一、前言
所謂低溫多晶矽(Low Temperature Poly-Silicon;LTPS)是新一代薄膜電晶體液晶顯示器製造流程。LTPS與傳統非晶矽a-Si TFT-LCD最大差異在於,LTPS薄膜電晶體經過雷射回火(Laser Anneal)製程步驟,將a-Si的薄膜轉變為多晶矽(Poly-Si)薄膜層,可大幅提升電晶體載子移動率達200倍以上。
TFT LCD目前技術分為非晶矽(a-Si TFT)與多晶矽(Poly-Si TFT)二種,特性比較如表一。市面上所見TFT LCD幾乎都是非晶矽為主,非晶矽 TFT目前技術成熟,為主流產品,而低溫多晶矽因電晶體電子移動速度快,具顯示畫面反映速度快、高亮度、及高解析等優點。
表一 12” XGA TFT LCD特性比較
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a-Si TFT LCD |
LTPS TFT LCD |
TFT 電性 |
0.3~0.7 cm2 /Vs |
>100 cm 2/Vs |
TFT 元件面積 |
1 |
約1/2 |
耐衝撞強度 |
180G |
300G |
耐扭強度 |
約1,000次 |
>10,000次 |
週邊接點數 |
4,000個接點 |
<200個接點 |
PCB數量 |
2片 |
1片 |
TAB-IC數量 |
Scan:3個, Data:10個 |
無 |
電路零件數 |
270個 |
195個 |
資料來源:工研院電子所
二、LTPS市場
A.製造端
根據Display search統計,2000年LTPS TFT設備投資金額佔整體TFT LCD的4.6%,到2001為 28%,預計2002年達35%,成長相當快速。而就主要投入LTPS TFT廠商來看,生產產能(總面積)由2001年4Q的31,447 m 2,增加到2002年4Q的88,538 m 2,成長181%,其中又以日本廠商最為積極,在歷經2001年TFT的殺價競爭後,部份日本廠商在生產成本上不敵台、韓廠商下,積極將舊的a-Si TFT 生產線轉換為LTPS TFT產線,因此日本便成為LTPS TFT LCD的主要生產國,而台灣的元太、統寶、友達及韓國Samsung及LG目前亦積極加入此市場。
B應用端
LTPS TFT由於擁有重量輕、低耗電、高亮度特性,因此符合可攜式產品需求。目前在DSC、PDA、手機等中小尺寸面板產品運用廣泛,隨著LTPS TFT技術成熟,此一價差將逐漸縮小,預估LTPS TFT市場佔有率將從2002年22﹪成長至2003年的49﹪。因此IEK及富士總研的預估,LTPS TFT LCD至2004年其年複合成長率都在25%以上。
三、國內業者狀況
國內投資LTPS TFT廠商有統寶、元太科技、及友達三家,其中以統寶在LTPS TFT進度最快,將於2002年第三季進入量產階段,元太科技、友達仍在送樣、研發階段。
1.統寶光電
統寶光電為國內首家LTPS TFT-LCD廠商,由統一、仁寶及東元集團共同投資,技術來源為三洋電機及工研院,第一條產線採3.5代線(620mm×750mm),投資金額達新台幣230億元,未來將持續購入機台增加基板的投片量至7.5萬片,總投資金額將達500億元。目前已於7月進入量產,初期月產能為2萬片,主要應用市場為中小尺寸消費性電子產品,期將先投入1.5吋數位相機(DSC)、2.2吋行動電話及14.1吋大尺寸面板,年底前再推出3.5吋個人數位助理(PDA)及中型尺寸7.0 吋寬螢幕(Wide VGA)車用衛星導航系統面板,預估2002年營收將達10億元,可望達成損益兩平;統寶2003年預計將再投資新台幣600億元興建全球首座LTPS TFT LCD五代廠,生產線玻璃基板規格暫訂為1,100mm×1,350mm,擬於2003年年中動工,月產能規劃約6萬∼7萬片。
2.元太科技
元太科技投資新台幣5億元,採購離子植入、雷射回火等LTPS TFT LCD生產所需設備,將現有370mm×470mm非晶矽(a-Si)TFT LCD產線,改裝而成LTPS TFT LCD生產線,現已具備每月3,000片產能。預計將在取得LTPS專用驅動IC及彩色濾光片(Color Filter;CF)等關鍵零組件後,於近期生產第一款3.8吋LTPS面板。元太科技目前正規劃發展2吋的手機用面板,公司在2001年年底研發出3.8吋PDA產品用的LTPS TFT面板目前已開始送樣,預估在今年Q3∼Q4就能小量生產LTPS產品。
3.友達光電
友達光電則將原有的320mm×400mm a-Si TFT生產線轉作LTPS,做LTPS等技術研發之用。由於友達未來將致力於平面顯示器的專業生產廠商,而LTPS 亦是其未來發展重點之一。
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