顯示器解決方案

LTPS低溫多晶矽顯示器製程

LTPS (Low Temperature Poly-Silicon ) 低溫多晶矽是一種以矽為基底,由許多約為0.1 至數個微米(μm)大小的矽晶粒所組合而成的材料。在半導體製造產業中,多晶矽通常需要以高於900°C的溫度退火形成,此方法即為SPC (Solid Phase Crystallization) 。然而受限於玻璃的形變溫度僅有650°C,SPC方法不適用於平面顯示器製造產業, LTPS技術即是特別應用在平面顯示器製造的多晶矽成膜技術。

 

 矽結構圖及遷移率示意圖

矽結構圖及遷移率示意圖

 

 

LTPS技術特色

LTPS低溫多晶矽的製程遠比a-Si複雜,但LTPS TFT的載子遷移率(mobility) 比a-Si TFT高出一百倍(>100 cm2/V‧s),並且可在玻璃基板上直接進行CMOS製程。以下為LTPS低溫多晶矽顯示技術主要特性:

  • 低耗電及超高解析度:高遷移率代表採用尺寸較小的電晶體即可提供足夠的充電能力,且電容值較傳統非晶矽高,因此,當光穿透的有效面積變大(高開口率),即可用較少的背光LED或較低功率消耗達到相同的亮度,並達到高解析度需求。
  • 超窄邊框 (Super Narrow Border):傳統非晶矽顯示器架構需以二至三方邊緣貼合驅動IC,不容易達到窄框化。低溫多晶矽技術可直接整合驅動電路於玻璃基板上,使面板同時具備超窄邊框與高畫質的特性。另外,低溫多晶矽整合電路之特點可減少外接訊號數目,進而降低整體模組零件數 。
  • 超輕薄:由於部份驅動電路可製作於玻璃基板上,因此PCB上的元件相對簡單,因而可縮減PCB之面積,同時由於模組的體積縮小,使得顯示器可更加輕薄。
  • 適合作為OLED顯示器基板(Vehicle for OLED): OLED驅動方式為特殊的電流驅動架構,為了克服灰階與面板均勻性所設計的補償電路,在一個畫素中需要二至六個薄膜電晶體,而低溫多晶矽(LTPS)高密度佈局特點,可使高亮度與高畫質的OLED面板更容易實現,且可提高OLED壽命。高遷移率代表可提供OLED 裝置較大之驅動電流,因此較適合作為主動型OLED顯示器之基板。

 

  

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