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淺談TFT液晶屏的發展歷史

作者:佚名2022-08-31 18:02:50

  上次我們說過TFT液晶屏的起源,今天我們繼續談下去TFT液晶屏的發展歷史,看看我們的TFT究竟是一個怎樣的發展過程。

  TFT液晶屏的發展歷史始于20世紀80年代初,幾家日本半導體公司正在動態存儲器(DynamicRandomAccessMemory,DRAM)半導體工藝技術在工業中的應用TFT屏幕工藝,并結合LCD成功開發了非晶硅和多晶硅技術TFT-LCD。1982年,日本三洋公司開發了非晶硅TFT-LCD,主要用于3~5英寸小電視。同年,精工愛普生采用準分子激光退火(ELA:ExcimerLaserAnnealing)制作多晶硅的方法TFT并成功開發了3英寸多晶硅TFT-LCD產品。1985年,松本提出使用多晶硅TFT制作驅動IC的概念。多晶硅TFT技術分為高溫多晶硅技術和低溫多晶硅技術,兩種技術最大的區別是成膜溫度不同。制造高溫多晶硅TFT成膜溫度為600℃因此,高熔點的石英基板被用來制造低溫多晶硅TFT成膜溫度為450℃下面,可以在玻璃基板上成膜,制成類似非晶硅的硅膠TFT-LCD的顯示器。

  20世紀80年代中期后期Si系列的TFT高溫多晶硅、低溫多晶硅和非晶硅是液晶屏發展的主要方向。由于石英基板的尺寸較小,因此高溫多晶硅TFT-LCD大部分尺寸限制在2~3英寸,主要用于小型高精度投影儀或投影電視等產品。低溫多晶硅TFT電子遷移率遠高于非晶硅TFT因此,人們普遍認為低溫多晶硅具有電子遷移率TFT-LCD將完全取代非晶硅TFT-LCD。但是非晶硅TFT-LCD工藝不斷突破技術瓶頸,在制造工藝、基材尺寸、成本、質量、產品合格率等方面始終領先于低溫多晶硅TFT-LCD隨著時間的推移,人們逐漸意識到非晶硅TFT-LCD不太可能被替換。盡管在20世紀90年代末,玻璃基板上的集成驅動器被提出IC然而,由于產品的應用領域和未來的發展方向不明確,低溫多晶硅TFT工業化進程非常緩慢,甚至在20世紀90年代末,在低溫多晶硅TFT-LCD一些投資巨大的日本公司,在經營上遇到困難,最終不得不與其他公司合并。直到21世紀初紀初,PDA隨著對各種便攜式電子產品的需求不斷增加,低溫多晶硅技術以其卓越的優勢TFT基于電學特性,在集成周邊電路、高分辨率/高精度、高開口率等方面逐漸顯現出優勢,促成了低溫多晶硅TFT-LCD市場發展。近年來低溫多晶硅TFT引人注目的應用領域是有源矩陣有機發光二極管(ActiveMatrixOrganicLightingEmittingDiode,AMOLED)。

  盡管非晶硅TFT工業化過程中也遇到了很多困難,但是非晶硅TFT近20年來,生產工藝簡單,大尺寸基板批量生產具有行為特點LCD屏幕行業不斷開拓新的應用領域。1986年非晶硅TFT技術開始應用于液晶電視產品,但直到1990年,產品僅限于3~5英寸的小電視。夏普于1991年正式推出,玻璃尺寸為400mm×320mm的TFT-LCD從那時起,生產線拉開了液晶面板向大尺寸發展的帷幕。在這條生產線上,每個玻璃基板可以切割4片8塊.4英寸或2片10.4英寸面板。隨著玻璃基板的尺寸越來越大,TFT液晶面板的種類越來越多樣化,應用范圍逐漸從小電視擴大到筆記本電腦、臺式電腦等電子產品,如表1.1.1所示。另一方面,大型玻璃基板也提高了液晶面板的生產效率,降低了生產成本。1998年,液晶顯示器的實際售價降至10萬日元以下(約7000元人民幣),拉開了液晶顯示器市場普及的帷幕。

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