新革命——非结晶氧化物TFT显示器

　　透明非结晶氧化物半导体（TAOS）作为"后非结晶硅（Post Amorphous Si）"备受期待。使用TAOS的氧化物半导体TFT显示器究竟能否成为现实？在2月23日举行的"FPD International 2009预备研讨会"上，非结晶IGZO（In、Ga、Zn、O）发明人--东京工业大学教授细野秀雄与与会者进行了交流。

　　TFT（Thin Film Transistor）LCD即薄膜场效应晶体管LCD,是有源矩阵类型液晶显示器（AM-LCD）中的一种。和TN技术不同的是，TFT的显示采用"背透式"照射方式--假想的光源路径不是像TN液晶那样从上至下，而是从下向上。这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管，光源照射时通过下偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FET电极导通时，液晶分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示的目的，响应时间大大提高到80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的对比度和更丰富的色彩，荧屏更新频率也更快，故TFT俗称"真彩".目前，绝大部分笔记本电脑厂商的产品都采用TFT-LCD.早期的TFT-LCD主要用于笔记本电脑的制造。尽管在当时TFT相对于DSTN具有极大的优势，但是由于技术上的原因，TFT-LCD在响应时间、亮度及可视角度上与传统的CRT显示器还有很大的差距。加上极低的成品率导致其高昂的价格，使得桌面型的TFT-LCD成为遥不可及的尤物。

　　与非结晶硅相比，TAOS能够通过大量电流，因此业界初考虑将其应用于作为电流驱动装置的有机EL显示器所使用的底板中。不过，有机EL显示器要达到实用水平，"与当初的设想相比，还需等上更长的时间"（细野）。细野表示，除了有机EL以外，TAOS还有望实现其他应用。

　　细野列举了两例充分利用TAOS特点的显示器应用实例。一是在彩色电子纸领域中的应用。使用TAOS,便可在彩色滤光片上直接形成TFT阵列，省去使彩色滤光片与TFT对准位置的麻烦。凸版印刷正在开发采用这一概念的彩色电子纸。

　　另一个是在液晶显示中的应用。液晶显示屏支持120Hz驱动及240Hz驱动已经成为必备条件，并且朝着超越全高清向4K×2K及8K×4K的多像素化发展，这时100英寸级大屏幕液晶再由非结晶Si-TFT来驱动就会变得很困难。此时TAOS就派上了用场。而且，与非结晶硅不同，因碱离子混入而影响特性的情况较少，因此可使用廉价的钠钙玻璃作为底板材料。至于钠钙玻璃的热收缩问题，使用在彩色滤光片上直接形成TFT阵列的上述技术即可避免。

　　尽管有如此丰富的应用提案，但Oana咨询公司的小穴保久根据其在非结晶硅TFT液晶技术等领域的经验指出，"要培育TAOS并使之取得飞跃，还有一些事情必须要做"."在材料、装置乃至应用领域，建立起包括产官学在内的雄厚基础，形成合作机制将十分重要"（小穴）。因此，小穴指出，"说到使用TAOS的产品这一'梦想',眼下要意识到的是将所有领域的研究人员吸引到这一看似不赚钱的市场中来".