詳解IGZO顯示技術
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2014-05-15 瀏覽次數: 62 |
為什么叫IGZO?
IGZO是由四個單詞:銦(Indium)、鎵(Gallium)、鋅(Zinc)、氧(Oxygen)的首字母湊在一起而成,也可以稱之為銦鎵鋅氧化物。因此我們知道,IGZO是一種材料。非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶體管技術中的溝道層材料。IGZO材料由日本東京工業大學細野秀雄最先提出在TFT行業中應用,目前該材料及技術專利主要由日本廠商擁有,IGZO-TFT技術最先在日本夏普公司實現量產。
圖1:IGZO金屬氧化物層
大家也都應該知道,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,非晶硅薄膜晶體管電子遷移率不足、均一性差、占用像素面積、導致透光率降低的缺陷逐漸顯現了出來。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TFT。
這種IGZO解決了傳統TFT的缺陷:晶體尺寸更小,可以使設備更輕薄;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上,IGZO面板比傳統TFT面板有了全面的提升。不過IGZO對液晶面板的NTSC色域、可視角度、顯示色彩數量沒有太多影響,這是由光源以及液晶分子排列特性決定的。
所以我們所說的IGZO面板只是一種新型薄膜晶體管的TFT-LCD面板。他既不是一種新的顯示技術,也與液晶分子排列1方式沒有什么關系(與IPS、MVA等不是一個概念范疇)。
IGZO首次被發現
全球最早發現IGZO具有可在均一性極佳的非結晶狀態下實現不遜于結晶狀態的電子遷移率特性的是日本東京工業大學前沿技術研究中心&應用陶瓷研究所教授細野秀雄。
細野秀雄教授在一次專業研討會上介紹了IGZO發現的過程:"我自1993年起開始研究透明氧化物半導體材料。最初研究的是結晶材料。同時,我對非結晶材料也懷有強烈興趣。當時業界普遍認為,包括硅在內,“非結晶材料的電子遷移率比結晶材料要低3~4個數量級”。我覺得這種看法不對。我認為以硅為代表的共價鍵合性物雖然有這樣的性質,但像素氧化物那樣的離子結合性物質應該與此不同"。
但問題是,離子結合性的物質很難形成非結晶狀態。“不過,我發現如果從氣相材料開始制作的話,就比較容易形成非結晶狀態。最初,只發現了1種令人感興趣的材料。通過描繪這種材料的電子軌道,我發現很可能有大量的非結晶的透明氧化物”。
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