显示器解决方案

LTPS低温多晶硅显示器制程 

LTPS (Low Temperature Poly-Silicon ) 低温多晶硅是一种以硅为基底,由许多约为0.1 至数个微米(μm) 大小的硅晶粒所组合而成的材料。在半导体制造产业中,多晶硅通常需要以高于900°C的温度退火形成,此方法即为SPC (Solid Phase Crystallization) 。然而受限于玻璃的形变温度仅有650°C,SPC方法不适用于平面显示器制造产业, LTPS技术即是特别应用在平面显示器制造的多晶硅成膜技术。

 

 硅结构图及迁移率示意图

矽結構圖及遷移率示意圖

 

 

LTPS技术特色

LTPS低温多晶硅的制程远比a-Si复杂,但LTPS TFT的载子迁移率(mobility) 比a-Si TFT高出一百倍(>100 cm2/V‧s),并且可在玻璃基板上直接进行CMOS制程。以下为LTPS低温多晶硅显示技术主要特性:

  • 低耗电及超高分辨率:低耗电及超高分辨高迁移率代表采用尺寸较小的晶体管即可提供足够的充电能力,且电容值较传统非晶硅高,因此,当光穿透的有效面积变大(高开口率),即可用较少的背光LED或较低功率消耗达到相同的亮度,并达到高分辨率需求。
  • 超窄边框(Super Narrow Border):传统非晶硅显示器架构需以二至三方边缘贴合驱动IC,不容易达到窄框化。低温多晶硅技术可直接整合驱动电路于玻璃基板上,使面板同时具备超窄边框与高画质的特性。另外,低温多晶硅整合电路之特点可减少外接讯号数目,进而降低整体模块零件数。
  • 超轻薄:由于部份驱动电路可制作于玻璃基板上,因此PCB上的组件相对简单,因而可缩减PCB之面积,同时由于模块的体积缩小,使得显示器可更加轻薄。
  • 适合作为OLED显示器基板(Vehicle for OLED): OLED驱动方式为特殊的电流驱动架构,为了克服灰阶与面板均匀性所设计的补偿电路,在一个画素中需要二至六个薄膜晶体管,而低温多晶硅(LTPS)高密度布局特点,可使高亮度与高画质的OLED面板更容易实现,且可提高OLED寿命。高迁移率代表可提供OLED 装置较大之驱动电流,因此较适合作为主动型OLED显示器之基板。

 

  

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