低温ポリシリコン技術LTPSの導入

低温ポリシリコン技術 LTPS（低温ポリシリコン）は、ノートパソコンのディスプレイの消費電力を削減し、ノートパソコンの薄型軽量化を実現するために、日本と北米のテクノロジー企業によって開発されました。1990年代半ばには、この技術の試験段階が開始されました。新世代の有機ELパネルであるOLEDから派生したLTPSも1998年に正式に実用化されました。その最大の利点は、超薄型、軽量、低消費電力、そしてより鮮やかな色彩と鮮明な画像を提供できることです。

低温ポリシリコン

TFT液晶多結晶シリコン（Poly-Si TFT）とアモルファスシリコン（a-Si TFT）に分けられ、両者の違いはトランジスタ特性の違いにあります。ポリシリコンの分子構造は粒子状に整然と方向性を持って配列されているため、電子移動度はアモルファスシリコンの200～300倍高速です。一般的にはTFT液晶主流の LCD 製品に使用される、成熟した技術であるアモルファス シリコンを指します。ポリシリコンには、主に高温ポリシリコン (HTPS) と低温ポリシリコン (LTPS) の 2 種類の製品が含まれます。

低温ポリシリコン;低温ポリシリコン;LTPS（薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）は、パッケージング工程でエキシマレーザーを熱源として使用します。レーザー光が投影システムを通過すると、均一なエネルギー分布を持つレーザービームが生成され、アモルファスシリコン構造のガラス基板に投影されます。アモルファスシリコン構造のガラス基板がエキシマレーザーのエネルギーを吸収すると、ポリシリコン構造に変換されます。プロセス全体が600℃で完了するため、一般的なガラス基板を適用できます。

C特徴的な

LTPS-TFT LCDは、高解像度、高速反応速度、高輝度、高開口率などの利点を持っています。さらに、LTPS-TFT LCDa-Siよりも100倍以上高い電子移動度を有し、周辺駆動回路もガラス基板上に同時に形成できます。システム統合の目標を達成し、スペースと駆動ICコストを削減します。

同時に、ドライバ IC 回路がパネル上に直接製造されるため、コンポーネントの外部接触が低減され、信頼性が向上し、メンテナンスが容易になり、組み立てプロセス時間が短縮され、EMI 特性が低減され、アプリケーション システムの設計時間が短縮され、設計の自由度が広がります。

LTPS-TFT LCDは、システムオンパネルを実現する最高の技術であり、LTPS-TFT LCD内蔵ドライバ回路と高性能画像トランジスタを使用することで、高解像度と高輝度効果を実現し、LTPS-TFT LCD と A-Si の間に大きな違いを生み出しています。

第2世代のLTPS-TFT LCDは、回路技術の進歩により、アナログインターフェースからデジタルインターフェースへと移行し、消費電力を削減しました。この世代のオンキャリアモビリティは、LTPS-TFT LCDはa-Si TFTの100倍であり、電極パターンの線幅は約4μmであるため、LTPS-TFT LCDには十分に活用されていません。

LTPS-TFT LCDは第2世代よりも周辺LSIに統合されています。LTPS-TFT LCDの目的は、1)周辺部品がないのでモジュールが薄型・軽量化でき、部品点数と組み立て時間を削減できます。(2)信号処理が簡素化されるため、消費電力を削減できます。(3)メモリを搭載しているため、消費電力を最小限に抑えることができます。

LTPS-TFT LCD は、高解像度、高色彩度、低コストなどの利点により、新しいタイプのディスプレイになると期待されています。回路の高集積化と低コストの利点により、中小型ディスプレイ パネルのアプリケーションで絶対的な優位性があります。

しかし、p-Si TFT には 2 つの問題があります。第 1 に、TFT のターンオフ電流 (つまり、リーク電流) が大きい (Ioff=nuVdW/L)。第 2 に、低温で大面積に高移動度の p-Si 材料を準備することが難しく、プロセスに一定の困難があります。

これは、TFT液晶LTPS スクリーンは、従来のアモルファス シリコン (A-Si) TFT-LCD パネルにレーザー プロセスを追加して製造され、部品数を 40 パーセント、接続部品を 95 パーセント削減して、製品故障の可能性を大幅に低減します。スクリーンは消費電力と耐久性が大幅に改善され、水平および垂直視野角は 170 度、応答時間は 12 ミリ秒、輝度は 500 ニット、コントラスト比は 500:1 です。

低温 p-Si ドライバを統合するには、主に 3 つの方法があります。

1 つ目は、スキャンとデータ スイッチのハイブリッド統合モードです。つまり、ライン回路が統合され、スイッチとシフト レジスタがライン回路に統合され、複数のアドレス指定ドライバとアンプが継承された回路でフラット パネル ディスプレイに外部接続されます。

第二に、すべての駆動回路がディスプレイ上に完全に統合されています。

3つ目は、駆動回路と制御回路がディスプレイ画面上に統合されていることです。

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