Topeka Capital公司分析師Brian White 透露稱,蘋果的觸控螢幕供應商Wintek六月份的出貨量相比五月暴跌33.6%,這是其七年來最大的跌幅。作為蘋果觸控螢幕供應商的Wintek 出現這種情況,很有可能是蘋果將在今年10年發布更小、更便宜的iPad,正對供應商做出調整。有消息稱,蘋果將在其迷你版iPad中採用IGZO 顯示面板,以替代目前廣泛使用的IPS 面板,供應商也選定為夏普。
相對IPS,TFT等常見液晶技術名詞來說,IGZO 顯得相當陌生,那麼它到底是何方神聖呢?
早在2002年,夏普就開始了IGZO液晶面板的研究。十年磨一劍,2012年4月,夏普宣布正式量產採用IGZO技術的面板。與現有屏幕相比,IGZO面板解析度更高、功耗更低、邊框更薄。更為重要的是IGZO面板只是對現有液晶生產線進行改良,成本比OLED低了不少。
與TFT本是同根生
提起TFT面板大家可能會覺得有些陌生,其實它已經被廣泛應用於手機、平板、顯示器等設備上,大家耳熟能詳的IPS、MVA都屬於TFT面板,而最新的IGZO在工作原理上與TFT面板是完全一致的。TFT面板採用的是「背透式」從下往上的照射方法,背部光源發出的光線從下偏光板向上透出,這時上下夾層的電極會變成FET電極和共通電極,在FET電極導通時,液晶分子的表現也會發生改變,遮光和透光來達到顯示的目的。而且TFT面板畫質比TN面板要好上不少的奧秘就在於,屏幕玻璃基板中的像素驅動模塊中,有一個薄膜裝的半導體元件,對像素進行連續控制,不僅能夠提升屏幕的反應速度,還能精確控制畫面的灰度,這個元件就被稱之為TFT。
神奇的氧化半導體
前面說了這麼多,怎麼還沒到IGZO啊?別急,TFT一般是由非晶矽薄膜電晶體製成,隨著顯示器尺寸的不斷增大,非晶矽薄膜電晶體出現了電子遷移率不足、均一性差,還有佔用像素麵積,導致透光率降低的缺陷。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,來取代由非晶矽薄膜電晶體製成的傳統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,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。
那麼為什麼IGZO研發10年才正式量產呢?這是因為IGZO技術存在著一些本質上的缺點,例如使用壽命很短,對光、水以及氧都相當敏感,同時長時間操作的可靠度與穩定性,也有改進之處。所以必須在IGZO表面鍍上一層保護層,以隔離空氣中的氧氣和水蒸氣,但是這個保護層用什麼材質,用什麼工藝以及對工藝進行優化,從而降低成本,這就成了IGZO量產的障礙,所以IGZO的研發周期才會這麼久。
最佳舞臺是手持設備
夏普生產的IGZO TFT屏幕共有三種,11寸解析度為1366×800、32寸解析度為3840×2160(屏幕精度140ppi)、10寸解析度2560×1600(屏幕精度300ppi)、7寸1280×800(精度217ppi),這些屏幕都可以實現量產。從精度上來看並沒有比之前其他廠商發布的高精度面板有很大的優勢,此前東芝甚至發布了498ppi的5寸液晶面板。不過夏普的IGZO有著更出色的電子性能與更薄的厚度(只比OLED厚20%),此外更低的改造難度與製造成本將會給夏普帶來更多機遇,使得高精度面板更加普及。
另外,夏普的IGZO面板擁有很好的顯示效果,更高的顯示精度帶來了更大信息量,當然這一解析度相比目前以前見到的New iPad所使用的retina屏幕並沒有更大的優勢。雖然夏普沒有強調IGZO在畫質改變,然而在現場對比中可以看到IGZO屏幕的顏色還原更深,對比度感覺更高,同時對白色的顯示也更加準確,所以我們有理由期待IGZO在未來更好的畫質表現。
夏普顯示設備部長表示,手機、平板等手持設備才是IGZO液晶的最佳舞臺,要知道New iPad發布之前就有消息稱採用的就是IGZO面板。也有分析師表示,蘋果將推出的產品,包括智能電視等,預計均會使用IGZO屏幕。
總結:強有力的反擊武器
目前在小尺寸顯示面板領域,以三星為首的韓系企業風頭正勁,而日系企業則表現得非常暗淡。而IGZO的橫空出世正是夏普進行反擊的有力武器,其高解析度、低功耗、高畫面表現的功能完全就是衝著平板電腦去的。據著名的調研機構DisplaySearch預計,2012年IGZO面板產量預計將提高150%,IGZO面板的前景值得看好。
IGZO TFT技術給夏普帶來了一次向中小面板市場轉型的機會,其中更好的電子性能,低耗電量、高屏幕精度、高觸摸性能以及厚度都超越了目前的液晶屏幕,在未來我們很可能看到更多設備採用夏普生產的IGZO屏幕。如果不是因為生產線改造進度的延後,也許New iPad就會採用這一夏普屏幕,畢竟New iPad最讓人詬病的發熱量、厚度等方面正好都是IGZO所能夠改善的方面。
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