與TFT本是同根生,夏普IGZO液晶面板技術(shù)解析

早在2002年，夏普就開始了下一代液晶面板的研究。十年磨一劍，2012年4月，夏普宣布正式量產(chǎn)采用IGZO技術(shù)的面板。與現(xiàn)有屏幕相比，IGZO面板分辨率更高、功耗更低、邊框更薄。更為重要的是IGZO面板只是對現(xiàn)有液晶生產(chǎn)線進行改良，成本比OLED低了不少。下面就帶大家看看，這個IGZO面板到底有什么特別之處。

與TFT本是同根生

提起TFT面板大家可能會覺得有些陌生，其實它已經(jīng)被廣泛應用于手機、平板、顯示器等設(shè)備上，大家耳熟能詳?shù)腎PS、MVA都屬于TFT面板，而最新的IGZO在工作原理上與TFT面板是完全一致的。TFT面板采用的是“背透式”從下往上的照射方法，背部光源發(fā)出的光線從下偏光板向上透出，這時上下夾層的電極會變成FET電極和共通電極，在FET電極導通時，液晶分子的表現(xiàn)也會發(fā)生改變，遮光和透光來達到顯示的目的。而且TFT面板畫質(zhì)比TN面板要好上不少的奧秘就在于，屏幕玻璃基板中的像素驅(qū)動模塊中，有一個薄膜裝的半導體元件，對像素進行連續(xù)控制，不僅能夠提升屏幕的反應速度，還能精確控制畫面的灰度，這個元件就被稱之為TFT。

神奇的氧化半導體

前面說了這么多，怎么還沒到IGZO啊？別急，TFT一般是由非晶硅薄膜晶體管制成，隨著顯示器尺寸的不斷增大，非晶硅薄膜晶體管出現(xiàn)了電子遷移率不足、均一性差，還有占用像素面積，導致透光率降低的缺陷。因此夏普在研究中將焦點投向了氧化物半導體材料上，其解決方案就是用由銦（In）、鎵（Ga）、鋅（Zn）三種金屬元素組成的IGZO，來取代由非晶硅薄膜晶體管制成的傳統(tǒng)TFT。

這種IGZO解決了傳統(tǒng)TFT的缺陷：晶體尺寸更小，可以使設(shè)備更輕薄；全透明，對可見光不敏感，能夠大大增加元件的開口率，提高亮度，降低功耗。此外，電子遷移率方面，IGZO大約為10cm2/Vs，臨界電壓飄移幾乎一致，比傳統(tǒng)材料提升了20~50倍，進步非常明顯。因此在面板的主要性能參數(shù)上，IGZO面板比傳統(tǒng)TFT面板有了全面的提升。不過，不過IGZO對液晶面板的NTSC色域、可視角度、顯示色彩數(shù)量沒有太多影響，這是由光源以及液晶分子排列特性決定的。

那么為什么IGZO研發(fā)10年才正式量產(chǎn)呢？這是因為IGZO 在空氣中很不穩(wěn)定，特別是對氧氣和水蒸氣很敏感，使用壽命很短。必須在IGZO表面鍍上一層保護層，以隔離空氣中的氧氣和水蒸氣，但是這個保護層用什么材質(zhì)，用什么工藝以及對工藝進行優(yōu)化，從而降低成本，這就成了IGZO量產(chǎn)的障礙，所以IGZO的研發(fā)周期才會這么久。 

最佳舞臺是手持設(shè)備

開始量產(chǎn)的IGZO面板主要有三種規(guī)格：32英寸QFHD，分辨率為3840×2160；10英寸，分辨率為2560×1600；7英寸，分辨率為1280×800，以后可能會有更大尺寸的IGZO面板出現(xiàn)。夏普顯示設(shè)備部長表示，手機、平板等手持設(shè)備才是IGZO液晶的最佳舞臺，要知道New iPad發(fā)布之前就有消息稱采用的就是IGZO面板。也有分析師表示，蘋果將推出的產(chǎn)品，包括智能電視等，預計均會使用IGZO屏幕。

總結(jié)：強有力的反擊武器

點評：目前在小尺寸顯示面板領(lǐng)域，以三星為首的韓系企業(yè)風頭正勁，而日系企業(yè)則表現(xiàn)得非常暗淡。而IGZO的橫空出世正是夏普進行反擊的有力武器，其高分辨率、低功耗、高畫面表現(xiàn)的功能完全就是沖著平板電腦去的。據(jù)著名的調(diào)研機構(gòu)DisplaySearch預計，2012年IGZO面板產(chǎn)量預計將提高150%，IGZO面板的前景值得看好。