日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)（JST）2011年7月與韓國(guó)三星電子就使用氧化物半導(dǎo)體的“IGZO（In-Ga-Zn-O）TFT”技術(shù)專利簽署了授權(quán)協(xié)議。該技術(shù)基于東京工業(yè)大學(xué)應(yīng)用陶瓷研究所教授細(xì)野秀雄的研究小組1995年開(kāi)始開(kāi)發(fā)的“透明氧化物半導(dǎo)體（TAOS）”。

IGZO TFT是實(shí)現(xiàn)具有超高精細(xì)、高速驅(qū)動(dòng)及柔性等特點(diǎn)的新一代顯示器的核心技術(shù)之一，日本國(guó)內(nèi)外的面板廠商正在進(jìn)行激烈的開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)（圖2）。這是因?yàn)镮GZO TFT的載流子遷移率高達(dá)非晶硅型TFT的數(shù)十倍，而且很少產(chǎn)生制造偏差。另外，IGZO能夠采用低溫工藝，還可考慮在基本室溫下于樹(shù)脂基板上制作TFT。除了三星之外，最近夏普、日本半導(dǎo)體能源研究所（SEL）及東芝等也加入了實(shí)用化競(jìng)爭(zhēng)。

此次向三星提供授權(quán)的專利技術(shù)基于細(xì)野在JST的支持下取得的研發(fā)成果。細(xì)野自己的專利以及JST擁有的專利廣泛涉及材料成分、設(shè)備及制造工藝等，共有數(shù)十項(xiàng)。除了在JST的支持下獲得的專利之外，東京工業(yè)大學(xué)與佳能共同取得的專利也有“10項(xiàng)左右”（細(xì)野）。此次將把這50多項(xiàng)專利打包提供給三星。

正是因?yàn)槿菍＠诺靡詫?shí)用化

此次的專利基于在日本政府資助下取得的研究成果，JST宣布向三星提供專利授權(quán)之后，引起了不同反響，其中不乏指責(zé)之聲。細(xì)野對(duì)此作出了以下解釋：①與三星簽署的協(xié)議沒(méi)有排他性，授權(quán)大門同樣向日本國(guó)內(nèi)企業(yè)敞開(kāi)，②如果沒(méi)有三星的話，辛苦開(kāi)發(fā)出來(lái)的IGZO TFT就有可能無(wú)法實(shí)用化。

第②點(diǎn)尤其重要，細(xì)野就此高度評(píng)價(jià)了三星公司的研發(fā)能力與管理層的投資判斷力。據(jù)說(shuō)細(xì)野2004年在英國(guó)的學(xué)術(shù)雜志《自然》上發(fā)表IGZO TFT相關(guān)論文時(shí)，日本大型面板廠商的反應(yīng)十分遲鈍。“看到論文后立即與我們聯(lián)系的企業(yè)是佳能、凸版印刷、韓國(guó)LG電子以及三星的研發(fā)部門——三星尖端技術(shù)研究所（SAIT）”（細(xì)野）。

圖1：從倡導(dǎo)這項(xiàng)技術(shù)到實(shí)用化共花費(fèi)了16年的時(shí)間與東京工業(yè)大學(xué)的細(xì)野研究小組開(kāi)發(fā)的氧化物半導(dǎo)體專利及開(kāi)發(fā)相關(guān)的事件。紅字為細(xì)野直接參與的事件。

圖2：氧化物半導(dǎo)體是新一代顯示器的支撐技術(shù)

各公司采用IGZO TFT（a）技術(shù)制造的顯示器。（b）為三星2010年11月在“FPD International 2010”上參考展出的70英寸3D液晶電視。（c）為夏普等預(yù)定2011年內(nèi)量產(chǎn)的高精細(xì)液晶面板。（d）為東芝在2011年5月的“SID 2011”上展出的柔性有機(jī)EL面板。

當(dāng)時(shí)，很多日本面板廠商都在氧化鋅（ZnO）半導(dǎo)體的實(shí)用化方面遭受過(guò)挫折。據(jù)說(shuō)這些廠商對(duì)成分與氧化鋅半導(dǎo)體相似，而且使用稀有金屬In的IGZO表明了拒絕態(tài)度。另外一個(gè)原因是，當(dāng)時(shí)日本國(guó)內(nèi)的很多面板廠商都專注于LTPS（低溫多晶硅）技術(shù)。

細(xì)野首先與佳能積極進(jìn)行IGZO的聯(lián)合研究。但佳能缺乏顯示器技術(shù)。TFT需要在推進(jìn)開(kāi)發(fā)的同時(shí)評(píng)估使用這種晶體管的顯示器的影像顯示能力，以不斷提高性能，但佳能的缺點(diǎn)是“無(wú)法在開(kāi)發(fā)TFT時(shí)進(jìn)行信息反饋”（細(xì)野）。而擁有顯示器技術(shù)的韓國(guó)廠商通過(guò)發(fā)揮反饋機(jī)制的作用，逐步提高了技術(shù)成熟度。

兩家韓國(guó)廠商的開(kāi)發(fā)態(tài)度也不相同。“LG沒(méi)有公開(kāi)研究成果，對(duì)實(shí)用化的投資判斷也落后于人。而三星對(duì)研究成果的討論采取非常開(kāi)放的態(tài)度，還積極承擔(dān)了風(fēng)險(xiǎn)”（細(xì)野）。

也就是說(shuō)，從基礎(chǔ)研究不停走向面板實(shí)用化道路的其實(shí)只有三星一家公司。而且，三星還不斷在各種展會(huì)及學(xué)會(huì)上展出了使用IGZO TFT的液晶面板及有機(jī)EL面板，這讓“日本國(guó)內(nèi)的面板廠商開(kāi)始重新考慮IGZO TFT”（細(xì)野）。另外，凸版印刷好像走上了開(kāi)發(fā)電子紙的自主路線。

　　與惠普展開(kāi)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)

細(xì)野表示，自己并沒(méi)有從三星等公司獲得任何研發(fā)費(fèi)用，而是一直與其保持一定距離。還就專利與三星乃至韓國(guó)專利廳等進(jìn)行了最大限度的交涉。“如果我們不提供授權(quán)的話，三星可能會(huì)選擇美國(guó)惠普（HP）公司正在全球申請(qǐng)專利的競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)”（細(xì)野）。

關(guān)于細(xì)野在日本獲得的IGZO專利，最初韓國(guó)并不承認(rèn)其作為專利技術(shù)的新穎性。因此，盡管周圍人認(rèn)為“勝算只有10％”，細(xì)野仍要求在韓國(guó)進(jìn)行審判，并親自站在證人席上陳述了技術(shù)的新穎性。2010年11月，其部分觀點(diǎn)終于獲得認(rèn)可。細(xì)野的努力可能也對(duì)此次授權(quán)起到了積極作用。

細(xì)野在回顧這幾年的“奮斗”時(shí)表示，“專利技術(shù)得到采用才能體現(xiàn)出開(kāi)發(fā)的意義。如果不向三星提供授權(quán)而導(dǎo)致專利被埋沒(méi)的話，將是一件可怕的事情”。