IGZO显示屏:这会是夏普的救命丹么？ - 全文

　　对于负债累累的夏普而言，想要恢复市场信心，并继续获得稳定的资本来源，就必须证明自身在技术上的领先优势。具备能耗效率和像素密度优势的IGZO显示技术极有可能成为该公司的救命稻草，帮助其扩大移动设备领域的发展前景。不过，这或许仍然不足以解决该公司面临的财务压力。

　　

　　配备夏普IGZO显示屏的Docomo X智能手机

　　寄予厚望

　　日本电子巨头夏普有可能很快就会公布百年历史上最大规模的年度亏损，于是，他们寄希望于通过一项专有技术来扭转自己的命运，尽管这项技术的前景尚未得到验证。

　　这项技术名叫IGZO，是铟镓氧化锌的缩写，这是一种专为制作液晶屏设计的半导体材料。该技术较传统液晶显示技术实现了很大的进步，号称可以将电池续航时间提升一倍，而且具备更加锐利的图像，在平板电脑和智能手机触摸屏上的灵敏度也将提升5倍。

　　“IGZO将成为夏普的救星。”夏普总裁奥田隆司在去年11月1日的新闻发布会上说。彼时，该公司刚刚就财务状况发出预警。

　　对IGZO寄予厚望的不只是奥田隆司。美国市场研究公司DisplaySearch驻东京分析师Hiroshi Hayase说：“IGZO有望成为一项突破性的技术。”

　　由于夏普正在寻找新的资本来源修复其负债累累的资产负债表，并努力说服贷款银行认可它的发展前景，因此该公司必须证明自己在技术上的优势。

　　问题多多

　　夏普可谓问题多多。该公司曾经斥巨资在日本建设最先进的液晶工厂，但却在液晶电视需求放缓和日元升值的背景下连遭打击。该公司有可能会在过去两个财年累计亏损近90亿美元，而其有息债务也达到现金储备的7倍。

　　IGZO瞄准了规模庞大、增长迅猛的市场。根据美国市场研究公司IDC的测算，去年第四季度全球智能手机出货量同比增长36%，达到2.194亿部，平板电脑出货量也飙升75%，达到5250万台。

　　由于屏幕是移动设备最大的能耗来源，因此IGZO屏幕可以显著提升电池续航能力——这也是智能手机行业目前面临的一大技术难题。IGZO还能用于大屏幕电视机，但由于其主要优势在于节能，因此更加适合便携电子设备。

　　技术优势

　　夏普2012年3月开始量产IGZO显示屏，这种屏幕之所以能耗效率更高，是因为它不需要不断刷新屏幕以避免画面延迟。夏普表示，传统的非晶硅显示屏需要每秒自我刷新60次，而IGZO只需要每秒自我刷新一次。

　　这是因为电流在IGZO上的移动速度快于现有的非晶硅，而目前的多数液晶屏都采用后一种材料。电流速度的提升可以帮助夏普缩小晶体管的尺寸，而晶体管缩小后，像素也可以做得更小。这样一来，夏普便可在屏幕中整合更多的像素，从而实现更高的分辨率。夏普表示，由于具备能耗和像素密度两大优势，因此IGZO技术将获得极大的竞争力。

　　另外一大优势在于：苹果成功推广了“视网膜”屏幕的概念，让消费者意识到在小屏幕上整合更多像素的好处。第一代iPhone屏幕的像素密度为163ppi，而iPhone5的屏幕虽然更大，但像素密度却高达326ppi。三星新一代Galaxy S4的屏幕尺寸虽然进一步扩大到5英寸，但却实现了441ppi的超高像素密度。

　　但这或许还不够。“IGZO是一项很有竞争力的技术，但单凭IGZO还很难解决夏普面临的所有问题。”花旗集团驻东京分析师Kota Ezawa说，“财务问题太棘手了。”

　　潜在的客户支持

　　日本液晶面板大厂夏普（Sharp）计划于2013年7月在龟山第2工厂内导入新型“氧化铟镓锌（Indium Gallium Zinc Oxide，简称IGZO）面板”的生产设备，开始量产新型IGZO面板。据报导，夏普此前已利用龟山2厂生产使用于苹果（Apple）平板电脑iPad 的IGZO面板，而原先计划于2013年3月底前就要在龟山2厂内导入新型IGZO面板的生产设备，但因订单延迟等因素影响，产线改造工程推延了数个月时间才进行。

　　报导指出，完成上述产线改造工程后，龟山2厂也将能够生产智能手机用新型IGZO面板。此前，夏普目前虽已使用天理工厂生产新型IGZO面板（供应自家智能手机使用），但仍计划借扩大新型 IGZO面板的生产规模，来取得市场的优越性。

　　夏普为目前全球唯一一家成功量产IGZO面板的厂商，而新型IGZO面板技术，是夏普和日本半导体能源研究所（Semiconductor Energy Laboratory Co.， Ltd.）共同研发的。

　　夏普于2012年6月1日宣布，已携手半导体能源研究所研发出IGZO的新技术，藉由该新技术，可进一步提升智能手机等行动装置用液晶面板的精细度及低耗电 性能。夏普并已利用上述IGZO新技术试作出4.9寸、6.1寸液晶面板；其中，6.1寸液晶面板分辨率达2560x1600、像素密度 （pixel density）高达498ppi。

　　由三星粉丝经营的科技网站SamMobile 3月12日引述未具名消息人士报导，三星目前正在考虑——要为尚未发布的类平板智能手机（phablet）“Galaxy Note III”装上何种屏幕。该名人士表示，夏普供应的液晶面板是有史以来品质最优的液晶屏幕，而三星可能会把AMOLED / PHOLED改为液晶屏幕，以便进一步提升S-Pen触控笔的使用体验。

　　日本媒体J-CAST 2月15日引述美国投资情报杂志“BARRON`S”的报导指出，苹果iPhone 5次世代机种“iPhone 6”可能将搭载采用夏普IGZO技术的屏幕。

　　Jefferies 分析师Peter Misek曾于2012年12月10日发表研究报告指出，iPhone 5S有望具备IGZO屏幕；另外，市场谣传的iPhone 6目前有几种形式，其中最有意思的是一款搭载4.8寸屏幕的机种，这款装置将拥有视网膜（Retina） + IGZO屏幕、全新A7四核心处理器。

　　束缚手脚

　　凭借这项技术打造一家企业无疑将面临挑战。具有讽刺意味的是，恰恰是在IGZO技术上的独家优势，束缚了夏普的手脚。通常而言，大型电子厂商至少会为每种关键零部件选择两家供应商，以确保稳定的供应，并维持价格话语权。

　　为了贯彻多供应商战略，并确保最终的成品能够具备相同的功能，设备厂商通常会为所有的零部件供应商制定统一的技术标准。因此，倘若夏普要将屏幕出售给其他企业，就必须等待竞争对手在技术上追赶自己。

　　夏普已经将IGZO屏幕整合到自家的智能手机和平板电脑，以及32英寸超高清电脑显示器中。但目前为止，这些产品还只在日本本土销售。

　　“如果想要在全球推广IGZO显示屏，夏普就必须找到一家愿意将该公司作为特定产品独家屏幕供应商的跨国公司。三星可能会成为这样一家客户。”DisplaySearch分析师Hiroshi Hayase说。

　　本月早些时候，三星同意斥资104亿日元（约合1.101亿美元）买入夏普3%的股份。夏普表示，三星还将通过此次合作为其大尺寸电视机和小尺寸移动设备获取稳定的液晶面板供应。但三星发言人拒绝对有关IGZO显示屏的问题发表评论。

　　竞争对手

　　三星也曾经开发过类似的氧化物液晶屏技术，并在2010年的一次行业展会上展示了70英寸的面板，但该技术尚未实现商用。

　　其他企业也在开发IGZO显示技术。例如，鸿海旗下的群创光电上月表示，该公司已经开始少量生产IGZO面板。该公司预计，将在今年第二季度提升平板电脑的屏幕产能。另外一家来自中国***的液晶屏制造商友达光电也表示将开发IGZO显示屏，但尚未透露是否会实现量产，以及何时量产。

　　与此同时，夏普的竞争对手表示，还有其他一些方式可以改善屏幕的能耗效率。日本显示器公司（Japan Display Inc）是一家由日本政府资助的企业，合并了索尼、东芝和日立的显示器业务。该公司称，他们拥有另外一项技术，可以在不增加液晶面板能耗的情况下提升屏幕亮度。这种方法是在标准的红、绿、蓝亚像素的基础上增加了一种白色的亚像素。

　　夏普紧抓控制权放弃鸿海融资是因小失大？

　　随着最后融资期限的到来，深陷困境的夏普也变得越来越纠结，因为现在的形势要求它必须最后的融资期限到来之前寻找到新的资本来源。

　　《华尔街日报》撰文称，该公司面临的选择已大大减少，因为其管理层此前向潜在融资方表示不希望放弃对关键决定的控制权，并拒绝了债权人提出的要求。

　　而且由于夏普在和债权人及潜在投资人的谈判中，两位前任总裁加入了进来，包括现任总裁奥田隆司，共有三人“管事”。引发了投资者对夏普管理“群龙无首”的广泛质疑。

　　夏普目前的财务状况非常严峻，该公司在截至3月份的过去两个财年里持续亏损，有息债务达到124亿美元，相当于手中现金总额的七倍以上。尽管日本股市整体大幅上涨，但该公司股票却较上年同期下跌超过50%，夏普的债务评级已经被降至垃圾级别。

　　为了弥补糟糕的业绩，夏普早前已经开始采取措施让公司摆脱困境。

　　夏普表示公司已经出售了东京办公大楼，还缩减了两大本土生产基地的产能。他们还宣布在全球裁员5000人，这也是该公司自1950年以来首次在日本本土裁员。另外，夏普还将降低薪酬，并减少投资。

　　只是这一切相比于夏普糟糕的财报还远远不够。如何获得来自外界的融资成为摆在夏普前面的重要问题。

　　迄今为止，夏普分别和韩国三星电子和美国高通签署了股权融资协议，从两家公司分别获得一亿美元的注资。

　　不过据知情人士说，夏普的一个银行授信计划将会在六月份到期，另外九月份还有一批公司债券到期，因此夏普还需更多资金，才能够保持财务健康。未来的融资，更有可能来自股权融资，时间应该在夏天。

　　夏普的问题目前还没有得到切实的解决。

　　自从去年夏普和鸿海科技的谈判失败之后，两者在合作方面一直没有达成共识。两者此前达成的股权投资协议展开重新谈判的截止日期定在本周二，但是现在夏普称，从未允许鸿海不必履行最初的协议，只是在中国***的监管机构代表鸿海股东反对最初的协议后，同意重新谈判合同条款。知情人士透露，夏普高管已经对恢复与鸿海的合作失去希望。

　　夏普与鸿海合作的道路由此看来已经走不通。

　　《华尔街日报》说，由于融资来源有限，夏普仍然会依赖现有的两个银行伙伴——Mizuho Corporate Bank及三菱东京UFJ银行，两家银行在六月份会考虑是否对38亿美元的授信计划进行延期。

　　知情人士称，瑞穗实业银行和三菱东京日联银行目前向夏普贷出的额度分别在4000亿日元左右，预计这两家银行将在监督夏普重组中发挥更大作用，其中包括最早于下月派出各自的金融援助专员。瑞穗实业银行发言人拒绝就有关夏普的谈判置评。

　　不过，让夏普跟银行产生分歧的是，最近夏普拒绝了三星电子收购其复印机业务的愿望。据了解，复印机业务利润率高，虽然国际化程度不高，但是夏普仍不愿意将其转手。

　　三井住友银行朋友研究中心（SMBC Friend Research Center）分析师Hiroshi Sakai表示，夏普管理层面对的选择越来越少，债权人银行势必将发挥更大的作用，而夏普采取出售部分业务等更大举动的可能性将不断增加。

　　夏普周一（3月25日）表示，已达成协议，将把所持信息系统合资公司的51%股权全部转让给该项目合作伙伴IBM日本子公司。夏普未披露交易条款。

　　夏普IGZO-LCD科普：从底层谈IGZO

　　夏普是世界首个量产IGZO面板的公司，也传言苹果的下一代产品将采用这一屏幕，但IGZO它到底是什么，有什么优点呢？下面我们抛开显示屏的表面参数谈谈IGZO。

　　显示器可以分为平板显示器（FPD）和阴极射线管（CRT）。CRT为我们所熟知，具有大大的屁股，价格便宜，色彩丰富，有良好的可视角度。但是由于它体积庞大，图像畸变等致命缺陷，其市场渐渐被FPD取代。平板显示器顾名思义，就是厚度很薄的显示器。可以分为液晶显示器LCD，等离子体显示器（PDP），有机发光二极管显示（OLED），场发射显示器（FED）等。

　　液晶显示器可以分为有源矩阵LCD（AMLCD）和无源矩阵LCD（PMLCD）。而现代显示技术一般采用AMLCD技术。因为无源矩阵LCD的电光特性很难满足高画质图像，特别是视频图像显示。有源矩阵指的是每个像素点都连着一个有源器件（提供电压或电流）。

　　说了这么多废话，怎么还没到IGZO啊？别急，我们先来说说TFT-LCD，TFT学名为薄膜场效应晶体管，它就是作为驱动液晶显示器的三端有源器件，所有高档液晶显示器都用的是它，牛吧？

　　

　　我们来看看这个电路图，这里我们不讨论显示器的各种驱动控制方式，什么静态驱动、动态驱动，什么行扫描、列寻址，统统不管。我们只关心三个字母，看到没有，那个有三个端口的元件的就是TFT。上图就是TFT的结构图。IGZO 出场了，TFT为三端器件，分别为源极（S），栅极（Gate）和漏极（D）。通过控制栅极的高低电平，可以控制源、漏极间的导通与关断。IGZO的角色就是充当连接源、漏极的导电沟道，受栅极控制。

　　IGZO相比传统TFT有什么优点？

　　IGZO中文名为氧化铟镓锌，就是用氧化锌与铟、镓按一定比例混合。

　　传统的TFT是将IGZO换成了a-Si（非晶硅），什么是非晶？理想晶体原子的排列是长程有序，而非晶态材料原子的排列不具有周期性，但是在短程上是有序的。而多晶则介于两者之间。

　　随着液晶显示器尺寸的不断增大，驱动频率也不断提高，传统非晶硅薄膜晶体管的电子迁移率（迁移率为单位电场下电子的平均漂移速度，可以理解为导电能力）很难满足需求，而且均一性差。所以找到了一种金属氧化物，即所谓的氧化铟镓锌（IGZO）。它迁移率高，制备工艺简单，均一性好而且是透明的。

　　这里的IGZO同样是采用非晶，为什么要用非晶呢，而不是单晶或多晶？单晶与多晶的导电性都强于非晶。因为单晶的制备非常的昂贵，而多晶的导电性很不均匀，很容易像素点之间亮度不一致。非晶胜在导电性均匀又便宜，性质不好，但在目前工业应用上是足够的。

　　半导体的能带结构分为导带，禁带和价带。在常态下金属的导带中就含有电子，所以金属是导体，而半导体在不加外界偏压下，导带中无电子，所以没有导电能力。当加上外界偏压，价带中的电子被激发到导带中，在价带中就出现电子空洞，称为空穴，导带中就出现电子，就能导电了。传统TFT采用非晶硅材料，非晶硅不透明，而且禁带宽度（导带、价带间不含电子的能带称为禁带）较IGZO窄，容易在可见光下很容易将价带电子激发到导带上，这在TFT控制中是不想要的，必须用黑矩阵遮挡光线。所以在每个像素点中，非晶硅TFT都会占用像素的一定面积，使透光面积减少。而IGZO-TFT则是透明的，而且对可见光不敏感，所以大大增加了器件开口率，从而提高了亮度，降低功耗。

　　

　　IGZO缺点

　　IGZO既然那么好，为什么还没有量产呢？寿命是关键因素。非晶金属氧化物IGZO TFT空气中很不稳定，特别是对氧气和水蒸气很敏感，使用寿命很短。所以必须在IGZO表面镀上一层保护层，所以怎么镀，镀什么保护层使使用寿命比得上传统TFT成了现在的量产障碍。而且还需要优化工艺，使制造成本下降。

　　夏普的IGZO液晶显示器能够量产，说明以上提到的问题在技术上有了大突破。

　　IGZO TFT 的AMOLED应用

　　既然IGZO作为TFT的优势那么明显，而且现在OLED柔性显示器这么火热，那IGZO能不能应用在OLED中呢？答案是肯定的。而且IGZO有其他材料无法比拟的优点，如高电子迁移率、透明，还有一个优点，就是IGZO具有很好的弯曲性能，能够很好的配合柔性OLED。

　　但是LCD的TFT结构无法用于OLED，LCD采用电压驱动，而OLED却是依赖电流驱动，其亮度与电流大小成正比。