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迷你iPad专用?带你了解IGZO显示屏

2016-08-25 15:31
铁马老言
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  ,Topeka Capital公司分析师Brian White 透露称,苹果的触摸屏供应商Wintek六月份的出货量相比五月暴跌33.6%,这是其七年来最大的跌幅。作为苹果触摸屏供应商的Wintek 出现这种情况,很有可能是苹果将在今年10年发布更小、更便宜的iPad,正对供应商做出调整。有消息称,苹果将在其迷你版iPad中采用IGZO 显示面板,以替代目前广泛使用的IPS 面板,供应商也选定为夏普。

  相对IPS,TFT等常见液晶技术名词来说,IGZO 显得相当陌生,那么它到底是何方神圣呢?

  早在2002年,夏普就开始了IGZO液晶面板的研究。十年磨一剑,2012年4月,夏普宣布正式量产采用IGZO技术的面板。与现有屏幕相比,IGZO面板分辨率更高、功耗更低、边框更薄。更为重要的是IGZO面板只是对现有液晶生产线进行改良,成本比OLED低了不少。

  与TFT本是同根生

  提起TFT面板大家可能会觉得有些陌生,其实它已经被广泛应用于手机、平板、显示器等设备上,大家耳熟能详的IPS、MVA都属于TFT面板,而最新的IGZO在工作原理上与TFT面板是完全一致的。TFT面板采用的是“背透式”从下往上的照射方法,背部光源发出的光线从下偏光板向上透出,这时上下夹层的电极会变成FET电极和共通电极,在FET电极导通时,液晶分子的表现也会发生改变,遮光和透光来达到显示的目的。而且TFT面板画质比TN面板要好上不少的奥秘就在于,屏幕玻璃基板中的像素驱动模块中,有一个薄膜装的半导体元件,对像素进行连续控制,不仅能够提升屏幕的反应速度,还能精确控制画面的灰度,这个元件就被称之为TFT。

  

  神奇的氧化半导体

  前面说了这么多,怎么还没到IGZO啊?别急,TFT一般是由非晶硅薄膜晶体管制成,随着显示器尺寸的不断增大,非晶硅薄膜晶体管出现了电子迁移率不足、均一性差,还有占用像素面积,导致透光率降低的缺陷。因此夏普在研究中将焦点投向了氧化物半导体材料上,其解决方案就是用由铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)三种金属元素组成的IGZO,来取代由非晶硅薄膜晶体管制成的传统TFT。

  

  这种IGZO解决了传统TFT的缺陷:晶体尺寸更小,可以使设备更轻薄;全透明,对可见光不敏感,能够大大增加元件的开口率,提高亮度,降低功耗。此外,电子迁移率方面,IGZO大约为10cm2/Vs,临界电压飘移几乎一致,比传统材料提升了20~50倍,进步非常明显。因此在面板的主要性能参数上,IGZO面板比传统TFT面板有了全面的提升。不过,不过IGZO对液晶面板的NTSC色域、可视角度、显示色彩数量没有太多影响,这是由光源以及液晶分子排列特性决定的。

  

  那么为什么IGZO研发10年才正式量产呢?这是因为IGZO技术存在着一些本质上的缺点,例如使用寿命很短,对光、水以及氧都相当敏感,同时长时间操作的可靠度与稳定性,也有改进之处。所以必须在IGZO表面镀上一层保护层,以隔离空气中的氧气和水蒸气,但是这个保护层用什么材质,用什么工艺以及对工艺进行优化,从而降低成本,这就成了IGZO量产的障碍,所以IGZO的研发周期才会这么久。

  最佳舞台是手持设备

  夏普生产的IGZO TFT屏幕共有三种,11寸分辨率为1366×800、32寸分辨率为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),这些屏幕都可以实现量产。从精度上来看并没有比之前其他厂商发布的高精度面板有很大的优势,此前东芝甚至发布了498ppi的5寸液晶面板。不过夏普的IGZO有着更出色的电子性能与更薄的厚度(只比OLED厚20%),此外更低的改造难度与制造成本将会给夏普带来更多机遇,使得高精度面板更加普及。

  另外,夏普的IGZO面板拥有很好的显示效果,更高的显示精度带来了更大信息量,当然这一分辨率相比目前以前见到的New iPad所使用的retina屏幕并没有更大的优势。虽然夏普没有强调IGZO在画质改变,然而在现场对比中可以看到IGZO屏幕的颜色还原更深,对比度感觉更高,同时对白色的显示也更加准确,所以我们有理由期待IGZO在未来更好的画质表现。

  夏普显示设备部长表示,手机、平板等手持设备才是IGZO液晶的最佳舞台,要知道New iPad发布之前就有消息称采用的就是IGZO面板。也有分析师表示,苹果将推出的产品,包括智能电视等,预计均会使用IGZO屏幕。

  

  总结:强有力的反击武器

  目前在小尺寸显示面板领域,以三星为首的韩系企业风头正劲,而日系企业则表现得非常暗淡。而IGZO的横空出世正是夏普进行反击的有力武器,其高分辨率、低功耗、高画面表现的功能完全就是冲着平板电脑去的。据著名的调研机构DisplaySearch预计,2012年IGZO面板产量预计将提高150%,IGZO面板的前景值得看好。

  IGZO TFT技术给夏普带来了一次向中小面板市场转型的机会,其中更好的电子性能,低耗电量、高屏幕精度、高触摸性能以及厚度都超越了目前的液晶屏幕,在未来我们很可能看到更多设备采用夏普生产的IGZO屏幕。如果不是因为生产线改造进度的延后,也许New iPad就会采用这一夏普屏幕,毕竟New iPad最让人诟病的发热量、厚度等方面正好都是IGZO所能够改善的方面。

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