顯(xian)示器可(ke)(ke)以分(fen)為平(ping)板(ban)顯(xian)示器(FPD)和陰極(ji)射線管(CRT)。CRT為我們所熟知，具有大大的屁股，價格便宜，色(se)彩豐富(fu)，有良(liang)好的可(ke)(ke)視角度(du)(du)。但是由(you)于(yu)它體積龐大，圖像畸變等致命缺陷，其市(shi)場(chang)漸漸被(bei)FPD取代。平(ping)板(ban)顯(xian)示器顧名思義，就是厚度(du)(du)很薄的顯(xian)示器。可(ke)(ke)以分(fen)為液(ye)晶顯(xian)示器LCD，等離子體顯(xian)示器(PDP)，有機發光二極(ji)管顯(xian)示(OLED)，場(chang)發射顯(xian)示器(FED)等。
液晶顯(xian)(xian)示器(qi)可(ke)以分(fen)為有源(yuan)矩(ju)(ju)陣LCD(AMLCD)和無(wu)源(yuan)矩(ju)(ju)陣LCD(PMLCD)。而現代顯(xian)(xian)示技(ji)術(shu)一(yi)般采(cai)用AMLCD技(ji)術(shu)。因為無(wu)源(yuan)矩(ju)(ju)陣LCD的(de)(de)電光特(te)性很難滿足高畫質圖(tu)(tu)像(xiang)，特(te)別是(shi)視頻圖(tu)(tu)像(xiang)顯(xian)(xian)示。有源(yuan)矩(ju)(ju)陣指(zhi)的(de)(de)是(shi)每個(ge)像(xiang)素點都連(lian)著一(yi)個(ge)有源(yuan)器(qi)件(提供電壓或電流)。
說(shuo)了(le)這(zhe)么多(duo)廢話，怎么還沒(mei)到(dao)IGZO啊?別急，我們先來說(shuo)說(shuo)TFT-LCD，TFT學名為薄膜場(chang)效應(ying)晶(jing)體管，它(ta)就是作為驅(qu)動液晶(jing)顯示器的(de)三端有源器件，所有高檔液晶(jing)顯示器都(dou)用的(de)是它(ta)，牛吧(ba)?
我(wo)們來看看這個電路圖，這里我(wo)們不討論顯示器(qi)的(de)(de)各種(zhong)驅(qu)動控(kong)制(zhi)方式，什(shen)么靜態驅(qu)動、動態驅(qu)動，什(shen)么行掃(sao)描(miao)、列尋址(zhi)，統統不管。我(wo)們只關(guan)心(xin)三(san)個字母，看到沒(mei)有，那個有三(san)個端(duan)口(kou)的(de)(de)元件(jian)的(de)(de)就是(shi)TFT。上圖就是(shi)TFT的(de)(de)結(jie)構(gou)圖。IGZO 出場了，TFT為三(san)端(duan)器(qi)件(jian)，分(fen)別為源極(ji)(S)，柵(zha)極(ji)(Gate)和漏(lou)極(ji)(D)。通過控(kong)制(zhi)柵(zha)極(ji)的(de)(de)高低電平，可以控(kong)制(zhi)源、漏(lou)極(ji)間的(de)(de)導通與關(guan)斷。IGZO的(de)(de)角色就是(shi)充當連接源、漏(lou)極(ji)的(de)(de)導電溝道，受(shou)柵(zha)極(ji)控(kong)制(zhi)。
IGZO相比傳統TFT有什么優點?
IGZO中文名(ming)為(wei)氧化銦(yin)鎵(jia)鋅，就是用(yong)氧化鋅與銦(yin)、鎵(jia)按一定比例混合(he)。
傳統的TFT是(shi)將IGZO換(huan)成了a-Si(非晶(jing)(jing)硅)，什么是(shi)非晶(jing)(jing)?理想晶(jing)(jing)體(ti)原子的排列(lie)(lie)是(shi)長程(cheng)有序(xu)(xu)，而非晶(jing)(jing)態材料原子的排列(lie)(lie)不具有周期性，但(dan)是(shi)在短程(cheng)上是(shi)有序(xu)(xu)的。而多晶(jing)(jing)則(ze)介于(yu)兩者之間。
隨著(zhu)液晶顯示器尺寸的(de)不斷(duan)增大，驅(qu)動頻率也(ye)不斷(duan)提高(gao)，傳統非晶硅薄膜晶體(ti)管的(de)電子(zi)遷移(yi)率(遷移(yi)率為(wei)單(dan)位(wei)電場(chang)下(xia)電子(zi)的(de)平均漂移(yi)速度(du)，可(ke)以(yi)理解為(wei)導電能(neng)力)很難(nan)滿足(zu)需求(qiu)，而且均一性差。所以(yi)找到了一種金屬氧化(hua)物(wu)，即所謂的(de)氧化(hua)銦鎵鋅(IGZO)。它遷移(yi)率高(gao)，制(zhi)備工藝簡單(dan)，均一性好(hao)而且是(shi)透明的(de)。
這里的IGZO同樣是(shi)采用非(fei)(fei)晶，為(wei)什么要(yao)用非(fei)(fei)晶呢，而(er)不是(shi)單(dan)(dan)晶或多(duo)晶?單(dan)(dan)晶與多(duo)晶的導(dao)電(dian)性(xing)都強于(yu)非(fei)(fei)晶。因(yin)為(wei)單(dan)(dan)晶的制(zhi)備非(fei)(fei)常的昂貴，而(er)多(duo)晶的導(dao)電(dian)性(xing)很(hen)不均勻，很(hen)容易像素(su)點(dian)之間(jian)亮度不一(yi)致。非(fei)(fei)晶勝在(zai)導(dao)電(dian)性(xing)均勻又便宜，性(xing)質不好，但在(zai)目(mu)前工業應用上(shang)是(shi)足夠的。
半導(dao)(dao)體的能帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)結構(gou)分(fen)為導(dao)(dao)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)，禁(jin)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)價帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)。在(zai)(zai)(zai)常態下金屬(shu)的導(dao)(dao)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)就(jiu)(jiu)含(han)有電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)，所(suo)(suo)以(yi)金屬(shu)是(shi)(shi)導(dao)(dao)體，而半導(dao)(dao)體在(zai)(zai)(zai)不加外界偏壓下，導(dao)(dao)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)無電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)，所(suo)(suo)以(yi)沒(mei)有導(dao)(dao)電(dian)(dian)能力。當加上外界偏壓，價帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)被激發(fa)到導(dao)(dao)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)，在(zai)(zai)(zai)價帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)就(jiu)(jiu)出現電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)空洞，稱為空穴，導(dao)(dao)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)就(jiu)(jiu)出現電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)，就(jiu)(jiu)能導(dao)(dao)電(dian)(dian)了。傳(chuan)統TFT采用(yong)非晶硅材料，非晶硅不透明，而且禁(jin)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)寬度(導(dao)(dao)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)、價帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)間不含(han)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的能帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)稱為禁(jin)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai))較IGZO窄，容易(yi)在(zai)(zai)(zai)可見光下很容易(yi)將(jiang)價帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)激發(fa)到導(dao)(dao)帶(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)上，這在(zai)(zai)(zai)TFT控制中(zhong)是(shi)(shi)不想要的，必須用(yong)黑矩(ju)陣遮(zhe)擋光線。所(suo)(suo)以(yi)在(zai)(zai)(zai)每個像素點中(zhong)，非晶硅TFT都會占(zhan)用(yong)像素的一定面(mian)(mian)積，使透光面(mian)(mian)積減少(shao)。而IGZO-TFT則是(shi)(shi)透明的，而且對可見光不敏感，所(suo)(suo)以(yi)大大增加了器(qi)件開口率(lv)，從而提高(gao)了亮(liang)度，降低功耗。
IGZO缺點
IGZO既然(ran)那么好，為什么還沒有量產呢(ni)?壽命(ming)是(shi)關鍵因素。非晶金屬氧(yang)化物IGZO TFT空(kong)氣中很不穩定(ding)，特別(bie)是(shi)對氧(yang)氣和水蒸氣很敏感，使用壽命(ming)很短。所以(yi)必須在IGZO表面(mian)鍍(du)上(shang)一層保(bao)護(hu)層，所以(yi)怎么鍍(du)，鍍(du)什么保(bao)護(hu)層使使用壽命(ming)比(bi)得上(shang)傳統(tong)TFT成(cheng)了現在的量產障礙。而且還需要優化工(gong)藝，使制(zhi)造(zao)成(cheng)本下(xia)降。
夏(xia)普的IGZO液晶(jing)顯示器能夠(gou)量產(chan)，說明以上(shang)提到的問題(ti)在技術上(shang)有了大突破。
IGZO TFT 的AMOLED應用
既然(ran)IGZO作為(wei)TFT的(de)優(you)勢那(nei)么明顯(xian)，而且(qie)現(xian)在OLED柔性顯(xian)示器(qi)這么火熱，那(nei)IGZO能(neng)不能(neng)應用在OLED中呢(ni)?答案是肯定的(de)。而且(qie)IGZO有其他材料無法比擬的(de)優(you)點，如高電子遷移率(lv)、透明，還(huan)有一個(ge)優(you)點，就是IGZO具有很(hen)好(hao)的(de)彎曲性能(neng)，能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)的(de)配合柔性OLED。
但(dan)是LCD的(de)TFT結構無法用于OLED，LCD采用電(dian)壓(ya)驅動，而OLED卻(que)是依賴(lai)電(dian)流(liu)驅動，其亮(liang)度與(yu)電(dian)流(liu)大小成(cheng)正比。
關注我們
公眾號(hao)：china_tp
微信名稱：亞威資訊
顯示行業頂級新媒體
掃一掃即可關注我們
