IGZO是(shi)什么？
IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)為氧(yang)化(hua)銦鎵(jia)鋅的縮寫，是一種薄膜(mo)晶體管技(ji)術，在TFT-LCD主(zhu)動層之上，打上一層金屬(shu)氧(yang)化(hua)物。
IGZO面板結構
常(chang)見的TFT驅動分類主要有(you)a-Si TFT（非(fei)晶硅(gui)）、LTPS TFT（低溫多(duo)晶硅(gui)），IGZO TFT也屬(shu)于(yu)這(zhe)一范疇。所(suo)以(yi)說到底(di)，夏普這(zhe)次所(suo)提(ti)出的IGZO面(mian)板，仍然(ran)是一種TFT液(ye)晶屏幕，當然(ran)，它(ta)也可(ke)以(yi)用(yong)于(yu)OLED。
用于AMOLED
Sharp于2012年開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產IGZO-TFT液(ye)晶面板，自那時起就開(kai)(kai)始(shi)在智能手(shou)機，平板電(dian)腦和(he)電(dian)視機上進(jin)行(xing)設(she)計。該(gai)公司(si)還展示(shi)了(le)基于IGZO 的(de)非矩形(xing)顯示(shi)器的(de)示(shi)例，但夏普并不是這個(ge)領(ling)域唯(wei)一的(de)玩家(jia)。
IGZO是這樣被發現的(de)···
全球最早發現IGZO具有可(ke)在均一性(xing)(xing)極佳的(de)非結(jie)晶狀(zhuang)態下(xia)實(shi)現不遜于結(jie)晶狀(zhuang)態的(de)電子遷移率特性(xing)(xing)的(de)是日本東京工(gong)業大學前沿技術(shu)研究中心&應用陶(tao)瓷研究所教授細(xi)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(wo)(wo)自1993年起開始研究(jiu)透明(ming)氧化物半導體(ti)材料(liao)。最初研究(jiu)的是結(jie)晶(jing)材料(liao)。同(tong)時(shi)，我(wo)(wo)對(dui)非結(jie)晶(jing)材料(liao)也(ye)懷(huai)有強烈興趣。當時(shi)業界(jie)普遍認(ren)為，包括硅在內，“非結(jie)晶(jing)材料(liao)的電子遷移率比結(jie)晶(jing)材料(liao)要低3～4個數量級”。
我(wo)覺得這種看法不(bu)對。我(wo)認為以硅為代表的共價(jia)鍵合性物(wu)雖(sui)然(ran)有這樣的性質，但像素氧化物(wu)那(nei)樣的離子結合性物(wu)質應該與此不(bu)同。
但問題是(shi)，離(li)子結合性的物(wu)質很(hen)難形成非結晶狀態。不過，我發(fa)現如果(guo)從氣(qi)相材料開始(shi)制(zhi)作的話，就比較容易形成非結晶狀態。
最初(chu)，只發現了1種(zhong)令人感興趣的材(cai)料。通過描(miao)繪這種(zhong)材(cai)料的電子軌道，我發現很可能有大(da)量的非結晶的透明(ming)氧化物”。”
要(yao)想作為TFT(薄膜晶體(ti)管)來(lai)使用，則必(bi)須是可對載(zai)體(ti)進行控制的物質。遷(qian)移(yi)率多少犧牲(sheng)一些不要(yao)緊，但可隨(sui)意轉換成導電(dian)體(ti)或(huo)者絕緣體(ti)這一點至(zhi)關重要(yao)。
有一種(zhong)電子遷移率較高、且作(zuo)為透(tou)明導電氧化物(wu)也十分(fen)出色的代表性(xing)材料，這(zhe)就是IZO(In-Zn-O)。
然而(er)，這(zhe)種材料很難制成絕緣體(ti)，無法直(zhi)接應用于TFT。
“于是我想(xiang)出了一個(ge)方(fang)法，即：摻(chan)(chan)入Ga(鎵(jia))后將其制成IGZO。摻(chan)(chan)入了Ga之后，電子遷(qian)移(yi)(yi)率會降至IZO的(de)1/3，即便如此，仍可保證(zheng)250px2/Vs的(de)遷(qian)移(yi)(yi)率。遷(qian)移(yi)(yi)率如果達(da)到(dao)250px2/Vs，作為顯示器驅動用已足夠(gou)。”
為(wei)什么用IGZO？
IGZO的優點
1，低(di)溫可(ke)啟用(yong)靈活或(huo)低(di)成(cheng)本(ben)蘇打(da)石灰襯底的使用(yong)PVD制作工藝；
2，可以(yi)(yi)以(yi)(yi)相對較低的(de)(de)成本在常規A-Si TFT線路上的(de)(de)裝配式以(yi)(yi)及在更(geng)大代(dai)(dai)數的(de)(de)液晶面板(ban)生產線切割 (夏普可以(yi)(yi)用十(shi)代(dai)(dai)線切割IGZO面板(ban))；
3，IGZO的光滑表(biao)面能提供更干凈的界(jie)面，以(yi)提供更高的分項數字(zi)領(ling)域大門絕緣(yuan)子(zi)
4，高透光率，可以(yi)讓透過(guo)更多的光線(xian)，減(jian)少光通(tong)量的損失(shi)；
5，良(liang)好(hao)的均勻性和穩定性；
6，可控(kong)制TFT材(cai)料的金屬成(cheng)分和沉積參數；
7，提供更低(di)的功耗和(he)更快(kuai)的響應時間(功耗與OLED接近(jin)，但厚度比OLED高25%左右)；
8，可生產高(gao)(gao)像素密度(更(geng)大(da)的分辨(bian)率)驅動更(geng)高(gao)(gao)刷新率(240Hz或更(geng)高(gao)(gao))的液晶面(mian)板；
9，同樣(yang)可用(yong)于生產(chan)OLED面板。
IGZO材料(liao)TFT有多低流動(dong)性，比傳(chuan)統的非晶硅(gui)形成的埃拉 (準分子激光(guang)退火)，在(zai)約(yue)10平(ping)方厘米/V-秒，流動(dong)性是大(da)于10的非晶硅(gui)，IGZO使用(yong)銦、鎵(jia)、鋅(xin)、 氧氣，取(qu)代(dai)了傳(chuan)統的非晶硅(gui)基于現(xian)用(yong)圖(tu)層。
此外IGZO有電子遷(qian)移(yi)率(lv)超過傳統材料的40倍，這樣其也可以大大降(jiang)低液晶屏(ping)幕的響應時(shi)間(jian)。
改用IGZO后TFT 內的元(yuan)件(jian)可以造得更(geng)細(xi)更(geng)小，在同一(yi)的面積下，原(yuan)先只能(neng)夠容納(na)一(yi)組 a-Si 非晶(jing)硅的 TFT ，但因為 IGZO 技術令 TFT 部(bu)份更(geng)精(jing)細(xi)，因此能(neng)夠容納(na) 4 組 IGZO TFT ，顯示不同的色彩及像素點。
在一組 a-Si TFT 的相同面積下可容(rong)納(na)四組 IGZO TFT 晶體(ti)管
( 左 ) 機(ji)則設(she)有不(bu)同功(gong)能按(an)鍵 ( 右 ) 機(ji)背設(she)有 DisplayPort 1.2 及 Audio 輸入(ru)輸出
產業鏈現狀
IGZO可以(yi)利用現有(you)的非晶(jing)硅生產線生產，只需稍(shao)加改動，因此在(zai)成本方面比(bi)低溫多晶(jing)硅更有(you)競爭力。
從2012年開始，友(you)(you)達光電和(he)奇美電子(zi)都將生(sheng)產線改造為了氧化(hua)物(wu)(wu)TFT，并投入IGZO金屬氧化(hua)物(wu)(wu)的研發，其中友(you)(you)達表現得更加積極(ji)。友(you)(you)達已經(jing)發布65英寸(cun)4k×2k IGZO超高解析液晶電視屏，意圖與夏普的超高分辨率面板一較(jiao)高下(xia)。
在(zai)今年3月份，中(zhong)電熊貓(mao)“高(gao)(gao)世(shi)代高(gao)(gao)性能(neng)小(xiao)尺(chi)寸TFT-LCD面板(ban)研發及產(chan)業(ye)化項目”驗收，高(gao)(gao)世(shi)代高(gao)(gao)性能(neng)小(xiao)尺(chi)寸液晶面板(ban)采用IGZO金屬(shu)氧化物、銅互連、光配向和有機絕緣膜等新技術，研制完成了具有自主知識產(chan)權的5英(ying)寸、5.5英(ying)寸和6英(ying)寸高(gao)(gao)分辨率(lv)IGZO TFT-LCD面板(ban)。
群(qun)創則認為(wei)，OLED面(mian)板需(xu)要使用(yong)低溫多晶矽（LTPS）或IGZO作(zuo)為(wei)背板來(lai)驅動，由于未來(lai)五(wu)到十年，IGZO因為(wei)省(sheng)電與成本等(deng)優勢(shi)下，將在OLED在背板上取(qu)得絕對優勢(shi)。
京東(dong)方的IGZO產品已經取得了蘋果MacBook Air的認證，現(xian)在京東(dong)方同樣(yang)使用相同8.5代產線試做蘋果iPad IGZO產品。
在(zai)今年四月份，華星光電在(zai)國內展會上展出了一款BCE IGZO LCD，即55"UD BCE IGZO，據現場(chang)工作人員介紹，其融合IGZO+Cu+COA等高(gao)端技術，超大(da)開口率，相同背光條件下，穿(chuan)透率更高(gao)，畫面更亮。
只要擁有專利技術，改(gai)造氧(yang)化(hua)物TFT生產線并不(bu)(bu)難(nan)，只是投資(zi)金額要更大一些。IGZO要想形成量產規模，必須(xu)提升良品率才能發揮成本效益，短期(qi)內氧(yang)化(hua)物TFT不(bu)(bu)會取代低溫(wen)多(duo)晶硅制程。
產業鏈
WitsView 表示(shi)，IGZO 面板需求雖持續增溫，然而(er)在供給(gei)方面恐將隨(sui)著韓(han)系(xi)面板廠的小世代產線收(shou)斂，導致市(shi)場上出現供給(gei)不足的現象。
以(yi)往 IGZO 面(mian)板(ban)供給商主(zhu)要為(wei)三星顯示(shi)(shi)器、LG顯示(shi)(shi)器以(yi)及夏普(pu)(pu)。然(ran)而，隨(sui)著(zhu)三星顯示(shi)(shi)器預計于今年第三季底關閉具(ju)有 IGZO 量產能(neng)力(li)的 5 代(dai)線廠（L6），2017 下半(ban)年 IGZO 面(mian)板(ban)將僅(jin)由樂金顯示(shi)(shi)器與夏普(pu)(pu)供給。
自(zi) 2015 年(nian)(nian)起，iPad Pro 系列機種皆(jie)采用 IGZO 面(mian)板(ban)，預(yu)計 2017 年(nian)(nian)市場矚目的(de) 10.5 吋新品(pin)也將加入 IGZO 面(mian)板(ban)需求行列。在 2017 年(nian)(nian) 3 款 iPad 產品(pin)的(de)需求下，蘋(pin)果占全球 IGZO 平板(ban)面(mian)板(ban)出貨比重將由 2016 年(nian)(nian)的(de) 83%，向上(shang)攀升至超過 90%。
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