IGZO——夏普的商标被用作一般技术名称

2013-06-09 10:45:23来源: 技术在线
    把由In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)、O(氧)构成的半导体材料用于液晶显示器和有机EL显示器的像素驱动用晶体管(TFT:薄膜晶体管),有望大幅削减这些显示器的耗电量。2011年11月,夏普给这种半导体材料注册了“IGZO”商标。

       不过,开发出基于InGaZnO材料TFT的,是东京工业大学的细野秀雄教授,夏普与日本半导体能源研究所合作开发的是IGZO液晶显示器。有关采用这种材料的TFT专利由日本科学技术振兴机构(JST)管理。采用InGaZnO材料的不只是夏普。2011年7月,韩国三星电子与JST签订了授权协议,将该技术应用在了试制阶段的有机EL面板上。台湾友达光电(AU Optronics)、韩国LG显示器及东芝等也在开发采用InGaZnO材料的显示器。

       在学会等场合发布采用InGaZnO材料TFT的液晶显示器时,经常使用IGZO这个词。因为用“采用InGaZnO材料的……”来介绍,不如用“采用IGZO的……”来介绍更容易让人理解。这时,技术人员往往不用IGZO来特指夏普的产品和技术,而是大多将IGZO用作一般的技术名称。但是,普通人看到或听到这样的说法,容易误解成“三星和东芝也获得了夏普的IGZO技术授权”。

       下面,我们来看一下InGaZnO材料“IGZO”的应用范围。据夏普“IGZO”网站介绍,该材料能够提高显示器的精细度和降低耗电量,已经能够应用于医疗保健领域的大面积传感器以及光计算机。该公司2013年1月申请的商标应用范围中增加了心电仪及血压计等医疗器械(下表),由此可见夏普正在考虑显示器以外的用途。

夏普申请的IGZO商标
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增大开口率,缩短驱动时间

       使用InGaZnO材料之所以能够降低显示器的耗电量,是因为与现在大多显示器采用的非晶硅材料相比,这种材料的载流子迁移率高,形成TFT后的截止漏电流小。载流子迁移率是衡量电流是否容易通过的指标。

       如果载流子迁移率高,相同电流流过的TFT面积就可以减小,布线也可以减细。从原理上来讲,不透光部分的面积减小,能够获得很大的开口率。获得相同光量所需要的发光量减少,有利于降低耗电量。另外,由于漏电流小,图像没有变化的静止图像部分可以设置TFT驱动电路关闭期。从而可以降低驱动电路的耗电量。

       由于载流子迁移率高,可以缩小TFT和布线的面积,因此比使用非晶硅材料的显示器也更容易提高精细度。用于与液晶显示器配合使用的触摸面板的布线时,在液晶显示器暂停驱动期间,只要感应到触摸,就不容易受到噪声影响,从而实现顺利操作。

各材料的特性



*有时为提高载流子迁移率,会将InGaZnO的制造工艺温度设在300℃以上。

将在医疗等新领域发挥作用


采用InGaZnO开发的柔性显示器
摘自本站报道 (点击放大)        不过,采用InGaZnO材料的液晶显示器,其出色特性主要是与非晶硅液晶产品相比较而言的。其实InGaZnO材料的载流子迁移率和精细度提高幅度不如使用LTPS(低温多结晶硅)液晶。虽然漏电流在显示器使用的半导体材料中非常出色,但与微处理器等半导体采用的结晶硅相比,并不算出色。

       另外,还有人指出,采用InGaZnO材料的液晶显示器产品的开口率,未必比现有非晶硅产品高,根据这些结果,采用该材料降低耗电量的效果估计也不是很大。另外,还存在量产业绩尚少以及需要使用稀有金属In和Ga等课题。

       将来,InGaZnO材料的应用范围将扩展到显示器和触摸面板以外。因为将该材料用于TFT和布线时,温度可以较低。在低温下处理容易降低制造成本,因此还适合基于树脂基板的柔性显示器。制造时还可以采用在卷状材料上连续形成元件的卷对卷方法。夏普指出,鉴于该材料可在大面积柔性基板上形成电子电路,因此有可能应用于装有健康传感器的毛毯上。

关键字:IGZO

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/0609/article_22648.html
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