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IGZO技术面板优势与挑战有哪些?

igzo技术面板论坛作为行业内交流igzo(氧化铟镓锌)技术最新进展、应用案例及市场趋势的重要平台,汇聚了面板制造商、终端品牌商、科研机构及产业链上下游企业代表,近年来,随着显示技术向高分辨率、低功耗、柔性化方向快速发展,igzo技术凭借其电子迁移率高、漏电流低、制备温度低等优势,已成为讨论焦点,论坛中,专家学者与企业代表围绕igzo技术的基础研究、工艺优化、成本控制及市场落地等议题展开深入探讨,为推动显示产业升级提供了重要思路。

IGZO技术面板优势与挑战有哪些?-图1
(图片来源网络,侵删)

在基础研究层面,论坛重点关注igzo材料的晶体结构缺陷控制与电学性能提升,北京大学显示技术研究中心的研究团队指出,通过引入氮元素掺杂,可有效改善igzo薄膜的氧空位浓度,将电子迁移率从传统的15 cm²/(V·s)提升至22 cm²/(V·s),同时降低开关比至10⁸以上,韩国三星显示公司的代表则分享了多晶igzo晶粒尺寸调控技术,通过采用原子层沉积(ALD)工艺精确控制成核过程,使晶粒尺寸均匀性提升30%,显著降低了薄膜的阈值电压漂移现象,这些研究成果为igzo面板在大尺寸、高分辨率显示中的应用奠定了材料基础。

工艺优化是论坛讨论的另一核心议题,针对igzo面板量产中的关键工艺,友达光电展示了其第八代igzo产线的最新成果,通过优化光刻胶涂覆与刻蚀工艺,将TFT阵列的线宽精度控制在±0.5μm以内,满足4K/8K面板的生产需求,京东方则重点讨论了金属栅极工艺的改进方案,采用铜栅极替代传统钼栅极,使TFT的导通电阻降低40%,从而驱动功耗下降15%,论坛还涉及柔性igzo面板的制备工艺,LG Display分享了在超薄聚酰亚胺(PI)基底上低温制备igzo TFT的技术,通过引入缓冲层结构,成功实现弯曲半径小于3mm的柔性显示原型。

成本控制与产业化进程是产业链企业最为关注的实际问题,夏普公司代表在论坛中分析了igzo技术与LTPS(低温多晶硅)技术的成本对比,指出igzo面板在大尺寸产品中具有显著的成本优势,其非晶态特性无需激光退火工艺,设备投资成本可降低25%,针对中小尺寸显示领域,LTPS技术仍占据主导地位,为此,日本半导体能源研究所提出了“hybrid模式”解决方案,即在单一基板上集成igzo与LTPS TFT,分别用于高分辨率显示区域与驱动电路区域,兼顾性能与成本,该方案已应用于部分高端智能手机面板,预计2025年将实现规模化量产。

市场应用方面,论坛展示了igzo技术在多个领域的创新突破,在车载显示领域,JDI推出的12.3英寸igzo仪表盘面板,通过优化TFT结构实现了1000nits高亮度与-40℃~85℃宽温域工作,已获得多家车企订单,在AR/VR设备中,索尼的Micro-OLED igzo面板凭借其低延迟特性(响应时间<0.1ms),有效解决了动态画面的拖影问题,与会企业还探讨了igzo技术在电子纸、可穿戴设备等新兴市场的应用潜力,预计未来五年igzo面板的市场规模将以年均12%的速度增长。

IGZO技术面板优势与挑战有哪些?-图2
(图片来源网络,侵删)

尽管igzo技术前景广阔,论坛也指出了当前面临的技术挑战,清华大学材料学院的专家指出,igzo薄膜的长期稳定性仍需提升,特别是在高湿度环境下,水分子渗透可能导致阈值电压偏移,为此,研究团队开发了氮化硅/氧化硅双层封装结构,可将水氧阻隔性能提升至10⁻⁶ g/(m²·day)量级,关于igzo技术的专利壁垒问题,三星显示与京东方在论坛上达成了部分专利交叉许可协议,有助于减少产业链中的知识产权纠纷。

展望未来,igzo技术面板论坛将持续推动产学研合作,重点探索以下方向:一是开发新型igzo基材料(如掺铟镓锌氧化物IGZOZ),进一步提升电子迁移率至30 cm²/(V·s)以上;二是研究igzo与OLED、Micro-LED等技术的集成方案,开发混合显示系统;三是推动igzo技术在物联网传感器、生物医疗等跨界领域的应用拓展,通过论坛的交流平台,igzo技术有望在显示产业乃至更广阔的领域中实现突破性发展。

相关问答FAQs
Q1:IGZO技术与传统LTPS技术相比,主要优势有哪些?
A:IGZO技术核心优势在于更高的电子迁移率(可达LTPS的2-3倍),使得TFT尺寸更小,开口率提升,从而实现更高分辨率与更低功耗;其非晶态特性无需激光退火,工艺更简单,适合大尺寸面板生产;IGZO的低温制备工艺(<300℃)可兼容柔性基底,拓展了显示形态的应用边界,但LTPS在中小尺寸显示的驱动电路集成方面仍具成熟度优势。

Q2:当前IGZO面板产业化面临的主要瓶颈是什么?
A:主要瓶颈包括:1)材料成本较高,高纯度铟镓锌靶材价格昂贵,占总生产成本的30%以上;2)技术专利壁垒较高,日韩企业掌握核心专利,国内企业需支付高额许可费用;3)大尺寸良品率提升难度大,IGZO薄膜的均匀性控制对工艺设备精度要求极高;4)市场竞争激烈,LTPS及Oxide-TFT技术路线分流部分市场份额,需通过材料创新、工艺优化及产业链协同突破瓶颈。

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