關(guān)于IGZO

IGZO的新聞其實(shí)一開(kāi)始都默默無(wú)聞的，被媒體大肆宣傳的時(shí)候是iPhone5上市之前的一段時(shí)間，各種的媒體爆料，曝光都說(shuō)什么iPhone5即將采用夏普IGZO屏幕，蘋果放棄三星轉(zhuǎn)投夏普IGZO等等，接著就各種夏普IGZO面板怎么怎么牛怎么厲害的報(bào)道一個(gè)接著一個(gè)。其實(shí)大家有真正了解IGZO么？IGZO是不是像“傳說(shuō)中”一樣那么神奇？下面就來(lái)解釋一下。

IGZO就是Indium Gallium Zinc Oxide的縮寫，翻譯過(guò)來(lái)就是銦鎵鋅氧化物就是一種半導(dǎo)體材料，做液晶屏上的晶體管的。在性能上，我們經(jīng)常提到的多晶硅LTPS的性能是要比IGZO強(qiáng)大的。只是因?yàn)長(zhǎng)TPS的工藝比較復(fù)雜，所以如果將LTPS推廣在大屏幕上應(yīng)用，成本會(huì)非常高，所以，IGZO就成為了一個(gè)折中的解決方案了，至于更加先進(jìn)的連續(xù)粒狀結(jié)晶CGSi就更加不用說(shuō)了。

關(guān)于現(xiàn)在的夏普

5月14日夏普發(fā)布的2012財(cái)年財(cái)報(bào)顯示，公司凈虧損額為5453億日元。由于液晶面板事業(yè)虧損擴(kuò)大，加上在歐洲的事業(yè)正在進(jìn)行裁員等，公司2012年4月至2013年3月實(shí)現(xiàn)凈虧損額變大，在連續(xù)兩年出現(xiàn)巨額虧損后，創(chuàng)下了過(guò)去最大的虧損額。

憑借搭載“IGZO”技術(shù)，SH-02E獲得消費(fèi)者認(rèn)可，銷量驚人

了解了IGZO和夏普現(xiàn)狀之后，我們轉(zhuǎn)入正題，就是因?yàn)镮GZO制作大尺寸面板比較簡(jiǎn)單，而且性能也比非晶硅性能好上10倍，功耗也大概能降低一半左右，而且IGZO對(duì)生產(chǎn)線的改造難度更低，面板廠商只需要在原本制造大面板的生產(chǎn)線上略做改動(dòng)就可以生產(chǎn)中小尺寸面板，可以帶來(lái)更大的產(chǎn)量，同時(shí)成本也可以更加低，所以就比較受廠商推崇，加上夏普在IGZO方面研究的時(shí)間是最長(zhǎng)的，而且是業(yè)界第一個(gè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的，所以該技術(shù)就自然而然的成為了夏普的救命稻草，復(fù)活液晶業(yè)務(wù)的王牌。而市場(chǎng)的反應(yīng)也非常給力，NTT DoCoMo銷售的配備IGZO液晶屏的智能手機(jī)“AQUOS PHONE ZETA SH-02E”打出的“待機(jī)兩天，放心”的宣傳語(yǔ)打動(dòng)了消費(fèi)者，上市僅兩2個(gè)月銷量就達(dá)到了約44萬(wàn)部，成為在日本市場(chǎng)上為數(shù)不多的可以和iPhone抗衡的手機(jī)之一。

但是俗話說(shuō)“屋漏便逢連夜雨”，因?yàn)镮GZO的基本技術(shù)是由東京工業(yè)大學(xué)的細(xì)野秀雄教授開(kāi)發(fā)的，在2011年韓國(guó)多家企業(yè)就獲得了使用氧化物半導(dǎo)體的技術(shù)專利授權(quán)。經(jīng)過(guò)兩年的研究開(kāi)發(fā)相關(guān)公司的負(fù)責(zé)人都已經(jīng)公開(kāi)表示現(xiàn)在量產(chǎn)的難度不大，甚至使用了氧化物半導(dǎo)體非晶IGZO作為驅(qū)動(dòng)元件的55寸OLED面板的電視產(chǎn)品已經(jīng)被LG發(fā)布了，今年就會(huì)陸續(xù)上市銷售。

所以，很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，夏普在IGZO上的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)最多剩下兩年時(shí)間，而且在這兩年內(nèi)由于要應(yīng)對(duì)數(shù)目龐大的債務(wù)避免破產(chǎn)，夏普在IGZO方面的研發(fā)投入必然就會(huì)減少，那韓國(guó)企業(yè)還在飛速的發(fā)展，此消彼長(zhǎng)，很快，夏普就會(huì)完全喪失在該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)技術(shù)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，營(yíng)銷也沒(méi)有像韓國(guó)企業(yè)那樣舍得花錢的時(shí)候，這就意味著離失敗不遠(yuǎn)了。

LG的55寸OLED電視

編輯總結(jié)：

所以，就目前來(lái)說(shuō)，夏普只有兩個(gè)方向可走，一是盡快搶先一步將IGZO技術(shù)大規(guī)模的推向市場(chǎng)；二是盡快加大除也液晶外其他業(yè)務(wù)的推廣發(fā)展，降低液晶業(yè)務(wù)在集團(tuán)占的比重。對(duì)于第一點(diǎn)，夏普很早就表示“2014年度將使IGZO配備率達(dá)到100％”，對(duì)于第二點(diǎn)夏普表示今后五個(gè)重點(diǎn)事業(yè)領(lǐng)域均圍繞工業(yè)解決方案，分別為健康醫(yī)療、機(jī)器人、智能家居/移動(dòng)設(shè)備(含車載)/辦公室、食品/水/空氣的安全以及教育，液晶不會(huì)永久盈利，因此夏普不會(huì)單純依賴液晶事業(yè)。這就是聞到了破產(chǎn)的味道的夏普對(duì)于解決目前困境的措施，希望這些措施能有效實(shí)施，否則，這間百年老店將會(huì)因?yàn)橘Y不抵債而被迫破產(chǎn)，人們就要和這個(gè)閃耀多年的“液晶之王”說(shuō)再見(jiàn)了。

擴(kuò)展閱讀：

詳解夏普“救命稻草”——IGZO顯示技術(shù)

一、IGZO是什么？

IGZO(indium gallium zinc oxide)為銦鎵鋅氧化物的縮寫，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。IGZO材料由日本東京工業(yè)大學(xué)細(xì)野秀雄最先提出在 TFT行業(yè)中應(yīng)用，目前該材料及技術(shù)專利主要由日本廠商擁有，IGZO-TFT技術(shù)最先在日本夏普公司實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

IGZO是一個(gè)縮寫。我們來(lái)看四個(gè)單詞：銦(Indium)、鎵(Gallium)、鋅(Zinc)、氧(Oxygen)，他們的首字母湊在一起就是我們的主角IGZO，我們也可以稱他為銦鎵鋅氧化物。現(xiàn)在我們知道，IGZO只是一種材料。

大家也都應(yīng)該知道，TFT一般是由非晶硅薄膜晶體管制成，隨著顯示器尺寸的不斷增大，非晶硅薄膜晶體管電子遷移率不足、均一性差、占用像素面積、導(dǎo)致透光率降低的缺陷逐漸顯現(xiàn)了出來(lái)。因此夏普在研究中將焦點(diǎn)投向了氧化物半導(dǎo)體材料上，其解決方案就是用由銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)三種金屬元素組成的IGZO，來(lái)取代由非晶硅薄膜晶體管制成的傳統(tǒng)TFT。

這種IGZO解決了傳統(tǒng)TFT的缺陷：晶體尺寸更小，可以使設(shè)備更輕薄;全透明，對(duì)可見(jiàn)光不敏感，能夠大大增加元件的開(kāi)口率，提高亮度，降低功耗。此外，電子遷移率方面，IGZO大約為10cm2/Vs，臨界電壓飄移幾乎一致，比傳統(tǒng)材料提升了20~50倍，進(jìn)步非常明顯。因此在面板的主要性能參數(shù)上，IGZO面板比傳統(tǒng)TFT面板有了全面的提升。不過(guò)IGZO對(duì)液晶面板的NTSC色域、可視角度、顯示色彩數(shù)量沒(méi)有太多影響，這是由光源以及液晶分子排列特性決定的。

所以我們所說(shuō)的IGZO面板只是一種新型薄膜晶體管的TFT-LCD面板。他既不是一種新的顯示技術(shù)，也與液晶分子排列1方式?jīng)]有什么關(guān)系(與IPS、MVA等不是一個(gè)概念范疇)。[!--empirenews.page--]

二、IGZO是如何被發(fā)現(xiàn)的?

全球最早發(fā)現(xiàn)IGZO具有可在均一性極佳的非結(jié)晶狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)不遜于結(jié)晶狀態(tài)的電子遷移率特性的是日本東京工業(yè)大學(xué)前沿技術(shù)研究中心&應(yīng)用陶瓷研究所教授細(xì)野秀雄。

細(xì)野秀雄教授在一次專業(yè)研討會(huì)上介紹了IGZO發(fā)現(xiàn)的過(guò)程："我自1993年起開(kāi)始研究透明氧化物半導(dǎo)體材料。最初研究的是結(jié)晶材料。同時(shí)，我對(duì)非結(jié)晶材料也懷有強(qiáng)烈興趣。當(dāng)時(shí)業(yè)界普遍認(rèn)為，包括硅在內(nèi)，“非結(jié)晶材料的電子遷移率比結(jié)晶材料要低3～4個(gè)數(shù)量級(jí)”。我覺(jué)得這種看法不對(duì)。我認(rèn)為以硅為代表的共價(jià)鍵合性物雖然有這樣的性質(zhì)，但像素氧化物那樣的離子結(jié)合性物質(zhì)應(yīng)該與此不同"。

但問(wèn)題是，離子結(jié)合性的物質(zhì)很難形成非結(jié)晶狀態(tài)。“不過(guò)，我發(fā)現(xiàn)如果從氣相材料開(kāi)始制作的話，就比較容易形成非結(jié)晶狀態(tài)。最初，只發(fā)現(xiàn)了1種令人感興趣的材料。通過(guò)描繪這種材料的電子軌道，我發(fā)現(xiàn)很可能有大量的非結(jié)晶的透明氧化物”。

要想作為TFT(薄膜晶體管)來(lái)使用，則必須是可對(duì)載體進(jìn)行控制的物質(zhì)。遷移率多少犧牲一些不要緊，但可隨意轉(zhuǎn)換成導(dǎo)電體或者絕緣體這一點(diǎn)至關(guān)重要。有一種電子遷移率較高、且作為透明導(dǎo)電氧化物也十分出色的代表性材料，這就是IZO(In-Zn-O)。然而，這種材料很難制成絕緣體，無(wú)法直接應(yīng)用于TFT。“于是我想出了一個(gè)方法，即：摻入Ga(鎵)后將其制成IGZO。摻入了Ga之后，電子遷移率會(huì)降至IZO的1/3，即便如此，仍可保證 10cm2/Vs的遷移率。遷移率如果達(dá)到10cm2/Vs，作為顯示器驅(qū)動(dòng)用已足夠。”

三、IGZO技術(shù)是夏普獨(dú)有么?

細(xì)野秀雄教授關(guān)于IGZO的主要研究成果早在2002年就已經(jīng)通過(guò)論文進(jìn)行了發(fā)表;2010年12月10日，在北京舉辦的“中國(guó)·北京2010年國(guó)際平板顯示產(chǎn)業(yè)高峰論壇上細(xì)野秀雄教授也對(duì)非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體發(fā)表主題演講。由于該技術(shù)正好符合正在尋找以O(shè)LED為代表的“新一代顯示器”驅(qū)動(dòng)用元件的面板廠商的需求，因此許多企業(yè)對(duì)此表現(xiàn)出極大關(guān)注。

不只夏普，臺(tái)灣企業(yè)友達(dá)、奇美和內(nèi)資企業(yè)京東方等等都在對(duì)IGZO進(jìn)行研究，其中友達(dá)已經(jīng)成功試制出了10.1英寸IGZO及時(shí)液晶面板。

所以IGZO并不是夏普獨(dú)有，但是夏普是第一個(gè)對(duì)IGZO技術(shù)液晶面板進(jìn)行量產(chǎn)的企業(yè)，也是最早實(shí)際在產(chǎn)品上應(yīng)用IGZO面板的企業(yè)之一!

四、為什么IGZO的量產(chǎn)進(jìn)程卻如此緩慢呢?

這是因?yàn)镮GZO 在空氣中很不穩(wěn)定，特別是對(duì)氧氣和水蒸氣很敏感，使用壽命很短。必須在IGZO表面鍍上一層保護(hù)層，以隔離空氣中的氧氣和水蒸氣，但是這個(gè)保護(hù)層用什么材質(zhì)，用什么工藝以及對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而降低成本，這就成了IGZO量產(chǎn)的障礙。

無(wú)錫夏普電子元器件公司副董事長(zhǎng)筒井正治先生說(shuō)：制造IGZO面板很難，我們克服了很多技術(shù)和工藝難關(guān)。小編認(rèn)為，正是夏普在制造技術(shù)方面取得了重大的突破，才能第一個(gè)對(duì)IGZO面板進(jìn)行量產(chǎn)。

“夏普的金屬氧化物面板(IGZO)制程領(lǐng)先同業(yè)1至2年，IGZO技術(shù)的液晶面板須再提升良品率才能發(fā)揮成本效益，因此極短時(shí)間內(nèi)仍不易取代低溫多晶硅制程，成為中小尺寸面板主流。”臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院產(chǎn)業(yè)分析師劉美君如是說(shuō)。

五、IGZO技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

剛才我們介紹了IGZO材料的諸多特性，正是因?yàn)檫@些特性讓IGZO面板有了高精細(xì)度、高節(jié)能以及高靈敏度的觸屏體驗(yàn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。下面我們來(lái)詳細(xì)解釋一下：

剛才我們講到了IGZO的電子遷移率是非晶硅的20-50倍。這意味著什么呢?其中最重要的一點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)相素高精細(xì)化。我們先解釋一下什么是電子遷移率：我們可以想象一場(chǎng)越野賽，傳統(tǒng)非晶硅就像是土路，電子在上面跑的速度很慢，但I(xiàn)GZO材料特性的關(guān)系，電子就好像跑在柏油路上，可以很輕易的流動(dòng)。這樣我們的路就不用造的很寬，也可以達(dá)到原本電子正常所需的流量。所以，使用IGZO材料，采用柵源極布線的細(xì)線化技術(shù)，TFT元件就可以做的更小了。

由上圖我們可以看到，不論是線路還是TFT元件，都是會(huì)遮擋背光通過(guò)的，亦是造成面板亮度下降的元兇。而左邊和右邊圖片比較，在相同面積下，原本只能裝入一顆sub pixel的區(qū)域，現(xiàn)在可以裝入4個(gè)。但由于線路和TFT元件都縮小，被遮光的面積卻沒(méi)有跟著變大，也就是我們常說(shuō)的開(kāi)口率提高了。這也就是這張圖片上所說(shuō)的“同等透過(guò)率2倍高精細(xì)化”的原因。

這樣的特性，就實(shí)現(xiàn)了IGZO面板的高精度化，即可在很小的單位面積上實(shí)現(xiàn)很高的物理分辨率，甚至不需要增加背光的強(qiáng)度。

六、下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)IGZO是如何節(jié)電的：

IGZO之所以省電，部分是因?yàn)門FT元件在Off時(shí)的漏電流很小，我們可以看到TFT在off時(shí)，IGZO的電流消耗比起非晶硅小了100倍，比起AMOLED使用的LTPS更小了1000倍!

此外，利用IGZO的Off高性能，再配合液晶驅(qū)動(dòng)方式的改變，也可以做到節(jié)電的目的。液晶在一般靜止畫面下，會(huì)維持相同的傾角，但如同彈簧一般，久了可能就會(huì)松掉了，故利用人眼視覺(jué)暫存的現(xiàn)象，我們驅(qū)動(dòng)液晶會(huì)在1/60 秒之內(nèi)做反轉(zhuǎn)來(lái)活化液晶，故TFT是持續(xù)在On Off的切換狀態(tài)中的。而IGZO的高Off性則可以造成所謂的“液晶怠速停止”，也就是說(shuō)IGZO面板顯示靜止圖像等內(nèi)容的時(shí)候，畫面不更新的時(shí)候驅(qū)動(dòng)可以停止刷新，畫面卻依然顯示在屏幕上。

筒井正治做了一個(gè)很形象的比喻：“液晶怠速與汽車引擎有些詳細(xì)，汽車在停止的時(shí)候會(huì)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，從而降低整體的耗能。普通的液晶顯示器是以1秒60次(60Hz)的頻率刷新畫面，而IGZO液晶可以根據(jù)情況，把刷新速度降至1秒1次。這樣一來(lái)，就可以帶來(lái)更低的電量消耗，得到更出色的整體續(xù)航能力”。[!--empirenews.page--]

請(qǐng)看上圖實(shí)際展示的耗電量，我們可以看出省電量有多驚人了。以上我們所述，IGZO的省電性能是由兩方面特性造成的，一方面是off性能高不用頻繁刷新，另一方面是高的電子遷移率可以采用更小的TFT驅(qū)動(dòng)電路以增加開(kāi)口率。

IGZO的“液晶怠速停止”特性還可以對(duì)觸摸屏的性能有很大的改善。

我們?cè)谑褂妹姘逵|控操作時(shí)，大部分的時(shí)候面板顯示是處在靜止畫面的。但是此時(shí)傳統(tǒng)TFT元件仍在對(duì)液晶分子進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，電流的通過(guò)會(huì)造成訊號(hào)干擾的問(wèn)題。我們的觸摸屏大部分是電容型，這樣的訊號(hào)干擾就會(huì)對(duì)外界出入造成很大影響。而IGZO則不存在此類問(wèn)題，因?yàn)殪o止畫面時(shí)不需要刷新，可使訊噪比大幅提高，降低觸控面板的誤檢出性，提高了觸摸精度。

筒井正治又做了一個(gè)很形象的比喻：“IGZO面板的手寫收入，就像在平靜的湖面投下一顆小石子。”所以IGZO的觸摸體驗(yàn)十分的好，靈敏度高且非常平滑。即使不使用專用筆，用帶著頭套的手也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的觸摸操作。

另外，IGZO還有邊框極窄化、面板對(duì)比及亮度的提升、制程簡(jiǎn)單及對(duì)應(yīng)大型玻璃母基板等優(yōu)勢(shì)，這里我們就不再贅述了。

綜上所述，我們現(xiàn)在來(lái)總結(jié)一下IGZO面板的幾大優(yōu)勢(shì)，那就是高精細(xì)化、非常節(jié)能、觸摸體驗(yàn)升級(jí)。而這幾點(diǎn)恰恰是現(xiàn)在手機(jī)和平板電視等移動(dòng)終端設(shè)備最急需改善的問(wèn)題。隨著IGZO技術(shù)的應(yīng)用，我們可以在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)1080P的高清體驗(yàn)，也不用天天擔(dān)心智能手機(jī)天天充電的問(wèn)題，夏普采用IGZO面板的Aquos Phone Zeta SH-02E手機(jī)就可以在正常應(yīng)用下兩天不用充電。同時(shí)，在這樣寒冷的天氣下，我們也不用把手從手套中拿出來(lái)就可以操作手機(jī)或者PAD了。

七、IGZO與AMOLED的對(duì)比

AMOLED也是目前移動(dòng)終端面板上很火熱的技術(shù)，和IGZO對(duì)比一下如何呢?

1、IGZO比AMOLED有制造性和成本上的優(yōu)勢(shì)：

現(xiàn)在全球最主要的顯示器生產(chǎn)線還是LCD工廠，IGZO只是制作工藝上的改變，投入新機(jī)的成本較少。但AMOLED等蒸鍍?cè)O(shè)備需要另外購(gòu)入生產(chǎn)線。且未來(lái)能否對(duì)應(yīng)7代線以上大型玻璃基板還是未知數(shù)，這么一來(lái)，整體的生產(chǎn)成本還是IGZO較有優(yōu)勢(shì)。

2、IGZO可以應(yīng)對(duì)大型面板：

雖然目前夏普的IGZO致力于發(fā)展小尺寸液晶面板事業(yè)，但是要生產(chǎn)IGZO的顯示器甚至大尺寸液晶電視面板在技術(shù)上不存在任何問(wèn)題。但是AMOLED發(fā)光材料先天的壽命問(wèn)題仍然無(wú)解，用在手機(jī)上或許因淘汰率快而無(wú)關(guān)痛癢，但是AMOLED做成電視卻會(huì)有使用年限的致命傷。

3、IGZO有高分辨率的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)：

因?yàn)镮GZO的高級(jí)細(xì)化，可以做到500 ppi，而AMOLED現(xiàn)階段無(wú)法做入300ppi，未來(lái)應(yīng)可以達(dá)到，但是劃素極小化后AMOLED發(fā)光材料的壽命也會(huì)惡化，發(fā)色也會(huì)受到影響。

4、IGZO耗電量足以和AMOLED匹敵：

剛才我們介紹了IGZO的節(jié)電性能，IGZOTFT-LCD的耗電量不再是致命傷，AMOLED陣營(yíng)很快就沒(méi)有辦法用耗電來(lái)打擊LCD陣營(yíng)了。

5、AMOLED在色彩上還有一定優(yōu)勢(shì)：

IGZO并不能改善液晶的色彩，但是隨著IPS等技術(shù)提升、光配向等新工藝導(dǎo)入之后，液晶的色域覆蓋度已經(jīng)有了很大提成，別忘了夏普可還有四色技術(shù)，沒(méi)準(zhǔn)哪天就有了IGZO的四色面板。那時(shí)候AMOLED的優(yōu)勢(shì)也就是是純黑的顯色及高對(duì)比而已了。

最新消息：

高通再投59億日元 超越三星成夏普第三大股東

處于重整期的夏普7日宣布，此前達(dá)成資本和業(yè)務(wù)合作的美國(guó)芯片巨頭高通公司將在本月25日前按計(jì)劃繳納約59億日元(約合人民幣3.75億元)。高通的入股比例將升至3.53%，超過(guò)同樣達(dá)成資本和業(yè)務(wù)合作的韓國(guó)三星電子公司，成為第三大股東。

這是繼去年12月之后高通第二次繳款，總額約108億日元將全部到位。出資額起初設(shè)想為總額約100億日元，因之后的日元貶值而略有增加。

作為第二次繳款條件的新型面板“MEMS顯示器”投入量產(chǎn)已指日可待，樣品也已完成。新型面板的特長(zhǎng)是耗電量低，兩家公司今后將共同致力于商業(yè)化生產(chǎn)。

不過(guò)夏普已連續(xù)兩年巨虧，截至3月底的自有資本比率降至6.0%。高通的入股無(wú)法從根本上化解夏普的經(jīng)營(yíng)困境，今后需要繼續(xù)通過(guò)公開(kāi)募股等途經(jīng)補(bǔ)充資本。