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IGZO液晶显示屏崭露头角:稀有金属铟镓需求大

2014-01-20 09:07
月城清浅
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  2014年美国CES国际消费性电子展览会于上周在拉斯维加斯刚刚落下帷幕,作为全球消费电子业界的风向标,CES每年都会吸引众多IT和家电巨头参加。自1967年纽约的第一届开始,CES成为了解数码产业趋势的最佳选择。此次展览会上,显示设备的人气很高,其中IGZO和OLED屏幕、4K和曲面显示,再次成为各方关注的焦点。

  IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)为氧化铟镓锌的缩写,它是一种新型薄膜电晶体技术,是指在原有的TFT液晶玻璃基板之上的主动薄膜层覆盖的一层铟镓锌氧化物,作为薄膜晶体管中的沟道层材料。拥有了这种材料以后,显示设备可以提升图像细腻程度,触控性能更加精准并且更节能。

  IGZO将以往难度极高的铟、镓、锌与氧结晶化,实现了全新的原子排列的结晶构造。基于这一独特的细致的排列方式,IGZO显示屏具备极强的稳定性,显示效果也更加精细,适用于更多领域。除了全新的排列方式之外,IGZO技术的另一大特点就在于极高的电子迁移率。电子迁移率显示的是在固体物质中电子流动的状况。IGZO显示屏相较于广泛应用的非晶硅面板而言,电子迁移率能够达到20-50倍。而迁移率越高,电阻率越小,通过相同电流时,功耗也就越小,这对IGZO显示屏的低功耗表现,有着非常大的作用。同时,基于极高的电子迁移率,IGZO显示屏也要比以往的显示屏具备更加精细的显示效果。

  最后IGZO显示屏还具有超高的敏感性,基于电流ON与OFF不断切换的休止驱动方式,电流OFF状态下不仅可以节约功耗,影响显示屏触屏检测的干扰的发生时间也非常之短,即便是细微的触屏操作信号也能够被灵敏的识别,这样一来即便是非常细的手写笔也能在IGZO显示屏上进行书写、绘画操作,绘制出的线条也能有更明显的粗细变化,就像在纸上进行书写一样,为用户带来自然的操作手感。

  因此IGZO面板比传统TFT面板在主要性能参数上都有全面的提升。另外可弯曲的特性使得柔性显示成为可能,使得AMOLED显示技术可以更快速发展。相对于目前主流的硅基TFT技术,IGZO-TFT拥有高电子迁移率、高电流开关比、对可见光不敏感、可制作柔性显示产品和生产成本低等技术优势,具有巨大的应用价值。目前苹果公司的ipad Air和ipad mini均采用了IGZO显示屏,据传下一代iphone 6、MacBook也将同样采用IGZO显示屏,这必将会带动IGZO显示屏在其它品牌电子设备的推广应用。

  目前IGZO-TFT材料及技术专利主要由日本夏普公司拥有,并最先实现量产,夏普首款使用IGZO屏幕的32英寸、4K分辨率的显示器PN-K321于2012年就在CES上亮相。根据市场需求和技术发展现状分析,IGZO-TFT有望在三年内成为主流产品,同时这一技术也是目前最适合发展AMOLED基板的技术。从这一趋势看,IGZO-TFT技术在平板显示中的应用将会迅速推进。

  现在全球面板巨头都在加速新技术布局,三星、LGD、友达等液晶面板制造厂商都积极介入氧化物TFT技术的研发,专利申请量大幅增长。从2012年开始,友达光电和奇美电子都将生产线改造为氧化物TFT,并投入IGZO金属氧化物的研发,其中友达表现得更加积极,友达已经发布65英寸4K×2K IGZO超高解析液晶电视屏,其6代线和8代线都已经具备生产IGZO的能力,再加上大尺寸IGZO面板技术已臻成熟,未来友达将积极开发各类型IGZO面板。

  在中国大陆地区,IGZO-TFT技术也被广泛关注。2013年,京东方将在重庆建设基于IGZO-TFT技术的8.5代面板生产线,目前该公司在氧化物半导体、AMOLED领域的相关专利已超过2,000余项,居全球前列。与此同时,南京熊猫液晶显示科技有限公司、华星光电、彩虹(佛山)平板显示有限公司、广州新视界光电科技有限公司以及天马微电子等企业都在开发IGZO-TFT技术,为新显示产品开发进行技术准备。

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