6G LTPS TFT 线遍地开花
IGZO-TFT
液晶屏新工艺——IGZO-TFT一、IGZO-TFT的结构IGZO-TFT是铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide) 的缩写，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶体管技术中的沟道层材料，它是一种薄膜电晶体技术，是指在TFT-LCD主动层之上，打上一层金属氧化物。
简单说，其实IGZO只是沟道层材料，而并不是一种新的面板技术，和IPS、SVA、OLED并不是一个层级的概念，总得来说IGZO还在TFT-LCD的范畴之内。
IGZO材料由日本东京工业大学细野秀雄最先提出并在TFT行业中应用，IGZO-TFT技术最先在日本夏普公司实现大量生产。
TFT(Thin Film Transistor)是指薄膜场效应晶体管，TFT 位于液晶面板的下方玻璃基板中的像素驱动模组中，其形态为薄膜状，与像素元件一起嵌入在这个驱动模组当中。
TFT液晶屏幕就是指液晶面板上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。
通常而言，TFT 的特征与半导体电晶体基本相同，其驱动电流对像素电容充电，并点亮像素的电器转换装置。
而IGZO 材料则使用在TFT 上。
常见的TFT驱动分类主要有a-Si TFT（非晶硅）、LTPS TFT（低温多晶硅），HTPS(高温多晶硅) ，IGZO TFT也属于这一范畴。
HTPS(高温多晶硅) 一般不用于手持设备这三种技术在成本和效果上从左到右依次递增。
再介绍一下a-Si TFT和LTPS TFT两种技术，传统的a-Si TFT（非晶硅）是目前使用最广泛的技术，覆盖大部分手机、平板、笔记本的屏幕和几乎所有的液晶电视屏幕。
而LTPS TFT技术则应用在中小尺寸的高精度液晶面板上（比如HTC One X就应该使用了这一技术），ppi （Pixels per inch，每英寸所拥有的像素（Pixel）数目）最高可实现500以上，其电子迁移率大约是a-Si TFT的100倍。
二、IGZO-TFT的工艺利用IGZO技术可以使显示屏功耗接近OLED，但成本更低，厚度也只比OLED只高出25%，且分辨率可以达到全高清（full HD）乃至超高清（Ultra Definition，分辨率4k*2k）级别程度。
TFT-LCD简介
TFT-LCD 简介TFT ﹕（Thin-Film Transistors）薄膜晶体管LCD﹕（Liquid-Crystals Display）液晶显示器TFT-LCD发明于1960年经过不断的改良在1991年时成功的商业化为笔记型计算机用面板﹐从此进入TFT-LCD的世代。
TFT-LCD 结构：简单的说TFT-LCD面板的基本结构为两片玻璃基板中间夹住一层液晶。
前端LCD面板贴上彩色滤光片﹐后端TFT面板上制作薄膜晶体管(TFT) 。
当施电压于晶体管时﹐液晶转向﹐光线穿过液晶后在前端面板上产生一个画素。
背光模块位于TFT-Array面板之后负责提供光源。
彩色滤光片给予每一个画素特定的颜色。
结合每一个不同颜色的画素所呈现出的就是面板前端的影像。
TFT Pixel Element：TFT面板就是由数百万个TFT device以及ITO((In Ti Oxide)，此材料为透明导电金属)区域排列如一个matrix所构成，而所谓的Array就是指数百万个排列整齐的TFT device之区域，此数百万个排列整齐的区域就是面板显示区。
下图为一TFT画素的结构不论TFT板的设计如何的变化,制程如何的简化，其结构一定需具备TFT device和控制液晶区域(光源若是穿透式的LCD，则此控制液晶的区域是使用I TO，但对于反射式的LCD是使用高反射式率的金属，如Al等)TFT device是一个开关器，其功能就是控制电子跑到ITO区域的数量，当ITO区域流进去的电子数量达到我们想要的数值后，再将TFT device关掉，此时就将电子整个关(Keep)在ITO区域.上图为各画素点指定的时间变化﹐由t1到tn闸极驱动IC持续选择开启G1﹐使得源极驱动IC以D1、D2到Dn的顺序对G1上的TFT画素充电。
tn+1时﹐闸极驱动I C再度选择G2﹐源极驱动I C再D1开始依序选择。
上图可以表达几件事情：液晶站立的角度越垂直,越多的光不会被液晶导引，不同角度的液晶站立角度会导引不同数量的光线，以上面的例子来看，液晶站立角度越大，则可以穿透的光线越弱。
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。
一种LTPS-TFT AMOLED像素电路的理论研究
一种LTPS-TFT AMOLED像素电路的理论研究皇甫鲁江;郑灿;李云飞;刘利宾;朱健超;陈义鹏【摘要】本文对一种LTPS-TFT AMOLED电压型阈值电压(Vth)补偿像素电路进行了理论研究,分析了影响Vth补偿效果的主要因素.电路的补偿效果主要由驱动TFT Vth的获取精度和随后的保持精度决定.在Vth获取过程中,相关误差主要由驱动TFT转移特性电流对存储电容充电的充电率不足产生;在显示信号与Vth叠加过程中,与Vth保持节点连接的电容增量等因素会造成Vth保持精度的损失.根据分析的结果,本文解释了高分辨率像素电路补偿效果下降的原因.%This paper presents a LTPS-TFT voltage-programmed threshold voltage (Vth) compensation pixel circuit for AMOLED. Two effective factors on the compensation are studied and analyzed, one is Cst charging level in driving TFT Vth detecting and the other is keeping accuracy of detected Vth in display signal adding. In the process of Vth detecting, the correlated error is attributed to insufficient Cst charging through driving TFT's transfer current; and in the subsequent process of display signal adding, the accuracy loss of Vth keeping is attributed to the increment of capacity connected to the Vth keeping node. According to the analyses, the reason of compensation decaying in the high resolution pixel circuit is explained.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2017(032)008【总页数】8页(P614-621)【关键词】有源矩阵有机发光二极管;阈值电压补偿;像素电路【作者】皇甫鲁江;郑灿;李云飞;刘利宾;朱健超;陈义鹏【作者单位】京东方科技集团股份有限公司技术中心,北京100176;京东方科技集团股份有限公司技术中心,北京100176;京东方科技集团股份有限公司技术中心,北京100176;京东方科技集团股份有限公司技术中心,北京100176;京东方科技集团股份有限公司技术中心,北京100176;京东方科技集团股份有限公司技术中心,北京100176【正文语种】中文【中图分类】TN27低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)固有的阈值电压(Vth)等特性的空间变动性[1]对采用该器件驱动的有源矩阵发光二极管(AMOLED)显示器的画面品质有着不可忽视的影响。
TFT-LCD设计及制作—TFT原理
■ TFT工作原理 ■ TFT基本结构 ■ 各种TFT技术
■ TFT工作原理
■ TFT基本结构 ■ 各种TFT技术
TFT-LCD设计及制作
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MOSFET
绝缘栅型场效应管（Insulated Gate Field Effect Transistor，缩写为IGFET）
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独立存储电容的TFT
TFT-LCD设计及制作
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独立存储电容的剖面示意图
TFT-LCD设计及制作
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共栅极存储电容
TFT-LCD设计及制作
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■ TFT工作原理 ■ TFT基本结构
■ 各种TFT技术
TFT-LCD设计及制作
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TFT与开口率
影响像素元开口率的主要因素： TFT电极; 栅极信号bus-line; 数据bus-line; 存储电容电极，黑矩阵材料。 这些部分的面积总和决定了一个像素的开口率。
TFT做得越小，布线越细，开口率越高。
TFT-LCD设计及制作
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TFT-LCD设计及制作
TFT-LCD设计及制作
7
在实际LCD生产中，主要利用a-Si：H TFT的 开态（大于开启电压）对像素电容快速充电， 利用关态来保持像素电容的电压，从而实现快 速响应和良好存储的统一。
TFT-LCD设计及制作
8
TFT 与MOSFET 的结构非常的相似。 TFT与MOSFET 相似也为一三端子元件, 在
TFT-LCD能不良，例如TFT设计不合理，或者工 艺条件不合适，造成开态电流太小，导致信号 写入畸变，或者由于存储电容电压保持特性不 合适，都会引起画面闪烁(flicker)
TFT-LCD设计及制作
中国内地主要液晶面板工厂生产线分布及其供应链汇总
中国内地主要液晶⾯板⼯⼚⽣产线分布及其供应链汇总在中国进⼝的⼯业产品中，显⽰⾯板的⾦额长期处于第三位，第⼀位是半导体，第⼆位是汽车整车和零部件，第三位就是显⽰⾯板。
2016年全球智能⼿机⾯板出货量达21.1亿⽚，相⽐2015年增长达16.4%超出预期。
前三甲分别为三星（17.6%）、京东⽅（17.1%）、LGD（10.0%）。
依照⾯板供应商所在地统计，中国地区⾯板供应商出货同⽐⼤幅增加44.5%，主要为a-Si产品及LTPS⾯板产出上的增加。
⽽韩国地区因韩国三星AMOLED的出货⼤幅成长，该地区出货同⽐增长22.1%，⽇本地区和台湾地区则分别同⽐下降12.3%和0.6%。
No.1 三星显⽰器 Samsung Display韩过三星以3.7亿⽚AMOLED⾯板出货跃居全球第⼀⼤智能机⾯板供应商，同⽐增幅39.6%，市场占有率17.6%，使得AMOLED⼿机屏在智能机⾯板中的全球市场份额由2015年的14.7%提升⾄17.8%。
No.2 京东⽅科技集团 BOE国内⾯板企业京东⽅以3.6亿⽚位居第⼆，同⽐增长16.1%，市场份额17.1%。
其中，京东⽅LTPS⾯板出货超4000万⽚，同⽐增长320%。
如不计算AMOLED⾯板市场，京东⽅仍以17.8%的市占率为智能⼿机液晶屏市场最⼤⾯板供应商。
No.3 乐⾦显⽰器 LG Display韩国LGD以2.1亿⽚位居第三，与第⼆名京东⽅差距1.5亿⽚，市场份额10.0%。
LGD关闭多座G5以下产线，使得其出货量与2015年持平。
LGD 2016年发⼒⼿机柔性AMOLED显⽰屏，成功打⼊⼩⽶，2017年柔性AMOLED出货量上看1000万部。
No.4 ⽇本显⽰器 JDI⽇本JDI以1.9亿⽚位居第四，市场份额9.0%，由于国内品牌在2016年⼤⼒转向AMOLED⾯板，且苹果iPhone系列销售不如预期，导致JDI在2016年智能机⾯板销量同⽐降低5.0%。
No.5 中华映管 CPT台湾CPT（含凌巨）以1.6亿⽚位居第五，市场份额7.5%。
TFT-LCD
Thin-film Transistor Liquid Crystal Display我们平时所说的LCD，它的英文全称为Liquid Crystal Display。
翻译为液晶体显示器，简称为液晶显示器。
20世纪70年代初，世界上第一台液晶显示设备出现，被称为TN-LCD（扭曲向列）液晶显示器。
他是单色显示，他被推广到电子表，计算器等领域。
80年代，STN-LCD (超扭曲向列)液晶显示器出现，同时TFT-LCD（薄膜晶体管）液晶显示器技术被研发出来。
一、TFT-LCD简介这种显示器它的构成主要有两个特征, 一个是薄膜晶体管, 另一个就是液晶本身。
液晶可分为，层状液晶(Sematic)，线状液晶(Nematic) ，胆固醇液晶(cholesteric) ，碟状液晶(disk)。
如果我们是依分子量的高低来分的话则可以分成高分子液晶(polymer liquid crystal, 聚合许多液晶分子而成)与低分子液晶两种. 就此种分类来说TFT液晶显示器是属于低分子液晶的应用.The thin film transistor in a TFT LCD monitor consists of a thin film of a semiconductor material applied over a glass substrate. Each pixel in a TFT LCD monitor has its own transistor along with the liquid crystal material. The liquid crystal material exhibits properties of both a liquid, because of its ability to change quickly, and a crystal, because of its ability to remain in an arranged position. The transistor applies a voltage to the pixel, determining the color and intensity of the pixel. A pixel is short for picture element, and the tiny pixels blend together to create the image on a display.Another name for a TFT LCD monitor is an active-matrix LCD. Although TFT is not the only active-matrix LCD technology, it is overwhelmingly the most common type, causing some people use the two terms interchangeably. However, a TFT is only a small part of an active-matrix LCD. Active-matrix refers to the ability of a TFT LCD monitor to control individual pixels and switch them quickly.（引文）（译文即基本原理）薄膜晶体管TFT液晶显示器在由一种薄膜的半导体材料应用在玻璃基片上。
TFT基础知识培训资料
Note : Based on qVGA CPU I/F including memory
1.8 mm
720 Source Output Bump
...
TFT-LCD液晶的灌注方式
ODF (One Drop Filling) Tech
传统灌注方式(抽真空)
N2 Vacuum Chamber LCD Cell
Clean LC on panel
Module Factory FINAL INSPECTION
Inspecting the TFT panel while regular display signal is applied
light test
Inspection polarize particle
Inspection
Aging
Inspection
Packaging
TFT Cell 的制造流程(后段)
pressure
Re-gap Cut
product
SCRIBE & BREAKING
Cutting the combined glass into screen units
LIQUID CRYSTAL INJECTION
ODF Technology
TAC Time 30% Down Capacity Improvement
No Injection Hole (End Seal) Robust Design
V
Vacuum Pump
V
LC
Contamination Free for Injection Decrease LC Contamination & Gap Un-uniformity
IGZO液晶屏技术详解
IGZO 液晶屏技术详解
说到IGZO TFT 大家可能是一头雾水，容易和IPS、AMOLED 等面板种类产生混淆。
实际上，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，是指在TFT-LCD 主动层之上，打上一
层金属氧化物。
因而和液晶分子排列这方便没有什幺关系（与IPS、PVA 等不是一个概念范畴），而是一项基于TFT 驱动的改进技术，夏普使用它来提
高自己在中小尺寸液晶面板上的竞争力。
换而言之，即使是IPS 液晶面板也可以同时采用IGZO TFT 技术，两者之间并不矛盾。
TFT（Thin Film Transistor）是指薄膜场效应晶体管，TFT 液晶屏幕就是指液晶面板上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱
动，也就是曾经在手机领域上经常听到的TFT 屏幕。
常见的TFT 驱动分类主要有a-Si TFT（非晶硅）、LTPS TFT（低温多晶硅），IGZO TFT 也属于这一范畴。
所以说到底，夏普这次所提出的IGZO 面板，仍然是一种TFT 液晶屏幕，其实IGZO TFT 技术也可以使用在OLED 面板上，在这里就不多说了。
一种LTPS—TFT AMOLED像素电路的理论研究
２０１７ 年 ８ 月
液晶与显示
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l．
３２ No．
８
Aug．
２０１７
文章编号:
１００７
Ｇ
２７８０(
２０１７)
０８
Ｇ
０６１４
Ｇ
０８
一种 LTPS
ＧTFTAMOLED 像素电路的
路的理论研究 已 经 有 了 相 当 的 深 度 [２],但 针 对 具
于电路寄生电容 的 存 在,伴 随 着 电 位 跳 变 电 容 间
过程和影响因素的研究和分析仍不充分.本文通
驱动发光过程与 信 号 叠 加 同 步 由 EMn 时 序 启 动
体电路补偿效果随显示器分辨率提高而下降具体
过一种这类电路Vth补偿像素电路工作过程研究,
题 [２Ｇ３],其中 一 类 电 压 型 (Vo
l
t
agePr
og
r
am)补 偿
电路 [４Ｇ７]的效果 得 到 了 肯 定. 这 类 电 路 的 特 点 是
第８期
等:一种 LTPS
ＧTFT AMOLED 像素电路的理论研究
皇甫鲁江,
通过短接 了 栅、漏 极 的 驱 动 TFT 的 转 移 特 性 电
要由驱动 TFT 转移特性电流对存储电容充电的充电率不足产生;在 显 示 信 号 与 Vth 叠 加 过 程 中,与 Vth 保 持 节 点 连 接 的
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6代LTPS面板遍地开花 重构市场格局
2016-02-18 08:22:45 来源：每日经济新闻 作者：孟庆建
2015年是各手机品牌规格竞争达到极致的一年，手机高阶显示
屏渗透率大幅度提升。
2月16日晚间，TCL集团宣布项目总投资额160亿元的武汉华
星第6代LTPS面板生产线开始试生产。同在2月初，厦门天马也宣
布，第6代LTPS产品点亮。
据了解，LTPS（低温多晶硅）是苹果、华为等公司高端机型搭
载的主要面板，目前日韩企业市场份额在80%以上。TCL、天马等国
内企业纷纷进入第6代LTPS领域，拉开了国产LTPS抢食日韩企业
市场份额的序幕。
据CINNO Research统计，2015年，国内手机品牌全球出货中
采用LTPS（含AMOLED显示技术）面板的渗透率达到37.3%。而
该类面板国产化自给率也一跃而上突破了20%，市场份额相比2014
年大幅增加14%。全球面板产业东移的趋势下，国产高阶面板产业
开始挑战日韩，打破海外企业高端小尺寸显示屏垄断地位。
国产屏幕比重上升
LTPS被视作目前全球高端应用市场最具发展前景的主流显示技
术之一，主要应用于高端智能手机、平板电脑等领域。比如苹果、华
为、小米、OPPO、vivo品牌下多款旗舰产品等均采用了LTPS电容
式触控屏。
但作为高阶面板，LTPS的国产率并不高，较为依赖海外进口。
今年2月初，CINNO Research统计数据显示，在国内手机品牌采用
的高阶面板（LTPS/Oxide）中，日系产品供应商份额合计达50%，
比2014年大幅下滑20%，但仍为市场绝对主导力量。其中，JDI主
要国内合作品牌为华为和小米，合计采用JDI在国内市场供货比重的
约83%；Sharp在国内主力合作品牌为小米、魅族，两者占据夏普
国内品牌供货比重的89%。
此外，三星LTPS面板发展迅猛，从2014年的几乎为零的市占
率，跳升至高阶屏供应商的第二名，占比达22%。而在前十大品牌
中给予其支持力度最大的OPPO和vivo达到75%的贡献度。
综合数据来看，目前全球87%的LTPS面板产能掌握在日韩企
业手上，而其中50%以上的LTPS产能，主要供应给苹果使用。
在智能手机、平板电脑等中小尺寸面板市场，LTPS是最具竞争
力的技术之一。在电子制造业产业链东移的过程中，国产面板企业开
始加大LTPS面板投入，京东方、天马、华星光电、深超已投资建线，
但量产尚未形成规模。而2016年开始，LTPS依赖海外进口的局面
有望打破。
重构市场格局
2014年，国内面板企业一拥而上，开始投入LTPS，如华星光
电投入160亿在武汉建设第6代LTPS生产线、天马在厦门建设6
代LTPS生产线等。在投入巨额资金之后，2016年开始进入“摘果”
阶段。厦门天马、华星武汉在2月份纷纷宣布LTPS面板产品下线点
亮。
华星光电称，下一步武汉华星光电将加快推进生产线产品良率提
升和产能爬坡，力争提前实现批量生产，武汉华星光电每年可实现生
产高端智能手机及移动PC显示面板约8800万片，可实现产值超百
亿元。
此外，厦门天马第6代LTPS产线也宣布全线贯通，首款5.5寸
FHD LTPS产品成功点亮。随着天马厦门5.5代LTPS产线的满产满
销，天马成为国内最大的高阶手机显示屏供应商，其市场占有率在前
十大智能手机品牌中同比增长7%至2015年的12%。其第6代LTPS
产线将于今年第三季度实现小批量生产，2017年满产后，加上第5.5
代LTPS产线，天马的产能将达每个月1000万片。
另外，天马集团子公司武汉天马也有1条G6 LTPS产线在建。两条
产线满产后，天马LTPS产能将超过LGD、SHARP，仅次于JDI。
由此可见，国内第6代LTPS产线实现量产后，将重置全球市场的
LTPS面板市场格局。
据了解，信利惠州4.5代AMOLED、友达昆山6代LTPS产线
等都将投入量产。随着昆山维信诺（国显）5.5代AMOLED产线、
南京中电熊猫8.5代IGZO等产线良品率的爬升，可以预期高阶手机
面板的国产化率将进一步快速提升。
超额利润期已过
Display search研究总监张兵对笔者表示，国产LTPS依托中国
市场，有明显的供应链集成优势，主流规格产品在质量和良率上同日
韩产品区别不大，在量产规模上升之后，借助成本和市场优势对日韩
产品会形成替代效应。
全球主要面板厂瞄准中高阶手机市场需求，LTPS产能扩充以及
良率的提升，也使得LTPS与a-Si（非晶硅）面板价格差收窄，在一
定程度上影响了厂商的盈利能力。
“面板行业是技术迭代非常快的，LTPS面板对非晶硅面板替代在
加速，同时更高阶的AMOLED技术也在快速进入市场，市场预计苹
果8会使用AMOLED并加快使之普及。面板市场基本还在延续从日
韩到中国台湾，再到中国大陆制造转移的路径，LTPS面板转移到中
国市场，已经过了超额利润时期。高阶的LTPS产线大规模上线，主
要原因是产业不进则退。”张兵表示。
但手机产业旺盛的需求，有望带动产业未来一段时间的景气度。
兴业证券最新研究报告显示，随着FHD（全高清）在中端手机
快速渗透，预计2016、2017年LTPS TFTLCD出货量有望达7.11
亿片、8.44亿片，同比增长分别达29.4%、18.6%，在所有手机面板
出货中的占比将分别达33%和38%。考虑到手机面板大尺寸是趋势，
LTPS需求面积同比增长幅度应大于出货片数成长幅度，因此，LTPS
需求面积2016、2017年同比增幅应分别在29.4%、18.6%之上。