氧化物半导体TFT专利授权给三星

日本科学技术振兴机构(JST)2011年7月与韩国三星电子就使用氧化物半导体的“IGZO(In-Ga-Zn-O)TFT”技术专利签署了授权协议。该技术基于东京工业大学应用陶瓷研究所教授细野秀雄的研究小组1995年开始开发的“透明氧化物半导体(TAOS)”。IGZO TFT是实现具有超高精细、高速驱动及柔性等特点的新一代显示器的核心技术之一，日本国内外的面板厂商正在进行激烈的开发竞争。这是因为IGZO TFT的载流子迁移率高达非晶硅型TFT的数十倍，而且很少产生制造偏差。另外，IGZO能够采用低温工艺，还可考虑在基本室温下于树脂基板上制作TFT。除了三星之外，最近夏普、日本半导体能源研究所(SEL)及东芝等也加入了实用化竞争。
此次向三星提供授权的专利技术基于细野在JST的支持下取得的研发成果。细野自己的专利以及JST拥有的专利广泛涉及材料成分、设备及制造工艺等，共有数十项。除了在JST的支持下获得的专利之外，东京工业大学与佳能共同取得的专利也有“10项左右”(细野)。此次将把这50多项专利打包提供给三星。正是因为三星专利才得以实用化此次的专利基于在日本政府资助下取得的研究成果，JST宣布向三星提供专利授权之后，引起了不同反响，其中不乏指责之声。细野对此作出了以下解释：①与三星签署的协议没有排他性，授权大门同样向日本国内企业敞开，②如果没有三星的话，辛苦开发出来的IGZO TFT就有可能无法实用化。第②点尤其重要，细野就此高度评价了三星公司的研发能力与管理层的投资判断力。据说细野2004年在英国的学术杂志《自然》上发表IGZOTFT相关论文时，日本大型面板厂商的反应十分迟钝。“看到论文后立即与我们联系的企业是佳能、凸版印刷、韩国LG电子以及三星的研发部门——三星尖端技术研究所(SAIT)”。当时，很多日本面板厂商都在氧化锌(ZnO)半导体的实用化方面遭受过挫折。据说这些厂商对成分与氧化锌半导体相似，而且使用稀有金属In的IGZO表明了拒绝态度。另外一个原因是，当时日本国内的很多面板厂商都专注于LTPS(低温多晶硅)技术。细野首先与佳能积极进行IGZO的联合研究。但佳能缺乏显示器技术。TFT需要在推进开发的同时评估使用这种晶体管的显示器的影像显示能力，以不断提高性能，但佳能的缺点是“无法在开发TFT时进行信息反馈”(细野)。而拥有显示器技术的韩国厂商通过发挥反馈机制的作用，逐步提高了技术成熟度。
两家韩国厂商的开发态度也不相同。“LG没有公开研究成果，对实用化的投资判断也落后于人。而三星对研究成果的讨论采取非常开放的态度，还积极承担了风险”(细野)。也就是说，从基础研究不停走向面板实用化道路的其实只有三星一家公司。而且，三星还不断在各种展会及学会上展出了使用IGZO TFT的液晶面板及有机EL面板，这让“日本国内的面板厂商开始重新考虑IGZO TFT”(细野)。另外，凸版印刷好像走上了开发电子纸的自主路线。
细野表示，自己并没有从三星等公司获得任何研发费用，而是一直与其保持一定距离。还就专利与三星乃至韩国专利厅等进行了最大限度的交涉。“如果我们不提供授权的话，三星可能会选择美国惠普(HP)公司正在全球申请专利的竞争技术”(细野)。关于细野在日本获得的IGZO专利，最初韩国并不承认其作为专利技术的新颖性。因此，尽管周围人认为“胜算只有10%”，细野仍要求在韩国进行审判，并亲自站在证人席上陈述了技术的新颖性。2010年11月，其部分观点终于获得认可。细野的努力可能也对此次授权起到了积极作用。细野在回顾这几年的“奋斗”时表示，“专利技术得到采用才能体现出开发的意义。如果不向三星提供授权而导致专利被埋没的话，将是一件可怕的事情”。