夏普、LG及三星介紹透明氧化物半導體TFT的開(kāi)發(fā)成果

　　在透明非結晶氧化物半導體國際會(huì )議“International Workshop on transparent amorphous oxide semiconductors(TAOS 2010)”(1月25～26日，東京工業(yè)大學(xué)SUZUKAKEDAI校區)首日主題演講會(huì )之后舉行的“FPD I”研討會(huì )上，代表日本和韓國的3家FPD企業(yè)分別發(fā)布了透明氧化物半導體TFT的最新開(kāi)發(fā)成果。夏普、韓國LG顯示器及韓國三星電子(Samsung Electroncis)依次登臺演講。3公司對透明氧化物半導體TFT的優(yōu)勢及目標用途的認識基本一致。為了確?？煽啃赃_到實(shí)用水平，三方已展開(kāi)激烈競爭。

　　最先發(fā)表演講的是夏普。演講內容是已在2009年12月舉行的學(xué)會(huì )“International Display Workshops(IDW)”上公開(kāi)過(guò)的、使用透明氧化物半導體IGZO(In, Ga, Zn, O)的2.6英寸QVGA(320×240像素素)TFT液晶面板。夏普稱(chēng)，這種面板解決了IGZO濺射工藝穩定性及IGZO-TFT可靠性?xún)煞矫娴膯?wèn)題。夏普還稱(chēng)，IGZO-TFT的可靠性可與普通TFT液晶面板使用的非結晶硅TFT相當。試制的液晶面板為T(mén)N模式、灰階為6bit、對比度為300：1。該公司還將試制面板帶入會(huì )場(chǎng)內的展示區，現場(chǎng)演示了彩色影像的顯示情況。

　　韓國雙雄LG和三星展開(kāi)競爭

　　兩家韓國公司均首次公開(kāi)了新數據。LG顯示器首先發(fā)表了演講，演講內容包括，(1)在刻蝕阻擋層(Etch Stopper)中采用SiO2的IGZO-TFT;(2)在IGZO層上形成TiOx膜的新結構IGZO-TFT的開(kāi)發(fā)。

　　關(guān)于(1)中提及的SiO2刻蝕阻擋結構的IGZO-TFT，LG提到了原來(lái)存在的問(wèn)題——“光對TFT特性造成的影響”，并稱(chēng)“即使在4500cd/m2亮度的背照燈光條件下，也可確保充分的可靠性”。另外，關(guān)于外光及溫度的影響，LG稱(chēng)沒(méi)有問(wèn)題。LG目前正在使用這種IGZO-TFT，開(kāi)發(fā)15英寸電視用有機EL面板。每個(gè)像素由5個(gè)晶體管和兩個(gè)電容器組成。像素數為1366×768，亮度為200cd/m2。

　　至于(2)中提到的設有TiOx膜的IGZO-TFT，LG稱(chēng)與SiO2刻蝕阻擋結構的IGZO-TFT相比，制造工藝簡(jiǎn)單，而且成本低。該公司此次還提到了IGZO-TFT的性能及可靠性，稱(chēng)“與SiO2刻蝕阻擋結構的IGZO-TFT相當”。據稱(chēng)遷移率可達到9cm2/Vs以上。

　　三星電子的演講內容包括，(a)基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結構IGZO-TFT的開(kāi)發(fā);(b)在液晶面板的底板使用IGZO-TFT時(shí)的長(cháng)期可靠性;(c)IGZO-TFT面板的試制等三個(gè)方面。關(guān)于(a)中提到的基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結構IGZO-TFT，三星稱(chēng)可開(kāi)發(fā)出高性能TFT。該公司表示，能夠獲得遷移率為5～7cm2/Vs、NBTS(negative bias temperature stress)穩定性低于1V的出色性能。據稱(chēng)光對斷態(tài)電流產(chǎn)生的影響也小于非晶硅TFT，而且十分穩定。

　　(b)中提及的用于液晶面板時(shí)的長(cháng)期可靠性，仍是今后的研究課題。三星指出了光會(huì )造成閾值電壓隨偏壓應力(Bias Stress)變化加快的問(wèn)題。這會(huì )造成液晶面板顯示混亂。作為最新的研究案例，該公司介紹了亮度為10000cd/m2的白色LED背照燈光的影響。關(guān)于(c)中提到的IGZO-TFT面板試制，三星介紹了顯示器用17英寸SXGA液晶面板，以及內置柵極驅動(dòng)器(Gate Driver)的個(gè)人電腦用15.1英寸WXGA液晶面板。該公司還將15.1英寸WXGA液晶面板帶入會(huì )場(chǎng)內的展示區，現場(chǎng)演示了彩色影像的顯示。