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LTPS TFT-LCD
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低温多晶矽(Low Temperature Poly-silicon；简称LTPS)是新一代薄膜电晶体液晶显示器(TFT-LCD)的制造流程，与传统非晶矽显示器最大差异在于LTPS 反应速度较快，且有高亮度、高解析度与低耗电量等优点。TFT-LCD分为多晶矽与非晶矽两种技术，目前主流TFT-LCD以非晶矽(a-Si) 为主，相关技术较为成熟。LTPS技术就是应用在平面显示器制造上的多晶矽成膜技术。LTPS在封装过程中，利用准分子雷射作为热源，雷射光经过投射系统后，产生能量均匀分布的雷射光束，投射于非晶矽结构的玻璃基板上，当非晶矽结构玻璃基板吸收准分子雷射的能量后，会转变成为多晶矽结构，整个处理过程都是在600℃以下完成，因此一般玻璃基板皆可适用。而LTPS由于电晶体载子移动率高出非晶矽技术一百倍以上，显示器具备高亮度与高解析度特色，可呈现较佳的画面品质。若使用在笔记型电脑上，LTPS面板的耗电量较少，可省下不少电力。

LTPS优点：

• LTPS具有高分辨率、反应速度快、高亮度、高开口率等优点，所谓高开口率，即高迁移率代表使用几何尺寸较小的电晶体即可提供足够的充电能力，因此光穿透的有效面积变大。

• Vehicle for OLED：高迁移率代表可提供OLED Device较大之驱动电流，因此较适合作为主动型OLED显示器之基板。

• LTPS矽结晶排列较a-Si有次序，使得电子移动率相对高一百倍以上，可以将外围驱动电路同时制作在玻璃基板上，可节省空间及驱动IC的成本。由于驱动IC线路直接制作于面板上，可以减少零件对外接点，增加可靠度、维护更简单、缩短组装制程时间及降低EMI特性，可减少应用系统设计时程及扩大设计自由度。

• 部份驱动电路可制作于玻璃基板上，因此印刷电路板(PCB)上的电路相对简单，可节省PCB之面积。

• LTPS仍面临一些问题，像是TFT的关态电流(即漏电流)较大(Ioff=nuVdW/L)，以及高迁移率p-Si材料低温大面积制程较困难。

在玻璃或塑胶基板上制造LTPS薄膜方式： Metal Induced Crystallization (MIC)：属于SPC 方法之一。相较于传统的SPC，此方法能在较低温下（约500~600°C）制造出多晶矽。因为薄层金属在结晶前即先形成在矽薄膜上，先被包覆，因此金属成分主要扮演降低结晶化的活性功能，使其能在较低温结晶的重要关键。Cat-CVD：一种无须经由退火处理、而可直接沉积多晶薄膜(poly-film)的方法。沉积温度可低于300°C。成长机制包含SiH4-H2 混合体的catalytic cracking reaction。Laser anneal：此为最广为运用的方法，利用Excimer雷射加热及融化含氢量低的 a-Si，然后再结晶为多晶矽薄膜。全球LTPS面板供应商以日厂技术为领先，包括东芝行动显示(TMDisplay)、夏普(Sharp)等，夏普的产能为全球LTPS面板产业之冠，其次为日本的TMDisplay、台湾的统宝光电则排名第三。日本Sharp、Hitachi、TMDisplay、Epson及Sony也逐渐将4代线及以下的产能转成低温多晶矽，国内的统宝、友达、奇美也有3.5代LTPS生产线，韩国三星(Samsung)与LG Display则用4.5代线生产LTPS。在低温多晶矽TFT LCD面板的应用上，手机占50%为最大宗，另外手持装置如数位相机、游戏机与多媒体播放器(PMP)则占40%，笔记型电脑占10%。根据调查机构数据显示，2015年全球LTPS手机面板总出货约7.84亿片，包括Samsung Display采用LTPS被版的AMOLED技术及Sharp的Oxide氧化物技术。2016年起，全球将有多条LTPS产线投产，包括华星光电6代LTPS产线、厦门天马6代LTPS产线、群创与鸿海合作的高雄路竹6代LTPS产线，以及友达计画于第3季底开始投产位于昆山的6代LTPS厂新产能。

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认识TFT-LCD的制造过程