夏普对国内厂商授权生产IGZO屏，这个怎么看？

　　近日，日本液晶巨头夏普公司计划与中国液晶面板生产商南京中电熊猫信息产业集团开展合作，共同生产低能耗高性能的IGZO液晶面板。

　　据报道，中电熊猫正斥资约3000亿日元（约合30.7亿美元）在南京建设一家新工厂，双方将首先共同生产非IGZO技术的大型液晶电视面板，未来将生产用于智能手机和平板电脑的IGZO面板，最快将于2015年初投入生产。

　　据日本共同社26日报道，夏普公司将在合作中向中方提供其独创的新型液晶IGZO技术，以换取数百亿日元的技术使用费。

　　总部设在大阪的夏普公司此前出于对技术流失的担忧，一直对提供IGZO技术持谨慎态度。但鉴于业绩低迷，经营困难，夏普不得不改变策略，开始与其他公司合作。在中电熊猫之前，夏普已与美国高通、韩国三星电子开展了合作。

　　一、IGZO——夏普的商标被用作一般技术名称

　　把由In（铟）、Ga（镓）、Zn（锌）、O（氧）构成的半导体材料用于液晶显示器和有机EL显示器的像素驱动用晶体管（TFT：薄膜晶体管），有望大幅削减这些显示器的耗电量。2011年11月，夏普给这种半导体材料注册了“IGZO”商标。

　　不过，开发出基于InGaZnO材料TFT的，是东京工业大学的细野秀雄教授，夏普与日本半导体能源研究所合作开发的是IGZO液晶显示器。有关采用这种材料的TFT专利由日本科学技术振兴机构（JST）管理。采用InGaZnO材料的不只是夏普。2011年7月，韩国三星电子与JST签订了授权协议，将该技术应用在了试制阶段的有机EL面板上。台湾友达光电（AU Optronics）、韩国LG显示器及东芝等也在开发采用InGaZnO材料的显示器。

　　在学会等场合发布采用InGaZnO材料 TFT的液晶显示器时，经常使用IGZO这个词。因为用“采用InGaZnO材料的……”来介绍，不如用“采用IGZO的……”来介绍更容易让人理解。这时，技术人员往往不用IGZO来特指夏普的产品和技术，而是大多将IGZO用作一般的技术名称。但是，普通人看到或听到这样的说法，容易误解成“三星和东芝也获得了夏普的IGZO技术授权”。

　　二、液晶之父夏普核心技术——IGZO显示技术

　　IGZO是什么？

　　IGZO（indium gallium zinc oxide）为铟镓锌氧化物的缩写，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶体管技术中的沟道层材料。IGZO材料由日本东京工业大学细野秀雄最先提出在 TFT行业中应用，目前该材料及技术专利主要由日本厂商拥有，IGZO-TFT技术最先在日本夏普公司实现量产。

　　IGZO是一个缩写。我们来看四个单词：铟（Indium）、镓（Gallium）、锌（Zinc）、氧（Oxygen），他们的首字母凑在一起就是我们的主角IGZO，我们也可以称他为铟镓锌氧化物。现在我们知道，IGZO只是一种材料。

　　大家也都应该知道，TFT一般是由非晶硅薄膜晶体管制成，随着显示器尺寸的不断增大，非晶硅薄膜晶体管电子迁移率不足、均一性差、占用像素面积、导致透光率降低的缺陷逐渐显现了出来。因此夏普在研究中将焦点投向了氧化物半导体材料上，其解决方案就是用由铟（In）、镓（Ga）、锌（Zn）三种金属元素组成的IGZO，来取代由非晶硅薄膜晶体管制成的传统TFT。

　　这种IGZO解决了传统TFT的缺陷：晶体尺寸更小，可以使设备更轻薄;全透明，对可见光不敏感，能够大大增加元件的开口率，提高亮度，降低功耗。此外，电子迁移率方面，IGZO大约为10cm2/Vs，临界电压飘移几乎一致，比传统材料提升了20~50倍，进步非常明显。因此在面板的主要性能参数上，IGZO面板比传统TFT面板有了全面的提升。不过IGZO对液晶面板的 NTSC色域、可视角度、显示色彩数量没有太多影响，这是由光源以及液晶分子排列特性决定的。

　　所以我们所说的IGZO面板只是一种新型薄膜晶体管的TFT-LCD面板。他既不是一种新的显示技术，也与液晶分子排列1方式没有什么关系（与IPS、MVA等不是一个概念范畴）。

　　IGZO是如何被发现的？

　　全球最早发现IGZO具有可在均一性极佳的非结晶状态下实现不逊于结晶状态的电子迁移率特性的是日本东京工业大学前沿技术研究中心&应用陶瓷研究所教授细野秀雄。

　　细野秀雄教授在一次专业研讨会上介绍了IGZO发现的过程：“我自1993年起开始研究透明氧化物半导体材料。最初研究的是结晶材料。同时，我对非结晶材料也怀有强烈兴趣。当时业界普遍认为，包括硅在内，“非结晶材料的电子迁移率比结晶材料要低3～4个数量级”。我觉得这种看法不对。我认为以硅为代表的共价键合性物虽然有这样的性质，但像素氧化物那样的离子结合性物质应该与此不同”。

　　但问题是，离子结合性的物质很难形成非结晶状态。“不过，我发现如果从气相材料开始制作的话，就比较容易形成非结晶状态。最初，只发现了1种令人感兴趣的材料。通过描绘这种材料的电子轨道，我发现很可能有大量的非结晶的透明氧化物”。

　　要想作为TFT（薄膜晶体管）来使用，则必须是可对载体进行控制的物质。迁移率多少牺牲一些不要紧，但可随意转换成导电体或者绝缘体这一点至关重要。有一种电子迁移率较高、且作为透明导电氧化物也十分出色的代表性材料，这就是IZO（In-Zn-O）。然而，这种材料很难制成绝缘体，无法直接应用于 TFT。“于是我想出了一个方法，即：掺入Ga（镓）后将其制成IGZO。掺入了Ga之后，电子迁移率会降至IZO的1/3，即便如此，仍可保证 10cm2/Vs的迁移率。迁移率如果达到10cm2/Vs，作为显示器驱动用已足够。”

　　IGZO技术是夏普独有么？

　　细野秀雄教授关于IGZO的主要研究成果早在2002年就已经通过论文进行了发表;2010年12月10日，在北京举办的“中国·北京2010年国际平板显示产业高峰论坛上细野秀雄教授也对非结晶氧化物半导体发表主题演讲。由于该技术正好符合正在寻找以OLED为代表的“新一代显示器”驱动用元件的面板厂商的需求，因此许多企业对此表现出极大关注。

　　不只夏普，台湾企业友达、奇美和内资企业京东方等等都在对IGZO进行研究，其中友达已经成功试制出了10.1英寸IGZO及时液晶面板。

　　所以IGZO并不是夏普独有，但是夏普是第一个对IGZO技术液晶面板进行量产的企业，也是最早实际在产品上应用IGZO面板的企业之一！

　　为什么IGZO的量产进程却如此缓慢呢？

　　这是因为IGZO 在空气中很不稳定，特别是对氧气和水蒸气很敏感，使用寿命很短。必须在IGZO表面镀上一层保护层，以隔离空气中的氧气和水蒸气，但是这个保护层用什么材质，用什么工艺以及对工艺进行优化，从而降低成本，这就成了IGZO量产的障碍。

　　无锡夏普电子元器件公司副董事长筒井正治先生说：制造IGZO面板很难，我们克服了很多技术和工艺难关。小编认为，正是夏普在制造技术方面取得了重大的突破，才能第一个对IGZO面板进行量产。

　　“夏普的金属氧化物面板（IGZO）制程领先同业1至2年，IGZO技术的液晶面板须再提升良品率才能发挥成本效益，因此极短时间内仍不易取代低温多晶硅制程，成为中小尺寸面板主流。”台湾工业技术研究院产业分析师刘美君如是说。