把由In(銦)、Ga(鎵)、Zn(鋅)、O(氧)構(gòu)成的半導(dǎo)體材料用于液晶顯示器和有機(jī)EL顯示器的像素驅(qū)動(dòng)用晶體管(TFT：薄膜晶體管)，有望大幅削減這些顯示器的耗電量。2011年11月，夏普給這種半導(dǎo)體材料注冊(cè)了“IGZO”商標(biāo)。

不過(guò)，開發(fā)出基于InGaZnO材料TFT的，是東京工業(yè)大學(xué)的細(xì)野秀雄教授，夏普與日本半導(dǎo)體能源研究所合作開發(fā)的是IGZO液晶顯示器。有關(guān)采用這種材料的TFT專利由日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)(JST)管理。采用InGaZnO材料的不只是夏普。2011年7月，韓國(guó)三星電子與JST簽訂了授權(quán)協(xié)議，將該技術(shù)應(yīng)用在了試制階段的有機(jī)EL面板上。臺(tái)灣友達(dá)光電(AU Optronics)、韓國(guó)LG顯示器及東芝等也在開發(fā)采用InGaZnO材料的顯示器。

在學(xué)會(huì)等場(chǎng)合發(fā)布采用InGaZnO材料TFT的液晶顯示器時(shí)，經(jīng)常使用IGZO這個(gè)詞。因?yàn)橛?ldquo;采用InGaZnO材料的……”來(lái)介紹，不如用“采用IGZO的……”來(lái)介紹更容易讓人理解。這時(shí)，技術(shù)人員往往不用IGZO來(lái)特指夏普的產(chǎn)品和技術(shù)，而是大多將IGZO用作一般的技術(shù)名稱。但是，普通人看到或聽到這樣的說(shuō)法，容易誤解成“三星和東芝也獲得了夏普的IGZO技術(shù)授權(quán)”。

下面，我們來(lái)看一下InGaZnO材料“IGZO”的應(yīng)用范圍。據(jù)夏普“IGZO”網(wǎng)站介紹，該材料能夠提高顯示器的精細(xì)度和降低耗電量，已經(jīng)能夠應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域的大面積傳感器以及光計(jì)算機(jī)。該公司2013年1月申請(qǐng)的商標(biāo)應(yīng)用范圍中增加了心電儀及血壓計(jì)等醫(yī)療器械(下表)，由此可見夏普正在考慮顯示器以外的用途。

夏普申請(qǐng)的IGZO商標(biāo)

增大開口率，縮短驅(qū)動(dòng)時(shí)間

使用InGaZnO材料之所以能夠降低顯示器的耗電量，是因?yàn)榕c現(xiàn)在大多顯示器采用的非晶硅材料相比，這種材料的載流子遷移率高，形成TFT后的截止漏電流小。載流子遷移率是衡量電流是否容易通過(guò)的指標(biāo)。

如果載流子遷移率高，相同電流流過(guò)的TFT面積就可以減小，布線也可以減細(xì)。從原理上來(lái)講，不透光部分的面積減小，能夠獲得很大的開口率。獲得相同光量所需要的發(fā)光量減少，有利于降低耗電量。另外，由于漏電流小，圖像沒(méi)有變化的靜止圖像部分可以設(shè)置TFT驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉期。從而可以降低驅(qū)動(dòng)電路的耗電量。

由于載流子遷移率高，可以縮小TFT和布線的面積，因此比使用非晶硅材料的顯示器也更容易提高精細(xì)度。用于與液晶顯示器配合使用的觸摸面板的布線時(shí)，在液晶顯示器暫停驅(qū)動(dòng)期間，只要感應(yīng)到觸摸，就不容易受到噪聲影響，從而實(shí)現(xiàn)順利操作。

　　各材料的特性

*有時(shí)為提高載流子遷移率，會(huì)將InGaZnO的制造工藝溫度設(shè)在300℃以上。

將在醫(yī)療等新領(lǐng)域發(fā)揮作用

不過(guò)，采用InGaZnO材料的液晶顯示器，其出色特性主要是與非晶硅液晶產(chǎn)品相比較而言的。其實(shí)InGaZnO材料的載流子遷移率和精細(xì)度提高幅度不如使用LTPS(低溫多結(jié)晶硅)液晶。雖然漏電流在顯示器使用的半導(dǎo)體材料中非常出色，但與微處理器等半導(dǎo)體采用的結(jié)晶硅相比，并不算出色。

另外，還有人指出，采用InGaZnO材料的液晶顯示器產(chǎn)品的開口率，未必比現(xiàn)有非晶硅產(chǎn)品高，根據(jù)這些結(jié)果，采用該材料降低耗電量的效果估計(jì)也不是很大。另外，還存在量產(chǎn)業(yè)績(jī)尚少以及需要使用稀有金屬In和Ga等課題。

將來(lái)，InGaZnO材料的應(yīng)用范圍將擴(kuò)展到顯示器和觸摸面板以外。因?yàn)閷⒃摬牧嫌糜赥FT和布線時(shí)，溫度可以較低。在低溫下處理容易降低制造成本，因此還適合基于樹脂基板的柔性顯示器。制造時(shí)還可以采用在卷狀材料上連續(xù)形成元件的卷對(duì)卷方法。夏普指出，鑒于該材料可在大面積柔性基板上形成電子電路，因此有可能應(yīng)用于裝有健康傳感器的毛毯上。