Ein IGZO-Display ist jedes Anzeigefeld, das Indium-Gallium-Zinkoxid oder IGZO als primäres Halbleitermaterial in seinem Dünnschichttransistor oder TFT verwendet. Es handelt sich also nicht um eine Display-Technologie, sondern um eine spezifische Backplane-Technologie zur Ansteuerung und Adressierung transmissiver oder emissiver Komponenten eines bestimmten Panels.
Einige der bemerkenswerten Beispiele für eine Anzeigetechnologie umfassen LCD-Technologien wie In-Plane-Switching oder IPS-LCD und Twisted-Nematic- oder TN-LCD sowie organische Leuchtdioden- oder OLED-Technologie und MicroLED-Technologie. Auf der anderen Seite gibt es drei große Backplane-Technologien: IGZO-TFT, amorphes Silizium oder A-Si-TFT und Niedertemperatur-Polysilizium oder LTPS-TFT.
Verständnis der Vor- und Nachteile der IGZO-Anzeige
Im Folgenden finden Sie die Vorteile und Anwendungen der Backplane-Technologie auf Basis von Indium-Gallium-Zinkoxid:
* Beachten Sie, dass a-Si-TFT nicht transparent ist, aber dünn genug gedehnt werden kann, um eine ausreichende Lichtmenge durchzulassen. Ein IGZO-TFT ist von Natur aus transparent, was sich in spezifischen Vorteilen wie helleren Anzeigefeldern und Energieeffizienz, reduziertem Bedarf an Hintergrundbeleuchtung bei LCDs und reduzierter Helligkeitsleistung bei OLED- und LED-Displays niederschlägt.
• Ein weiterer Vorteil der IGZO-Anzeige ist, dass sie eine 30- bis 50-mal höhere Elektronenbeweglichkeit aufweist als die a-Si-Anzeige. Besserer Elektronenfluss bedeutet höhere Auflösungen und schnellere Pixelreaktionszeiten, um die Herstellung kleinerer Panels mit hoher Pixeldichte zu ermöglichen. Frühere Prototypen mit Indium-Gallium-Zinkoxid wiesen ein 6-Zoll-Panel mit 2560 × 1600 Pixel oder 498 Pixel pro Zoll auf.
* Beachten Sie, dass Transparenz und bessere Elektronenbeweglichkeit auch bedeuten, dass diese Displays energieeffizienter sind als solche, die auf amorphem Silizium basieren. Darüber hinaus hat es einen niedrigeren Leckstrom als sowohl amorphe als auch Niedertemperatur-Polysilizium-TFT, wodurch es einen aktiven Pixelzustand länger beibehalten kann, insbesondere bei der Anzeige von Standbildern wie Fotos und Dokumenten.
* Ein Indium-Gallium-Zinkoxid ist auch ein intermittierender Halbleitertyp. Es braucht keinen kontinuierlichen Antrieb. Bei Touch-basierten Panels besteht daher ein weiterer Vorteil darin, dass sie empfindlicher sind als a-Si und LTPS. Es kann natürliche Handschrifteingaben nachahmen, da es Linien aufnehmen kann, die so empfindlich sind wie die Stiftspitze. Das Schreiben auf diesem Panel mit einem Stift würde sich näher anfühlen als auf Papier.
Im Folgenden sind die Nachteile und Einschränkungen der Backplane-Technologie auf Basis von Indium-Gallium-Zinkoxid aufgeführt:
• Beachten Sie, dass Indium-Gallium-Zinkoxid ein Metalloxid ist. Eine hohe Reaktivität gegenüber Sauerstoff kann zu einer sehr geringen Spannungsempfindlichkeit führen. Dadurch kann dieser Halbleiter aufgrund einer möglichen Oxidation schneller altern als a-Si und LTPS, was sich aus seiner abnehmenden Spannungsempfindlichkeit oder Fähigkeit ergibt, auf das Anlegen von Spannung zu reagieren.
• Die Herstellung von IGZO-Displays erfordert auch die Verwendung von Seltenerdmaterialien. Insbesondere Indium und Gallium sind selten. Sie sind teuer, von ihrem Ursprungsort zu extrahieren und von den Lieferanten zu beschaffen. Dieser Nachteil führt zu Kosten- und Versorgungsrisiken für Hersteller von Anzeigetafeln und Geräten der Unterhaltungselektronik.
* Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Herstellung von Displays auf Basis dieses Halbleiters aufwendiger ist als die Herstellung von A-Si-TFT-Anzeigefeldern. Die aktuelle Herausforderung bei der Massenproduktion von Indium-Gallium-Zinkoxid ist das entsprechende Syntheseverfahren mittels gepulster Laserabscheidung oder PLD. PLD erfordert jedoch teure Ausrüstung und längere Zeit. Diese Anforderungen können die Großserienproduktion behindern.
* Es ist auch erwähnenswert, dass LTPS-Displays entscheidende Vorteile gegenüber IGZO-Displays und a-Si-Displays haben. Insbesondere hat es einen besseren und schnelleren Elektronenfluss, ermöglicht die Herstellung kleiner Bildschirme mit hoher Pixeldichte und einen effizienteren Stromverbrauch.
WEITERE INFORMATIONEN UND REFERENZEN
- Bo, X-Z., Yao, N., Shieh, S. R., Duffy, T. S., und. Sturm, J. C. 2002. „Großkörnige polykristalline Siliziumfilme mit geringer intragranularer Defektdichte durch Tieftemperatur-Festphasenkristallisation ohne darunter liegendes Oxid.“ Zeitschrift für angewandte Physik. 91(5): 2910-2915. DOI: 1063/1.1448395
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- Bonheur, K. 2020. „Vor- und Nachteile von LTPS LCD.“ Profolus. Online verfügbar
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