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多晶硅技术:柔性应用及微晶硅开发成果引人注目

发表于:2009-07-13 09:14:07 来源:Solarbe.com 作者:索比太阳能

  有源矩阵显示器国际会议“AM-FPD”的主要议题本来就是多晶硅(p-Si)相关技术。此次,柔性应用以及采用微晶硅等令人感到时代潮流的成果发布相当多。

力争实现大面积化及柔性化的p-Si TFT

  日本琉球大学与日立计算机设备(Hitachi Computer Peripherals)的研究小组,通过多模激光二极管使非晶硅(a-Si)实现了结晶化(论文编号5-3)。采用445nm工艺的CW(continuous wave)模式,扫描速度为500mm/秒,获得了良好的微晶硅结晶。法国Rennes大学在180℃以下的工艺温度下,制造出了p型及n型两种微晶硅TFT(论文编号5-4)。不过,由于n型的开/关比达到大约6位数,而p型只有2位数左右,因此,恐怕很难直接用于CMOS电路。

  日本广岛大学利用热等离子体喷射技术试制了TFT(论文编号P-4)。由于装置的结构简单、容易实现多喷嘴化,因此,热等离子体喷射技术足以支持大型底板制造(图1)。TFT的特性依赖于扫描速度,在350mm/秒时迁移率为12cm2/Vs,在400mm/秒时迁移率为5.4cm2/Vs。虽然1V/位数左右的S值稍微有点大,但误差比较少,因此有可能被用作有机EL(有机EL)面板及2K×4K等级液晶面板的TFT底板。

 
图1:热等离子体喷射装置及TFT的截面图摘自会议论文集的论文编号P-4、p.118、Fig.1,获得拥有著作权的AM-FPD许可后转载。


在通过固相晶化法(Solid Phase Crystallization,SPC)实现了结晶化的p型p-Si TFT方面,韩国首尔国立大学(Seoul National University)通过对加氢条件进行优化,从而使特性及可靠性得到提高(论文编号P-9)。SPC的条件为,700℃下15分钟。之所以首先试制了p型p-Si TFT,是为了在有源矩阵型有机EL(AM有机EL)用途中实现最简单的“2晶体管+1电容器”像素构造。据开发方介绍,在这种SPC条件下,对玻璃没有损害。在韩国,在有机EL用途及超高清晰液晶面板用途的TFT底板方面,尝试用新一代TFT取代a-Si TFT的开发竞争异常激烈。该成果发正好满足了这一需求(图2)。

 
图2:SPC-Si TFT的截面图摘自会议论文集的论文编号P-9、p.138、Fig.1,获得拥有著作权的AM-FPD许可后转载。


同时补偿TFT的特性误差及有机EL的老化

  在有机EL分组会上笔者最感兴趣的是,韩国汉阳大学(Hanyang University)发布的、可同时补偿TFT误差及有机EL老化的电路及其驱动方法(论文编号7-4)。像素结构为简单的“3晶体管+1电容器”,TFT误差及有机EL老化均通过外部电路进行了检测(图3)。TFT的误差只要在出厂前检测一次,基本上就没必要再检测。而对于有机EL的老化,举例来说,应在每次接通电源时都进行检测,以便修正补偿数据(图4)。整个屏幕的有机EL检测所需时间均为600ms,具有足够的实用性。(特约撰稿人:松枝 洋二郎=松枝咨询)

 
图3:补偿电路的构成摘自会议论文集的论文编号7-4、p.240、Fig.1,获得拥有著作权的AM-FPD许可后转载。


 
图4:有机EL老化补偿示例摘自会议论文集的论文编号7-4、p.242、Fig.6,获得拥有著作权的AM-FPD许可后转载。

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