有源矩陣顯示器國際會議“AM-FPD”的主要議題本來就是多晶硅(p-Si)相關技術。此次,柔性應用以及采用微晶硅等令人感到時代潮流的成果發布相當多。
力爭實現大面積化及柔性化的p-Si TFT
日本琉球大學與日立計算機設備(Hitachi Computer Peripherals)的研究小組,通過多模激光二極管使非晶硅(a-Si)實現了結晶化(論文編號5-3)。采用445nm工藝的CW(continuous wave)模式,掃描速度為500mm/秒,獲得了良好的微晶硅結晶。法國Rennes大學在180℃以下的工藝溫度下,制造出了p型及n型兩種微晶硅TFT(論文編號5-4)。不過,由于n型的開/關比達到大約6位數,而p型只有2位數左右,因此,恐怕很難直接用于CMOS電路。
日本廣島大學利用熱等離子體噴射技術試制了TFT(論文編號P-4)。由于裝置的結構簡單、容易實現多噴嘴化,因此,熱等離子體噴射技術足以支持大型底板制造(圖1)。TFT的特性依賴于掃描速度,在350mm/秒時遷移率為12cm2/Vs,在400mm/秒時遷移率為5.4cm2/Vs。雖然1V/位數左右的S值稍微有點大,但誤差比較少,因此有可能被用作有機EL(有機EL)面板及2K×4K等級液晶面板的TFT底板。

圖1:熱等離子體噴射裝置及TFT的截面圖摘自會議論文集的論文編號P-4、p.118、Fig.1,獲得擁有著作權的AM-FPD許可后轉載。
在通過固相晶化法(Solid Phase Crystallization,SPC)實現了結晶化的p型p-Si TFT方面,韓國首爾國立大學(Seoul National University)通過對加氫條件進行優化,從而使特性及可靠性得到提高(論文編號P-9)。SPC的條件為,700℃下15分鐘。之所以首先試制了p型p-Si TFT,是為了在有源矩陣型有機EL(AM有機EL)用途中實現最簡單的“2晶體管+1電容器”像素構造。據開發方介紹,在這種SPC條件下,對玻璃沒有損害。在韓國,在有機EL用途及超高清晰液晶面板用途的TFT底板方面,嘗試用新一代TFT取代a-Si TFT的開發競爭異常激烈。該成果發正好滿足了這一需求(圖2)。

圖2:SPC-Si TFT的截面圖摘自會議論文集的論文編號P-9、p.138、Fig.1,獲得擁有著作權的AM-FPD許可后轉載。
同時補償TFT的特性誤差及有機EL的老化
在有機EL分組會上筆者最感興趣的是,韓國漢陽大學(Hanyang University)發布的、可同時補償TFT誤差及有機EL老化的電路及其驅動方法(論文編號7-4)。像素結構為簡單的“3晶體管+1電容器”,TFT誤差及有機EL老化均通過外部電路進行了檢測(圖3)。TFT的誤差只要在出廠前檢測一次,基本上就沒必要再檢測。而對于有機EL的老化,舉例來說,應在每次接通電源時都進行檢測,以便修正補償數據(圖4)。整個屏幕的有機EL檢測所需時間均為600ms,具有足夠的實用性。(特約撰稿人:松枝 洋二郎=松枝咨詢)

圖3:補償電路的構成摘自會議論文集的論文編號7-4、p.240、Fig.1,獲得擁有著作權的AM-FPD許可后轉載。

圖4:有機EL老化補償示例摘自會議論文集的論文編號7-4、p.242、Fig.6,獲得擁有著作權的AM-FPD許可后轉載。
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