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--本文由日經BP社提供
為經營困境所苦的「液晶夏普」推出了可期待成為王牌的技術,已開始量產驅動元件使用氧化物半導體——IGZO(In-Ga-Zn-O)TFT的中小尺寸高精細液晶面板(註1)。目標是通過將以往生產大尺寸電視面板的龜山第二工廠導入該技術,使液晶業務的收益得到改善。
(註1)夏普與日本半導體能量研究所共同開發了IGZO TFT。
該面板的生產已從2012年3月開始,並於2012年4月全面轉入量產。原計劃是2011年內開始量產。針對延遲的原因,夏普執行董事、顯示器事業本部長方志教和表示:「雖然IGZO TFT的基本技術已開發完成,但在使用第八代玻璃基板(2160mm×2460mm)的龜山第二工廠確立穩定量產的工藝時耗費了時間。另外,在配備到供應廠商的產品上時也遇到了多個問題」。所以約推遲了3個月,「世界首款」IGZO TFT才開始量產。
以32吋產品做顯示方面的比較(右側為IGZO TFT驅動的3840×2160畫素產品、左側為a-Si TFT驅動的1920×1080畫素產品)
延遲3個月後才開始量產
夏普在比當初計劃延遲約3個月後,在龜山第二工廠開始量產IGZO TFT驅動的高精細液晶面板(a)。首先向平板終端供應,並計劃向醫用顯示器及超薄筆記型電腦等領域推廣(b)
目前量產的只是供平板電腦使用的高精細液晶面板。夏普未公佈供應對象及面板效能指標的詳細情況,但估計該高精細面板是供應給蘋果iPad。今後該面板不僅向平板供應,而且還將向超薄型筆記型電腦「Ultrabook」以及以醫療用途為中心的高精細顯示器等擴大銷售。方志教和說,計劃「2012年下半年將龜山第二工廠總產能的7~8成,轉為IGZO TFT驅動的液晶面板」
性能上有兩大特點
IGZO TFT與大尺寸電視面板使用的非晶矽(a-Si)TFT相比可提高TFT的性能。另外,與智慧手機的超高精細面板使用的低溫多晶矽(LTPS)TFT不同,無需通過照射雷射光使半導體層結晶,因此具有可輕鬆加大玻璃基板尺寸的特點。其中,夏普強調的是IGZO TFT的高性能。與a-Si TFT相比,IGZO TFT有以下兩個特點,第一個特點是「載流子遷移率可高達20~50倍,導通電流約為20倍」。
離子電流高,截止漏電流低
IGZO TFT與普通a-Si TFT相比,載流子遷移率高達20~50倍,離子電流約為20倍,此外截止漏電流也只有不到1pA。通過充分發揮這些特性,與a-Si TFT驅動的液晶面板相比,可實現高精細化和低耗電。(本圖由《日經電子》根據夏普的資料製成)
由此,「與a-Si TFT相比,可小型化至約1/4」。除了能夠提高背光的利用效率,降低耗電之外,還可在保持透射率的同時實現高精細化。為了進一步提高這些特性,夏普還同時導入了柵源極佈線的細線化技術。
在驅動休止時檢測觸摸
IGZO TFT的第二個特點是截止漏電流遠遠低於a-Si TFT。具體數值在1pA以下。充分利用該特性,即使將驅動頻率由普通的30~50Hz降至2~5Hz,並設置休止期,也可維持液晶分子的配向控制。在待機畫面及瀏覽照片時等顯示數據不會大幅變化的情況下,不包括背照燈在內的面板單體耗電量可降至1/5~1/10。
並且,IGZO TFT與靜電容型觸控面板組合時,還可提高觸摸檢測靈敏度。其原因在於,在TFT驅動休止時檢測觸摸,會抑制TFT驅動噪音的影響。這樣,即使不使用專用產品,也「能夠實現筆輸入等,可大大改變配備產品的面貌」。(記者:佐伯真也,《日經電子》)
觸控面板的靈敏度也得到提高
通過在IGZO TFT驅動空閒時實施觸摸檢測,消除了TFT驅動噪音的影響,可提高電容式觸控面板的檢測靈敏度(a、b)
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