• May 2, 2024

【igzo 顯示器】螢幕技術知多少 |淺談Sharp |氧化銦鎵鋅 |

氧化銦鎵鋅(英語:indium gallium zinc oxide,縮寫:IGZO)是一種LCD薄膜電晶體顯示器技術,IGZO結晶最初君塚昇於1985年合成[1],1990年代東京工業大學教授細野秀雄日本科學技術振興機構(JST)開發成IGZO透明不定形氧化物半導體技術[2]。IGZO技術可提高面板解析度同時降低成本,但IGZO面板光、水以及氧,耐用度上只能用做民間消費品,不能於高可靠度軍用或工業環境。

IGZO非晶矽相比能夠縮小電晶體尺寸,提高液晶面板畫素開口率,實現解析度高出一倍,電子遷移十倍,成為OLED技術手。

這個屏素質是,響應時間基本和Nano IPS差不多沒有Nano IPS比度問題,比什麼K7B,2.6要,而且色彩。色彩上能做到P3或者Adobe RGB覆蓋率,是出眾。

但是這個屏色彩看起來沒有Nano IPS那麼,或者説,不如LG屏幕。整體感覺是過於豔麗,覺得有些刺眼,這只是因為廣色域過飽和,是屏幕本身。

各位想想,假如夏普屏方面吊打和LG,那啥華碩宏碁這些廠家搶着?

當年SANC G7可是1699價格啊,我寫了一個測評,了評價。

雖然一些事情導致我本人SANC這個品牌有些反感,但是這並影響我SANC G7以及SANC N50PLUS顯示器極力推崇,性價比太高太高了。

現在,創維啥賣1999。SANC是十線品牌沒錯,但是道創維不是了?

我心中十線品牌看法(或者説見):①做工不太好 ②廠家能縮就縮心態來做產品。有一些十線品牌代工廠找,品控差,導致買他們產品和摸獎一下,運氣話摸到一堆壞點產品,買回家受罪。

F27G3Q這價格,我覺得。

和SANC G7相比,創維是165hz,400nit亮度,而SANC G7是180hz,HDR下可以達到550nit。光看參數覺得是G7贏。

色域上倒是F27G3Q佔優,95% P3SANC G790% P3+97% Adobe RGB適合遊戲。G7雖然Adobe色域,但是應該沒人會用它來做專業攝影設計顯示器,所以這麼Adobe RGB帶來過飽和問題以外,沒有什麼處。

我當時買G7是帶出廠校色,過和。創維F27G3Q有出廠校色,這一點可以評,但是知道是否有色域切換功能。如果可以切到sRGB色域,像小米顯示器,那超級。如果不能切換,那過和問題依舊存在,那出廠校色什麼價值了。

我聽説,現在SANC G7有出廠校色了,事實如何,我SANC G7啥沒,不能切換色域。

後來點主觀總結性評價,

F27G3Q屏幕出色,響應速度快+色域,這一點毋庸置疑。

F27G3Q帶出廠校色,如果能做到廣色域和非廣色切換,那完全可以大力推薦無腦吹捧;如果做不到,那可能還不如買SANC G7。

雲測評到這裏結束,要是創維可以我提供一台樣機話,我會寫一個深入測評。目前並打算購入這款產品。

巧了,本人參與過國內當時igzo電視研發。

説IGZO之前,説個題外話。

我本人是mp4時代過來,當年一眾TFT,LTPS面前完全不能看。

但是到了平板時代,IPS出現宣判了TFT死刑。

IPS是,它能比調校TFT多一點點工作量去達到TFT連IPS車尾燈看不到效果。

成本增加確實是,但是售價增加了啊。

所以IPS才能當時市面上產生壟斷地位,到今天IPS高端市場能有話語權。

IGZO顯示屏技術:IGZO(indium gallium zinc
oxide)銦鎵鋅氧化物縮寫,非晶IGZO材料是於新一代薄膜晶體管技術中溝道層材料,是金屬氧化物(Oxide)面板技術一種。IGZO材料日本東京工業大學細野秀雄提出TFT行業中應用。

説到“IGZO TFT”大家可能是一頭霧水,和IPS、AMOLED面板種類產生混淆。實際上,IGZO(Indium Gallium Zinc
Oxide)為氧化銦鎵鋅縮寫,它是一種薄膜電晶體技術,是指TFT-LCD主動層之上,打上一層金屬氧化物。因而和液晶分子排列方式沒有什麼關係(IPS、PVA不是一個概念範疇),而是一項基於TFT驅動改進技術,夏普使用它來提高自己中小尺寸液晶面板上競爭力。換而言,即使是IPS液晶面板可以同時採用IGZO
TFT技術,兩者之間並矛盾。

TFT(Thin Film
Transistor)是指薄膜場效應晶體管,TFT液晶屏幕就是指液晶面板上每一液晶象素點是集成其後薄膜晶體管來驅動,在手機領域上聽到“TFT屏幕”。TFT驅動分類主要有a-Si
TFT(非晶硅)、LTPS TFT(低温多晶硅),IGZO
TFT屬於這一範疇。所以説,夏普這次提出IGZO面板,是一種TFT液晶屏幕,其實IGZO
TFT技術可以使用OLED面板上,這裏多説了。

利用IGZO技術可以使顯示屏功耗接近OLED,但成本,厚度只比OLED只高出25%,且分辨率可以達到全高清(full HD)乃至超高清(Ultra
Definition,分辨率4k*2k)級別程度。

IGZO是一種含有銦、鎵和鋅非晶氧化物,載流子遷移率是非晶硅20~30倍,可以大大提高TFT像素電極充放電速率,提高像素響應速度,實現刷新率,同時響應大大提高了像素行掃描速率,使得超高分辨率TFT-LCD中成為可能。另外,於晶體管數量減少和提高了每個像素透光率,IGZO顯示器具有能效水平,而且效率。

IGZO可以利用現有非晶硅生產線生產,只需改動,因此成本方面低温多晶硅有競爭力。這種具有成本競爭力高端顯示器夏普第8代工廠生產,投產。該工廠位於日本龜山市。

薄化行業夥伴,經常有聽到LTPS、IGZO、OLED英文縮寫名詞。但他們是什麼意思?他們之間有什麼區別呢?編今天通過一些圖文介紹和一段視頻這些知識點進行了總結,希望對大家能有所幫助。

低温多晶硅(LowTemperature
Poly-silicon;簡稱LTPS)是新一代薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)製造流程,傳統非晶硅顯示器差異於LTPS
反應速度,且有高亮度、高分辨率與低耗電量優點。

TFT-LCD分為多晶硅與非晶硅兩種技術,目前主流TFT-LCD非晶硅(a-Si)
主,相關技術。LTPS技術應用平面顯示器製造上多晶硅成膜技術。

LTPS封裝過程中,利用準分子雷射作為熱源,雷射光投射系統後,產生能量分佈激光束,投射於非晶硅結構玻璃基板上,當非晶硅結構玻璃基板吸收準分子雷射能量後,會轉變成為多晶硅結構,整個處理過程是600℃以下完成,因此玻璃基板可適用。

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IGZO顯示屏技術_百度百科

氧化銦鎵鋅- 維基百科,自由的百科全書

而LTPS於晶體管載子移動率高出非晶硅技術一百倍以上,顯示器具備高亮度與高分辨率特色,可呈現畫面質量。若使用筆記本電腦上,LTPS面板耗電量,可省下電力。

氧化銦鎵鋅(英語:indium gallium zinc
oxide,縮寫:IGZO)是一種LCD薄膜晶體管顯示器技術,IGZO技術東京工業大學教授細野秀雄日本科學技術振興機構(JST)開發[1]。IGZO技術可提高面板分辨率同時降低成本,但IGZO面板光、水以及氧,耐用度上只能用做民間消費品,不能於高可靠度軍用或工業環境。IGZO非晶硅相比能夠縮小晶體管尺寸,提高液晶面板畫素開口率,實現分辨率高出一倍,電子遷移十倍。成為OLED技術手。

有機發光二極管(英文:Organic Light-EmittingDiode,縮寫:OLED)稱有機電激發光顯示(英文:Organic
ElectroluminescenceDisplay,縮寫:OLED)、有機發光半導體,與薄膜晶體管液晶顯示器類型產品,前者具有自發光性、廣視角、比度、低耗電、反應速率、全綵化及製程簡優點,有機發光二極管顯示器可分單色、多彩及綵種類,而其中綵製作技術困,有機發光二極管顯示器依驅動方式可分為動式(Passive
Matrix,PMOLED)主動式AMOLED。

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  細野秀雄教授一次專業研討會上介紹了IGZO發現過程:“我自1993年起開始研究透明氧化物半導體材料。最初研究是結晶材料。同時,我非結晶材料懷有。當時業界普遍認為,包括硅內,“非結晶材料電子遷移率結晶材料要3~4個數量級”。我覺得這種看法。我認為硅代表共價鍵合性物雖然有這樣性質,但像素氧化物那樣離子結合性物質應該與此。”

  但問題是,離子結合性物質形成非結晶狀態。“不過,我發現如果氣相材料開始製作話,形成非結晶狀態。最初,發現了1種令人感材料。通過描繪這種材料電子軌道,我發現可能有大量非結晶透明氧化物”。

  要想作為TFT(薄膜晶體管)來使用,是可載體進行控制物質。遷移率多少犧牲一些不要緊,但可轉換成導電體或者絕緣體這一點關。有一種電子遷移、且作為透明導電氧化物十分出色代表性材料,這IZO(In-Zn-O)。然而,這種材料製成體,無法直接應用於TFT。“於是我想出了一個方法,即:摻入Ga(鎵)後將其製成IGZO。摻入了Ga後,電子遷移率會降至IZO1/3,即便如此,可保證250px2/Vs遷移率。遷移率如果達到250px2/Vs,作為顯示器驅動用足夠。”

  2003年,J.F.Wager,R.L.Hoffman人Science,Applied PhysicsLetters權威雜誌上發表了以ZnO-TFT代表透明氧化物薄膜晶體管相關研究報告,並提出透明電子學(Transparent Electronics)概念。這類氧化物半導體器件具有製備温度、載流子遷移率高以及可見光波段全透明優點,一段時間內掀起了研究高潮,國內外很多研究機構進行了相關研究,但ZnO、SnO薄膜形成多晶態,存在不可忽視大量晶界和氧缺陷,並且器件穩定性,特性隨時間變化顯著,這些阻礙了其進一步發展。2004年,Nomura人Nature上發表了m(In):m(Ga):m(Zn)=1.1:1.1:0.9混合型氧化物薄膜晶體管,即a-IGZO TFT,很多方面顯示出性能。該文刊登後,國外很多研究機構開始通過磁控濺射、激光脈衝沉積(PLD)或溶液塗(Solution-Processed)手段製備出a-IGZOTFT、a-IZO TFT器件。

  相比於傳統非晶硅a-Si材料,IGZO載流子遷移率,10cm2/Vs。所以材料可以滿足要求,使管子尺寸,減少像素面積,使設備;全透明,可見光,能夠大大增加元件開口率,提高亮度,降低功耗。另外,工藝温度a-Si,而且具有彎曲性能,能夠地配合柔性OLED。

  相比於低温多晶硅LTPS材料,IGZO 沒有屏幕尺寸限制,尺寸可以做,尺寸一樣可行,而LTPS生產大尺寸高分辨率面板。另外,生產方面,原有非晶硅面板生產線要改造LTPS生產線,需要複雜過程,需要資金很多,而改造成IGZO面板只是現有非晶硅面板生產線進行改良,要很多,且限制生產線世代數。

  (1)於漏電流小,畫無時可以切斷電流,可以進一步提高省電效果。(2)分辨率高了,與使用a-Si傳統液晶屏幕相比,可保證透過光量同時提高單位面積像素數,根本原因還是IGZO遷移率率,可以縮小體積,這樣分辨率提升了。(3)使觸摸屏。可採用間歇驅動方式,降低液晶顯示器驅動電路產生噪聲觸摸屏檢測電路造成影響,從而實現了觸摸靈。

  非晶金屬氧化物IGZO由In2O3、Ga2O3和ZnO構成,禁帶寬度3.5eV左右,是一種N型半導體材料。In2O3中In3+可以形成5S電子軌道,有力於載流子傳輸,電子遷移率875px2/V·s;Ga2O3有離子鍵,可以抑制O空位產生;ZnO中Zn2+可以形成西面體結構,可以使金屬氧化物IGZO形成非晶結構。因此,金屬氧化物IGZO適用於製作遷移率薄膜晶體管。材料特性總結為4點:高遷移率;易於低温濺射工藝;同質(沒有晶界);光學透明。

  IGZO存在着一些本質上缺點。是新型材料普遍存在時間工作可靠度定性問題,壽命短。另外,IGZO水以及氧,所以它表面鍍上一層保護層,來隔離空氣中氧氣和水蒸氣。IGZO並不是材料,但是目前來講,它確實是屏幕最佳選擇。IGZO TFT工作特性周圍氣氛,如氧氣,濕氣,氫含量。可以這樣解釋,原氛圍中退火會形成氧缺陷,或者包含H2氣氛中退火摻入H,或者低温下離子注入增加半導體導電性。氧缺陷和H摻雜充當了施主,同時產生移動電子。這個問題可以解決,通過使用頂保護層(化層)包含SiOx,SiNx或者類東西,可以隔絕O-,H2O-,或者H-相關分子滲透和擴散。另一方面,於原氣氛氫這種可以利用,來形成改善源漏接觸。#p#分頁標題#e#

  另外a-IGZOTFT光響應。亞帶隙光響應源於VBM上亞帶隙缺陷態密度(DOS)。因此,亞帶隙光響應可以通過移除深DOS來解決,它存在可以程度上通過選擇沉積條件來控制。

  雖然金屬氧化物於非晶硅和低温多晶硅具有很多優勢,但是其存在一些。圖4IGZOTFT高温偏壓定性測試過程中,其特性變化情況。可以看出負偏壓下IGZO TFT Vth變化幅度,達到10V。顯示過程中,TFT大部分時間是處於關閉狀態,所以Vth漂移是TFT主要特徵。TFT特性定性,源頭來自持續偏壓下所形成受主型電子陷阱。另外有指出定性部分原因來源於O-,H2O-相關分子吸附和解吸,而化層使用可以改善穩定性。

  IGZO TFT偏壓可靠性測試中轉移特性曲線變化情況(a)Vgs=35V,温度60℃(b)Vgs=-35V,温度60℃, Vds=10V

  柵負向壓會TFT特性產生影響,光照是另外一個不可因素。如下圖所示IGZOTFT無光照以及光照條件下,TFT轉移曲線變化情況,可以看出增加,Vth表現負向移動。

  Oxide TFT是一種薄膜晶體管,普通非晶硅(a-Si)TFT電子遷移率(電子移動速率)幾十倍,Oxide TFT可提高液晶面板像素透過率,實現精細化、解析度和尺寸。

  目前,尺寸面板普遍採用a-SiTFT驅動。顯示屏分辨率畫面尺寸,Gate Line數目和Gate Line 會增加,Gate是輸入信號驅動,因此會引發信號傳達延誤問題,且a-Si TFT遷移率,導致像素點無法時間內充滿電,從而無法顯示。

  來講,實現55inch 4K規格以上顯示面板,一方面需採用銅製程降低RC延遲,另一方面需採用遷移率Oxide TFT。

  現在,大部分家庭有42inch以上液晶電視,但是如果你走近電視摸一摸它屏幕,是不是感覺?發熱是合理,因為它採用a-Si TFT,TFT尺寸做才能驅動。然而TFT尺寸了會影響像素透過率,要達到亮度,提高背光源功率,所以電視機會發熱。但是如果採用Oxide TFT,功率會下降很多,發熱會那麼了。

  細野秀雄教授關於IGZO主要研究成果早在2002年通過論文進行了發表;2010年12月10日,北京舉辦“中國·北京2010年國際平板顯示產業峯論壇”上細野秀雄教授非結晶氧化物半導體發表主題演講。於該技術符合正在尋找OLED代表“新一代顯示器”驅動元件面板廠商需求,因此許多企業此表現出關注。