氧化銦鎵鋅

氧化銦鎵鋅(英語:indium gallium zinc oxide縮寫IGZO)是一種LCD薄膜電晶體顯示器技術,IGZO技術由東京工業大學教授細野秀雄與日本科學技術振興機構(JST)共同開發。IGZO技術可提高面板解析度同時又降低成本,但IGZO面板對光、水以及氧都相當敏感,耐用度上只能用做民間消費品,不能用於高可靠度的軍用或工業環境。

基本介紹

  • 中文名:氧化銦鎵鋅
  • 外文名:indium gallium zinc oxide
  • 領域:光學
簡介,液晶顯示器,非晶矽,有機發光二極體,參見,

簡介

氧化銦鎵鋅(英語:indium gallium zinc oxide縮寫IGZO)是一種LCD薄膜電晶體顯示器技術,IGZO技術由東京工業大學教授細野秀雄與日本科學技術振興機構(JST)共同開發。IGZO技術可提高面板解析度同時又降低成本,但IGZO面板對光、水以及氧都相當敏感,耐用度上只能用做民間消費品,不能用於高可靠度的軍用或工業環境。
IGZO與非晶矽相比能夠縮小電晶體尺寸,提高液晶面板畫素的開口率,較易實現解析度高出一倍,電子遷移率快十倍。成為OLED技術最大對手。
日本科學技術振興機構(JST)把技術專利於2011年授權予三星電子,2012年夏普(Sharp)亦獲得授權。
LTPS(低溫多矽顯示面板)的表現在某些方面比IGZO更佳(如電子遷移率比IGZO快約十倍),但是LTPS用在小尺寸面板上才能有可接受的成本,在中大尺寸面板上使用IGZO技術、成本比使用LTPS低很多。

液晶顯示器

液晶顯示器(英語:liquid-crystal display縮寫LCD)為平面薄型的顯示設備,由一定數量的彩色或黑白像素組成,放置於源或者反面前方。液晶顯示器功耗低,因此備受工程師青睞,適用於使用電池的電子設備。
液晶顯示器的每個像素由以下幾個部分構成:懸浮於兩個透明電極(氧化銦錫)間的一列液晶分子層,兩邊外側有兩個偏振方向互相垂直的偏振過濾片。如果沒有電極間的液晶,光通過其中一個偏振過濾片其偏振方向將和第二個偏振片完全垂直,因此被完全阻擋了。但是如果通過一個偏振過濾片的光線偏振方向被液晶旋轉,那么它就可以通過另一個偏振過濾片。液晶對光線偏振方向的旋轉可以通過靜電場控制,從而實現對光的控制。
液晶分子極易受外加電場的影響而產生感應電荷。將少量的電荷加到每個像素或者子像素的透明電極產生靜電場,則液晶的分子將被此靜電場誘發感應電荷並產生靜電扭力,而使液晶分子原本的旋轉排列產生變化,因此也改變通過光線的旋轉幅度。改變一定的角度,從而能夠通過偏振過濾片。
在將電荷加到透明電極之前,液晶分子的排列被電極表面的排列決定,電極的化學物質表面可作為晶體的晶種。在最常見的TN液晶中,液晶上下兩個電極垂直排列。液晶分子螺旋排列,通過一個偏振過濾片的光線在通過液晶片後偏振方向發生旋轉,從而能夠通過另一個偏振片。在此過程中一小部分光線被偏振片阻擋,從外面看上去是灰色。將電荷加到透明電極上後,液晶分子將幾乎完全順著電場方向平行排列,因此透過一個偏振過濾片的光線偏振方向沒有旋轉,因此光線被完全阻擋了。此時像素看上去是黑色。通過控制電壓,可以控制液晶分子排列的扭曲程度,從而達到不同的灰度。
有些液晶顯示器在交流電作用下變黑,交流電破壞了液晶的螺旋效應,而關閉電流後,液晶顯示器會變亮或者透明,這類液晶顯示器常見於筆記本電腦與平價液晶顯示器上。另一類常套用於高清液晶顯示器或大型液晶電視上的液晶顯示器則是在關閉電源時,液晶顯示器為不透光的狀態。
為了省電,液晶顯示器採用復用的方法,在復用模式下,一端的電極分組連線在一起,每一組電極連線到一個電源,另一端的電極也分組連線,每一組連線到電源另一端,分組設計保證每個像素由一個獨立的電源控制,電子設備或者驅動電子設備的軟體通過控制電源的開/關序列,從而控制像素的顯示。
檢驗液晶顯示器的指標包括以下幾個重要方面:顯示大小、反應時間(同步速率)、陣列類型(主動和被動)、視角、所支持的顏色、亮度和對比度、解析度和螢幕高寬比、以及輸入接口(例如視覺接口和視頻顯示陣列)。

非晶矽

非晶矽Amorphous silicon,a-Si),又名無定形矽,是的一種同素異形體晶體矽通常呈正四面體排列,每一個原子位於正四面體的頂點,並與另外四個矽原子以共價鍵緊密結合。這種結構可以延展得非常龐大,從而形成穩定的晶格結構。而無定性矽不存在這種延展開的晶格結構,原子間的晶格網路呈無序排列。換言之,並非所有的原子都與其它原子嚴格地按照正四面體排列。由於這種不穩定性,無定形矽中的部分原子含有懸鍵(Dangling_bond)。這些懸鍵對作為導體的性質有很大的負面影響。然而,這些懸空鍵可以被所填充,經氫化之後,無定形矽的懸空鍵密度會顯著減小,並足以達到半導體材料的標準。但很不如願的一點是,在光的照射下,氫化無定形矽的導電性能將會顯著衰退,這種特性被稱為SWE效應(Staebler-Wronski_Effect)。
美國科學家Stanford R. Ovshinsky擁有許多關於無定形矽的專利,包括半導體太陽能電池等。它們的成本較相應的晶體矽製成品要低很多。
此外,無定形矽可用作熱成像照相機(Thermal_camera)中的微輻射探測儀(microbolometer)。

有機發光二極體

有機發光二極體英文Organic Light-Emitting Diode縮寫OLED)又稱有機電激發光顯示英文Organic Electroluminescence Display縮寫OELD)、有機發光半導體,OLED技術最早於1950年代和1960年代由法國人和美國人研究,其後索尼三星LG等公司於21世紀開始量產,與薄膜電晶體液晶顯示器為不同類型的產品,前者具有自發光性、廣視角、高對比、低耗電、高反應速率、全彩化及製程簡單等優點,但相對的在大面板價格、技術選擇性 、壽命、解析度、色彩還原方面便無法與後者匹敵,有機發光二極體顯示器可分單色、多彩及全彩等種類,而其中以全彩製作技術最為困難,有機發光二極體顯示器依驅動方式的不同又可分為被動式(Passive Matrix,PMOLED)與主動式(Active Matrix,AMOLED)。
有機發光二極體可簡單分為有機發光二極體和聚合物發光二極體(polymer light-emitting diodes, PLED)兩種類型,目前均已開發出成熟產品。聚合物發光二極體相對於有機發光二極體的主要優勢是其柔性大面積顯示。但由於產品壽命問題,目前市面上的產品仍以有機發光二極體為主要套用。

參見

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