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圖 1:開發的概要(點擊放大)

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圖 2:載流子遷移率的比較(點擊放大)

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圖 3:採用 IGZO的TFT可提高開口率(點擊放大)

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圖 4:10英寸試製品的耗電量降至2 / 3(點擊放大)


夏普2011年4月21日宣布,將開發驅動元件採用氧化物半導體的TFT的液晶面板,並於 2011年內在該公司的龜山第二工廠開始量產。量產採用氧化物半導體的TFT驅動的液晶面板為“全球首例”(夏普顯示器元件事業本部副本部長迫週司)。將用於需求有望擴大的智能手機和平板終端等配備 10英寸以下中小型面板的產品。

將量產的TFT IGZO

驅動元件使用的氧化物半導體的TFT為非晶IGZO(在嘎鋅 - O)的。非晶IGZO迄今已有韓國三星電子和索尼等日本,韓國及台灣的廠商作為大型有機發光面板和“的4K × 2K的“(4000 × 2000像素)的液晶面板驅動元件進行了開發。夏普也在2009年舉行的顯示器相關學會”的IDW“上發布了2.6英寸的開發品(參閱本站報導 1)。

夏普計劃開始量產的IGZO的TFT是與日本半導體能源研究所共同開發的產品。載流子遷移率“比原來的非晶矽薄膜電晶體高出20〜50倍左右”(迫)。IGZO薄膜電晶體與非晶矽薄膜電晶體相比能夠縮小晶體管尺寸,所以不但可提高液晶面板像素的開口率,還容易實現高精細化。夏普開發的1366 × 768像素(FWXGA)的10英寸液晶面板耗電量降至原產品的約2 / 3。不過,“超過 300ppi的高精細面板,計劃採用載流子遷移率比IGZO的TFT還要高的,由夏普自主開發的低溫多晶矽液晶技術,企業管治矽'進行量產”(迫)。

龜山第二工廠此前一直量產用於電視等的大型液晶面板。夏普的迫週司自信地表示,為量產 IGZO的TFT驅動的中小型面板“,只需改動部分製造設備即可。通過採用第8代玻璃基板(二千一百六十毫米×二千四百六十零毫米)量產中小型面板,可提高成本競爭力。“不過夏普沒有公佈具體的薄膜電晶體結構及製造工藝的流程等。今後,龜山第二工廠將量產非晶矽液晶驅動的大型面板和IGZO的TFT驅動的中小型面板,不過“具體產量涉及經營戰略,因此不便回答”(迫)。

未介紹龜山第一工廠今後的情況

隨著智能手機和平板終端需求的擴大,夏普將開始在原來生產大型面板的龜山第二工廠量產中小型面板。有報導稱,夏普計劃在2010年底已將生產設備出售給中國企業的龜山第一工廠的廠房內新設低溫多晶矽的TFT生產線(參閱本站報導 2/FONT>)。另外,據“日刊工業新聞”報導,預計會全額負擔龜山第一工廠生產線設備投資的美國蘋果公司“預定 2012年上市的新款”iPhone“中使用的中小型液晶面板,日本的供應商已經限定為東芝一家。”對此,夏普於 2011年4月20日剛提出過抗議。

在4月21日的發布會上,有記者問到了龜山第一工廠今後的情況,不過夏普的迫週司只回答說,“這屬於特定事項,今天不便回答。”

 

什麼是氧化物半導體的TFT(氧化物半導體的TFT)

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作為“新一代電子的基礎材料”而備受全球顯示器技術人員關注的就是氧化物半導體電晶體。因為氧化物半導體的TFT是驅動超高精細液晶面板,OLED的面板以及電子紙等新一代顯示器的液晶材料最佳候選之一。預計最早將在2012〜2013年開始實用化,將來或許還會成為具備“柔性”和“透明”等特點的電子元件的實現手段。


氧化物半導體是通常容易成為絕緣體的氧化物,但卻具有半導體的性質。在眾多物質當中,最受關注的是“透明非晶氧化物半導體(掩星:透明非晶氧化物半導體)”。非晶IGZO(在嘎鋅 - O)的就是一個代表性例子。除了三星和LG電子顯示器等韓國企業外,日本的夏普,凸版印刷以及佳能等企業也在致力於液晶的應用開發。


中美掩星計畫類的TFT的載流子遷移率高達 10cm2/Vs以上,特性不均現象也較小。因此,可驅動像素為“的4K × 2K的”(4000 × 2000像素級),驅動頻率為 240Hz的新一代高清晰液晶顯示器。當前的標準技術 - 非晶矽類的TFT以及作為新一代技術而被大力開發的有機半導體薄膜電晶體因載流子遷移率只有數 cm2/Vs之間以下,很難應用到上述用途中。即使是在OLED的顯示器領域,與開發案例較多的低溫多晶矽類的TFT相比,實現大屏幕化時還是掩星類的TFT具有優勢這是因為液晶可以抑制活性氧類的OLED面板中存在著的因的TFT特性不均而導致的顯示不均現象。掩星薄膜可通過濺射法形成,製造成本也容易降低。


製造工藝溫度可低至接近室溫這一點也是中美掩星類液晶的一大魅力。可利用耐熱性較差的樹脂基板,因此能夠實現可彎曲的電子紙等柔性顯示器。利用掩星膜的透明特性,有望使電子元件實現透明化等。


進一步擴大氧化物半導體的用途時碰到的課題是如何實現 p型半導體。如果能實現高質量的的pn結,就有望應用於柔性透明的集成電路,發光二極管以及太陽能電池等用途。

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    Shacho San 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()