夏普、LG及三星演讲 介绍透明氧化物半导体TFT的最新开发成果

在透明非结晶氧化物半导体国际会议“International Workshop on transparent amorphous oxide semiconductors（TAOS 2010）”（1月25～26日，东京工业大学SUZUKAKEDAI校区）首日主题演讲会之后举行的“FPD I”研讨会上，代表日本和韩国的3家FPD企业分别发布了透明氧化物半导体TFT的最新开发成果。夏普、韩国LG显示器及韩国三星电子（Samsung Electroncis）依次登台演讲。3公司对透明氧化物半导体TFT的优势及目标用途的认识基本一致。为了确保可靠性达到实用水平，三方已展开激烈竞争。

最先发表演讲的是夏普。演讲内容是已在2009年12月举行的学会“International Display Workshops（IDW）”上公开过的、使用透明氧化物半导体IGZO（In, Ga, Zn, O）的2.6英寸QVGA（320×240像素素）TFT液晶面板。夏普称，这种面板解决了IGZO溅射工艺稳定性及IGZO-TFT可靠性两方面的问题。夏普还称，IGZO-TFT的可靠性可与普通TFT液晶面板使用的非结晶硅TFT相当。试制的液晶面板为TN模式、灰阶为6bit、对比度为300：1。该公司还将试制面板带入会场内的展示区，现场演示了彩色影像的显示情况。

韩国双雄LG和三星展开竞争

两家韩国公司均首次公开了新数据。LG显示器首先发表了演讲，演讲内容包括，（1）在刻蚀阻挡层（Etch Stopper）中采用SiO2的IGZO-TFT；（2）在IGZO层上形成TiOx膜的新结构IGZO-TFT的开发。

关于（1）中提及的SiO2刻蚀阻挡结构的IGZO-TFT，LG提到了原来存在的问题——“光对TFT特性造成的影响”，并称“即使在4500cd/m2亮度的背照灯光条件下，也可确保充分的可靠性”。另外，关于外光及温度的影响，LG称没有问题。LG目前正在使用这种IGZO-TFT，开发15英寸电视用有机EL面板。每个像素由5个晶体管和两个电容器组成。像素数为1366×768，亮度为200cd/m2。

至于（2）中提到的设有TiOx膜的IGZO-TFT，LG称与SiO2刻蚀阻挡结构的IGZO-TFT相比，制造工艺简单，而且成本低。该公司此次还提到了IGZO-TFT的性能及可靠性，称“与SiO2刻蚀阻挡结构的IGZO-TFT相当”。据称迁移率可达到9cm2/Vs以上。

三星电子的演讲内容包括，（a）基于6步光掩模工艺的刻蚀阻挡结构IGZO-TFT的开发；（b）在液晶面板的底板使用IGZO-TFT时的长期可靠性；（c）IGZO-TFT面板的试制等三个方面。关于（a）中提到的基于6步光掩模工艺的刻蚀阻挡结构IGZO-TFT，三星称可开发出高性能TFT。该公司表示，能够获得迁移率为5～7cm2/Vs、NBTS（negative bias temperature stress）稳定性低于1V的出色性能。据称光对断态电流产生的影响也小于非晶硅TFT，而且十分稳定。

（b）中提及的用于液晶面板时的长期可靠性，仍是今后的研究课题。三星指出了光会造成阈值电压随偏压应力（Bias Stress）变化加快的问题。这会造成液晶面板显示混乱。作为最新的研究案例，该公司介绍了亮度为10000cd/m2的白色LED背照灯光的影响。关于（c）中提到的IGZO-TFT面板试制，三星介绍了显示器用17英寸SXGA液晶面板，以及内置栅极驱动器（Gate Driver）的个人电脑用15.1英寸WXGA液晶面板。该公司还将15.1英寸WXGA液晶面板带入会场内的展示区，现场演示了彩色影像的显示。

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