HMO

バックプレーン技術に革命を与える

High Mobility Oxide

既存のバックプレーン技術の特徴を全て兼ね備える新技術

HMO(High Mobility Oxide)技術は従来の酸化物半導体TFTと同様にオフリーク電流が非常に小さく、低消費電力デバイスに適したバックプレーンを提供することが可能です。
また従来の酸化物ではオン電流が低く、OLEDやµLEDとの組み合わせやVR製品、ウェアラブル製品といった高性能なデバイスへの展開が難しいという欠点がありましたが、LTPS同等のオン電流を流すことができるHMO技術ではそれらの製品への展開も可能となります。
この技術は従来Gen.6世代(1500*1800mm)までしか拡張ができなかったLTPSとは異なり、a-Siと同様のGen.8(2200*2500mm)以上のガラスサイズへの適用も可能でさらなる大面積ディスプレイを安価に製造することができます。

01 アモルファス(amorphous)から多結晶(poly-crystalline)へ

このHMO技術の特徴の一つとして、出光興産株式会社が開発した新規酸化物半導体材料を用いることで、これまでの酸化物がアモルファスを用いていたTAOS(Transparent Amorphous Oxide Semiconductor)であったのに対し、Poly-OS(Poly Crystalline Oxide Semiconductor)と技術革新を行った点になります。
従来のアモルファスSi(a-Si)と低温多結晶シリコン(LTPS)の関係と同様にPoly-OSを活性層材料とすることで従来のIGZOを始めとした酸化物半導体TFTよりも高い移動度と信頼性を実現させることができております。

02 低消費電力かつ高性能化の実現

TFTの性能を示すパラメータの一つである電界効果移動度は従来の酸化物半導体と比較して、HMOでは倍以上の32cm2/Vsという値を示しています。
さらにJDIの持つプロセス技術と組み合わせることでこの電界効果移動度は50cm2/Vsを超える非常に大きな値に向上しています。
これにより、LTPS以上の電流を回路に流すことや、同じ電流を流す際にも小さい電圧で駆動させることが可能となります。

03 新規技術との相乗効果を期待

HMO技術はディスプレイを駆動させるバックプレーンの技術であるため、OLEDだけではなく、様々な応用製品との組み合わせが期待できます。JDIの新規ディスプレイ技術であるeLEAPや超高精細VR、透明ディスプレイ(Realclear)との相乗効果が見込めるだけではなく、センサーやアンテナといったディスプレイ以外の応用製品でもその特長を生かすことができます。

多様な分野におけるディスプレイ性能の革新的向上

― 本新技術の特性データ ―

ディスプレイはLCDまたはOLEDといったフロントプレーンの名称が頭につき、製品として提供されていますが、フロントプレーンの下にはバックプレーンがあり、その中にTFT（Thin Film Transistor）が使用されています。バックプレーンはTFTの集合体でディスプレイを制御する心臓／血管／神経のような役割を果たし、どの製品においても根幹となる部分です。HMOはこのバックプレーンの技術となります。

ディスプレイにはたくさんの画素が並列されていますが、その1個1個の画素にどのような色を出すのか、どのくらいの明るさをだすのかなど電気信号を送る役目をバックプレーン側のTFTが担っています。信号を制御するというのは、いかにON／OFFのスイッチングをスムーズに行えるか、どれだけ小さい力で簡単に電流を流せるか、しっかりとシャットダウンできるかという点が求められます。目には見えませんが縁の下でディスプレイを支えている欠かせない技術です。

技術コンセプト

多結晶酸化物半導体は通常の酸化物半導体よりも酸素欠損が発生しやすく、従来の技術ではTFTの電気特性が非常にばらつきやすいという課題がありました。ここにJDIが培ってきたTFT製造工程の様々なノウハウと出光興産社が開発した新しい材料を組み合わせ、茂原工場の量産ラインでG6（1500×1850mm）サイズのガラス基板上に生産し、バラつきが少ない、かつ移動度の高いバックプレーンを実現しました。