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身のまわりの分子

IGZO

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インジウム (Indium) 、ガリウム (Gallium) 、亜鉛 (Zinc) 、酸素 (Oxygen) から構成されるアモルファス半導体の略称でシャープの液晶で有名になった。

概要

IGZOは、構成する元素であるインジウム (Indium) 、ガリウム (Gallium) 、亜鉛 (Zinc) 、酸素 (Oxygen)の頭文字を取って名前が付けられた材料である。スパッタリングと呼ばれるターゲット材から分子をたたき出して積層させる手法で薄膜として作られる。スマホをはじめとしたディスプレイには薄膜トランジスタ(TFT)と呼ばれる発光やカラーフィルタのスイッチングを司る部品が不可欠で、その部品の一部の薄膜にこのIGZOが使われる。そのため、IGZOを使ったTFTについてIGZO-TFTと呼ばれている。

スパッタリングの原理、この図では下部がターゲットで上部が成膜先の基板である

スパッタリング中の写真、この写真では、下部に基板がある。光っているのはプラズマ状態になっているからである。

特徴

TFTの性能は、電子移動度とリーク電流の大きさで決まる。従来使われているアモルファスシリコンのTFTよりも電気移動度は20倍ほど速いためTFTの大きさを小さくすることができ、省電力化ち高繊細化を実現している。また、リーク電流も千分の一ほど少ないため、静止画を表示状態では、TFTを休止させることができ電気的ノイズを低減できる。電気的な変化で指のタッチを検出するタッチパネルにIGZOを採用すると、より高精度にタッチを検出することができるようになる。

 

ディスプレイの断面図。実際にはバックライトが下部にあるため、TFTが小さいほうが光を多く透過させることができる。

静電容量式のタッチパネルの原理

間違った認識

IGZOに関して間違って認識が二つある。

IGZOよりOLEDのほうが優れている。

IGZOはTFTの部品なのに対してOLEDは発光方式なので比較できない。事実、IGZO-TFTを使ったOLEDディスプレイというものの開発が行われている。

IGZOはシャープが開発した

シャープによって製品化がなされたが、初めから開発したわけではない。IGZOは東工大の細野教授らがJSTの創造科学技術推進事業 (ERATO) および戦略的創造研究推進事業 発展研究 (SORST) で開発されたもので、シャープは2012年からライセンス契約に基づいて製品化した。そのためIGZOの特許権や関連特許、「IGZO」という登録商標はJSTが所有している。一方でシャープは、「イグゾー」とそのロゴの商標権を保有している。

IGZOが採用されているシャープ製のスマホ。省電力化の影響で2日バッテリーが持つスマホとCMで謳っている。

参考文献

  • K, Nomura.; H, Ohta.; A. Takagi.; T, Kamiya.; M, Hirano.; H, Hosono. Nature 2004, 432, 488. DOI:10.1038/nature03090

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