a-Si/GZO/LTPS三種技術(shù)對(duì)比

隨著顯示產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于顯示成像技術(shù)的要求不斷提高，這也促使著技術(shù)的不斷發(fā)展，TFT-LCD這種低成本、高解析度、高亮度、寬視角以及低功耗的技術(shù)已經(jīng)逐漸開(kāi)始普及并取代CRT顯示技術(shù)而成為主流。

TFT-LCD是薄膜晶體管液晶顯示器英文thin film transistor-liquid crystal display的英文縮寫(xiě)。TFT-LCD利用在顯示器件上的一種技術(shù)，它具有體積小、重量輕、低功率、全彩化等優(yōu)點(diǎn)。它利用在Si上進(jìn)行微電子精細(xì)加工的技術(shù)，移植到在大面積玻璃上進(jìn)行tft陣列的加工，再將該陣列基板與另一片帶彩色濾色膜的基板，利用已成熟的lcd技術(shù)，形成一個(gè)液晶盒相結(jié)合，再經(jīng)過(guò)后工序如偏光片貼覆等過(guò)程，最后形成液晶顯示器。

早期的TFT-LCD都是用a-Si作為基底材料，a-Si為非晶硅技術(shù)，是目前應(yīng)用最廣的一種，技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低廉，但開(kāi)關(guān)所占的像素本身的面積很大導(dǎo)致亮度無(wú)法做得很高(也就是開(kāi)口率低)，另外PPI也只能做到較低的一個(gè)水平。當(dāng)然消費(fèi)者對(duì)顯示產(chǎn)品的要求逐步提高，手機(jī)、平板等移動(dòng)終端向著更高清、色彩度更飽和、更輕薄化發(fā)展。a-Si這種技術(shù)顯然已經(jīng)不能達(dá)到最新顯示效果的要求，這時(shí)便孕育而生了IGZO與LTPS這兩種技術(shù)。

圖表1 a-Si IGZO LTPS技術(shù)特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

IGZO (indium gallium zinc oxide)為銦鎵鋅氧化物的縮寫(xiě)，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶體管技術(shù)中的溝道層材料，是金屬氧化物(Oxide)面板技術(shù)的一種。它具有遷移率高、均一性好、透明、制作工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于a-Si，IGZO在光照下的穩(wěn)定性較好，并且IGZO具有很強(qiáng)的彎曲性能，可用于柔性顯示。但是IGZO也有一些缺點(diǎn)例如使用壽命相對(duì)較短，對(duì)水、氧等相當(dāng)敏感，當(dāng)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)操作的可靠度與穩(wěn)定性都會(huì)有一定程度的下降。所以IGZO需要一層保護(hù)層，從而對(duì)量產(chǎn)產(chǎn)生一定的阻礙。

由于以上兩種技術(shù)存在各自的問(wèn)題，目前高端機(jī)型會(huì)更多的采用LTPS(Low Temperature Poly-silicon)低溫多晶硅技術(shù)，它是非晶硅經(jīng)過(guò)鐳射光均勻照射后非晶硅吸收內(nèi)部原子發(fā)生能級(jí)躍遷形變成為多晶結(jié)構(gòu)而形成的。相較其他兩種技術(shù)，LTPS擁有更高的電子遷移率，所以這個(gè)技術(shù)下的顯示器件分辨率更高、反映速度更快、亮度更高。這個(gè)技術(shù)的最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在與OLED的完美搭配。多晶硅的分子結(jié)構(gòu)在一顆晶粒(Grain)中的排列狀態(tài)是整齊而有方向性的，因此電子移動(dòng)率比排列雜亂的非晶硅快了200-300倍，而OLED是電流驅(qū)動(dòng)，對(duì)基板的導(dǎo)電性要求較高，只有LTPS才能完成匹配。我們通過(guò)旭日偉業(yè)大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，使用AMOLED屏幕的手機(jī)的市場(chǎng)份額在不斷的增加，預(yù)計(jì)在2020年AMOLED手機(jī)出貨量占比將會(huì)達(dá)到32.29%，這對(duì)于LTPS后續(xù)的發(fā)展是一大利好。

圖表2 2014-2020AMOLED機(jī)型出貨量占比數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

當(dāng)然，目前這三種技術(shù)可以算是各有千秋，沒(méi)有哪一種技術(shù)能夠完全的霸占一個(gè)市場(chǎng)，a-Si由于低廉的價(jià)格及成熟的技術(shù)目前適用于大尺寸LCD面板及價(jià)格便宜的EPD面板，LTPS目前適用于分辨率和電子移動(dòng)速率要求更高的中小尺寸高端LCD面板和AMOLED面板，IGZO可以看做是前兩者中間的一種技術(shù)，價(jià)格成本相對(duì)適中，應(yīng)用在更大面積顯示器件的優(yōu)勢(shì)較為明顯。

當(dāng)然，技術(shù)實(shí)力不斷進(jìn)步推動(dòng)成本的不斷下降，相信在未來(lái)LTPS這種綜合性能最高的技術(shù)的普及程度會(huì)更高，從而提升一代產(chǎn)品的視覺(jué)體驗(yàn)。