Analyse und Anwendung der TFT-Technologie

1. Einführung in TFT

　　TFT ist die Abkürzung für die englischen Initialen von Thin Film Transistor. Es hat die doppelten Eigenschaften des "aktiven (Schalten, Verstärken)" des Transistors und des "dünnen" des "Dünnfilms". Es wird mit Flachbildschirmen (wie LCD, OLED-Anzeigemodul, etc.) zu heutigen Flachbildfernsehern (TFT-LCD, TFT). -OLED) ist TFT eine der wichtigsten Kernkomponenten.

　　 Normalerweise ist das aktive Material von TFT ein Siliziumfilm. Entsprechend der Struktur des Siliziumfilms werden Transistoren in amorphe Silizium-TFT (a-Si-TFT), Polysilizium (p-Si-TFT) und monokristalline Silizium-MOSFETs (c-Si-MOSFET) unterteilt. Außerdem werden TFTs aus organischen Materialien als organische TFTs (oder OTFTs) bezeichnet.

　　 Dünnschichttransistoren wurden seit ihrer Erfindung in den 1960er Jahren weit verbreitet und angewendet, und ihre Entwicklungsgeschwindigkeit ist unvorstellbar. Von amorphem Silizium-TFT zu Polysilizium-TFT, von Hochtemperatur-Polysilizium-TFT zu Niedertemperatur-Polysilizium-TFT wird die Technologie immer ausgereifter, und die Anwendungsobjekte haben sich von der reinen Ansteuerung von LCD zur Ansteuerung von LCD und OLED und sogar zu Elektronik entwickelt Papier. Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Niveaus der Halbleitertechnologie wird die Pixelgröße kontinuierlich reduziert, und die Auflösung des Anzeigebildschirms wird ebenfalls immer höher.

　　TFT-adressierte Flüssigkristallanzeigen sind mit ihrer großen Kapazität, hohen Auflösung und Vollfarb-Videoanzeige zur führenden Technologie von Flüssigkristallen und sogar der gesamten Flachbildschirmanzeige geworden. Verwandte High-Tech-Branchen sind derzeit auch zur Hauptinvestitionsrichtung geworden. Die TFT-Fertigungstechnologie spielt eine Schlüsselrolle bei den von ihr angesprochenen Flüssigkristallanzeigen, und ihre Forschung und Entwicklung stand immer im Mittelpunkt der Forschung.

　　 Zweitens die Ansteuermethode des Displays

　　 Sowohl Flüssigkristallanzeige als auch OLED-Anzeige werden in zwei Kategorien unterteilt: aktive Anzeige und passive Anzeige. Für LCD-Anzeigen wird es in passive (passive) Laufwerksanzeigen LCD unterteilt, wie z. B.: Farb-STN-LCD-Anzeige, STN-LCD, TN-LCD usw.; aktive (aktive) Laufwerksanzeige LCD, wie zum Beispiel: TFT-LCD. Bei OLED-Displays wird es in passives (passives) Laufwerksdisplay OLED (PMOLED) und aktives (aktives) Laufwerksdisplay OLED (AMOLED) unterteilt.

Passive (passive) Laufwerksanzeige OLED oder LCD können normalerweise nur weniger als 200 Zeilen gleichzeitig anzeigen. Um also mehr Zeilen anzuzeigen, um eine hohe Auflösung zu erreichen, ist es notwendig, den aktiven (aktiven) Laufwerksanzeigemodus zu verwenden, nämlich TFT-LCD. AMOLED. Anzeigeverfahren für aktive (aktive) Laufwerke umfassen die TFT-Fertigungstechnologie.

　　 3. TFT-Dünnschichttechnologie

1. Amorpher Siliziumfilm. Die Dünnschichttransistortechnologie aus amorphem Silizium wurde in den 1970er Jahren vorgeschlagen. Nach fast 30 Jahren unermüdlicher Bemühungen von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt wurden nun die Produktionslinien für Flüssigkristallanzeigen (LCD) der siebten Generation und höher automatisiert, und die industrielle Produktionstechnologie ist ziemlich ausgereift. Es hat sich heute weltweit zum Mainstream-Produkt der Flüssigkristallanzeige entwickelt, und das Ziel der zukünftigen Entwicklung ist eine größere Bildschirmgröße und niedrigere Produktionskosten. Die amorphe Silizium-TFT-Technologie hat die Vorteile eines ausgereiften Herstellungsprozesses, ist relativ einfach, hat eine hohe Ausbeute und ist für die großflächige Produktion geeignet. Der Nachteil besteht darin, dass der TFT nur Bauelemente vom N-Typ hat und die Mobilität nur 0,5–1,0 cm2/Vs beträgt. Daher ist es schwierig, hochleistungsfähige, voll integrierte, ultradünne und kompakte Anzeigemodule unter Verwendung der amorphen Silizium-TFT-Technologie herzustellen. Amorphe Silizium-TFT-Technologie kann nicht für hochauflösende OLED-Displays mit aktiver Ansteuerung verwendet werden.

2. Polysiliziumfilm (Poly-Si). Polysilicium-Dünnschichtprozesse werden hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt:

　　 (1) Hochtemperaturprozess bezieht sich auf eine Temperatur von mehr als 900℃ während des gesamten Prozesses. Der Hochtemperaturprozess kann nur teures Quarz als Substrat verwenden, und die TFT-Leistung ist gut. Das Hochtemperaturverfahren ist nur für kleine und mittelgroße Bildschirme oder Projektionswandserien geeignet.

　　 (2) Niedertemperaturprozess, die Temperatur während des gesamten Prozesses ist niedriger als 600℃. Größere Bildschirme können auf billigen Glassubstraten unter Verwendung von Niedertemperaturprozessen hergestellt werden. Niedertemperatur-Polysilizium (LTPS)-TFTs werden aufgrund ihres geringen Stromverbrauchs, ihres geringen Gewichts, ihres dünnen Profils, ihrer hohen Stromzufuhr und Systemintegration häufig in TFT-LCD- und AMOLED-Displays mit aktiver (aktiver) Ansteuerung verwendet. Der Schlüssel zum Prozess von Polysilizium-TFT liegt darin, wie man einen hochqualitativen Polysiliziumfilm auf einer großen Fläche zu geringen Kosten herstellt. Derzeit umfassen Verfahren zur Herstellung von Polysiliciummaterialien Rapid Annealing (RTA), Excimer-Laser-Kristallisation (ELC), Festphasenkristallisation (SPC), kontinuierliche laterale Kristallisation (SLS) und metallinduzierte Niedrigtemperatur-Polysilicium (MIC)-Technologien.

　　 Die Niedertemperatur-Polysilizium-LTPS-TFT-Technologie kann die Probleme von amorphem Silizium-TFT vollständig lösenTechnologie kann nicht lösen. Insbesondere nach dem Jahr 2000 investierten japanische, koreanische und taiwanesische Hersteller aufgrund der Überkapazität von a-Si-TFT aktiv in LTPS-TFT, was LTPS-TFT in den nächsten Jahren mehr Entwicklungsmöglichkeiten bot. Insbesondere mit dem jüngsten schnellen Wachstum des Marktes für kleine und mittelgroße Panels ist die Entwicklung von Polysilizium-TFT in ein goldenes Zeitalter eingetreten. LTPS TFT gilt seit langem als unverzichtbare Technologie für die nächste LCD-Generation.

　　3. Organischer Dünnfilm-TFT. Es versteht sich von selbst, dass das Aufkommen organischer TFTs eine starke Konkurrenz zu bestehenden amorphen Silizium-TFTs bilden wird. Es wird die Kerntechnologie einer neuen Generation flexibler Displays sein. Der mit flexibler Anzeigetechnologie hergestellte Anzeigebildschirm kann wie eine Leinwand aufgerollt werden und kann wie Flüssigkristallanzeigen ein wichtiges Mitglied der zukünftigen Anzeigewelt werden.

　　Aufgrund der Verwendung organischer Materialien hat es die Eigenschaften eines biegbaren Displays, ist also nicht nur schlagfest, sondern auch leicht und klein. Nicht nur das Erscheinungsbild des Displays hat sich verändert, auch die Anwendungsumgebung wurde stark erweitert und diversifiziert. Das Display wird in einem Tape-Reel-Verfahren ähnlich dem Zeitungsdruckverfahren auf eine Kunststofffolie gedruckt, was die Produktionskosten erheblich senken kann.

OTFT-Forschung wird seit fast 20 Jahren international betrieben, aber wie man Hochleistungsgeräte entwirft und verarbeitet, wie man Verarbeitungskosten senkt und wie man organische Halbleitermaterialien mit hoher Mobilität und Umweltstabilität synthetisiert, waren schon immer Forschungs- und technische Engpässe. Noch ist kein wesentlicher Durchbruch erzielt worden. Insgesamt steckt die internationale Forschung auf dem Gebiet der flexiblen Elektronik noch in den Kinderschuhen, mit enormen technologischen Durchbrüchen und Patentanmeldemöglichkeiten.

　　 Viertens, die Anwendung von TFT-Display (hauptsächlich die folgenden vier Kategorien)

　　1. Tragbares Display: Video-Handy, Video-PDA, Video-E-Book usw.;

　　2. Fahrzeuganzeige: GPS, Fahrsicherheitsanzeige, Multimediaanzeige usw.;

　　3. Computeranzeige: Laptop, Monitor usw.;

　　4. Haushaltsgeräte und Bürodisplays: Fernseher, Internetterminals, elektronische Zeitungen usw.

Kurz gesagt, die TFT-Technologie ist das Herzstück der Flachbildschirmindustrie. Es hat die Eigenschaften kapitalintensiv, talentintensiv und technologieintensiv. Der Ausgabewert des Panels ist hoch und der Agglomerationseffekt der Industrie ist offensichtlich.