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显示屏技术:IGZO/LTPS/HTPS性能大对比-玻璃换成显示屏

发布日期:2016/1/2 18:59:51 浏览:662

目前的手机界,只要是像素密度稍微高一些的产品,几乎无一例外的都已经采用了LTPS技术,iPhone4、4S、5自然也不在话下。如果真的和分析师说的一样,下一代iPhone将该用IGZO面板,就可以下一个结论:洗洗睡吧别买了,屏幕功耗至少比现在翻倍。

IGZO到底是啥?

IGZO就是IndiumGalliumZincOxide的缩写,翻译过来就是铟镓锌氧化物,看起来蛮拗口的,实际上也没必要去记住。简单来说,这东西就是一种导电半导体材料,可以用来制作晶体管。为什么要用IGZO来做晶体管,原因很简单,因为在常规液晶屏上利用非晶硅制作的晶体管性能太差。

因为常规液晶面板使用的玻璃软化温度只有450度左右,所以可以使用的工艺受到了很大的限制,无法通过高温重结晶的方式增强硅膜的性能,所以就只能勉强用非晶硅制作晶体管了。这种材料的电学性能非常差,载流子迁移率大约只有1cm2/Vs。对比一下,单晶硅的迁移率大约是1500cm2/Vs,足足差了3个数量级,可想而知性能有多差。

于是IGZO的思路就是,既然非晶硅性能性能这么差,那么我用一种其他的材料代替非晶硅就是了。IGZO是这类材料里被研究的比较透彻,产业化走的比较顺利的,和非晶硅相比,非晶IGZO的迁移率可以达到3~15cm2/Vs,多晶IGZO大约是50cm2/Vs上下,性能提升的确很明显,无怪乎夏普的宣传里频见“省电90%”之语。

IGZO是唯一的解决之道?

当然不是。普通液晶面板的性能瓶颈在非晶硅上,那么只要想办法把非晶硅变成多晶硅不就行了么,这样的办法其实有很多。

首先,既然是因为玻璃不耐热导致无法高温二次结晶,那么我换耐热的玻璃不就行了?正解。只要把玻璃换成石英,那么就可以用高温烧结的方式把非晶硅层转换为多晶硅层,这种技术叫高温多晶硅,缩写HTPS。液晶投影机里使用的屏幕多数都是这种高温多晶硅。但是石英基板有一个很大的缺点:做不大。1寸左右没问题,超过就很难了,所以业界又想了另外一种办法,就是不用高温烧结而是用激光照射的方式把非晶硅转化为多晶硅,这样就无需更换基板,只需要用激光照射就行。这种技术叫做低温多晶硅,缩写LTPS。LTPS可以做的面板尺寸要比HTPS高得多,但是目前为止依然无法和传统非晶硅相提并论:非晶硅面板已经进化到了10代线,而LTPS面板还停留在6代左右的水平,这意味着LTPS只适合用来做小尺寸的显示面板,例如播放器、PDA,还有现在的手机。

LTPS、HTPS、IGZO的性能是怎样的?

之前提到了非晶IGZO和多晶IGZO的迁移率,也提到了非晶硅的迁移率,于是问题就来了,多晶硅的迁移率是多少呢?根据工艺和档次不同,多晶硅的迁移率大约在100~300cm2/Vs水平,也就是说比IGZO高一个数量级。考虑到目前广为宣传的IGZO是非晶IGZO,因此要说高两个数量级也是勉强成立的。于是很明显了,IGZO的性能优势只有在和非晶硅比的时候才能体现,而面对多晶硅,IGZO的性能用惨不忍睹来形容也不算过分。可惜的是,目前的手机界,只要是像素密度稍微高一些的产品,几乎无一例外的都已经采用了LTPS技术,iPhone4、4S、5自然也不在话下。如果真的和分析师说的一样,下一代iPhone将该用IGZO面板,就可以下一个结论:洗洗睡吧别买了,屏幕功耗至少比现在翻倍。非晶硅是儿童自行车,IGZO是变速自行车,LTPS是摩托车,哪有从摩托车换成变速自行车还认为是升级的道理?夏普不厚道不说了,分析师真是害人啊。

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