精通LCD中α-Si、LTPS、IGZO显示区别及制造工艺

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精通LCD中α-Si、LTPS、IGZO显示区别及制造工艺

精通LCD中α-Si、LTPS、IGZO显示区别及制造工艺

1精通LCD中α-Si、LTPS、IGZO显示区别及制造工艺2CONTENTSα-Si IGZOA C LTPSB显示技术工艺-TFT LCDTFT概念TFT(Thin Film Transistor)是指薄膜晶体管,意即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动。

薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管。

T(Transistor)是指晶体管。

晶体管,本名是半导体三极管,是内部含有两个PN结,外部通常为三个引出电极的半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。

晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。

在TFT中的晶体管均为场效应晶体管,简称“场效应管”。

LCD:液晶显示。

液晶面板由背光板、偏光片、玻璃基板、TFT、彩色滤光片等组成。

由电压控制液晶分子的扭转角度来控制液晶显示。

Video Data Timing ControlPower Supply CircuitBack-LightLCD Timing Controller PC InterfaceBack-Light Power SupplyTFT-LCD ArrayData DriverScan DriverLTPS TFT-LCD Panel I/O InterfaceI/O InterfaceX1X2X3072Y1Y2Y768Scan DriverData Driver Block 1Block 2Block 3Block 4Glass SubstrateBuffer Level Shifter Shift RegisterSpacerLCAlignment Layer TFT-Array SubstrateColor Filter SubstrateBlack MatrixColor Filter -Green PixelPolarizerPolarizerPixel ElectrodeTFT显示技术工艺-TFT LCD我们来看看这个电路图,这里我们不讨论显示器的各种驱动控制方式,什么静态驱动、动态驱动,什么行扫描、列寻址,统统不管。

平板显示行业知识介绍

平板显示行业知识介绍

菜鸟也能说出个1、2、3 ——平板显示行业知识介绍2017为什么要了解屏幕?工作需要生活需要12终端产品发展TFT-LCD 的结构与工作原理 TFT-LCD 显示特性 OLED 答疑 目录Contents1974第一部手机MOTODTNA TAC 摩托罗拉工程师 Marty Cooper成为了世界上第一个用手机拨出号码的人1983世界上第一部带单色显示屏手机MOTO DTNA TAC1997 第一款彩屏手机1999第一款内置游戏手机2005NOKIA 第一批智能机2007 第一部 iPhone 2008 第一部 android 手机2003第一款 游戏手机2001第一款 拍照手机2013各厂商 顶配机型到底屏幕又改变了什么?材质 / 色彩 / 分辨率 / 尺寸材质 / 色彩 / 分辨率 / 尺寸20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代液晶显示作为 大型产业快速发展21世纪头10年液晶成为FPD 产业龙头老大 拥有极广的应用领域 多样化的显示技术TN 液晶字段式显示计算器 电子表STN 液晶单纯矩阵驱动便携式信息设备A-Si-TFT有源矩阵驱动PC 用(笔记本监视器)LTPS-TFT 大视角 高响应速度电视 手机 平板等 多样化的技术和制品1 2 34材质STN/CSTNSTN 屏功耗小省电是最大的优势画面对比度低 图像残影 可视度差 材质TFT TFT 屏景象清晰画面流畅、色彩丰富但是亮度不够 对比度差 非常耗电材质/ 色彩/ 分辨率 / 尺寸黑白1600万色材质/ 色彩/ 分辨率/ 尺寸分辨率FHDHDVGA3.5 5 6.5屏幕尺寸400ppi300ppi200ppiiPhone3.5”165ppiiPhone43.5”330ppiiPhone54”326ppiFHD6.3”未来?Lumia 8003.7”252ppiHTC new one4.7”469ppiGalaxy s45”440ppigalaxy s34.8”306ppigalaxy mega6.3”233ppigalaxy note5.3”285ppigalaxy note35.7”386ppigalaxy note25.5”267ppiLG optimus g25.5”401ppiGalaxy s24.3”217ppiGoogle Nexus 44.7”312ppiMOTO RAZR4.3”256ppi●多用途、个性化的市场需求 加速了显示技术的创新 ●终端设备的发展和应用带动 了平面显示行业的技术变革高刷新 频率高PPI 480+高色度 1600万色低响应 时间80s00s90s10s70s 无源黑白 液晶屏技术 多元化FlexibleEPDOLED3D110’+2’窄边框 拼接多材质MVAIPSIGZOLTPSa-Si全尺寸宽视角178°FPD技术发展概况Part 1 1.3 显示技术树状图自发光型FPD 非发光型FPD 等离子体显示(PDP)电致发光显示(EL)发光二极管(LED)无机 LED有机 LED小分子型(OLED)高分子型(PLED)液晶显示(LCD)AM-LCD(TFT)PM-LCDTN-LCDa-Si(非晶硅)p-Si(多晶硅)氧化物 TFT高温p-Si(HTPS)低温p-Si(LTPS)电泳显示(EPD)其他显示场致发射显示(FED)真空荧光显示(VFD)STN-LCD平板显示器终端产品发展TFT-LCD 的结构与工作原理 TFT-LCD 显示特性 OLED 答疑 目录ContentsPart 2 TFT-LCD的结构 2.1 什么是TFT偏光片玻璃彩色滤光膜ITO液晶分子ITOTFT玻璃偏光片背光源终端产品发展TFT-LCD 的结构与工作原理 TFT-LCD 显示特性 OLED 答疑 目录ContentsPart 3 TFT-LCD 显示特性 3.1 液晶排列技术IPS VATNS-IPS 、AS-IPS 、IPS-PRO 、AH-IPS FFS 、AFFS 、HFFS 、MVA 、PVALCD92.590.983.731.828.3 27.7 15.25.0102030405060708090100导光板 (7.5%)反射板 (1.7%) 扩散板 (8.0%) 偏振片 (62.0%) ITO (11.0%)液晶 (2.0%) TFT 面板 (45.0%)CF (67.0%) 背光源亮度为100nit最终透过面板的光亮度只有5nitTFT-LCD 的透过率只有3%~10%左右Black Matrix储存电容透光区域信号线TFTTFT a-Si(非晶硅)p-Si(多晶硅)氧化物 TFT高温p-Si(HTPS)低温p-Si(LTPS)CG Si(连续晶界硅)- IGZO100倍50倍1/51/5以下300ppi350ppi500ppi10G8.5G6G1 1低高适中可用于OLED、柔性A-Si IGZO LTPS电子迁移率TFT尺寸面板像素基板尺寸制造成本前瞻应用叁贰壹功耗水平显示性能成本控制驱动面板消耗电力背光灯消耗电力耗电量低降至1/3以下现阶段LCD 未来IGZO LCDa-Si 264 ppiLTPS 326 ppi7W 2.6W减少58%叁贰壹功耗水平显示性能成本控制a-si TFT特色1:TFT小型化特色2:配线细IGZO TFT LTPS TFTa-Si IGZO LTPS20~50倍100倍以上低电子迁移率高电子迁移率广泛应用于TV、PC、平板、中低端手机等未来将广泛应用与高精细电视、平板及中端手机广泛应用高精细中小尺寸移动终端产品叁贰壹功耗水平显示性能成本控制a-Si IGZOLTPS10代线 8.5代线6代线横向像素×竖向像素1280 × 72016 : 9ppi = 横向(Pixel)2 纵向(Pixel)+ 2 屏幕尺寸(inch)4:33:216:105:317:916:9qVGA 320×240VGA640×480SVGA800×600XGA1024×768QXGA2048×1536UXGA1600×12001152×7681440×9601280×854WXGA1280×800WUXGA1920×12002K2048×1080WVGA800×480WXGA1280×768HD1280×720FHD1920×1080QHD2560×1440WQXGA2560×16001280 × 720HDQuarter VGAHalf VGAWide VGAQuad VGA640/2 480/2640/2 480800× 480640×2 × 480×21024 × 768XGA640 × 480VGA单位像素单位像素条形排列镶嵌式排列三角形排列单位像素RGBW排列可达到一般显示面板2倍的亮度制造高解析度的面板有技术挑战颜色交界处会出现白边或是整体图片色彩饱和度不足单位像素传统RGB排列PENTILE排列) LCD RGB1280×720 4.8” OLED Pentile 1280×720 4.7” ppi =横向 (Pixel)2 纵向 (Pixel)+ 2屏幕尺寸(inch)312ppi306ppi 233ppi×23(LCD RGB 1280×7204.8”312ppiOLED Pentile 1280×720 4.7”306ppi LCDRGB1280×720 4.8”312ppiLCDRGB1920×1080 5.0”441ppi LCDRGB1136×640 4.0”326ppiPart 3 玻璃基板尺寸和GEN关系TFT-LCD显示特性 3.6 次像素排列终端产品发展TFT-LCD 的结构与工作原理 TFT-LCD 显示特性 OLED 答疑 目录ContentsPart 4 OLED答疑 4.1 OLED相关名称介绍AM-OLED PM-OLEDOLEDPLED AMOLEDSuper AMOLEDSuper AMOLED HDSuper AMOLED Advanced终端产品发展TFT-LCD 的结构与工作原理 TFT-LCD 显示特性 OLED 答疑 目录Contents保护玻璃触摸屏显示屏X轴Y轴Cover LensCover LensCover Lens X/Y Channel Glass Type GG2 GG OGS/TOLAdhesive layer X Channel GlassY Channel Adhesive layerLCMAdhesive layerX/Y Channel GlassAdhesive layerLCMAdhesive layerLCMStructureTP TP TPCover Lens X Channel Cover Lens Cover Lens Cover LensFilm Type G/F G/FF GF2 GFAdhesive layer Y ChannelFilm Adhesive layerLCM Adhesive layerFilmX ChannelAdhesive layerY ChannelFilmAdhesive layerLCMAdhesive layerX ChannelFilmY ChannelAdhesive layerLCMAdhesive layerX/Y ChannelFilmAdhesive layerLCMStructure TPTPTP TPCover LensCover LensAdhesive layer Adhesive layer Cover LensAdhesive layer LCM LCM Film Type On-cell In-cell StructurePolarizing Touch SensorGlass Polarizing GlassColor Filter Liquid Cystal Color Filter Liquid CystalTFTGlassPolarizingTouch Sensor TFTGlass PolarizingOn-cell-OLED AMOLED Touch SensorGlassOLED TFTGlass。

LCM基础知识讲解(实用)

LCM基础知识讲解(实用)

7、关键 器件采购周期
8、LCM影响外观标准的一些原因和外观的讨论
9、针对项目中出现问题的讨论
创造精彩 引领视界
1、LCM显示原理
LCD工作原理
创造精彩 引领视界
2.LCM分类 • 按显示模式分:
TN:视角窄、良率高、厚度厚 IPS:视角宽、良率低、厚度薄
• 按玻璃制程分:
a-Si: PPI较低、透过率、功耗一般、工艺成熟良率高 LTPS:高解析度、高透过率、低功耗、窄边框、良率低
3.1 各个部件的功能-LCD
LCD组件分解图:
上偏光片 CF TFT
偏光片、玻璃、液晶三大件联 合作用:透过其的光形成偏振 光,液晶控制光透过与否。
下偏光片
创造精彩 引领视界
3.1.1 各个部件的功能-偏光片
偏光片:起到将入射光分解成相互垂直 的2种偏光成分的光,而只通过其中一种 成分,吸收并分解另一种成分的作用.
7.1 来料检验标准:
缺陷内容
标准要求
允许数量
点缺陷(黑白点、针 孔、异物、片污)
线缺陷(黑白线、划 痕)
偏光片不良
Mura
Φ≤0.10
不计
0.10<φ≤0.20
3
0.20<φ
不允许
W≤0.03
不计
0.03<W≤0.05, L≤5.0 3
0.05<W
不允许
φ≤0.20
不计
0.20<φ≤0.50
3
0.50<φ
除背光外其他物料样品大致交期: LCD a-Si:8周,一般样品用库存 LCD LTPS:10周,一般用库存 FPC:2周,如果FPC上有特殊元件交期较长,以特殊元件采购交期为准 POL:2~4周,取决于不同供应商和交付方式

LCD基础知识及制造工艺流程介绍

LCD基础知识及制造工艺流程介绍

02
LCD制造工艺流程
玻璃基板加工
玻璃基板清洗
去除玻璃表面的杂质和 污垢,保证基板的洁净
度。
涂布光刻胶
在玻璃基板上涂布光刻 胶,用于保护下面的材
料。
曝光与显影
通过曝光和显影,将光 刻胶上的图案转移到玻
璃基板上。
去胶和蚀刻
去除多余的光刻胶,并 对玻璃基板进行蚀刻处
理,形成像素阵列。
彩色滤光片制作
后视镜
部分汽车后视镜采用LCD显示屏, 提高夜间或恶劣天气下的可视性。
LCD在其他领域的应用
医疗器械
工业控制
LCD技术在医疗设备中广泛应用,如 监护仪、超声波诊断仪等,提供高清 晰度的图像。
在工业自动化领域,LCD显示屏用于 各种控制面板和仪器仪表,方便操作 和维护。
航空航天
LCD显示屏在航空航天领域用于飞行 控制、导航系统等关键部位,确保安 全可靠。
LCD的工作原理
要点一
总结词
LCD的工作原理主要涉及到背光板、液晶层和偏振片等组 件的作用。当电流通过背光板时,会产生光线,光线经过 液晶层和偏振片调制后形成图像。不同的LCD类型和结构 在具体工作原理上略有差异。
要点二
详细描述
LCD的基本工作原理是利用液晶的物理特性进行光调制。 背光板负责提供均匀分布的光线,这些光线随后穿过液晶 层。液晶分子在电场的作用下发生排列变化,对光线进行 调制,最后通过偏振片,形成可以观察到的图像。不同的 LCD类型在具体结构和工作原理上略有差异,例如彩色 LCD需要额外的彩色滤光片来生成彩色图像。
像素密度
像素密度,也称为分辨率密度,是指每英寸屏幕中的像素数 ,它反映了屏幕的精细程度。像素密度越高,显示效果越细 腻。

IGZO 技术解析

IGZO 技术解析
IGZO 与非晶质硅(a-Si)材料相比,电子迁移率较 a-Si TFT 快 20 到 50 倍, IGZO 使用铟、镓、锌、 氧气,取代了传统的 a-Si 现用图层,可以大大降低液 晶屏幕的响应时间,缩小电晶体尺寸,提高液晶面板画素的开口率,较易实现高 精细化,由此将简单的外部电路整合至面板之中,使移动装置更轻薄,耗电量也 降至之前的三分之二。
提高了亮度,降低功耗,可以让透过更多的光线,减少光通量的损失; 5、良好的均匀性和稳定性:IGZO 同样是采用非晶,因为单晶的制备非常的昂 贵,而多晶的导电性很不均匀,很容易像素点之间亮度不一致。非晶胜在导电性 均匀又便宜,性质不好,但在目前工业应用上是足够的。 6、可控制 TFT 材料的金属成分和沉积参数; 7、提供更低的功耗和更快的响应时间(功耗与 OLED 接近,但厚度比 OLED 高 25%左右); 8、可生产高像素密度(更大的分辨率)驱动更高刷新率(240Hz 或更高)的液 晶面板; 9、IGZO 具有很好的弯曲性能,能够很好的配合柔性 OLED,同样可用于生产 OLED 面板。
五、IGZO-TFT 与 a-Si TFT 液晶显示比较 与目前主流液晶屏幕采用的非晶质硅(a-Si TFT)相比,IGZO 的优点包括:
1、低温:可在灵活或低成本的苏打石灰衬底上使用 PVD 制作工艺; 2、可以以相对较低的成本在常规 a-Si TFT 线路上的装配式以及在更大代数的液 晶面板生产线切割 (夏普可以用十代线切割 IGZO 面板); 3、IGZO 的光滑表面能提供更干净的界面,以提供更高的分项数字领域大门绝 缘子 4、IGZO-TFT 透明,而且对可见光不敏感,所以大大增加了器件开口率,从而
IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)为氧化铟镓锌的缩写,它是一种薄膜电晶 体技术,在 TFT-LCD 主动层之上打上的一层金属氧化物。IGZO 技术由夏普(Sharp) 掌握,是与日本半导体能源研究所共同开发的产品。除了夏普外,三星 SDI 以 及 LG Display 也同样具备生产 IGZO 面板的能力。 二、IGZO 电气特性

IGZO 技术解析

IGZO 技术解析

提高了亮度,降低功耗,可以让透过更多的光线,减少光通量的损失; 5、良好的均匀性和稳定性:IGZO 同样是采用非晶,因为单晶的制备非常的昂 贵,而多晶的导电性很不均匀,很容易像素点之间亮度不一致。非晶胜在导电性 均匀又便宜,性质不好,但在目前工业应用上是足够的。 6、可控制 TFT 材料的金属成分和沉积参数; 7、提供更低的功耗和更快的响应时间(功耗与 OLED 接近,但厚度比 OLED 高 25%左右); 8、可生产高像素密度(更大的分辨率)驱动更高刷新率(240Hz 或更高)的液 晶面板; 9、IGZO 具有很好的弯曲性能,能够很好的配合柔性 OLED,同样可用于生产 OLED 面板。
IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)为氧化铟镓锌的缩写,它是一种薄膜电晶 体技术,在 TFT-LCD 主动层之上打上的一层金属氧化物。IGZO 技术由夏普(Sharp) 掌握,是与日本半导体能源研究所共同开发的产品。除了夏普外,三星 SDI 以 及 LG Display 也同样具备生产 IGZO 面板的能力。 二、IGZO 电气特性
IGZO 技术解析
一、什么是“IGZO” 随著智能型手机与平板计算机等终端应用的兴起,250ppi 以上的高精细度面
板要求逐渐成为搭配趋势,也促使更多面板厂投入高精细度的低温多晶矽(Low Temperature Poly Silicon;LTPS)TFT 扩产,但由于 LTPS TFT 生产线的制程复杂 度高,且良率也是一大问题,因此面板厂积极投入金属氧化物半导体的研发工作, 目前又以非结晶氧化铟镓锌(amorphous Indium Gallium Zinc Oxide;a-IGZO)技术 较为成熟。
三、TFT 在液晶面板中的位置 目前,液晶显示器、手机屏幕、电视机产品都采用的是“主动式矩阵” ,而

LCDASG技术资料简介

LCDASG技术资料简介

TFT-LCD 介绍:薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)是平板显示领域中最重要的一种,由于其具有众多优点,是唯一可跨越所有尺寸的显示技术,应用领域非常广泛,如电视、笔记本电脑、监视器、手机等。

TFT在LCD中起着传输和控制电信号的作用,即通过它确定施加在液晶层上的电压的大小。

当向液晶面板施加电压,液晶分子开始转动,光线穿过偏光片及液晶层后就可以形成一定画面。

TFT-LCD Panel 结构:TFT-LCD在技术原理及工艺制程方面均比TN和STN复杂得多。

简单地说,TFT-LCD的基本结构为两片玻璃基板中间夹着一层液晶层,主要由偏光片、玻璃基板、公共电极、像素电极、控制IC、彩色滤色膜等构成。

通常将具有彩色光阻的基板称为CF基板,制作了TFT阵列的基板称为array基板。

背光模组位于LCD面板下作为光源。

TFT-LCD面板结构及TFT基本结构示意图如图1和2所示。

图1 TFT-LCD panel结构图2 TFT 基本结构TFT-LCD 像素结构:TFT位于扫描电极和信号电极的交叉点处,它的漏极和源极分别与信号电极和像素电极相连,栅极与扫描电极相连。

TFT-LCD面板像素结构示意图如图3所示。

彩色滤色膜由红、绿、蓝三种颜色的光阻、黑矩阵,保护膜和公共电极几部分组成。

图3 TFT-LCD 基本结构TFT-LCD 三段主要制程:前段: 前段的 Array 制程与半导体制程相似,但不同的是将薄膜晶体管制作在玻璃基底上而非晶圆上。

中段:中段的Cell 是将前段Array基板与彩色滤光片的玻璃基板贴合,并在两片玻璃基板间滴入液晶(LC)后段(模组组装):后段模组组装制程是将Cell制程后的面板与其它如背光单元、电路、外框等多种零组件组装的过程。

1. 半反射半透射技术 (Transflective)半反射半透射式TFT-LCD可以同时保证户内和户外良好的信息可读性,其同时把透过式和反射式LCD的优点结合到一起,每一个像素中包括透过部分和反射部分。

IPS、LTPS、CGS、IGZO、AMOLED都是什么屏幕又有什么区别

IPS、LTPS、CGS、IGZO、AMOLED都是什么屏幕又有什么区别

IPS、LTPS、CGS、IGZO、AMOLED都是什么屏幕又有什么区别IPS、LTPS、CGS、IGZO、AMOLED都是什么屏幕又有什么区别?目前的手机屏幕技术实在太多,本文旨在介绍各种面板以及屏幕技术,便于大家更好地进行区分。

近年来手机屏幕技术层出不穷,早在几年前,手机上开始使用AMOLED和IPS屏幕,后来有CGS等屏幕,你知道iPhone 5用的什么屏吗?实际上iPhone 5采用的是另一种新型手机屏幕技术,即LTPS低温多晶硅屏,这么些花样繁多的手机屏幕技术之间有什么联系,又有着什么样的区别呢?目前的手机屏幕技术和面板类型实在太多,别说普通的消费者,就是经常玩手机的玩家也可能容易混淆,是有必要好好解读一下。

首先我们要强调一点,目前手机的屏幕分类只有两种,分别是TFT-LCD和OLED,市场上的OLED大部分是AMOLED的,他们分别代表着被动式和主动式的显示屏幕。

现在的厂家很喜欢使用面板类型来标注TFT-LCD面板,常见的面板主要有TN、VA、IPS、CPA(AVS)等,而a-Si、IGZO、LTPS和CGS则是材料技术。

目前手机上常见的OLED屏幕以三星的Super AMOLED屏幕为主。

显示屏幕的历史回顾主动式Super AMOLED面板名为超级有源矩阵有机发光二极管面板(Super Active Matrix Organic Light Emitting Diode)。

LCD的显示技术由于其天生的就是受(需要背光的支持),所以不管怎样亮度总有损失,而且光要透过两层玻璃与各种膜产生偏光,这样会带来色彩的损失,另外像素密度的提高也比较困难,成本会更高,所以人们更需要一种可以接近无损的屏幕,于是可以自发光的攻型显示技术被发展了起来,这就是我们所说的AMOLED。

由于其不需要厚厚的玻璃与背光板,这种屏幕的发出的光可以直接被人眼接受,这样不管是从色彩损失还是视角上,这种屏幕都是一种理想的屏幕。

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1精通LCD中α-Si、LTPS、IGZO显示区别及制造工艺2CONTENTSα-Si IGZOA C LTPSB显示技术工艺-TFT LCDTFT概念TFT(Thin Film Transistor)是指薄膜晶体管,意即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动。

薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管。

T(Transistor)是指晶体管。

晶体管,本名是半导体三极管,是内部含有两个PN结,外部通常为三个引出电极的半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。

晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。

在TFT中的晶体管均为场效应晶体管,简称“场效应管”。

LCD:液晶显示。

液晶面板由背光板、偏光片、玻璃基板、TFT、彩色滤光片等组成。

由电压控制液晶分子的扭转角度来控制液晶显示。

Video Data Timing ControlPower Supply CircuitBack-LightLCD Timing Controller PC InterfaceBack-Light Power SupplyTFT-LCD ArrayData DriverScan DriverLTPS TFT-LCD Panel I/O InterfaceI/O InterfaceX1X2X3072Y1Y2Y768Scan DriverData Driver Block 1Block 2Block 3Block 4Glass SubstrateBuffer Level Shifter Shift RegisterSpacerLCAlignment Layer TFT-Array SubstrateColor Filter SubstrateBlack MatrixColor Filter -Green PixelPolarizerPolarizerPixel ElectrodeTFT显示技术工艺-TFT LCD我们来看看这个电路图,这里我们不讨论显示器的各种驱动控制方式,什么静态驱动、动态驱动,什么行扫描、列寻址,统统不管。

我们只关心三个字母,看到没有,那个有三个端口的元件的就是TFT。

左图就是TFT的结构图。

α-Si出场了,TFT为三端器件,分别为源极(S),栅极(Gate)和漏极(D)。

通过控制栅极的高低电平,可以控制源、漏极间的导通与关断。

α-Si的角色就是充当连接源、漏极的导电沟道,受栅极控制。

显示技术-TFT LCD驱动结构TFT背板工艺经历从α-Si到LTPS、IGZO的演变,LTPS是当前中高端机型的首选。

α-Si 、LTPS、IGZO显示区别α-Si结构LTPS结构IGZO结构TFT种类α-Si LTPS IGZO电子迁移率0.5-1cm2/V·s100 cm2/V·s以上10-25 cm2/V·s单个TFT尺寸1英寸小于0.2英寸约0.2英寸开口率低高中像素密度(PPI)低高中良品率高低中屏幕成本低高低LCD显示的原理通过施加电压控制液晶分子的转向,从而实现显色1. α-Si技术α-Si技术在液晶领域成熟度高,其器件结构简单,一般都为1T1C(1个TFT薄膜晶体管电路,1个存储电容),生产制造使用的Mask数量为4—5,目前也有厂家在研究3Mask工艺。

另外,采用α-Si技术进行AMOLED的生产,设备完全可以使用目前液晶TFT加工的原有设备,初期投入成本低。

再者,非晶硅技术大尺寸化已完全实现,目前在LCD领域已做到100寸以上。

虽然在LCD领域,a-Si技术为主流,但OLED器件是电流驱动方式,a-Si器件很低的电子迁移率无法满足这一要求,虽然也有公司(例如加拿大的IGNIS)在IC的设计上进行了一些改善,但目前还无法从根本上解决问题。

α-Si制造工艺层、半导体活性层α-Si,欧姆接触层n+α-Si、源漏电极及保护膜等组成,其中栅绝缘层和保护膜一般采用SiN。

从制造工艺上看,交错结构的SiN,α-Si和n+α-Si三层(或其中二层)可以连续淀积,适合流水作业,又可减少交叉污染。

现在,交错结构已成为主流,它不仅对α-Si,SiN., n+α-Si可连续作业,而且倒栅还可以作遮光层(不需另设遮光层),这对α-Si TFT是重要的,因为α-Si对光敏感,一旦有光流入引起漏电流增加,将会导致像质恶化。

2. LTPS技术LTPS优势➢IPS是改变TFT的内部分子结构排列,来增强可视角度和色彩还原;➢LTPS则是改变TFT分子结构组成和排列,来实现分子内部电子移动速率和增强显示效果。

➢理论上LTPS拥有极佳的可视角度,另外功耗方面也比IPS更出色。

非晶硅(α-Si )与低温多晶硅(LTPS)的区别下面是LTPS与α-Si相比所持有的显著优点:1、把驱动IC的外围电路集成到面板基板上的可行性更强;2、反应速度更快,外观尺寸更小,联结和组件更少;3、面板系统设计更简单;4、面板的稳定性更强;5、解析度更高,1.衬底是无碱显示级光学玻璃,2.在上面生长一层二氧化硅(SiO2)或双层二氧化硅/氮化硅(SiO2/SiNx)结构的缓冲层,以防止玻璃中的金属离子扩散至低温多晶硅有源区,来降低缺陷态的形成和漏电的产生。

3.然后生长非晶硅层,之后对非晶硅层进行多晶化。

如果使用的缓冲层是双层二氧化硅/氮化硅结构,那么在进行激光晶化工艺时发生的瞬间高温会引起氢爆现象,导致缺陷发生。

该现象可以在激光晶化工艺前,通过去氢烘烤工艺来解决,当然最好使用氢含量极低的单层二氧化硅结构。

LTPS 晶化有4 种形式(Table I2) (3) :• 固相晶化法(SPC:Solid Phase Crystallization), 如LG Display E2。

• 金属诱导横向晶化法(MIC/MILC:Metal Induced(Lateral) Crystallization)。

• 准分子激光退火法(ELA:Excimer Laser Annealing), 如BOE B2、AUO L3D 和L4B、LG DisplayE3 和Samsung Display A1-A4。

• 循序性横向晶化(SLS:Sequential Lateral Solidification)。

3.IGZO技术金属氧化物,是一种基于TFT的改进技术,与液晶分子排列没有太大关系,与我们熟悉的IPS、PVA、MVA等液晶面板分类不在一个范畴。

IGZO只是在驱动屏幕的薄膜液晶管的材料由α-Si更换为一种金属氧化物的材料,是基于TFT驱动进行的改进技术。

IGZO只是沟道层材料,并不是一种新的面板技术。

IGZO的载流子迁移率是非晶硅的20-30倍(明显跟LTPS的100倍没法比),可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率、提高像素的响应速度、实现更快的刷新率,同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率,很容易实现超高分辨率,这也是为什么它那么愉快地被用在了高分辨率的iPad Air/mini2和4K显示器上。

IGZO与非晶硅(α-Si)材料相比,电子迁移率较α-Si TFT快20到50倍,IGZO使用铟、嫁、锌、氧气,取代传统的α-Si现用图层,大大降低液晶屏幕的响应时间,缩小电晶体尺寸,提高液晶面板画素的开口率,较易实现高精细化,由此将简单的外部电路整合至面板之中,使移动装置更轻薄,耗电量也降低1/3。

Electron mobilityMore than 100 times20-50timesα-Si IGZO晶体SiLow HighIGZO有电子迁移率超过传统材料的40倍,可以大大降低液晶屏幕的响应时间。

改用IGZO后TFT内的元件可以造得更细更小,在同一的面积下,原先只能够容纳一组α-Si非晶硅的TFT,但因为IGZO技术令TFT部份更精细,因此能够容纳4组IGZO TFT ,显示不同的色彩及像素点。

α-Si IGZO21IGZO 与α-Si 和LTPS 的性能比较目前市场成熟的技术是非晶硅α-Si 和低温多晶硅LTPS ,由于玻璃面板只能承受350℃左右的处理温度,无法在上面生长单晶硅,甚至无法生长多晶硅(600~1000℃),一个妥协的办法,先使用低温等离子体增强化学汽相沉积(PECVD )生长非晶硅,然后采用激光退货的办法,在很短的时间内提高薄膜温度,重结晶得到多晶硅,这样做出来的LTPS 由于使用了XeCl 激光,成本很高,同时薄膜均一性不佳,只能用于小的面板上(Gen 6),进一步提高了成本。

LTPS 可以实现100㎝²/(νs )的载离子迁移率。

载离子迁移率,α-Si < IGZO < LTPS ,同时IGZO 有着最大的开关比和最小的漏电流,这使得像素点在不工作的时候功耗降低。

α-Si 常用用大尺寸及低端的小尺寸面板,LTPS 主要用于高端的小尺寸面板,近年来,随之IGZO 的发展,中大尺寸已逐步使用IGZO 材料技术,部分中小液晶模组也使用IGZO 技术,代表者Sharp, Panda 等。

Transistor offTransistor onVoltageIGZO与α-Si的比较电子迁移率是什么?液晶面板的每一个像素都由薄膜晶体管组成电路来单独控制的,这个电路被集成在每个像素中。

电子迁移率越高,电路就可以做得越小,像素的开口率越大,“开口”顾名思义就是像素显像的部分没有被遮挡,有效显示面积越大,单个像素体积也就能做的越小。

在笔记本、手机屏幕上,可以集成的像素点也越多,从而实现更高分辨率。

同时,由于电为了改善非晶硅电子迁移率低的问题,夏普等厂家推出路变小,透光率高,耗电也随之降低。

了IGZO技术,改善了非晶硅的电子迁移率低的问题。

不过,电子迁移率依然只有LTPS的1/2,甚至更低。

上图是IGZO对非晶硅的开口率改善示意图,实际应用中,LTPS比IGZO可以更进一步:IGZO的优势①低温可启用灵活或低成本苏打石灰衬底的使用PVD制作工艺;②可以以相对较低的成本在常规α-Si TFT线路上的装配式以及在更大代数的液晶面板生产线切割(夏普可以用十代线切割IGZO面板);③IGZO的光滑表面能提供更干净的界面,以提供更高的分项数字领域大门绝缘子;④高透光率,可以让透过更多的光线,减少光通量的损失;⑤良好的均匀性和稳定性;⑥可控制TFT材料的金属成分和沉积参数;⑦提供更低的功耗和更快的响应时间(功耗与OLED接近,但厚度比OLED高25%左右);⑧可生产高像素密度(更大的分辨率)驱动更高刷新率(240Hz或更高)的液晶面板;⑨IGZO 有很好的弯曲性能,能够很好的配合柔性OLED。

同样可用于生产OLED面板24 IGZO的工艺按结构主要分为刻蚀阻挡型(ESL,EtchStop Type)、背沟道刻蚀型(BCE,BackChannel Etch Type)以及共面型(CoplanarType)三中类型;按照工艺可以分为5Mask/6Mask/7Mask。

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