近日，日本液晶巨頭夏普公司計劃與中國液晶面板生產商南京中電熊貓信息產業集團開展合作，共同生產低能耗高性能的IGZO液晶面板。

　　據報道，中電熊貓正斥資約3000億日元（約合30.7億美元）在南京建設一家新工廠，雙方將首先共同生產非IGZO技術的大型液晶電視面板，未來將生產用于智能手機和平板電腦的IGZO面板，最快將于2015年初投入生產。

　　據日本共同社26日報道，夏普公司將在合作中向中方提供其獨創的新型液晶IGZO技術，以換取數百億日元的技術使用費。

　　總部設在大阪的夏普公司此前出于對技術流失的擔憂，一直對提供IGZO技術持謹慎態度。但鑒于業績低迷，經營困難，夏普不得不改變策略，開始與其他公司合作。在中電熊貓之前，夏普已與美國高通、韓國三星電子開展了合作。

　　一、IGZO——夏普的商標被用作一般技術名稱

　　把由In（銦）、Ga（鎵）、Zn（鋅）、O（氧）構成的半導體材料用于液晶顯示器和有機EL顯示器的像素驅動用晶體管（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，夏普給這種半導體材料注冊了“IGZO”商標。

　　不過，開發出基于InGaZnO材料TFT的，是東京工業大學的細野秀雄教授，夏普與日本半導體能源研究所合作開發的是IGZO液晶顯示器。有關采用這種材料的TFT專利由日本科學技術振興機構（JST）管理。采用InGaZnO材料的不只是夏普。2011年7月，韓國三星電子與JST簽訂了授權協議，將該技術應用在了試制階段的有機EL面板上。***友達光電（AU Optronics）、韓國LG顯示器及東芝等也在開發采用InGaZnO材料的顯示器。

　　在學會等場合發布采用InGaZnO材料 TFT的液晶顯示器時，經常使用IGZO這個詞。因為用“采用InGaZnO材料的……”來介紹，不如用“采用IGZO的……”來介紹更容易讓人理解。這時，技術人員往往不用IGZO來特指夏普的產品和技術，而是大多將IGZO用作一般的技術名稱。但是，普通人看到或聽到這樣的說法，容易誤解成“三星和東芝也獲得了夏普的IGZO技術授權”。

　　二、液晶之父夏普核心技術——IGZO顯示技術

　　IGZO是什么？

　　IGZO（indium gallium zinc oxide）為銦鎵鋅氧化物的縮寫，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶體管技術中的溝道層材料。IGZO材料由日本東京工業大學細野秀雄最先提出在 TFT行業中應用，目前該材料及技術專利主要由日本廠商擁有，IGZO-TFT技術最先在日本夏普公司實現量產。

　　IGZO是一個縮寫。我們來看四個單詞：銦（Indium）、鎵（Gallium）、鋅（Zinc）、氧（Oxygen），他們的首字母湊在一起就是我們的主角IGZO，我們也可以稱他為銦鎵鋅氧化物。現在我們知道，IGZO只是一種材料。

　　大家也都應該知道，TFT一般是由非晶硅薄膜晶體管制成，隨著顯示器尺寸的不斷增大，非晶硅薄膜晶體管電子遷移率不足、均一性差、占用像素面積、導致透光率降低的缺陷逐漸顯現了出來。因此夏普在研究中將焦點投向了氧化物半導體材料上，其解決方案就是用由銦（In）、鎵（Ga）、鋅（Zn）三種金屬元素組成的IGZO，來取代由非晶硅薄膜晶體管制成的傳統TFT。

　　這種IGZO解決了傳統TFT的缺陷：晶體尺寸更小，可以使設備更輕薄;全透明，對可見光不敏感，能夠大大增加元件的開口率，提高亮度，降低功耗。此外，電子遷移率方面，IGZO大約為10cm2/Vs，臨界電壓飄移幾乎一致，比傳統材料提升了20~50倍，進步非常明顯。因此在面板的主要性能參數上，IGZO面板比傳統TFT面板有了全面的提升。不過IGZO對液晶面板的 NTSC色域、可視角度、顯示色彩數量沒有太多影響，這是由光源以及液晶分子排列特性決定的。

　　所以我們所說的IGZO面板只是一種新型薄膜晶體管的TFT-LCD面板。他既不是一種新的顯示技術，也與液晶分子排列1方式沒有什么關系（與IPS、MVA等不是一個概念范疇）。

　　IGZO是如何被發現的？

　　全球最早發現IGZO具有可在均一性極佳的非結晶狀態下實現不遜于結晶狀態的電子遷移率特性的是日本東京工業大學前沿技術研究中心&應用陶瓷研究所教授細野秀雄。

　　細野秀雄教授在一次專業研討會上介紹了IGZO發現的過程：“我自1993年起開始研究透明氧化物半導體材料。最初研究的是結晶材料。同時，我對非結晶材料也懷有強烈興趣。當時業界普遍認為，包括硅在內，“非結晶材料的電子遷移率比結晶材料要低3～4個數量級”。我覺得這種看法不對。我認為以硅為代表的共價鍵合性物雖然有這樣的性質，但像素氧化物那樣的離子結合性物質應該與此不同”。

　　但問題是，離子結合性的物質很難形成非結晶狀態。“不過，我發現如果從氣相材料開始制作的話，就比較容易形成非結晶狀態。最初，只發現了1種令人感興趣的材料。通過描繪這種材料的電子軌道，我發現很可能有大量的非結晶的透明氧化物”。

　　要想作為TFT（薄膜晶體管）來使用，則必須是可對載體進行控制的物質。遷移率多少犧牲一些不要緊，但可隨意轉換成導電體或者絕緣體這一點至關重要。有一種電子遷移率較高、且作為透明導電氧化物也十分出色的代表性材料，這就是IZO（In-Zn-O）。然而，這種材料很難制成絕緣體，無法直接應用于 TFT。“于是我想出了一個方法，即：摻入Ga（鎵）后將其制成IGZO。摻入了Ga之后，電子遷移率會降至IZO的1/3，即便如此，仍可保證 10cm2/Vs的遷移率。遷移率如果達到10cm2/Vs，作為顯示器驅動用已足夠。”

　　IGZO技術是夏普獨有么？

　　細野秀雄教授關于IGZO的主要研究成果早在2002年就已經通過論文進行了發表;2010年12月10日，在北京舉辦的“中國·北京2010年國際平板顯示產業高峰論壇上細野秀雄教授也對非結晶氧化物半導體發表主題演講。由于該技術正好符合正在尋找以OLED為代表的“新一代顯示器”驅動用元件的面板廠商的需求，因此許多企業對此表現出極大關注。

　　不只夏普，***企業友達、奇美和內資企業京東方等等都在對IGZO進行研究，其中友達已經成功試制出了10.1英寸IGZO及時液晶面板。

　　所以IGZO并不是夏普獨有，但是夏普是第一個對IGZO技術液晶面板進行量產的企業，也是最早實際在產品上應用IGZO面板的企業之一！

　　為什么IGZO的量產進程卻如此緩慢呢？

　　這是因為IGZO 在空氣中很不穩定，特別是對氧氣和水蒸氣很敏感，使用壽命很短。必須在IGZO表面鍍上一層保護層，以隔離空氣中的氧氣和水蒸氣，但是這個保護層用什么材質，用什么工藝以及對工藝進行優化，從而降低成本，這就成了IGZO量產的障礙。

　　無錫夏普電子元器件公司副董事長筒井正治先生說：制造IGZO面板很難，我們克服了很多技術和工藝難關。小編認為，正是夏普在制造技術方面取得了重大的突破，才能第一個對IGZO面板進行量產。

　　“夏普的金屬氧化物面板（IGZO）制程領先同業1至2年，IGZO技術的液晶面板須再提升良品率才能發揮成本效益，因此極短時間內仍不易取代低溫多晶硅制程，成為中小尺寸面板主流。”***工業技術研究院產業分析師劉美君如是說。