次世代TFT,中韩出手了
在全球积极地建置AMOLED厂房的时刻,中韩两国正在默默布局次世代薄膜电晶体。随着苹果喊出下一代iPHONE要使用OLED面板,全世界面板业,例如京东方、华星光电、富士康等正进入一场疯狂的建置六代线的LTPS厂要给OLED使用,三星更是将在去年关掉7代线、导入OLED产线,意外让去年Q2~Q4的面板报价走向荣景,实在功不可没啊。
但是,中国的京东方与韩国的三星显示器却低调的在布局次世代的TFT半导体材料的技术,京东方先是在专利(CN 202373587 U)布局使用HfO2为介电层二维材料MoS2,其电子迁移率达到200cm2/V*S及室温下的开关比可达到1X108,可说是拥有IGZO的效能,但是又没有IGZO所带来四元化合物半导体的复杂度,同时也改善a-Si所被人诟病的低电子迁移率和漏电流;三星电子底下的三星高等技术研究所中的显示元件实验室更是在nature communications提出高电子迁移率及低耗电的多层MOS2 TFT相关的研究,就是剑指在未来在大面积显示器的应用,试想看看,如果此半导体材料改善IGZO的沉积时的复杂度,又同时可以跨过LTPS无法应用在六代线以上之时,是否会造成洛阳纸贵的现象呢?
来源:中华人民共和国国家知识财产局
来源:nature communications
说道这边,看官一定在想到底二维材料是什么?MOS2是什么?如果您们还记得2010年的诺贝尔物理学奖-石墨烯,具有特殊性质的二维材料电导率和铜是相互匹敌,热导率及透光率更是不在话下,而所谓的二维材料,指得是单层或数层厚度的原子级呈现在同平面原子排序为六角蜂巢结构,而层与层之间由微弱凡德瓦而力相吸。但是石墨烯很遗憾缺少能隙,导致无法有效益的应用在电晶体领域,MOS2是过渡性金属硫属化合物半导体是具有能隙的,在块材时是具有间接能隙的半导体约在1.2eV与矽很接近,但是在单层时是一个具有1.8eV的直接能隙半导体,因此其结构与半导体电特性使其成为有用于电晶体的理想材料,可以与矽一比上下的。
来源:nanotechweb.org
当硬式AMOLED显示器发展许久,其差异和TFT-LCD是很相近的,而市场上不断谈论软性显示,因此推升许多面板厂直接跳过硬直攻软性显示时,这样的二维材料就很重要了,刚刚有提到层与层之间由微弱凡德瓦而力相吸,所以MoS2,因二维材料具有丰富的性质,本身能带上结构的变化、二维电子传输的优势及具有可饶性可应用并解决于现在的矽电子元件遇到的瓶颈。
当三星很早投入AMOLED的研发、中国投入许多资金进行研发及扩充厂房的同时,中韩先进材料制程与研发已经投入了,而日本对于相关制程的设备更是握有专门的精度技术,是不容他人进行直接挑战的地位,所以当卷起这个显示器变革的浪潮,并非只是AMOLED而已,这绝对并非唯一解,而是要能够从终端使用者及市场的需求、建立起障碍的技术来保持前瞻的研发能量,催生在大型商用显示、智能手机、穿戴装置、车载等产品多样化应用才是王道,如同京东方董事长王东升说道:“ 显示屏是物联网系统的硬体入口,薄膜传感器是物联网信息采集端的关键器件。”作为物联网设备的终端载体,无论是智慧型手机、平板电脑、显示器、电视、车载导航仪还是数字信息显示等,这些均离不开显示器件。
因此众多面板厂在营运方向都调整借由产品之差异化、优质化与高值化,借由增加非消费型大宗标准品的产品,扩展在商用、工控或是医疗市场,以少量多样且弹性生产的原则下建立“模仿障碍”及“创造价值”,但是这些前提是必须有相当程度的研发能量在其中。在这面板大战中,中日韩各自拥有不同的一片天。
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