IGZO是什么?
IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)為氧化銦鎵鋅的縮寫,是一種薄膜晶體管技�(shù),在TFT-LCD主動層之上,打上一層金屬氧化物�
IGZO面板�(jié)�(gòu)
常見的TFT�(qū)動分類主要有a-Si TFT(非晶硅)、LTPS TFT(低溫多晶硅),IGZO TFT也屬于這一范疇。所以說到底,夏普這次所提出的IGZO面板,仍然是一種TFT液晶屏幕,當(dāng)然,它也可以用于OLED�
用于AMOLED
Sharp�2012年開始生�(chǎn)IGZO-TFT液晶面板,自那時起就開始在智能手機,平板電腦和電視機上�(jìn)行設(shè)計。該公司還展示了基于IGZO 的非矩形顯示器的示例,但夏普并不是這個領(lǐng)域唯一的玩家�
IGZO是這樣被發(fā)�(xiàn)�···
全球最早發(fā)�(xiàn)IGZO具有可在均一性極佳的非結(jié)晶狀�(tài)下實�(xiàn)不遜于結(jié)晶狀�(tài)的電子遷移率特性的是日本東京工�(yè)大學(xué)前沿技�(shù)研究中心&�(yīng)用陶瓷研究所教授�(xì)野秀雄�
�(xì)野秀雄教授在一次專�(yè)研討會上介紹了IGZO�(fā)�(xiàn)的過程:
“我自1993年起開始研究透明氧化物半�(dǎo)體材料。最初研究的是結(jié)晶材料。同時,我對非結(jié)晶材料也懷有強烈興趣。當(dāng)時業(yè)界普遍認(rèn)為,包括硅在�(nèi)�“非結(jié)晶材料的電子遷移率比�(jié)晶材料要�3�4個數(shù)量級”�
我覺得這種看法不對。我�(rèn)為以硅為代表的共價鍵合性物雖然有這樣的性質(zhì),但像素氧化物那樣的離子�(jié)合性物�(zhì)�(yīng)該與此不同�
但問題是,離子結(jié)合性的物質(zhì)很難形成非結(jié)晶狀�(tài)。不過,我發(fā)�(xiàn)如果從氣相材料開始制作的話,就比較容易形成非�(jié)晶狀�(tài)�
最初,只發(fā)�(xiàn)�1種令人感興趣的材料。通過描繪這種材料的電子軌道,我發(fā)�(xiàn)很可能有大量的非�(jié)晶的透明氧化�”�”
要想作為TFT(薄膜晶體�)來使用,則必須是可對載體�(jìn)行控制的物質(zhì)。遷移率多少犧牲一些不要緊,但可隨意轉(zhuǎn)換成�(dǎo)電體或者絕緣體這一點至�(guān)重要�
有一種電子遷移率較高、且作為透明�(dǎo)電氧化物也十分出色的代表性材料,這就是IZO(In-Zn-O)�
然而,這種材料很難制成絕緣體,無法直接�(yīng)用于TFT�
“于是我想出了一個方法,即:摻入Ga(�)后將其制成IGZO。摻入了Ga之后,電子遷移率會降至IZO�1/3,即便如此,仍可保證250px2/Vs的遷移率。遷移率如果�(dá)�250px2/Vs,作為顯示器�(qū)動用已足夠�”
為什么用IGZO�
IGZO的優(yōu)�
1,低溫可啟用靈活或低成本蘇打石灰襯底的使用PVD制作工藝�
2,可以以相對較低的成本在常規(guī)A-Si TFT線路上的裝配式以及在更大代數(shù)的液晶面板生�(chǎn)線切� (夏普可以用十代線切割I(lǐng)GZO面板)�
3,IGZO的光滑表面能提供更干凈的界面,以提供更高的分項數(shù)字領(lǐng)域大門絕緣�
4,高透光率,可以讓透過更多的光線,減少光通量的損失;
5,良好的均勻性和�(wěn)定性;
6,可控制TFT材料的金屬成分和沉積參數(shù)�
7,提供更低的功耗和更快的響�(yīng)時間(功耗與OLED接近,但厚度比OLED�25%左右)�
8,可生產(chǎn)高像素密�(更大的分辨率)�(qū)動更高刷新率(240Hz或更�)的液晶面板;
9,同樣可用于生產(chǎn)OLED面板�
IGZO材料TFT有多低流動性,比傳�(tǒng)的非晶硅形成的埃� (�(zhǔn)分子激光退�),在�10平方厘米/V-秒,流動性是大于10的非晶硅,IGZO使用銦、鎵、鋅� 氧氣,取代了傳統(tǒng)的非晶硅基于�(xiàn)用圖層�
此外IGZO有電子遷移率超過傳統(tǒng)材料�40倍,這樣其也可以大大降低液晶屏幕的響�(yīng)時間�
改用IGZO后TFT �(nèi)的元件可以造得更細(xì)更小,在同一的面積下,原先只能夠容納一� a-Si 非晶硅的 TFT ,但因為 IGZO 技�(shù)� TFT 部份更精�(xì),因此能夠容� 4 � IGZO TFT ,顯示不同的色彩及像素點�
在一� a-Si TFT 的相同面積下可容納四� IGZO TFT 晶體�
( � ) 機則�(shè)有不同功能按� ( � ) 機背�(shè)� DisplayPort 1.2 � Audio 輸入輸出
�(chǎn)�(yè)鏈現(xiàn)狀
IGZO可以利用�(xiàn)有的非晶硅生�(chǎn)線生�(chǎn),只需稍加改動,因此在成本方面比低溫多晶硅更有競爭力�
�2012年開始,友達(dá)光電和奇美電子都將生�(chǎn)線改造為了氧化物TFT,并投入IGZO金屬氧化物的研發(fā),其中友�(dá)表現(xiàn)得更加積極。友�(dá)已經(jīng)�(fā)�65英寸4k×2k IGZO超高解析液晶電視屏,意圖與夏普的超高分辨率面板一較高下�
在今�3月份,中電熊�“高世代高性能小尺寸TFT-LCD面板研發(fā)及產(chǎn)�(yè)化項�”驗收,高世代高性能小尺寸液晶面板采用IGZO金屬氧化物、銅互連、光配向和有機絕緣膜等新技�(shù),研制完成了具有自主知識�(chǎn)�(quán)�5英寸�5.5英寸�6英寸高分辨率IGZO TFT-LCD面板�
群創(chuàng)則認(rèn)為,OLED面板需要使用低溫多晶矽(LTPS)或IGZO作為背板來驅(qū)動,由于未來五到十年,IGZO因為省電與成本等�(yōu)勢下,將在OLED在背板上取得絕對�(yōu)勀�
京東方的IGZO�(chǎn)品已�(jīng)取得了蘋果MacBook Air的認(rèn)證,�(xiàn)在京東方同樣使用相同8.5代產(chǎn)線試做蘋果iPad IGZO�(chǎn)品�
在今年四月份,華星光電在國內(nèi)展會上展出了一款BCE IGZO LCD,即55"UD BCE IGZO,據(jù)�(xiàn)場工作人員介紹,其融合IGZO+Cu+COA等高端技�(shù),超大開口率,相同背光條件下,穿透率更高,畫面更亮�
只要擁有專利技�(shù),改造氧化物TFT生產(chǎn)線并不難,只是投資金額要更大一些。IGZO要想形成量產(chǎn)�(guī)模,必須提升良品率才能發(fā)揮成本效益,短期�(nèi)氧化物TFT不會取代低溫多晶硅制程�
�(chǎn)�(yè)�
WitsView 表示,IGZO 面板需求雖持續(xù)增溫,然而在供給方面恐將隨著韓系面板廠的小世代產(chǎn)線收斂,�(dǎo)致市場上出現(xiàn)供給不足的現(xiàn)象�
以往 IGZO 面板供給商主要為三星顯示器、LG顯示器以及夏普。然而,隨著三星顯示器預(yù)計于今年第三季底�(guān)閉具� IGZO 量產(chǎn)能力� 5 代線廠(L6),2017 下半� IGZO 面板將僅由樂金顯示器與夏普供給�
� 2015 年起,iPad Pro 系列機種皆采� IGZO 面板,預(yù)� 2017 年市場矚目的 10.5 吋新品也將加� IGZO 面板需求行列。在 2017 � 3 � iPad �(chǎn)品的需求下,蘋果占全球 IGZO 平板面板出貨比重將由 2016 年的 83%,向上攀升至超過 90%�
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