IGZO顯示技術(shù)
素有“液晶之父”稱號(hào)的家電巨頭夏普,多年來(lái)憑借技術(shù)創(chuàng)新和率先將高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,一直走在世界同行的前列。今年,伴隨著彩電廠商從應(yīng)用到畫(huà)質(zhì)的轉(zhuǎn)變,IGZO技術(shù)也受到了用戶的普遍關(guān)注。IGZO究竟是什么?IGZO究竟怎樣?是否有傳言中那么好?這里投影時(shí)代網(wǎng)就將和大家一起來(lái)討論一下IGZO,也歡迎專業(yè)人士發(fā)表個(gè)人看法。
IGZO是什么?
IGZO的定義是:IGZO(indium gallium zinc oxide)為銦鎵鋅氧化物的縮寫(xiě),非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶體管技術(shù)中的溝道層材料。IGZO材料由日本東京工業(yè)大學(xué)細(xì)野秀雄最先提出在 TFT行業(yè)中應(yīng)用,目前該材料及技術(shù)專利主要由日本廠商擁有,IGZO-TFT技術(shù)最先在日本夏普公司實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
說(shuō)到“IGZO TFT”大家可能是一頭霧水,容易和IPS、AMOLED等面板種類(lèi)產(chǎn)生混淆。實(shí)際上,IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)為氧化銦鎵鋅的縮寫(xiě),它是一種薄膜電晶體技術(shù),是指在TFT-LCD主動(dòng)層之上,打上一層金屬氧化物。因而和液晶分子排列這方式?jīng)]有什么關(guān)系(與IPS、PVA等不是一個(gè)概念范疇),而是一項(xiàng)基于TFT驅(qū)動(dòng)的改進(jìn)技術(shù),夏普使用它來(lái)提高自己在中小尺寸液晶面板上的競(jìng)爭(zhēng)力。換而言之,即使是IPS液晶面板也可以同時(shí)采用IGZO TFT技術(shù),兩者之間并不矛盾。
日本半導(dǎo)體能源研究所(Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.)攜手夏普研發(fā)出的氧化物半導(dǎo)體(IGZO)的新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了薄膜晶體管向高性能及小型化應(yīng)用方面又邁進(jìn)了一大步。預(yù)計(jì)該新技術(shù)會(huì)于不久的將來(lái),在全球市場(chǎng)上得到廣泛推廣與應(yīng)用,為需求量日益增大的智能手機(jī)等移動(dòng)終端、高性能筆記本電腦以及液晶顯示器等設(shè)備提供更加理想的技術(shù)支持。在夏普廣發(fā)“英雄貼”邀請(qǐng)其他企業(yè)入股之處,從鴻海、高通三星等家電企業(yè)均受IGZO影響,紛紛入股夏普,不難看出,其在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中所擁有的重要地位以及巨大的市場(chǎng)潛力。
實(shí)際上,IGZO是TFT驅(qū)動(dòng)的一種,基于傳統(tǒng)TFT驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),但工作原理是相同的。IGZO與IPS、AMOLED、PVA這些概念沒(méi)有直接關(guān)系,它們不屬于同一范疇,IPS、AMOLED、PVA等則指的是液晶分子排列方式。IGZO作為一項(xiàng)驅(qū)動(dòng)技術(shù),可以使用在IPS液晶面板上面,得益于性能優(yōu)勢(shì),可以讓夏普自家的中小尺寸液晶面板更具競(jìng)爭(zhēng)力。
IGZO實(shí)際表現(xiàn)如何?
目前IGZO面板的應(yīng)用案例還不多,前不久夏普推出了一款針對(duì)桌面級(jí)專業(yè)用戶推出的32英寸顯示器PN-K321,它就采用了夏普最先進(jìn)的IGZO技術(shù),該技術(shù)擁有超高分辨率與低能耗兩大優(yōu)勢(shì)。咱們不妨來(lái)引用一下該夏普對(duì)搭載了IGZO屏幕的PN-K321評(píng)價(jià):3840×2160(QFHD)的分辨率是1080p 全高清的四倍,畫(huà)面看起來(lái)更加震撼,它將完美匹配于各類(lèi)需要獲得極高精度細(xì)節(jié)的專業(yè)領(lǐng)域。此外IGZO技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更高的像素透光率和更低的漏電電流,因此顯示器的能耗更低。
夏普“IGZO”這項(xiàng)新技術(shù)可使相當(dāng)于以往非晶體半導(dǎo)體20-50倍的電流流入,并由此使液晶技術(shù)得以更進(jìn)一步的提高。搭載夏普“IGZO”技術(shù)的液晶顯示屏,在高電子遷移率依托下(電子遷移率是表示在固體材料中電子運(yùn)動(dòng)速度快慢的量度),成功締造出了超小型化、超細(xì)線化的新型薄膜晶體管。
IGZO所面對(duì)的是一個(gè)龐大而迅速增長(zhǎng)中的市場(chǎng)。據(jù)市場(chǎng)研究公司IDC發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,去年第四季度中全球智能手機(jī)銷(xiāo)售量同比增長(zhǎng)36%,至2.194億部;平板電腦銷(xiāo)售量同比增長(zhǎng)75%,至5250萬(wàn)臺(tái)。
夏普曾表示,標(biāo)準(zhǔn)的非晶硅顯示屏的每秒鐘刷新次數(shù)為60次,而IGZO僅為每秒鐘一次,這是由于與許多LCD顯示屏中的非晶硅相比,IGZO顯示屏中的電流速度更快。正因如此,夏普得以縮小晶體管尺寸,而晶體管越小就意味著像素越;與此同時(shí),夏普還能藉此提高顯示屏分辨率。夏普表示,由于IGZO可將節(jié)能和提高分辨率集于一身,因此可以提供巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
IGZO技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
IGZO TFT與大尺寸電視面板使用的a-Si TFT相比可提高TFT的自身性能。但又和低溫多晶硅(LTPS)TFT不同,無(wú)需通過(guò)照射激光使半導(dǎo)體層結(jié)晶,因此具有可輕松加大玻璃基板尺寸的特點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的a-Si(非晶硅)TFT,IGZO在性能上主要有3大優(yōu)勢(shì),分別是;高精度、低功耗與高觸控性能,主要的供貨目標(biāo)是平板電腦、超級(jí)本這些產(chǎn)品。
IGZO技術(shù)的優(yōu)勢(shì) | |
高精度 | 由于IGZO的電子遷移率大約是a-Si TFT的20~50倍,提高了背光的利用率,因上此在分辨率上可以實(shí)現(xiàn)普通TFT屏幕的2倍以上,因?yàn)椴捎脰旁礃O布線的細(xì)線化技術(shù),驅(qū)動(dòng)組件達(dá)到原來(lái)的1/4,保持了原有的透光率。 |
低功耗 | IGZO TFT與a-Si TFT、LTPS TFT相比漏電流只有不到1pA。驅(qū)動(dòng)頻率由原來(lái)的30-50Hz減少到了2-5Hz,雖然減少了TFT的驅(qū)動(dòng)次數(shù),也可以維持液晶分子的配向不影響畫(huà)面,所以可以達(dá)到原來(lái)液晶面板1/5-1/10耗電量(不包括背光組件)。 |
高觸控性 | IGZO TFT與電容型觸摸面板組合時(shí),還可提高觸摸檢測(cè)靈敏度。這是由于,在TFT驅(qū)動(dòng)休止時(shí)仍然會(huì)檢測(cè)觸摸,此時(shí)抑制了TFT驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲影響,提高了觸摸精度。即使不使用專用產(chǎn)品,也能夠?qū)崿F(xiàn)像筆輸入等高精度的觸摸體驗(yàn)。 |
IGZO液晶還具有獨(dú)特的“怠速靜止”技術(shù):當(dāng)屏幕顯示靜態(tài)的畫(huà)面的時(shí)候,IGZO屏幕只需要極低的屏幕刷新率,而傳統(tǒng)液晶則要保持60Hz的刷新率以保證液晶的狀態(tài)。IGZO-TFT的OFF性能比a-Si非晶硅TFT低100倍,比LTPS低溫多晶硅液晶面板則低了1000倍。
IGZO技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
IGZO TFT屏幕共有三種,11寸分辨率為1366×800、32寸分辨率為3840×2160(屏幕精度140ppi)、10寸分辨率2560×1600(屏幕精度300ppi)、7寸1280×800(精度217ppi),這些屏幕樣品都可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。雖然目前顯示領(lǐng)域還有著OLED以及LTPS低溫多晶硅液晶技術(shù),但I(xiàn)GZO液晶技術(shù)依然有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。
從精度上來(lái)看并沒(méi)有比之前其他廠商發(fā)布的高精度面板有很大的優(yōu)勢(shì),此前東芝甚至發(fā)布了498ppi的5寸液晶面板。不過(guò)夏普的IGZO有著更出色的電子性能與更薄的厚度(只比OLED厚20%),此外更低的改造難度與制造成本將會(huì)給夏普帶來(lái)更多機(jī)遇,使得高精度面板更加普及。
不過(guò)夏普一直更著重于大尺寸液晶面板,此后夏普將在龜山第二工廠(8代線)量產(chǎn)這些中小尺寸面板,此后將有可能將界工廠(10代線)也進(jìn)行改造,從而可以向需求量膨脹的智能手機(jī)、平板電腦以及筆記本等便攜設(shè)備供貨,更大尺寸的面板不會(huì)為消費(fèi)電視供貨,而是提供給醫(yī)療、保健用途的高精度屏幕。
革新性技術(shù)IGZO,正向著具有多種性能的應(yīng)用方向發(fā)展。例如將IGZO用于大面積的傳感器,使之發(fā)揮作用,讓通過(guò)人體動(dòng)作展現(xiàn)必要信息而實(shí)現(xiàn)操作成為可能,成為帶來(lái)更加生動(dòng)的、更加直觀的、給日常生活帶來(lái)戲劇性效果的原動(dòng)力。
相關(guān)業(yè)內(nèi)人士表示,IGZO TFT技術(shù)給夏普帶來(lái)了一次向中小面板市場(chǎng)轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì),其中更好的電子性能,低耗電量、高屏幕精度、高觸摸性能以及厚度都超越了目前的液晶屏幕,未來(lái)使用到夏普IGZO屏幕的領(lǐng)域?qū)?huì)不斷增多,如運(yùn)用得當(dāng),夏普可以此扭虧也不一定。