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A surpreendente transformação do polissilício de baixa temperatura: como reescrever o futuro da tecnologia de telas?
Com a evolução contínua da tecnologia de exibição, o polissilício de baixa temperatura (LTPS) desempenhou um papel vital nos últimos anos. A tecnologia pode produzir polissilício em temperaturas relativamente baixas (em torno de 650 °C e abaixo), o que é particularmente importante para telas hoje em dia, porque grandes painéis de vidro não suportam altas temperaturas. Como resultado, a tecnologia LTPS está se tornando essencial para a produção de displays LCD planos e sensores de imagem.
A tecnologia de tela de polissilício de baixa temperatura pode ser uma parte importante da futura fabricação de dispositivos eletrônicos.
O desenvolvimento do polissilício
O silício policristalino (p-Si) é um silício altamente puro e condutor, composto de muitos grãos com uma estrutura de rede altamente ordenada. Em 1984, estudos mostraram que o silício amorfo (a-Si) é um excelente precursor para a formação de filmes de p-Si, que podem atingir estrutura estável e baixa rugosidade superficial. O processo de produção de filmes finos de silício geralmente usa deposição química de vapor de baixa pressão (LPCVD) para reduzir a rugosidade da superfície. O silício amorfo é primeiro depositado entre 560 e 640°C e depois recozido termicamente (recristalizado) entre 950 e 1000°C. Começando com um filme amorfo, o resultado final é um produto com uma estrutura fina.
Aplicações em LCD
TFTs de silício amorfo são amplamente utilizados em painéis planos de cristal líquido (LCD) porque podem ser montados em circuitos complexos de acionamento de alta corrente. A evolução do LTPS-TFT resultou em maior resolução do dispositivo, menor temperatura de síntese e menor custo do substrato. No entanto, o LTPS-TFT também tem alguns defeitos. Por exemplo, em dispositivos a-Si tradicionais, a área do TFT é grande, resultando em uma pequena transmitância de luz efetiva (ou seja, a área não bloqueada pelo TFT), o que limita sua aplicação em circuitos complexos. aplicação.
O potencial do LTPS está em sua alta eficiência e sua importância na tecnologia de exibição.
Processo de recozimento a laser
O recozimento a laser XeCl (ELA) é o primeiro método essencial para fundir material de silício amorfo para gerar p-Si. Este método pode cristalizar com sucesso silício amorfo (faixa de espessura de 500-10000Å) em silício policristalino sem aquecer o substrato. O polissilício resultante tem grãos maiores, o que proporciona ao TFT melhor mobilidade de elétrons e reduz a perda de desempenho devido à dispersão dos limites dos grãos. Essa tecnologia permite a integração bem-sucedida de circuitos complexos em displays LCD.
Desenvolvimento de equipamentos LTPS-TFT
O sucesso do LTPS-TFT depende não apenas da melhoria do TFT em si, mas também do circuito inovador. Uma tecnologia recente desenvolveu um circuito de pixel no qual a saída de corrente através do transistor é independente da tensão limite, produzindo assim brilho uniforme. Em aplicações de acionamento de displays OLED, o LTPS-TFT é comumente usado devido à sua alta resolução e adaptabilidade a painéis grandes. Entretanto, variações na estrutura LTPS podem resultar em tensões de limiar inconsistentes dos sinais, levando a um brilho irregular. Portanto, melhorar o desempenho do TFT e da litografia é crucial para o avanço da tecnologia OLED de matriz ativa LTPS.
A ascensão da tecnologia LTPO
O óxido policristalino de baixa temperatura (LTPO) é uma tecnologia de tela OLED desenvolvida pela Apple que combina as tecnologias LTPS TFT e óxido TFT (óxido de índio e zinco, IGZO). No LTPO, o circuito de comutação usa LTPS, enquanto o TFT de acionamento usa material IGZO. Isso permite que a tela ajuste dinamicamente sua taxa de atualização com base no conteúdo exibido, obtendo utilização eficiente de energia tanto para imagens estáticas quanto para conteúdo dinâmico. Os displays LTPO são preferidos pela maior duração da bateria.
Os avanços na tecnologia de exibição LTPO podem reformular nossas expectativas e demandas por dispositivos de exibição.
No geral, a importância da tecnologia de polissilício de baixa temperatura no futuro da tecnologia de telas não pode ser subestimada. Com o surgimento de tecnologias mais inovadoras, que forma podemos esperar que a próxima geração de soluções de exibição tome?
