ডিসপ্লে সহ প্রকল্প উন্নয়নের জন্য নিরাকার সিলিকন (a-Si) এবং নিম্ন তাপমাত্রার পলিসিলিকন (LTPS) এর মধ্যে কীভাবে চয়ন করবেন

1. LTPS-এর পরিচিতি
নিম্ন তাপমাত্রা পলি-সিলিকন(নিম্ন তাপমাত্রা পলি-সিলিকন; LTPS, এরপরে LTPS হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে) ফ্ল্যাট প্যানেল প্রদর্শনের ক্ষেত্রে আরেকটি নতুন প্রযুক্তি। নিরাকার সিলিকন অনুসরণ করে পরবর্তী প্রজন্মের প্রযুক্তি (অমরফাস-সিলিকন, এরপরে a-Si হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে)।
পলিসিলিকন (পলিসিলিকন) হল একটি সিলিকন-ভিত্তিক উপাদান যার আকার প্রায় 0.1 থেকে বেশ কয়েকটি um, যা অনেকগুলি সিলিকন কণা দ্বারা গঠিত। সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন শিল্পে, পলিসিলিকনকে সাধারণত LPCVD (নিম্ন চাপের রাসায়নিক বাষ্প জমা) দ্বারা চিকিত্সা করা হয় এবং তারপর 900C এর বেশি তাপমাত্রায় অ্যানিল করা হয়। এই পদ্ধতিকে বলা হয় SPC (সলিড ফেজ ক্রিস্টালাইজেশন)। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে উত্পাদন শিল্পের জন্য উপযুক্ত নয়, কারণ কাচের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা মাত্র 650 ডিগ্রি সেলসিয়াস। তাই, LTPS প্রযুক্তি বিশেষ করে ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে তৈরিতে প্রয়োগ করা হয়।
প্রথাগত নিরাকার সিলিকন উপাদানের (a-Si) ইলেক্ট্রন গতিশীলতা মাত্র 0.5 cm2/V.S, যেখানে নিম্ন-তাপমাত্রার পলিসিলিকন উপাদানের (LTPS) ইলেক্ট্রন গতিশীলতা 50-200 cm2/V.S এ পৌঁছাতে পারে। স্ফটিক লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (a-Si TFT-LCD) এর সাথে তুলনা করে, কম-তাপমাত্রার পলিসিলিকন TFT-LCD উচ্চ রেজোলিউশন, দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি, উচ্চ উজ্জ্বলতা (উচ্চ অ্যাপারচার অনুপাত) ইত্যাদির সুবিধা রয়েছে। একই সময়ে, পেরিফেরাল ড্রাইভিং সার্কিট একই সময়ে কাচের উপর তৈরি করা যেতে পারে। সাবস্ট্রেটে, গ্লাসে সিস্টেমকে একীভূত করার লক্ষ্য (SOG) অর্জন করা যেতে পারে, তাই এটি স্থান এবং খরচ বাঁচাতে পারে। উপরন্তু, LTPS প্রযুক্তি হল সক্রিয় জৈব ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স (AM-OLED) এর বিকাশের প্রযুক্তি প্ল্যাটফর্ম, তাই LTPS প্রযুক্তির বিকাশ ব্যাপক মনোযোগের বিষয়।
2. নিরাকার সিলিকন (a-Si) এবং নিম্ন তাপমাত্রার পলিসিলিকন (LTPS) এর মধ্যে পার্থক্য
সাধারণভাবে, নিম্ন-তাপমাত্রার পলিসিলিকনের প্রক্রিয়া তাপমাত্রা 600°C এর কম হওয়া উচিত, বিশেষ করে "লেজার অ্যানিল" (লেজার অ্যানিল) এর প্রয়োজনের জন্য, একটি উত্পাদন প্রক্রিয়া যা LTPS কে a-Si উত্পাদন থেকে আলাদা করে। a-Si-এর সাথে তুলনা করলে, LTPS-এর ইলেক্ট্রন চলাচলের গতি a-Si-এর চেয়ে 100 গুণ বেশি। এই বৈশিষ্ট্যটি দুটি সমস্যা ব্যাখ্যা করতে পারে: প্রথমত, প্রতিটি LTPS প্যানেল a-Si প্যানেলের চেয়ে দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেখায়; দ্বিতীয়ত, LTPS প্যানেলের উপস্থিতি আকারটি a-Si প্যানেলের চেয়ে ছোট। নিম্নলিখিত উল্লেখযোগ্য সুবিধাগুলি হল যেগুলি LTPS a-Si-এর উপর ধারণ করে:

1. প্যানেল সাবস্ট্রেটে ড্রাইভার IC এর পেরিফেরাল সার্কিটকে একীভূত করা আরও সম্ভবপর;

2. দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি, ছোট চেহারা আকার, কম সংযোগ এবং উপাদান;
3. প্যানেল সিস্টেম নকশা সহজ;
4. প্যানেলের স্থায়িত্ব শক্তিশালী;
5. উচ্চতর রেজোলিউশন,
রেজোলিউশন:
যেহেতু p-Si TFT প্রচলিত a-Si থেকে ছোট, তাই রেজোলিউশন বেশি হতে পারে।
p-Si TFT এর ড্রাইভার IC সংশ্লেষণের কাচের স্তরে দুটি সুবিধা রয়েছে: প্রথমত, গ্লাস সাবস্ট্রেটের সাথে সংযুক্ত সংযোগকারীর সংখ্যা হ্রাস করা হয় এবং মডিউলের উত্পাদন ব্যয় হ্রাস করা হয়; দ্বিতীয়ত, মডিউলের স্থায়িত্ব নাটকীয়ভাবে উন্নত হবে।
3. LTPS পাতলা ফিল্মের প্রস্তুতির পদ্ধতি
1. মেটাল ইনডিউসড ক্রিস্টালাইজেশন (MIC): SPC পদ্ধতির একটি। যাইহোক, ঐতিহ্যগত SPC-এর সাথে তুলনা করে, এই পদ্ধতিটি কম তাপমাত্রায় (প্রায় 500~600°C) পলিসিলিকন তৈরি করতে পারে। এর কারণ হল ক্রিস্টালাইজেশন তৈরি হওয়ার আগে ধাতুর পাতলা স্তরটি প্রলেপ দেওয়া হয় এবং ধাতব উপাদানটি স্ফটিককরণ কমাতে সক্রিয় কাজ করে।
2. ক্যাট-সিভিডি: বাষ্প নিষ্কাশন ছাড়াই সরাসরি পলিক্রিস্টালাইন পাতলা ফিল্ম (পলি-ফিল্ম) জমা করার একটি পদ্ধতি। জমা তাপমাত্রা 300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের চেয়ে কম হতে পারে। বৃদ্ধি প্রক্রিয়া SiH4-H2 মিশ্রণের অনুঘটক ক্র্যাকিং প্রতিক্রিয়া জড়িত।
3. লেজার অ্যানিল: এটি বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি। এক্সাইমার লেজার হল প্রধান শক্তি, যা a-Si-কে গরম করতে এবং গলানোর জন্য ব্যবহৃত হয়, যাতে কম পরিমাণে হাইড্রোজেন থাকে এবং তারপরে পলি-ফিল্মে পুনরায় ক্রিস্টাল করা হয়।
নিম্ন তাপমাত্রার পলিসিলিকন প্রযুক্তি LTPS (লো টেম্পারেচার পলি-সিলিকন) মূলত জাপানি এবং উত্তর আমেরিকার প্রযুক্তি কোম্পানিগুলি দ্বারা তৈরি করা একটি প্রযুক্তি যাতে নোট-পিসি ডিসপ্লের শক্তি খরচ কমানো যায় এবং নোট-পিসিকে আরও পাতলা এবং হালকা দেখায়। এটি 1990 এর দশকের মাঝামাঝি ছিল। প্রযুক্তিটি পরীক্ষামূলক পর্যায়ে যেতে শুরু করেছে। OLED, LTPS থেকে প্রাপ্ত জৈব আলো-নির্গমনকারী তরল ক্রিস্টাল প্যানেলের একটি নতুন প্রজন্ম, এছাড়াও 1998 সালে ব্যবহারিক পর্যায়ে প্রবেশ করেছে। এর সবচেয়ে বড় সুবিধাগুলি অতি-পাতলা, হালকা ওজন, কম বিদ্যুত খরচ এবং এর নিজস্ব আলো-নিঃসরণকারী বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে। এটা আরো উজ্জ্বল রং প্রদান করতে পারেন. এবং পরিষ্কার ছবি, এবং আরও গুরুত্বপূর্ণ: উৎপাদন খরচ সাধারণ LCD প্যানেলের মাত্র 1/3।
বর্তমানে, LTPS-OLED প্যানেল বেশিরভাগ LCD প্যানেল কোম্পানির সমর্থন পায়নি। প্রযুক্তিগত পেটেন্ট সমস্যা ছাড়াও, এটি অসম্ভাব্য যে মূল বড় আকারের LCD কারখানা বিনিয়োগ পরিত্যাগ করা হবে। LTPS এর সাথে প্রতিযোগিতা করার জন্য উৎপাদন দক্ষতা। অতএব, বাজারে বেশিরভাগ তরল স্ফটিক প্রদর্শন এখনও ঐতিহ্যগত লিকুইড ক্রিস্টাল, অর্থাৎ মূলধারার নিরাকার সিলিকন (a-Si) ব্যবহার করে। ঐতিহ্যগত লিকুইড ক্রিস্টাল (a-Si) প্রযুক্তি 10 বছরেরও বেশি উন্নয়নের পরে খুব পরিপক্ক হয়েছে। উৎপাদন প্রযুক্তি এবং প্যানেল ডিজাইন প্রযুক্তির আয়ত্তে তাদের যথেষ্ট অভিজ্ঞতা রয়েছে এবং LTPS প্রযুক্তি এখনও অল্প সময়ের মধ্যে এটি অর্জন করতে পারে না। তাই, যদিও LTPS-OLED প্যানেলের উৎপাদন খরচ তাত্ত্বিকভাবে অনেক কম, তবুও বর্তমানে এর দামের কোনো সুবিধা নেই।
যাইহোক, মূল গবেষণা এবং বিকাশের মূল উদ্দেশ্য হিসাবে, নিম্ন-তাপমাত্রার পলিসিলিকন (LTPS) পাতলা-ফিল্ম ট্রানজিস্টরটি কাচের স্তরে ড্রাইভিং উপাদানকে এমবেড করতে পারে, ড্রাইভার আইসি-এর স্থানকে ব্যাপকভাবে হ্রাস এবং ধরে রাখতে পারে, যাতে আকার পাতলা-ফিল্ম ট্রানজিস্টর ছোট করা যেতে পারে, এবং একই সময়ে প্রদর্শন আকার বৃদ্ধি. উজ্জ্বলতা এবং হ্রাস পাওয়ার খরচ, যার ফলে তরল ক্রিস্টালের কার্যকারিতা এবং নির্ভরযোগ্যতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয় এবং উচ্চ রেজোলিউশন সহ প্যানেলের উত্পাদন খরচও হ্রাস পায়: LTPS দ্বারা প্রদত্ত TFT সক্রিয় ম্যাট্রিক্স ড্রাইভার এবং ড্রাইভার সার্কিট এবং TFT একত্রিত এবং তৈরি করা যেতে পারে। একই সময়ে হালকাতা এবং পাতলা হওয়ার সুবিধাগুলি বজায় রাখার ক্ষেত্রে, অপর্যাপ্ত রেজোলিউশনের সমস্যাটি সমাধান করা যেতে পারে (কারণ পলিসিলিকনে ইলেকট্রনের সংক্রমণ গতি দ্রুত এবং গুণমান ভাল), যাতে 2.5-ইঞ্চি প্যানেলে উচ্চ রেজোলিউশন থাকতে পারে। 200ppi এর।
আয়ুষ্কাল উন্নত করুন এবং শক্তি খরচ কম করুন: LTPS প্রযুক্তির বিকাশের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক হিসাবে, তরল স্ফটিকের তাপমাত্রা কমানো মানে তরল স্ফটিকগুলির জন্য অনেক কিছু। স্থিতিশীলতা এবং জীবনকাল উভয়ই উন্নত করা হয়েছে। এখন পর্যন্ত এটি শুধুমাত্র একটি প্রযুক্তিগতভাবে গুণগত উপসংহার। আমি বিশ্বাস করি প্রত্যেকের পক্ষে বোঝা সহজ যে ডিসপ্লের কাজের জীবন অপেক্ষাকৃত কম তাপমাত্রায় বাড়ানো হবে; প্রথম দিকের নোট-পিসি শক্তি খরচের উপর অত্যন্ত গুরুত্ব দিয়েছিল, যা এলটিপিএস বিকাশের অন্যতম কারণ। অপারেটিং তাপমাত্রা হ্রাস করার সময়, LTPS প্যানেল শক্তি খরচও ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়। অবশ্যই, এলসিডি মনিটরের শক্তি খরচ সহজাতভাবে ছোট, যার মানে পিসি মনিটরের চেয়ে নোট-পিসিতে বেশি।
আকার হ্রাস: যদিও ফ্ল্যাট-প্যানেল ডিসপ্লেগুলির আকারের জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা নেই, তবে হালকা এবং পাতলা লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লেগুলি সর্বদা একটি হট স্পট হয়েছে৷ যেহেতু নিম্ন-তাপমাত্রার পলিসিলিকন (LTPS) পাতলা-ফিল্ম ট্রানজিস্টরগুলি সরাসরি কাচের স্তরে ড্রাইভিং উপাদানগুলিকে এম্বেড করতে পারে, তাই, LTPS লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লের শেলটি প্রায় কেবলমাত্র তরল ক্রিস্টাল প্যানেলের বেধ ধরে রাখতে পারে, এর জন্য স্থান সংরক্ষিত না করেই। ড্রাইভার আইসি, এবং সর্বাধিক পরিমাণে বেধ কমাতে.