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金屬氧化物與量子點材料應用於非晶矽TFT-LCD 顯示技術之發展分析

為了解決量子電視 Mobile01的問題，作者黃方信 這樣論述：

多年來，非晶矽材料一直是背板技術的主要材料，並且能用各種不同方法製造，以提高其能量效率，刷新速度和顯示器的視角。目前Amorphous-Si (a-Si)顯示器仍佔智慧型手機顯示器市場的37~39 %。雖然OLED 未來數年都是雙位數迅速增長。但TFT-LCD 目前仍是主流。對於300 ppi (Pixels Per Inch)以下的消費型顯示器，該技術仍然是首選背板，主要是由於其低成本和相對簡單的製造技術。然而，當涉及到更高分辨率的顯示器和新技術，如Active-matrix organiclight-emitting diode (AMOLED)，a-Si 表現出的顯示效果開始明顯不足。

與 a-Si TFT-LCD 相比，AMOLED 在電晶體上施加較大的電壓應力，因此有利於提供每個畫素較多電流。此外，a-Si TFT 像素晶體佔用更多的空間，阻擋了AMOLED 顯示器的光發射，使得a-Si 相當不適合。且由於Low temperature poly-silicon (LTPS)的價格下降，導致a-Si 逐漸失去優勢。2015 年LTPS 已經佔了41 %，相信在2017 年後會超越a-Si。因此，需開發新技術和製造能力以滿足近年來對顯示面板的日益增長的需求。隨著行業趨勢和市場對高解晰度和低功耗顯示面板的需求，金屬氧化物正在迅速成為一種合適的顯示材料。與a-Si-TFT LC

D 面板相比，Indium gallium zinc oxide-thin-film transistor (IGZO-TFT)擁有較少的功耗。該技術適用於具有高解析顯示器的攜帶式裝置。量子點(Quantum dot; QD)技術現在於一系列顯示器中，提供了比OLED 顯示器和其他LCD 技術所提供的寬的色域(Wide color gamut;WCG)。當與高動態範圍(High dynamic range; HDR)相結合時，這些顯示器在市場上提供了較好的色彩顯示效果，可望成為下一波技術的主要潮流趨勢。本技術報告將深入探討金屬氧化物IGZO及量子點材料背後的技術，分析製造成LCD 顯示器的各種

方式和空間，以及每種方法的優勢和弱點。IGZO 與非晶矽相比，IGZO 能夠縮小電晶體尺寸大約1/2，使液晶面板畫素的開口率提高，解析度高出約一倍，而其電子遷移率比非晶矽快十倍及漏電流比非晶矽少上許多，能使移動裝置耗電量也降至三分之二。QD 配合高效能的藍光LED 與傳統的濾光片，可以比傳統LCD多出50%的效能，而出光效率及其餘色彩表現也接近OLED，但製程良率及材料成本是OLED 所遠遠不及，所以QD 的未來是可以期待的。