夏普、LG及三星介紹透明氧化物半導(dǎo)體TFT的開發(fā)成果

　　在透明非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體國際會議“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(qū))首日主題演講會之后舉行的“FPD I”研討會上，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(dǎo)體TFT的最新開發(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(dǎo)體TFT的優(yōu)勢及目標(biāo)用途的認(rèn)識基本一致。為了確保可靠性達到實用水平，三方已展開激烈競爭。

　　最先發(fā)表演講的是夏普。演講內(nèi)容是已在2009年12月舉行的學(xué)會“International Display Workshops(IDW)”上公開過的、使用透明氧化物半導(dǎo)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，這種面板解決了IGZO濺射工藝穩(wěn)定性及IGZO-TFT可靠性兩方面的問題。夏普還稱，IGZO-TFT的可靠性可與普通TFT液晶面板使用的非結(jié)晶硅TFT相當(dāng)。試制的液晶面板為TN模式、灰階為6bit、對比度為300：1。該公司還將試制面板帶入會場內(nèi)的展示區(qū)，現(xiàn)場演示了彩色影像的顯示情況。

　　韓國雙雄LG和三星展開競爭

　　兩家韓國公司均首次公開了新數(shù)據(jù)。LG顯示器首先發(fā)表了演講，演講內(nèi)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(jié)構(gòu)IGZO-TFT的開發(fā)。

　　關(guān)于(1)中提及的SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT，LG提到了原來存在的問題——“光對TFT特性造成的影響”，并稱“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稱沒有問題。LG目前正在使用這種IGZO-TFT，開發(fā)15英寸電視用有機EL面板。每個像素由5個晶體管和兩個電容器組成。像素數(shù)為1366×768，亮度為200cd/m2。

　　至于(2)中提到的設(shè)有TiOx膜的IGZO-TFT，LG稱與SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT相比，制造工藝簡單，而且成本低。該公司此次還提到了IGZO-TFT的性能及可靠性，稱“與SiO2刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)的IGZO-TFT相當(dāng)”。據(jù)稱遷移率可達到9cm2/Vs以上。

　　三星電子的演講內(nèi)容包括，(a)基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)IGZO-TFT的開發(fā);(b)在液晶面板的底板使用IGZO-TFT時的長期可靠性;(c)IGZO-TFT面板的試制等三個方面。關(guān)于(a)中提到的基于6步光掩模工藝的刻蝕阻擋結(jié)構(gòu)IGZO-TFT，三星稱可開發(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(wěn)定性低于1V的出色性能。據(jù)稱光對斷態(tài)電流產(chǎn)生的影響也小于非晶硅TFT，而且十分穩(wěn)定。

　　(b)中提及的用于液晶面板時的長期可靠性，仍是今后的研究課題。三星指出了光會造成閾值電壓隨偏壓應(yīng)力(Bias Stress)變化加快的問題。這會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(nèi)置柵極驅(qū)動器(Gate Driver)的個人電腦用15.1英寸WXGA液晶面板。該公司還將15.1英寸WXGA液晶面板帶入會場內(nèi)的展示區(qū)，現(xiàn)場演示了彩色影像的顯示。