Oxide TFT的“与众不同”

机屏大师  机屏大师     2021-12-18      0

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​​摘要


根据金属氧化物材料(Oxide)具有电子迁移率高、漏电流小、均一性好及制作工艺简单等优点,京东方搭配自家产线优势,持续优化工艺方案,研制出了符合市场需求的低功耗、低刷新频率、高透过率及超窄边框等优势于一体的TFT显示屏。与传统的非晶硅技术(a-Si)TFT显示屏对比,Oxide TFT显示屏的性能得到进一步提升,解决了a-Si方案现阶段的技术瓶颈,同时,相较于低温多晶硅技术(LTPS)TFT显示屏,成本优势明显。所以,随着Oxide TFT技术在LCD显示领域的普及与推广,未来可能会受到更多消费者的青睐。


引言


随着王氏定律的持续推动,半导体显示技术正在不断更新。消费者对显示成像技术的要求也越来越高,这也在一定程度上加速了面板技术的快速发展。TFT-LCD以低成本、低功耗、体积小及重量轻等优势已经渗透到各种中低端显示产品中,并受到广大的消费者的青睐。


传统的TFT-LCD显示产品都是以a-Si作为基底材料,因开关所占的像素面积较大导致亮度无法达到很高,且PPI只能做到一个较低的水平。受到轻薄、低功耗及低刷新频率等高端产品的影响,a-Si TFT的劣势开始逐渐显现,部分面板厂开始将目光转向LTPS TFT,但是LTPS TFT的成本太高,不适合低端消费市场的发展。因此,需要有一种技术能够介于LTPS与a-Si之间,同时又能够填补a-Si不能触及到的市场。


今天小编给大家介绍的正是氧化物薄膜电晶体(Oxide TFT)显示技术,那么这是一种什么技术呢?又为什么能够受到广大消费者的关注呢?


1. Oxide TFT介绍


氧化物薄膜电晶体(Oxide TFT)是场效应管的一种特殊类型,这种技术把半导体有源层和介电质以薄膜的形式沉积在制成衬底上。与a-Si TFT相比,Oxide TFT的电子通道的材料是氧化物而不是非晶硅。以氧化铟镓锌(简称IGZO)为代表的Oxide TFT,是由铟(Indium)、镓(Gallium)、锌(Zinc)及氧(Oxygen)四种化学元素按照一定比例形成在TFT沟道层的技术,也是TFT沟道层材料的一次创新应用。这种技术主要用于液晶显示器(LCD)和有机发光半导体(OLED)中,同时,也可以作为衬底材料应用到传统的晶体管中,如晶圆。


当前,主流的TFT技术有a-Si、LTPS及Oxide三种。其中,Oxide技术以低功耗、低帧频及高透过率等优势,越来越受到消费者的关注。

氧化物结构图氧化物结构图

采用Oxide TFT技术的平板采用Oxide TFT技术的平板

2. Oxide TFT的优势


Oxide作为一种新型半导体材料,拥有更高的电子迁移率(研究表明IGZO的电子迁移率是a-Si的10~20倍),可以有效提升TFT对像素电极的充放电速率,提高像素的相应速度,实现更快的刷新频率。其功耗也可以明显降低,京东方通过持续创新技术,提升工艺水平,量产的Oxide TFT产品较a-Si TFT功耗已经有了显著的降低。目前,游戏屏幕对于高刷新频率及低功耗的诉求越来越高,而a-Si TFT显示屏因其载流子迁移速率低的劣势很难在帧频及功耗上再有突破,Oxide TFT正好可以很好的填补这部分游戏市场。

Oxide TFT技术助力低功耗Oxide TFT技术助力低功耗


Oxide的漏电流较小,可以实现低频驱动,针对广大电子书爱好者是非常好的体验效果。目前,京东方自有的Oxide TFT技术可以实现兼容30Hz的水平,预计未来还能有更低帧频的产品呈现给广大消费者。


Oxide TFT低频特点适用于电子书阅读Oxide TFT低频特点适用于电子书阅读

Oxide TFT拥有较小的晶体管尺寸,既能降低显示产品的重量,又可以提高产品的开口率(较a-Si技术提高3%左右),提升屏幕的亮度。


Oxide TFT提升屏幕亮度效果图Oxide TFT提升屏幕亮度效果图


3. 未来发展趋势

先进技术和前沿工艺是液晶显示屏发展的不二法门,随着操作系统的持续更新,面板的技术和工艺水平也在不断提升。京东方作为液晶显示领域领导者,拥有业内最全的LCD产品产线,且已经掌握了最前沿的核心技术及工艺水平,相信未来不仅能够将Oxide TFT显示屏做大做强,还会涌现出更多的新技术呈现给广大消费者。


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