样化，不仅应用于消费电子产品如手机、平板电脑和电视，还广泛用于工业控制设备、医疗设备、汽车显示屏等。
不同应用领域对面板的特殊要求和定制化需求也促进了产品的发展和市场的增长。
4. 市场驱动因素中小尺寸TFT-LCD面板市场的发展受到多个因素的驱动：4.1 消费电子产品需求增长随着智能手机、平板电脑等消费电子产品需求的增长，中小尺寸TFT-LCD面板市场得到了巨大的发展机遇。
消费者对于产品的高清显示和触控交互等需求推动了面板市场的增长。
LTPS低温多晶硅技术浅析
LTPS低温多晶硅技术浅析一、LTPS简介低温多晶硅（Low Temperature Poly-silicon；LTPS，以下以LTPS代称）是平板显示器领域中的又一新技术。
继非晶硅（Amorphous-Silicon，以下以a-Si代称）之后的下一代技术。
Polysilicon (多晶硅) 是一种约为0.1至数个um大小、以硅为基底的材料，由许多硅粒子组合而成。
在半导体制造产业中，多晶硅通常经由LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)处理后，再以高于900C的退火程序，此方法即为SPC (Solid Phase Crystallization) 。
然而此种方法却不适合用于平面显示器制造产业，因为玻璃的最高承受溫度只有650℃。
因此，LTPS技术即是特別应用在平面显示器的制造上。
传统的非晶硅材料（a-Si）的电子迁移率只有0.5 cm2/V‧S，而低温多晶硅材料（LTPS）的电子迁移率可达50～200 cm2/V‧S，因此与传统的非晶硅薄膜电晶体液晶显示器（a-Si TFT-LCD）相比，低溫多晶硅TFT-LCD具有更高解析度、反应速度快、亮度高(开口率aperture ratio高)等优点，同时可以将周边驱动电路同时制作在玻璃基板上，达到在玻璃上集成系统（SOG）的目标，所以能够节省空间和成本此外，LTPS技术又是发展主动式有机电致发光（AM-OLED）的技术平台，因此LTPS技术的发展受到了广泛的重视。
二、非晶硅（a-Si）与低温多晶硅（LTPS）的区别一般情况下低温多晶硅的制程温度应低于摄氏600℃，尤其对LTPS区别于a-Si制造的制造程序“激光退火”（laser anneal）要求更是如此。
与a-Si相比，LTPS的电子移动速度要比a-Si 快100倍，这个特点可以解释两个问题：首先，每个LTPS PANEL 都比a-Si PANEL反应速度快；其次，LTPS PANEL 外观尺寸都比a-Si PANEL小。
ltps工艺技术介绍
ltps工艺技术介绍LTPS工艺技术，全称为低温多晶硅技术（Low Temperature Poly-Silicon），是一种在低温下制备多晶硅的工艺技术。
它在显示屏制造领域广泛应用，特别是在智能手机和平板电脑的屏幕制造上。
LTPS工艺技术相对于传统的TFT-LCD工艺技术具有很多优势，下面我们来介绍一下。
首先，LTPS工艺技术可以制造出更高分辨率和更高精度的屏幕。
多晶硅的晶粒更小，可以在同样的面积上装下更多的晶粒，从而提高分辨率。
同时，LTPS工艺技术可以制造出更细腻的像素点，使显示效果更加细腻和真实。
其次，LTPS工艺技术可以提高屏幕的响应速度。
在传统的TFT-LCD工艺技术中，液晶分子移动的速度有限，导致刷新速度较慢，容易出现动态模糊现象。
而LTPS工艺技术采用了更高质量的多晶硅材料，可以使晶体管开关速度更快，从而提高屏幕的响应速度，减少动态模糊现象的发生。
另外，LTPS工艺技术可以节省能源和降低功耗。
在传统的TFT-LCD工艺技术中，需要使用背光模组来提供光源，而LTPS工艺技术采用了自发光的设计，可以直接通过薄膜晶体管激活像素，减少了能量传递过程中的损耗，从而达到节能和降低功耗的效果。
此外，LTPS工艺技术还可以制造出更薄更轻的屏幕。
相比于传统的TFT-LCD工艺技术，LTPS工艺技术所需要的驱动电路更小更精简，可以减少屏幕的厚度和重量，提高设备的便携性。
最后，LTPS工艺技术还可以提高屏幕的可靠性和寿命。
多晶硅具有更好的稳定性和耐用性，可以抵抗氧化和老化的影响，从而延长屏幕的使用寿命。
同时，LTPS工艺技术可以减少杂散电流和漏电流的发生，提高屏幕的稳定性和可靠性。
总之，LTPS工艺技术在显示屏制造领域具有广泛的应用前景。
它可以制造出更高分辨率、更高精度、更快响应速度、更节能、更薄轻、更可靠的屏幕，满足了现代科技产品对屏幕显示质量的要求，推动了智能手机和平板电脑等设备的发展。
随着技术的进步和创新，相信LTPS工艺技术在未来还将有更多的突破和应用。
低温多晶矽TFT-LCD介绍
低温多晶矽TFT-LCD介绍
可靠
一、什么是LTPSTFT-LCD
低温多晶矽(LTPS)TFT-LCD是由现代尖端技术开发而成的一种新型的
液晶显示器(LCD)，采用的是低温多晶硅(LTPS)技术，它具有高分辨率、
高灵敏度、快速响应时间和耐久性的特点，比普通液晶材料具有更好的性能。
它可以实现更高的亮度、灵敏度、动态范围和更高的抗反射效果。
二、LTPSTFT-LCD的结构原理
低温多晶矽(LTPS)TFT-LCD的结构由四层构成，分别是氧化层、多晶
硅晶格层、TFT层和像素层。
其中，氧化层是TFT-LCD屏的基础，它可以
把几百块硅晶体和其它电子元器件连在一起，而TFT层可以确保每个像素
变得足够灵敏，以便更好地显示图像。
此外，多晶结构可以确保硅晶体的
尺寸和厚度足够小，以便确保具有更逼真的画面和更高分辨率的画面效果。
三、LTPSTFT-LCD的特点
1、低温多晶矽(LTPS)TFT-LCD的显示分辨率非常高，它一般比普通
液晶材料的分辨率高出3-5倍，并且具有较高的响应速度，可以达到1ms
以下。
2、具有更高的亮度、灵敏度、动态范围和更高的抗反射效果。
由于LTPS技术的使用，LTPSTFT-LCD具有更强的耐热性，可以抵抗比普通液晶
材料的耐热性更高的热能冲击，以及长时间的高温环境。
2024年TFT-LCD市场规模分析
2024年TFT-LCD市场规模分析引言薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD）是一种使用薄膜晶体管作为电流开关的液晶显示器技术。
TFT-LCD具有高分辨率、色彩表现力强、视角宽广等特点，已成为目前主流的显示技术之一。
本文将对TFT-LCD市场规模进行分析。
市场概况TFT-LCD市场规模是指特定时期内，全球TFT-LCD产业的总产值。
根据市场调研机构的数据，TFT-LCD市场规模持续增长，并且预计在未来几年内将保持稳定增长态势。
该市场的增长主要受益于以下几个方面：1.消费电子产品需求的增长：随着人们对高质量显示的需求增加，TFT-LCD在智能手机、平板电脑、电视等消费电子产品中的应用不断扩大，推动了市场需求的增长。
2.工业领域对显示技术的需求：TFT-LCD在工业自动化、医疗器械、车载显示等领域的应用也在不断增加，对市场规模的增长起到了积极的推动作用。
市场分析地域分布TFT-LCD市场的地域分布主要集中在亚洲地区，尤其是中国、日本和韩国这三个国家。
这些地区拥有完善的TFT-LCD生产链条和技术积累，并且享受有利政策支持，成为全球TFT-LCD产业的核心地区。
此外，北美和欧洲地区也在逐步加大对TFT-LCD产业的投资。
应用领域TFT-LCD广泛应用于各个领域，其中以消费电子产品市场规模最大。
智能手机、平板电脑和电视等消费电子产品的普及和更新速度快，带动了TFT-LCD市场需求的持续增长。
同时，工业领域对显示技术的需求也在增加，尤其是工业自动化和车载显示领域。
竞争格局TFT-LCD市场的竞争格局较为激烈，主要由少数几家大型企业垄断。
这些企业拥有领先的技术和生产能力，具有较大的市场份额。
同时，新兴的TFT-LCD企业也在不断涌现，通过技术创新和成本优势不断挑战传统巨头的地位。
市场前景TFT-LCD市场具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。
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低温多晶硅TFT-LCD制作技术的发展与趋势
newmaker
摘要人类正在进入信息时代，在这一时代，作为显示技术，薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）越来越被市场看好，因为该技术具有低功耗，高分辨率等优点。
TFT-LCD可分为非晶硅（a-si）与多晶硅（p-si）以及单晶硅（s-si）等型，相比之下，p-siTFT-LCD更能克服电源的不稳定以及对大规模集成电路（LSL）的依赖，从而能大大降低成本，所以p-si TFT-LCD成了目前研制与开发LCD的主流。
一、前言
依据加工的温度，p-si TFT又可分为低温与高温TFT（LTPS-TFT与HTPS-TFT）两类。
由于加工的温度不同，用它们制作的TFT-LCD便有着如表1所示的差异。
从表1可以得知LTPS TFT-LCD 器件要比HTPS TFT-LCD器件具有更低的成本，更简明的工艺和更大的应用范围，因而近来得到了广泛的研究与发展。
表1 LTPS与HTPS TFT-LCD的比较
二、LTPS TFT-LCD技术的回顾
对LTPS TFT-LCD技术的研究起始于上世纪80年代中期：1984年，4.32cm屏对角线的产品问世;1996年，6.35cm屏对角线的产品问世；1998年，日本东芝公司开始批量生产LTPS TFT-LCD 器件，其尺寸已达38.1cm，分辨率也达到了UXGA级。
表2 两种门结构的TFT
三、LTPS TFT-LCD器件的基本结构
LTPS TFT-LCD器件多为等平面金属氧化物半导体（CMOS）式的（图1）。
之所以采用这种结构，是因为它具有高速、低功耗以及设计余地大等优点。
这种结构是以离子注入形成能自动与门校准的信号源与道沟；其道沟是浅注入道沟，能够通过减少沟边电场来提高可靠性。
对通道则施加调节电路所需的阀值电压。
器件的门绝缘层是以等离子体化学气相沉积（PE-CVD）法制作的。
在其下涂有SiN/SiO2层，用于阻止Na由基底玻璃的扩散，门材料为钨钡合金，具有P=12μΩ/cm的低电阻。
图1 两种LTPS TFT的结构
LTPS TFT-LCD器件有底门结构与顶门结构两种类型。
顶门结构的TFT与大规模集成电路晶体管十分相似。
由于它的表面与道沟重选，故其寄生电客可通过门自校准减至最小，从而使功耗降低，并在进行ELA（激发激充焙烧）工艺时能较容易地得到均匀的p-si TFT；而底门结构却因需要确保其介电性与可靠性而难以形成门绝缘层，从而会造成p-si表面的污染。
表2是两种门结构TFT的对比。
它表明，顶门TFT易于取得高电子—空穴场效应范围；并且它不象TFT那样要制作一小于20度斜角锥金属门电极，从而需在角锥区对a-si膜再晶化并连续改变通道区p-si膜颗粒的尺寸，所以难以控制实施ELA的条件。
因而在所有性能上，顶门TFT均要优于底门TFT，所以在未来顶门结构为LTPS TFT的主流结构。
图2 两种门结构的LTPS-LCD工艺流程
四、LTPS TFT-LCD的工艺状况与发展
图2是两种门极结构的LTPS TFT-LCD制作工艺流程，本文将在以后各节作讨论。
4.1 PECVD工艺
在制作LTPS TFT-LCD器件中，PECVD工艺用于在基底上制作a-si预置膜。
这种方法适合于批量生产LTPS TFT-LCD器件。
目前使用的PECVD设备已经发展到第四代。
在这一过程中，制作的a-si 以及SiN膜的均匀度与质量均有了较大的提高。
但是各代设备的投资效益却呈下降趋势（表3）。
目前正通过改进等离子体曝射、催化CVD法、免脱氧工艺等方法来提高投资效益。
表3 各代PECVD设备的投资效益
4.2 ELA工艺
ELA工艺在制作LTPS TFT-LCD器件时，主要是用于对p-si薄膜进行晶化，而良好的p-si膜是制备高性能器件的必要条件之一。
晶化是通过改变粒度尺寸来改进p-si膜的表面形态并提高其场效应迁移率进行的；目前的ELA工艺已取得了400cm2/N秒以上的迁移率。
但采用这种方法时，迁移率的提高受限于表面之颗粒边界发生的溅射，故需进一步改进P道沟的性能。
对于不同尺寸的基底实施ELA工艺所取得的生产率是不同的（表4）。
ELA工艺的产品质量还与其功率与光束的波长有关（图3）。
目前的ELA工艺采用的多为准分子激光器，其能量被控制在530～670mJ。
采用涂铬玻璃基底有助于制作均匀的p-si薄膜;但要制作高度均匀的薄膜，则需要提高准分子激光峰值间的能量稳定性。
可用于对p-si薄膜进行晶化的方法还有MIC（金属诱化晶化）、SPC （固相晶化）等方法，因在制作LTPS TFT之p-si薄膜方面不如ELA工艺使用得那样普遍，故不赘述。
表4 在不同尺寸基底上实施ELA的生产率
4.3离子注入与激活工艺
离子注入是用于控制p-si TFT-LCD器件的阈值电压，并形成电子空穴源与道沟的。
图4为两种门结构之LTPS P-Si TFT-LCD器件的离子注入步骤。
目前已用非基团隔离的离子注入技术取代了离子填充法，因而有益于以低能量大面积制作P-Si TFT；但是这种方法有一个缺点，即难以精确地控制掺
杂量。
图3 在ELA工艺中，作为基底尺寸函数之激光能量与膜表面颗粒度的关系
离子注入可以分为掺杂（I/D）与植入（I/I）两种方式。
因I/D法的掺杂量大于I/I法的，并且采用I/D 法时离子的能量较高，所以采用I/D法时，基底的温度也会比采用I/I法时的高。
但I/D法有对掺杂量控制不稳的缺点。
在生产率方面，I/I法要高些，因此在进行大剂量离子注入时，宜用I/D法，反之则适于用I/I法。
对注入的掺杂物离子要进行激活。
目前已有了ELA、RTA（快捷热焙烧）以及炉内热焙烧等到方法，这些方法各有其优缺点（表5），而目前较为通用的是ELA法。
表5 各种激活掺杂离子的方法比较
4.4 门绝缘层的氧化
高质量的门绝缘层对制作出高性能LTPS p-Si TFT来说，是十分重要的。
要制取高质量的门绝缘层，就需要对门绝缘层进行必要的氧化。
在制作p-Si TFT来说，目前已有了不采用传统PECVD的方法;因为如采用这种方法，所用的N2O气体中的氨会使氧化好的门绝缘层（SiO2膜）出现缺陷，因而
在新方法中采用了TEOS（四乙基氧硅烷）气体；这是因为其在等离子体内的高分解率会在基底近表面处产生高浓度的氧，有助于减少门绝缘层SiO2膜的缺陷。
图4 两种门结构之LTPS p-Si TFT-LCD的离子注入步骤
4.5 光刻技术
光刻工艺与LTPS p-SiTFT-LCD器件的分辨率与校准精确度关系密切。
目前用于制作p-Si TFT-LCD 器件的光刻设备已发展到第四代。
表6是各代p-Si TFT光刻设备的性能比较。
即使是第四代光刻设备，也还存在着继续提高分辨率与校准精度的余地。
五、结束语
LTPS p-Si TFT-LCD技术的优势与应用潜力使其在未来会有一个很大的发展。
表7即是这种技术的发展趋势。
该技术的发展必将有力地促进TFT-LCD技术的整体发展，使更多新型高性能p-Si
TFT-LCD器被推出，而这些新型p-Si TFT-LCD器件的应用也必将会大大方便人们未来的工作与生
活。
(end)。