首先來看TFT的改進方法。低成本化的前提是使用與電視液晶面板相同尺寸的玻璃底板來制造TFT。但大型液晶面板使用的非晶硅TFT和中小型液晶面板使用的低溫多晶硅（LTPS）TFT都難以直接用于有機EL。為此通過改進大型有機EL面板的制造工藝，無需激光退火處理的多晶硅TFT以及非晶氧化物半導體TFT等有望得到采用。

圖8：大型化的關(guān)鍵是TFT材料

　　大型液晶面板采用的非晶硅和中小型液晶及有機EL面板采用的低溫多晶硅，難以實現(xiàn)玻璃底板的大型化。目前正在進行將使用高溫工藝的多晶硅、微晶硅和非晶氧化物應用于TFT面板的開發(fā)。

　　非晶硅TFT無法使用的原因有二。首先，載子遷移率僅為1cm2/Vs左右，亮度不夠。其次，閾值電壓隨時間變化，會出現(xiàn)顯示圖像不均勻現(xiàn)象。

　　另一方面，LTPS TFT的載子遷移率高達100cm2/Vs左右，閾值電壓的變化也僅為非晶硅TFT的1/10左右，性能方面的問題較少。因此被用于SMD開發(fā)的31英寸試制品和正在量產(chǎn)的中小型有機EL面板。LTPS TFT的課題在于玻璃底板難以大型化。這是因為LTPS TFT需要在非晶硅成膜完成后，通過激光退火處理進行結(jié)晶化處理。這種方法晶體管特性的偏差容易增大。液晶面板中，第4代以上的玻璃底板已經(jīng)不采用這種方法。

　　因此，各面板廠商正在開發(fā)新的TFT材料和制造工藝。具體方式包括改進硅TFT制造工藝和采用非晶氧化物半導體。

　　使硅TFT支持到第6代玻璃底板——制造工藝的改進是指不借助激光退火處理的非晶硅晶化方法。

　　例如，本文開篇介紹的LG顯示器的15英寸量產(chǎn)品中就采用了名為SPC的高溫工藝。該方法需要對非晶硅施加700℃左右的熱處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч�。成品的載子遷移率為20cm2/Vs左右，閾值電壓變化量與LTPS相當。這種方法雖然存在熱處理時會使玻璃底板收縮的問題，“但已經(jīng)有望支持到第6代玻璃底板”（LG顯示器Kim）。也就是說，使用該方法最大可以量產(chǎn)30英寸左右的產(chǎn)品。其面存在的課題是對第8代以上玻璃底板的支持。要想實現(xiàn)這一目的，“還需要繼續(xù)開發(fā)新的裝置”（LG顯示器Kim）。

　　與之相比，SMD開發(fā)的是名為“SGS（supergrain silicon）”的多晶硅TFT。該方法需要在非晶硅底板上涂布微量的鎳作為晶核，通過熱處理形成多晶硅。SMD在2008年10月首次公開的40英寸試制品上就使用了SGS工藝 注5～6）。注5）SMD還在開發(fā)名為“SLS”的激光退火處理技術(shù)。此外，索尼使用基于“dLTA”激光退火技術(shù)的微晶硅TFT，開發(fā)出了27英寸試制品。注6）為了控制TFT開電流誤差導致的亮度不均，在外置驅(qū)動IC中內(nèi)置補償電路的開發(fā)也正在進行之中。主要開發(fā)商有柯達、加拿大風險公司IGNIS等。

　　氧化物半導體的再現(xiàn)性存在問題

　　在非晶氧化物半導體中，被認為最有希望用作大型有機EL用TFT材料的是IGZO（In-Ga-Zn-O）。IGZO TFT的載子遷移率為10cm2/Vs左右，閾值電壓的變化也與LTPS相當。其魅力在于能夠利用濺射法制造，應用時無需對液晶面板生產(chǎn)線做較大改動。未來，除濺射法外，IGZO TFT還有望使用涂布工藝制造。這將會使成本進一步降低。

　　積極進行氧化物半導體TFT開發(fā)的主要是韓國和臺灣的面板廠商 注7）。在FPD International 2009上，有機EL面板和液晶面板試制品紛紛出現(xiàn)（表1）。其中以SMD的19英寸面板尺寸最大。展會上表明采用非晶IGZO的是LG顯示器和臺灣友達光電（AU Optronics）。三星集團雖未公開氧化物半導體的種類，但該公司一直在使用IGZO TFT進行試制，展會上的展品很可能采用的也是這種材料。注7）日本廠商中，夏普和佳能正在開發(fā)IGZO TFT。

　　氧化物半導體的課題在于制造工藝再現(xiàn)性差。但是，“通過在成膜后施加熱處理，這一情況有望得到某種程度的改善”（LG顯示器Kim）。