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IGZO

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』

IGZOイグゾーは、インジウム (Indium)、ガリウム (Gallium)、亜鉛あえん (Zinc)、酸素さんそ (Oxygen) から構成こうせいされる物質ぶっしつ略称りゃくしょう

概要がいよう

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IGZO液晶えきしょう採用さいようしたシャープのスマートフォン、AQUOS PHONE SH-02E(2012ねん)。シャープは2012ねん世界せかいはつとなるIGZO半導体はんどうたい量産りょうさん成功せいこうした

液晶えきしょうディスプレイ有機ゆうきELディスプレイはじめとして、太陽たいよう電池でんち不揮発ふきはつせいメモリ紫外線しがいせんセンサーなど様々さまざま分野ぶんや応用おうよう期待きたいされる物質ぶっしつである。1985ねん君塚きみづかのぼりはじめてIGZOの合成ごうせい成功せいこう[1]して以後いご、2004ねん東工大とうこうだい野村のむら研二けんじ神谷かみや利夫としお細野ほその秀雄ひでおらが「アモルファスIGZO-薄膜はくまくトランジスタ (TFT)」を開発かいはつNature発表はっぴょう[2]、2009ねん株式会社かぶしきがいしゃ半導体はんどうたいエネルギー研究所けんきゅうじょがアモルファスでもたん結晶けっしょうでもない「c-axis aligned crystal (CAAC) IGZO」を開発かいはつするなど、研究けんきゅう開発かいはつすすんでいる。

一般いっぱんてきには、シャープが2012ねんより開発かいはつ販売はんばいしている液晶えきしょうディスプレイのブランドとしてられている。IGZO薄膜はくまくトランジスタの東工大とうこうだいでの開発かいはつ科学かがく技術ぎじゅつ振興しんこう機構きこう以下いかJST)の支援しえん事業じぎょうおこなわれたため、IGZO薄膜はくまくトランジスタの特許とっきょけん関連かんれん特許とっきょはJSTが所有しょゆうしており、シャープ以外いがいにもAUOサムスンLGなどのディスプレイ会社かいしゃにJSTがライセンスを供給きょうきゅうし、かくディスプレイ会社かいしゃからIGZOを利用りようしたディスプレイが製造せいぞう販売はんばいされている。LGは2013ねんよりIGZOを利用りようした有機ゆうきELディスプレイを製造せいぞうしている。

IGZOは、商標しょうひょうではなく一般いっぱん名詞めいしである。シャープが商標しょうひょうとしての「IGZO」にかんしては、シャープが2011ねんに「IGZO」の商標しょうひょう取得しゅとくしたところ、JSTがシャープの商標しょうひょう「IGZO」の一部いちぶ無効むこう特許庁とっきょちょううったえ、2014ねん一部いちぶ商標しょうひょうされた。シャープは商標しょうひょうしの無効むこううったえたが、「IGZO」は商標しょうひょうほうだい3じょうだい1こうだい3ごううところの「原材料げんざいりょう」の名称めいしょうであって商標しょうひょうには使つかえないと判断はんだんされ、2015ねん却下きゃっかされた(IGZO事件じけん)。これは商標しょうひょうほうだい3じょうだい1こうだい3ごう該当がいとうせいについてあらそわれた重要じゅうよう判例はんれいとなっている。

応用おうよう製品せいひん

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IGZO半導体はんどうたいは、シャープが2012ねん世界せかいはつとなる量産りょうさん成功せいこうし、以来いらいディスプレイをはじめとする様々さまざま製品せいひん採用さいようされている。

液晶えきしょうディスプレイ

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IGZO液晶えきしょう採用さいようしたNintendo Switch(2019ねん発売はつばいモデル)

IGZOは、スマートフォンよう液晶えきしょうディスプレイの製造せいぞう有用ゆうよう技術ぎじゅつである。

2012ねん当時とうじのスマートフォンようディスプレイとして主流しゅりゅうであったアモルファスシリコン (a-Si) をもちいたTFT液晶えきしょうは、リーク電流でんりゅうおおきいために画面がめん輝度きどがすぐにがってしまい、静止せいし表示ひょうじ電圧でんあつをかけて定期ていきてきなリフレッシュが必要ひつようとなるため、電力でんりょく消費しょうひおおきいという欠点けってんがあった。それにたいし、IGZOを利用りようしたTFTはリーク電流でんりゅうすくなく、リフレッシュ回数かいすう低減ていげんにより静止せいし表示ひょうじ電力でんりょく消費しょうひ抑制よくせいして、消費しょうひ電力でんりょく低減ていげんすることが可能かのうである[3]。また、電子でんし移動いどうはアモルファスシリコン20 - 50ばいであるため、ディスプレイの高速こうそく駆動くどうによって映像えいぞうがなめらかに表示ひょうじできるようになる。またTFT回路かいろ小型こがたによるこう開口かいこうりつこう精細せいさい期待きたいされる[4]

2012ねん当時とうじはスマートフォンようディスプレイとして、低温ていおんポリシリコン (LTPS) をもちいたTFT液晶えきしょう採用さいようすすんでいた。LTPSは電子でんし移動いどうたかく、こう精細せいさい画面がめんかたち自由じゆうにできるという利点りてんがあったが、LTPSはとくにリーク電流でんりゅうおおきい。しかし、IGZOはリーク電流でんりゅうがLTPSと比較ひかくして1せんぶんの1程度ていどである。またIGZOディスプレイの量産りょうさん軌道きどうった場合ばあい、レーザをもちいた結晶けっしょうプロセスが不要ふようとなるため製造せいぞうコストもa-Siとおなじくらいひくくなるという利点りてんもあった。

スマートフォンようのディスプレイとしては、2012ねん3がつ、シャープが世界せかいはつ量産りょうさん成功せいこうした[3]。2012ねん当時とうじのシャープはLTPS方式ほうしきのTFT液晶えきしょうである「CGシリコン」と技術ぎじゅつっており、シャープのスマートフォン「AQUOS PHONE」のディスプレイとして、2013ねん当時とうじは「Super CGシリコン」のブランドが採用さいようされていたが、2013ねんよりIGZO方式ほうしきのディスプレイにわり、シャープのスマートフォンよう液晶えきしょうディスプレイのブランドとして「IGZO」が採用さいようされた。

IGZO液晶えきしょうは、安価あんかなa-Si液晶えきしょうこう精細せいさいなLTPS液晶えきしょうはさまれる位置いちづけになるため、スマートフォンようとしてもかならずしも広範囲こうはんい採用さいようされているわけではく、またシャープ以外いがいのIGZO液晶えきしょうのメーカーや、シャープからディスプレイの供給きょうきゅうけているメーカー(任天堂にんてんどうやAppleしゃなど)はとくにIGZO技術ぎじゅつをアピールしていない。Appleしゃは2012ねん発売はつばいだい3世代せだいiPadよりシャープからIGZO液晶えきしょう供給きょうきゅうけているが、2012ねん当時とうじはまだIGZO液晶えきしょう生産せいさんコストがたかかったため、だい3世代せだいiPadにおなじく液晶えきしょう供給きょうきゅうしていたLGとの競合きょうごうにより採算さいさんわなくなり、シャープは途中とちゅうでIGZO液晶えきしょう供給きょうきゅう停止ていしした[5]値段ねだんがこなれたのちiPadiPhoneMacBookなど幅広はばひろ採用さいようされている。

シャープは2019ねん8がつ発売はつばい新型しんがたNintendo SwitchがIGZOを採用さいようしていることを公表こうひょうしている[6]

有機ゆうきELディスプレイ

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IGZOを利用りようした大型おおがた有機ゆうきELテレビの試作しさくモデル(2012ねんIFA)。LGは2014ねん世界せかいはつ大型おおがた(55インチ)有機ゆうきELテレビを発売はつばいした

IGZOは、テレビよう大型おおがた有機ゆうきELディスプレイ (OLED) の製造せいぞう必須ひっすとなる技術ぎじゅつである。

ディスプレイを製造せいぞうするにあたっては、薄膜はくまくトランジスタ (TFT) をガラスプレートにパターニングする必要ひつようがある。小型こがたOLEDパネルにおいては低温ていおんポリシリコン (LTPS) でもパターニングが可能かのうだが、テレビよう大型おおがたOLEDパネルともなると応答おうとう速度そくどはやすぎるので、酸化さんかぶつ半導体はんどうたい(つまりIGZO)を使つかわないと不可能ふかのうとなる[7]

IGZOを使つかったOLEDディスプレイはLGが2006ねん試作しさく成功せいこう[8]。2014ねんに55インチの大型おおがたOLEDテレビの出荷しゅっか開始かいし。2021ねん現在げんざい、LGが大型おおがたOLEDパネルの量産りょうさん成功せいこうしている唯一ゆいいつのメーカーであるため、2021ねん現在げんざい製造せいぞうされているOLEDテレビはすべてIGZO方式ほうしきである。

IGZOは小型こがたOLEDパネルの製造せいぞうにおいても、しょう電力でんりょくこう精細せいさいというIGZO液晶えきしょう同様どうよう利点りてんがある。シャープは2019ねんにIGZO技術ぎじゅつ利用りようしたスマートフォンよう小型こがたOLEDディスプレイの量産りょうさん成功せいこうし、2021ねん発売はつばいの「AQUOS R6」より「Pro IGZO OLED」のブランドで自社じしゃのスマートフォンに採用さいようしている。

BOEは、2013ねんよりシャープから技術ぎじゅつ供与きょうよけてIGZO液晶えきしょうディスプレイを製造せいぞうしていたCECパンダ成都せいと工場こうじょう南京なんきん工場こうじょうを2020ねん買収ばいしゅうすることでIGZO技術ぎじゅつ獲得かくとくし、2020ねん後半こうはん以降いこう大型おおがたOLEDパネルの量産りょうさん開始かいしする予定よてい

量子りょうしドットディスプレイ

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サムスンが2022ねん発売はつばいしたQD-OLEDディスプレイがIGZOを採用さいようしている。

IGZO事件じけん

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シャープがつ「IGZO」の商標しょうひょう指定してい商品しょうひん一部いちぶ(「電気でんき通信つうしん機械きかい器具きぐ」など)にかんして、JSTが商標しょうひょう登録とうろく無効むこう審判しんぱん請求せいきゅうおこなったところ、平成へいせい26ねん3がつ5にち特許庁とっきょちょうどう指定してい商品しょうひん一部いちぶ登録とうろく無効むこうとした。そのけんかんして、シャープ株式会社かぶしきがいしゃ原告げんこく)がそのしをもとめて独立どくりつ行政ぎょうせい法人ほうじん科学かがく技術ぎじゅつ振興しんこう機構きこう被告ひこく)とあらそった事件じけんである。

最終さいしゅうてきに、「IGZO」は商標しょうひょうほうだい3じょうだい1こうだい3ごうの「原材料げんざいりょう」にたると判断はんだんされ、シャープの請求せいきゅう棄却ききゃく、シャープの商標しょうひょう一部いちぶ無効むこうとなった。

平成へいせい26ねんくだりケ)だい10089ごう審決しんけつ取消とりけし請求せいきゅう事件じけん

展開てんかい

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「IGZO」の商標しょうひょうについては、シャープが2011ねん11月に「IGZO」の文字もじ商標しょうひょう登録とうろくけていた(商標しょうひょう登録とうろくだい5451821ごう[9])。しかし、JSTは、ある研究けんきゅうしゃ学会がっかいで「IGZO」という言葉ことば使用しようするさいにシャープから申請しんせいもとめられたことから、学会がっかい活動かつどう支障ししょうおよ可能かのうせいがあるとして、2013ねん7がつ特許庁とっきょちょう商標しょうひょう登録とうろく無効むこうもとめる審判しんぱん請求せいきゅう[10]特許庁とっきょちょうは2014ねん3がつ商標しょうひょう登録とうろく無効むこうとする審決しんけつした。シャープはこの審決しんけつ不服ふふくとし、ざい高裁こうさい無効むこう審決しんけつしをもとめる訴訟そしょう提起ていきしたが、ざい高裁こうさい2015ねん2がつ25にち判決はんけつ特許庁とっきょちょう審決しんけつ支持しじしシャープの請求せいきゅう棄却ききゃく[11][12]3月11にち、シャープは上告じょうこく断念だんねんしたことを公表こうひょうした。

なお、シャープはカタカナの「イグゾー」の商標しょうひょうおよび、「IGZO」をロゴした商標しょうひょう商標しょうひょう登録とうろくだい5563245ごう[13]商標しょうひょう登録とうろくだい5654941ごう[14])も商標しょうひょう登録とうろくしている。これらの商標しょうひょう訴訟そしょう対象たいしょうふくまれておらず、権利けんり存続そんぞくしている[12][15]

沿革えんかく

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  • 1985ねん - 科学技術庁かがくぎじゅつちょう無機むき材質ざいしつ研究所けんきゅうじょ独立どくりつ行政ぎょうせい法人ほうじん物質ぶっしつ材料ざいりょう研究けんきゅう機構きこう前身ぜんしん)の君塚きみづかのぼり結晶けっしょうIGZOの合成ごうせいはじめて成功せいこう[16]君塚きみづか1967ねん科学技術庁かがくぎじゅつちょう無機むき材質ざいしつ研究所けんきゅうじょ入所にゅうしょし、世界せかいはじめて結晶けっしょうIGZOの合成ごうせいおこなったのちやく10年間ねんかん、ホモロガス構造こうぞうのIGZOとう開発かいはつ従事じゅうじした。
  • 1995ねん - 東京工業大学とうきょうこうぎょうだいがく細野ほその秀雄ひでおが「透明とうめいアモルファス酸化さんかぶつ半導体はんどうたい」の一種いっしゅ[4]として設計せっけい指針ししん提唱ていしょう
  • 2004ねん - 細野ほそのがリーダーをつとめる研究けんきゅうグループが、JSTの創造そうぞう科学かがく技術ぎじゅつ推進すいしん事業じぎょう (ERATO) および戦略せんりゃくてき創造そうぞう研究けんきゅう推進すいしん事業じぎょう 発展はってん研究けんきゅう (SORST) [4]開発かいはつ
  • 2011ねん7がつ20日はつか - 韓国かんこくサムスン電子でんし[4]へライセンス供与きょうよ開始かいしした。
    • 発表はっぴょう直後ちょくごから「日本にっぽん研究けんきゅう成果せいかをライバルの韓国かんこく企業きぎょうるとは何事なにごとか」といった批判ひはん多数たすうとどいたとされる。実際じっさいには、特許とっきょけんゆうするJSTはサムスン電子でんしはなしをするまえに、おおくの日本にっぽんメーカーにはこえけている。この日本にっぽんメーカーへの提案ていあんたいし、どの日本にっぽん企業きぎょうも「これまで実績じっせきのある材料ざいりょうじゅうふん」などの理由りゆうでライセンス契約けいやくいたらず、ことわられている[17]
  • 2012ねん1がつ20日はつか - シャープ[18]へライセンス供与きょうよ開始かいし
  • 同年どうねん、シャープが商標しょうひょうけん取得しゅとく[19]
  • 2014ねん - シャープ中国ちゅうごく北京ぺきん小米こごめ科技かぎ大量たいりょう供給きょうきゅうすることが報道ほうどうされた[21]
  • 2015ねん2がつ25にち - ざい高裁こうさいは、シャープが「IGZO」の商標しょうひょう登録とうろく特許庁とっきょちょう無効むこうとしたことを不服ふふくとし、無効むこうしをもとめた訴訟そしょうで、独占どくせん使用しようみとめないと判決はんけつ3月11にち、シャープは上告じょうこく断念だんねんした[15]

IGZOよりすぐれた物質ぶっしつ予測よそく

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IGZOのうち、ZnOは化学かがくてき脆弱ぜいじゃく物質ぶっしつであり、かつ化学かがくてき強固きょうこなGaNとバンドギャップ、結晶けっしょう構造こうぞう原子げんしあいだ距離きょり結合けつごう様式ようしきが、ほとんど同一どういつ材料ざいりょうであるため、ZnOをGaNに置換ちかんしたInGa2O3NがIGZOを信頼しんらいせい上回うわまわ物質ぶっしつとして理論りろんてき予測よそくされているが、実現じつげん出来できていない。[22]

脚注きゃくちゅう

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  1. ^ Noboru Kimizuka, Takahiko Mohri (12 1985). “Spinel, YbFe2O4, and Yb2Fe3O7 types of structures for compounds in the In2O3 and Sc2O3、A2O3,BO systems [A: Fe, Ga, or Al; B: Mg, Mn, Fe, Ni, Cu, or Zn] at temperatures over 1000℃”. Journal of Solid State Chemistry 60 (3): 382-384. doi:10.1016/0022-4596(85)90290-7. 
  2. ^ Kenji Nomura, Hiromichi Ohta, Akihiro Takagi, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano & Hideo Hosono (2004-11-25). “Room-temperature fabrication of transparent flexible thin-film transistors using amorphous oxide semiconductors”. Nature 432: 488–492. doi:10.1038/nature03090. 
  3. ^ a b シャープのディスプレイのコア技術ぎじゅつ「IGZO(イグゾー)」とは? SHARP Blog
  4. ^ a b c d 高性能こうせいのう薄膜うすまくトランジスターにかんする特許とっきょのライセンス契約けいやくをサムスン電子でんし締結ていけつ 日本にっぽん基礎きそ研究けんきゅう成果せいか世界せかいのディスプレイ業界ぎょうかいおおきく展開てんかい”. 東京工業大学とうきょうこうぎょうだいがく (2011ねん7がつ). 2013ねん1がつ11にち閲覧えつらん
  5. ^ シャープ再建さいけんふだIGZO液晶えきしょうの“不都合ふつごう真実しんじつ ダイヤモンド・オンライン
  6. ^ 任天堂にんてんどう新型しんがた「スイッチ」、シャープのIGZO採用さいようへ - WSJ
  7. ^ 各社かくしゃちがいはココだ! 麻倉あさくられい有機ゆうきELテレビ画質がしつ比較ひかく教室きょうしつ(2/5 ページ) - ITmedia NEWS
  8. ^ 【IMID】酸化さんかぶつ半導体はんどうたいTFT駆動くどうのフレキシブル有機ゆうきEL,韓国かんこくLG Electronicsが開発かいはつ | 日経にっけいクロステック(xTECH)
  9. ^ 商標しょうひょう登録とうろくだい5451821ごう
  10. ^ 「サーチライト 「IGZO」めぐ学会がっかいとあつれき シャープ、ざい重視じゅうし裏目うらめに」 日経にっけい産業さんぎょう新聞しんぶん、2015ねん3がつ4にちだい10めん
  11. ^ 液晶えきしょうIGZOの商標しょうひょう無効むこう」、シャープがわ敗訴はいそ ざい高裁こうさい. 日本経済新聞にほんけいざいしんぶん. (2015ねん2がつ25にち). https://www.nikkei.com/article/DGXLASDG25H3P_V20C15A2000000/ 2015ねん3がつ19にち閲覧えつらん 
  12. ^ a b 訴訟そしょう判決はんけつかんするおらせ (PDF) シャープ株式会社かぶしきがいしゃ、2015ねん2がつ25にち
  13. ^ 商標しょうひょう登録とうろくだい5563245ごう
  14. ^ 商標しょうひょう登録とうろくだい5654941ごう
  15. ^ a b 「IGZO」商標しょうひょう訴訟そしょう、シャープが上告じょうこく断念だんねん”. 朝日新聞あさひしんぶんデジタル (2015ねん3がつ11にち). 2015ねん3がつ11にち時点じてんオリジナルよりアーカイブ。2015ねん3がつ19にち閲覧えつらん
  16. ^ N. Kimizuka and T. Mohri: J. Solid State Chem. 60 (1985) 382.
  17. ^ 日経にっけいBPしゃ 日経にっけいエレクトロニクス 2013 9-30 no.1118 37ページ
  18. ^ 高性能こうせいのう薄膜はくまくトランジスタにかんする特許とっきょのライセンス契約けいやく日本にっぽんのメーカーと締結ていけつ”. 科学かがく技術ぎじゅつ振興しんこう機構きこう (2012ねん1がつ20日はつか). 2014ねん1がつ28にち閲覧えつらん
    JSTとシャープが酸化さんかぶつ半導体はんどうたいかんするライセンス契約けいやく締結ていけつ”. 科学かがく技術ぎじゅつ振興しんこう機構きこう (2012ねん5がつ29にち). 2013ねん1がつ11にち閲覧えつらん
  19. ^ シャープにせまるサムスンの脅威きょうい 「IGZO」優位ゆういせいは1、2ねんくずれる? (2/4ページ)”. SankeiBiz (2012ねん12月8にち). 2013ねん1がつ11にち閲覧えつらん
  20. ^ 共同通信きょうどうつうしん (2012ねん12月22にち). “新型しんがた液晶えきしょう富士通ふじつう、ソニーに供給きょうきゅう シャープ”. 47NEWS. 2012ねん12月27にち時点じてんオリジナルよりアーカイブ。2013ねん1がつ24にち閲覧えつらん
  21. ^ “シャープ、中国ちゅうごくメーカーにIGZO大量たいりょう供給きょうきゅう 12月じゅうにがつ四半期しはんき決算けっさん、3ねんぶり黒字くろじ確保かくほへ”. 夕刊ゆうかんフジ. (2014ねん1がつ29にち). https://www.zakzak.co.jp/economy/ecn-news/news/20140129/ecn1401291659014-n1.htm 2014ねん1がつ29にち閲覧えつらん 
  22. ^ 特許とっきょ6217196

外部がいぶリンク

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