Language
Country/Area
No result found
Sự chuyển đổi đáng ngạc nhiên của polysilicon nhiệt độ thấp: Làm thế nào để viết lại tương lai của công nghệ hiển thị?
Với sự phát triển liên tục của công nghệ hiển thị, polysilicon nhiệt độ thấp (LTPS) đã đóng vai trò quan trọng trong vài năm qua. Công nghệ này có thể sản xuất polysilicon ở nhiệt độ tương đối thấp (khoảng 650°C trở xuống), điều này đặc biệt quan trọng đối với màn hình hiện nay vì các tấm kính lớn không thể chịu được nhiệt độ cao. Do đó, công nghệ LTPS đang trở thành chìa khóa để sản xuất màn hình LCD phẳng và cảm biến hình ảnh.
Công nghệ màn hình polysilicon nhiệt độ thấp có thể là một phần quan trọng trong sản xuất thiết bị điện tử trong tương lai.
Sự phát triển của polysilicon
Silic đa tinh thể (p-Si) là một loại silic có độ tinh khiết cao và dẫn điện tốt, bao gồm nhiều hạt có cấu trúc mạng tinh thể có trật tự cao. Năm 1984, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng silic vô định hình (a-Si) là tiền chất tuyệt vời để hình thành màng p-Si, có thể đạt được cấu trúc ổn định và độ nhám bề mặt thấp. Quy trình sản xuất màng mỏng silicon thường sử dụng phương pháp lắng đọng hơi hóa học áp suất thấp (LPCVD) để giảm độ nhám bề mặt. Silic vô định hình đầu tiên được lắng đọng ở nhiệt độ từ 560 đến 640°C và sau đó được ủ nhiệt (kết tinh lại) ở nhiệt độ từ 950 đến 1000°C. Bằng cách bắt đầu với một lớp màng vô định hình, kết quả cuối cùng là một sản phẩm có cấu trúc mịn.
Ứng dụng trong LCD
TFT silic vô định hình được sử dụng rộng rãi trong các màn hình phẳng tinh thể lỏng (LCD) vì chúng có thể được lắp ráp thành các mạch điều khiển dòng điện cao phức tạp. Sự phát triển của LTPS-TFT đã mang lại độ phân giải thiết bị cao hơn, nhiệt độ tổng hợp thấp hơn và giảm chi phí chất nền. Tuy nhiên, LTPS-TFT cũng có một số khuyết điểm. Ví dụ, trong các thiết bị a-Si truyền thống, diện tích của TFT lớn, dẫn đến khả năng truyền ánh sáng hiệu dụng nhỏ (tức là diện tích không bị TFT chặn), điều này hạn chế ứng dụng trong các mạch phức tạp. ứng dụng.
Tiềm năng của LTPS nằm ở hiệu suất cao và tầm quan trọng của nó trong công nghệ hiển thị.
Quy trình ủ laser
Ủ laser XeCl (ELA) là phương pháp quan trọng đầu tiên để làm nóng chảy vật liệu silicon vô định hình để tạo ra p-Si. Phương pháp này có thể kết tinh thành công silic vô định hình (độ dày từ 500-10000Å) thành silic đa tinh thể mà không cần làm nóng chất nền. Polysilicon thu được có hạt lớn hơn, giúp TFT cải thiện khả năng di chuyển electron và giảm tình trạng mất hiệu suất do sự tán xạ ranh giới hạt. Công nghệ này cho phép tích hợp thành công các mạch phức tạp vào màn hình LCD.
Phát triển thiết bị LTPS-TFT
Sự thành công của LTPS-TFT không chỉ phụ thuộc vào sự cải tiến của TFT mà còn phụ thuộc vào mạch cải tiến. Một công nghệ gần đây đã phát triển một mạch điểm ảnh trong đó dòng điện chạy qua bóng bán dẫn không phụ thuộc vào điện áp ngưỡng, do đó tạo ra độ sáng đồng đều. Trong ứng dụng điều khiển màn hình OLED, LTPS-TFT thường được sử dụng do độ phân giải cao và khả năng thích ứng với các tấm nền lớn. Tuy nhiên, sự thay đổi trong cấu trúc LTPS có thể dẫn đến điện áp ngưỡng của tín hiệu không nhất quán, dẫn đến độ sáng không đồng đều. Do đó, việc cải thiện hiệu suất TFT và công nghệ quang khắc là rất quan trọng để phát triển công nghệ OLED ma trận chủ động LTPS.
Sự phát triển của công nghệ LTPO
Ôxít đa tinh thể nhiệt độ thấp (LTPO) là công nghệ màn hình OLED do Apple phát triển, kết hợp công nghệ LTPS TFT và oxit TFT (indium zinc oxide, IGZO). Trong LTPO, mạch chuyển mạch sử dụng LTPS, trong khi TFT điều khiển sử dụng vật liệu IGZO. Tính năng này cho phép màn hình tự động điều chỉnh tốc độ làm mới dựa trên nội dung đang hiển thị, giúp sử dụng năng lượng hiệu quả cho cả hình ảnh tĩnh và nội dung động. Màn hình LTPO được ưa chuộng vì có thời lượng pin tốt hơn.
Những tiến bộ trong công nghệ hiển thị LTPO có thể định hình lại kỳ vọng và nhu cầu của chúng ta đối với các thiết bị hiển thị.
Nhìn chung, tầm quan trọng của công nghệ polysilicon nhiệt độ thấp trong tương lai của công nghệ màn hình không thể bị đánh giá thấp. Với sự xuất hiện của nhiều công nghệ tiên tiến hơn, chúng ta có thể mong đợi thế hệ giải pháp hiển thị tiếp theo sẽ như thế nào?
