大尺寸AMOLED HDTV的可选方案

本文提出了目前大尺寸AMOLED制造技术的可选方案,例如：多晶硅TFT制造的非激光结晶方法以及采用激光感应热成像（LITI）的彩色图像成型。特别是,已经得出超大晶粒结晶（SGS）方法在灵活性及无电流方面获得了高性能TFT。对于此类大尺寸AMOLED技术的可行性,我们用17英寸UXGA AMOLED显示器进行了演示,其结果显示出了良好的亮度一致性。     

卡西欧利用非晶硅开发成功OLED面板

卡西欧计算机日前开发成功了利用非晶硅TFT驱动OLED面板的技术,并试制出2.1英寸、160×128象素的产品。该公司首次开发有机EL面板,并通过自主开发的驱动电路,提高了开口率。OLED面板的驱动一般使用电子迁移率较大的低温多晶硅TFT。不过,低温多晶硅TFT目前因底板尺寸的限制,难以实现超过20英寸以上大尺寸的设计。如果将非晶硅TFT用于OLED面板,那么不仅易于扩大尺寸,而且没有低温多晶硅TFT制造设备的厂商也能够涉足OLED面板业务。目前日本国际显示技术(IDTech)和台湾友达光电等公司正在进行这方面的开发。卡西欧计算机着手开发…     

准分子激光晶化制备TFT多晶硅薄膜的研究进展

对准分子激光晶化制备TFT用多晶硅薄膜的研究进展进行了综述。介绍了晶化过程中的超级横向生长现象。主要结合各种基于光束调制和光刻技术的人工控制超级横向生长方法,讨论了获得大晶粒尺寸优质多晶硅薄膜的途径。     

多晶硅薄膜的新型激光晶体制备方法

采用两步激光晶化方法制备了多晶硅薄膜,其晶粒尺寸为１．１μｍ,比用传统单步晶化制备的薄膜晶粒尺寸大,表明该方法法对扩大晶粒尺寸很有效。拉曼光谱分析表明０．３０Ｊ／ｃｍ＾２晶化的薄膜结晶程度已很高。     

多晶硅薄膜的新型激光晶化制备方法

采用两步激光晶化方法制备了多晶硅薄膜 ,其晶粒尺寸为 1.1μm,比用传统单步晶化制备的薄膜晶粒尺寸大 ,表明该方法对扩大晶粒尺寸很有效。拉曼光谱分析表明 0 .30 J/ cm2晶化的薄膜结晶程度已很高     

固体纳秒激光器应用于非晶硅薄膜结晶的研究

多晶硅薄膜比非晶硅薄膜具有更高的电子迁移率,在器件中表现出更优良的性能,脉冲激光结晶非晶硅薄膜制备多晶硅薄膜的方法具有热积存小、对衬底影响小、成本低等优点。使用532 nm固体纳秒激光器进行了非晶硅薄膜激光结晶实验,为了解决直接使用高斯光束结晶时因光斑能量分布带来的结晶效果不均匀,首先基于光束整型系统将圆形的高斯光束整型成为线性平顶光束,而后研究单脉冲能量密度、脉冲个数、非晶硅薄膜厚度对结晶效果的影响。结果表明,线性平顶光束用于非晶硅薄膜结晶具有更好的均匀性,对于100 nm非晶硅薄膜,随着能量密度的增加,晶粒逐渐变大,直到表面出现热损伤,最大晶粒尺寸约为1 μm×500 nm。随着脉冲个数的增加,表面粗糙度有减小的趋势,观察到的最小粗糙度约为2.38 nm。对于20 nm超薄非晶硅薄膜,只有当能量密度位于134 mJ/cm2和167 mJ/cm2之间、脉冲个数大于或等于八个时才能观察到明显的结晶效果。     

用于平板显示LTPS制备的ELA光束整形系统

介绍了多晶硅薄膜较非晶硅薄膜在平板显示领域的优势以及准分子激光晶化制备多晶硅膜的结晶过程。介绍了透镜阵列实现匀光的原理。阐述了典型的准分子激光退火线型光束整形系统的扩束、匀光、投影等结构。并介绍了连续横向固化技术在准分子激光制备低温多晶硅领域的应用。讨论了准分子激光退火光学系统的发展现状,指出了其在平板显示行业的重要意义。     

多晶硅TFT的发展与应用

多晶硅TFT具有优良的电学性能，在显示中能够提供更亮、更精细的画面，被视为非晶硅TFT的理想替代品而被广泛地研究。本文主要评述非晶硅的晶化机理和主要研究结构，并简要介绍其应用。     

用非晶硅薄膜晶体管寻址的有源矩阵液晶显示的视频特性

引言近来,平板显示有源矩阵液晶显示(LCD)得到广泛的开发。各种类型的有源矩阵液晶显示已有报导。我们已报导过可用激光再结晶的多晶硅来获得重复性和一致性好的薄膜晶体管(TFT)。然而,由于激光再结晶TFT是用某些高温过程的大规模集成工艺制作的,而且,在大规模集成工艺设备中存在某些尺寸限制,使得激光再结晶多晶硅TFT阵列不适用于大面积显示。另一方面,非晶硅TFT目前普遍用作有源矩阵LCD中的开关管。最近,我们已经制成由非晶硅TFT组成的,对角线尺寸为5英寸和10英寸的有源矩阵LCD。     

125mm彩色AMOLED的多晶硅TFT基板

用化学法在非晶硅表面形成Ni源，经金属诱导晶化（MIC）得到了大晶粒碟型多晶硅. 为改善以此材料作有源层的多晶硅TFT的漏电特性和均匀性，采用动态杂质吸除方法对MIC 过程所残留的Ni进行了吸除. 通过流程简化，采用6块版工艺，研制出125mm QVGA有源选址有机发光显示的多晶硅TFT选址矩阵基板.     

电致发光器件选址用的高压多晶硅薄膜晶体管

为获得高分辨率和长寿命的电致发光显示板,本文研究了薄膜电致发光器件选址用的高压多晶硅薄膜晶体管(TFT)矩阵。结果,对于32×32点矩阵器件,其源、漏极间的正反向击穿电压都达到100V,并且在0—22V门电压之间的开/关电流比为3×10~3。由于采用激光退火和补偿门结构,制备出交流显示用的高压多晶硅薄膜晶体管,此TFT电路可以驱动电致发光器件。由于多晶硅薄膜被用作薄膜晶体管的半导体,就可应用硅的大规模集成电路工艺来得到高分辨率TFT矩阵,而且不存在化学计量的问题,可以将高质量的热生长氧化物用作门绝缘体。所以,为获得长寿命显示板,已能够制备稳定的硅薄膜晶体管。     

多晶硅薄膜的两步激光晶化技术

采用两步激光晶化技术获得了多晶硅薄膜，分析计算了激光晶化时薄膜中的温度分布及表面温度与激光功率密度的关系，利用计算结果并优化了激光晶化时的工艺参数，采用该技术制备了性能优良的顶栅多晶硅薄膜晶体管，测量了薄膜晶体管的转移特性与输入输出特性，从多晶硅薄膜的制备工艺上分析了提高薄膜晶体管性能的原因。     

平顶绿光晶化制备多晶硅薄膜

利用倍频Nd∶YAG激光器使玻璃基底上沉积的非晶硅薄膜成功实现了晶化.YAG激光器的倍频绿光经蝇眼透镜阵列整形后得到一光强均匀分布的平顶光束,并用此光束对非晶硅薄膜进行扫描晶化处理.分别测量了激光晶化前后薄膜的拉曼谱和表面形貌.测量结果表明,非晶硅实现了到多晶硅的相变,且晶化处理后表面起伏度明显增大.根据拉曼谱的数据计算了不同激光能量密度下薄膜的粒度大小和结晶度.结果表明,在一定能量密度(400～850 mJcm2)范围内,结晶膜的晶粒粒度和结晶度随激光能量密度升高而增大.然而能量密度大于1000 mJ/cm2后,检测不到明显的多晶硅特征峰.激光能量密度在850 mJ/cm2左右可得到最佳晶化效果.     

高能激光器谋求地下钻探的应用

美国国防部高能激光系统试验机构（HELSTF，在新墨西哥州白沙导弹试射场）正积极进行非军事用户的调查并取得成功。称为“高能激光机遇”（HELLO）的扩大服务计划自1994年以来就一直在促成商业和学术界的参与。但联邦预算的不断削减促使该试验机构转向私人投资，使它仅有的试验设备维持在现有水平。据美国科学家联合会公布于世界广域网（WWW）的HELSTF预算数字，1998和1999财年联邦对高能激光系统试验机构的投资将分别下降到1996和1997财年的三分之二和二分之一。1996年化在该试验机构的3320万美元中，2400万美元用于现场运转和维修…     

连续氩氪离子激光晶化非晶硅薄膜的研究

为了研究连续激光晶化非晶硅薄膜中激光功率密度对晶化效果的影响,利用磁控溅射法制备非晶硅薄膜,采用连续氩氪混合离子激光器对薄膜进行退火晶化,用显微喇曼光谱测试技术和场发射扫描电子显微镜研究了薄膜在5ms固定时间下不同激光功率密度对晶化效果的影响,并对比了普通玻璃片和石英玻璃两种衬底上薄膜晶化过程的差异。结果表明,在一定激光功率密度范围内(0kW/cm2~27.1kW/cm2),当激光功率密度大于15.1kW/cm2时,普通玻璃衬底沉积的非晶硅薄膜开始实现晶化;随着激光功率密度的增大,晶化效果先逐渐变好,之后变差;激光功率密度增大到24.9kW/cm2时,薄膜表面呈现大面积散落的苹果状多晶硅颗粒,晶粒截面尺寸高达478nm ;激光功率密度存在一个中间值,使得晶化效果达到最佳;石英衬底上沉积的非晶硅薄膜则呈现与前者不同的结晶生长过程,当激光功率密度为19.7kW/cm2时,薄膜表面呈现大晶粒尺寸的球形多晶硅颗粒,并且晶粒尺寸随着激光功率密度的增大而增大,在 27.1kW/cm2处晶粒尺寸达到最大5.38m。研究结果对用连续激光晶化法制备多晶硅薄膜的研究具有积极意义。     

YAG激光晶化多晶硅

报道了采用YAG脉冲激光器对硅基薄膜进行晶化制备多晶硅的实验结果，其中主要针对以PECVD法制备的不同硅基薄膜（如非晶硅和微晶硅）为晶化前驱物，以及对激光能量的利用等问题进行了分析研究．实验发现，晶化需要基本的阈值能量流密度，而晶化硅基前驱物材料的结构，是决定此阈值的关键．延迟降温速率对激光晶化是一种较为有效的手段，并对所得的初步结果进行了讨论．     

玻璃衬底上MIUC Poly-Si TFT显示驱动电路

以高性能的金属诱导单一方向横向晶化多晶硅薄膜晶体管(MIUC poly-Si TFT)为基础,研制出性能能满足AM-LCD和AM-OLED要求、版图和象素尺寸适配、制备工艺和象素电路兼容的多晶硅TFT行扫描和列驱动电路.该行扫描电路工作电压为3.5-10V;当工作电压为5V、负载电容为22pf时,下降沿约为150ns,上升沿约为205ns,最高工作频率在1MHz以上;列驱动电路工作电压为3.5-8V;当工作电压为5V、负载电容为22pf时,上升沿约为200ns,信号衰减率为15%(64μs扫描周期),最高工作频率达到4MHz.将该MIUC poly-Si TFT多晶硅行扫描、列驱动电路和有源选址电路集成到同一基板上,制备出象素数为80×RGB×60、动态显示效果良好的全集成型LCD屏样品.     

非晶硅薄膜的YAG激光晶化工艺研究

应用YAG激光器在不同工艺条件(激光脉冲频率及脉宽)下对非晶硅薄膜进行了微晶化处理。采用XRD和AFM对所制薄膜的物相结构和表面形貌进行了分析,并探索了激光脉冲占空比对非晶硅薄膜晶化的影响。结果表明,非晶硅薄膜在不同激光脉冲占空比情况下的结晶变化趋势均为多晶硅衬底表层先非晶化,后与非晶硅薄膜一起结晶,而利于其结晶的最佳占空比为1/25。已晶化硅薄膜的晶粒尺寸随占空比的增加先变大后变小。     

大尺寸AMOLED显示的技术挑战

综述了目前大尺寸AMOLED显示的技术挑战,尤其是背板技术。然后论述了如何采用氧化物TFT新技术与LTPS和a-Si TFT的优势相结合制造大尺寸背板的最佳方案。通过对比传统准分子激光退火（ELA）LTPS和非晶铟-镓-氧化锌（a-IGZO）TFT的器件特性,特别揭示了氧化物TFT的挑战性技术。最后,展示了由a-IGZO TFT背板制造的12.1in WXGAAMOLED显示器原型机。     

poly—Si TFT制作工艺探索

对poly-Si TFT的制作工艺进行了研究，采用准分子激光晶体法制备了多晶硅薄膜，并以Mo,Al两种金属直接与有源层接触形成源漏电极，对这两种不同金属源漏电极ploy-Si TFT的性能进行了比较。研究了退火其性能的影响，结果表明材料性能是符合要求的。