TFT（薄膜トランジスタ）ディスプレイ・スクリーンは、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、テレビなど、さまざまな電子機器の主流技術となっている。ディスプレイの性能と品質は TFTディスプレイ スクリーンは、その構造に使用される材料、およびその応用とディスプレイ・アーキテクチャへの統合によって大きく左右される。この記事では、TFT ディスプレイ・スクリーンに使用される主な材料、その特性と利点、およびさまざまなタイプの TFT ディスプレイへの応用について説明します。
TFTディスプレイ・スクリーンに使用される主要材料
TFTディスプレイ・スクリーンの構造には、以下のような主要材料が使用されている：
- ガラス基板：ガラス基板は、薄膜トランジスタ（TFT）やその他の電子部品が蒸着される基材である。ガラス基板は、ディスプレイ・アーキテクチャのための安定した剛性の高いプラットフォームを提供し、湿気やほこりなどの環境要因から保護します。
- 薄膜トランジスタ（TFT）：TFTはTFTディスプレイ・スクリーンの中核部品で、各画素への電流の流れを制御する役割を担っている。TFTは通常、アモルファスシリコン（a-Si）、低温多結晶シリコン（LTPS）、有機半導体などの半導体材料から作られる。
- 有機発光ダイオード（OLED）：OLEDは、光と色を作り出すアクティブ・マトリクス有機発光ダイオード（AMOLED）ディスプレイに使用される。OLEDは、電流を流すと発光する有機層を積み重ねたものである。OLEDは、従来の発光ダイオード（LED）よりもコントラスト比が高く、応答速度が速く、エネルギー効率が高いなど、いくつかの利点がある。
- コンデンサー：コンデンサは、電荷を蓄え、各ピクセルの電圧を維持するためにTFT ディスプレイ・スクリーンに使用される。コンデンサは、金属-絶縁体-金属（MIM）構造、金属-酸化物-金属（MOM）構造、高誘電率誘電体材料など、さまざまな材料で作られています。
- 回路相互接続：回路相互接続は、TFT、コンデンサー、データドライバーなど、ディスプレイアーキテクチャ内のさまざまな電子部品を接続するために使用される。銅、アルミニウム、銀など、さまざまな材料で作られている。
各種TFTディスプレイにおける主要材料の用途
TFTディスプレイ・スクリーンにおける主要材料の用途は、使用されるディスプレイ技術の種類によって異なる。以下はその一例である：
- a-Si TFT LCDディスプレイ：a-Si TFT LCDディスプレイでは、TFTは通常アモルファス・シリコン製で、画素電極と共通電極はインジウム・スズ酸化物（ITO）製である。ガラス基板は、TFTを湿気や酸素から保護するために窒化ケイ素（SiNx）層でコーティングされている。OLED層は通常、青色光を発する低分子またはポリマーから作られ、フルカラー画像を生成するために緑色および赤色のOLED層がその上に蒸着される。
- LTPS TFT LCDディスプレイ：LTPS TFT LCDディスプレイでは、TFTは一般的に低温多結晶シリコンで作られており、a-Si TFTに比べて電子移動度が高く、画質が向上している。ガラス基板は酸化シリコン（SiO2）層でコーティングされ、LTPS層を成膜するための平滑な表面を提供する。OLED層は通常、青色または緑色に発光する低分子またはポリマーから作られ、フルカラー画像を生成するために赤色および緑色のOLED層がその上に蒸着される。
- AMOLEDディスプレイ：AMOLEDディスプレイでは、TFTは通常有機半導体から作られ、OLED層は赤、緑、青の光を発する低分子またはポリマーから作られる。ガラス基板は、ITOや酸化亜鉛（ZnO）などの透明導電性酸化物（TCO）層でコーティングされ、陽極電極を形成する。カソード電極は通常、アルミニウムや銀などの反射性金属で作られている。
