書籍

東京工業大学　元素戦略研究センター　特任教授　雲見　日出也　氏

【講演主旨】

　今日の情報化社会と情報産業を成立させている最も重要なマン・マシンインターフェイスは平面ディスプレイ(FPD)である。現在の高画質FPDは微小高精細FPDを除き薄膜トランジスタ(TFT)を各画素に配したアクティブマトリクス方式で駆動(AM-FPD)されている。AM-FPDの更なる高精細、高輝度、高色域、動画対応の高速応答、OLED等の自発光、モバイル用の低消費電力等への要求の高まりには従来のSi系TFTだけで応えることが困難になった。実は長い歴史を持つ酸化物半導体TFTは2004年のa-IGZO TFTの動作実証により飛躍的に発展し、2012年には最初の製品が市場に送り出されて、今日多くのFPDに搭載されている。本講演ではAM-FPDとTFTの基礎知識から、酸化物半導体の物性とTFTの歴史・特徴、実用化に至る研究開発と普及の経緯、残る技術課題と将来展望、について詳説する。

【プログラム】
1．平面ディスプレイ (FPD) の基礎知識
　1-1　サイズ、精細度、色等で異なる表示方式（液晶、有機EL (OLED)、電子ペーパー、LEDアレイ）
　1-2　アクティブマトリクス (AM) 駆動方式（なぜTFTが必要なのか）

2．薄膜トランジスタ (TFT) の基礎知識
　2-1　TFTの動作原理（電界効果トランジスタ）
　2-2　TFTのデバイス構造
　2-3　TFTの基本的な電流・電圧特性

3．最新のAM-FPDが要求するTFT
　3-1　AM-FPD用TFTの歴史（水素化アモルファスシリコン、低温ポリシリコン）
　3-2　最新のAM-FPDをターゲットにした各種特性のベンチマーク
　3-3　とくに大判AM-FPDが要求するTFT性能
　3-4　とくに自発光の有機EL (OLED) ディスプレイが要求するTFT性能

4．酸化物半導体TFTの基礎知識
　4-1　酸化物半導体TFTの長い歴史（誰が一番初めに挑戦した？）
　4-2　酸化物半導体TFTの復興と勃興
　4-3　酸化物半導体の基礎物性
　4-4　酸化物半導体TFTの基礎特性と特徴

5．酸化物半導体TFTを用いるFPDの研究開発の経緯
　5-1　製品化に至る普及戦略とシナリオ（研究人口戦略と知財戦略）
　5-2　普及に貢献したプレイヤー（どの国が主導したか？）
　5-3　プロトタイプFPDの開発経緯
　5-4　続々と市場投入される製品FPD（Apple製品に多し!）

6．酸化物半導体TFTに残る技術課題と将来展望
　6-1　 解決すべき深刻な技術課題
　6-2 　技術課題が解決したら何ができるのか

7．まとめ