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有機 EL 書籍

No.1495

★“次世代の大型有機EL-TV”“生活用高性能照明”を実現化する手引き書

★類書にない「各社の事業化戦略」 「研究開発状況」を盛り込んだ乗り遅れないための一冊

有機EL技術開発最前線
- 高輝度・高精細・長寿命化・ノウハウ集 -

〜材料/信頼性/量産/回路/大型化/フレキシブル化/視覚への影響〜

The forefront of organic EL technology development

発刊 2008年10月31日  体裁:B5判 上製本 406頁   定価 80,000円(税抜)

■ 本書のポイント

○ 高輝度/高効率化

・発光材料、キャリア輸送材料、低分子有機EL材、有機アロイ化、低駆動電圧化

・フレキシブル青色有機EL素子、ハイブリッド材料、電極・透明導電膜・TFT作製技術

・ITO薄膜、基板衝撃、低ダメージ、小型/大型パネル駆動方式と回路設計、耐久性を向上させる取り組み

○ 高精細/長寿命化

・光取り出し効率向上技術、光学モード分布、表面プラズモン活用、有機EL素子の劣化解析と評価

・インピーダンス法劣化解析、原因特定、ディスプレイ用ガスバリア性フィルム

・有機EL用水分ゲッターシート、有機EL封止剤,捕水剤,封止の現状

○ ディスプレイ/光源/視覚

・有機EL製造における量産技術と課題、有機EL製造装置、有機ELの精密塗布
 
・ 有機EL用クリーンルーム、パターニング、 ディスプレイ・大型化・白色有機ELパネル

・フレキシブル、カラー化方式、韓国アクティブ型、携帯電話用、有機ELテレビ、CCM方式

・有機ELの視覚、画質、人間工学、主観的な画質、動画ボヤケ、視覚疲労

 < これまでの10年、そしてこれからの10年  監修より >
            

 本書籍は一般的な解説を目的とせず、これからの10年を見据えた技術、有機ELが抱える本質的な課題を打破する為の技術に焦点を絞った書籍企画である。
  第1章は、これまでの10年の開発経緯を振り返えり、有機ELディスプレイの基本性能と高性能化、現状と将来展望を概説する。第2章〜第4章では有機ELの輝度・ 効率・耐久性の向上に不可欠な「新材料技術」に焦点を当て、発光材料、キャリア輸送材料、電極材料の現状と新規技術を紹介する。第5章、第6章は有機ELの最大の課題である「信頼性向上化技術」に焦点を当て、"耐湿・防湿技術"および"信頼性の評価技術"を紹介する。第7章では高効率化・低消費電力化における「光取り出し効率向上技術」に焦点を当て、有機ELの光学的効果について理論解析を詳しく紹介している。今後、開発が急速に進むと予想される「フレキシブル化技術」は第8章にまとめた。
 第9章、第10章は市場拡大の基盤技術であるTFTアクティブ駆動技術に焦点を当て、高輝度化、高精細化、大型化の観点からT FT回路技術および駆動方式について述べている。これらの要素技術を踏まえ、第11章、第12章ではそれぞれ「量産化技術」「応用技術」「技術戦略」など現実課 題について、産業界における開発現場の生きた情報を提供している。最後の第13章は「有機ELディスプレイの視覚・生体への影響」について論じている。語りつ くされた既存ディスプレイとは異なり、有機ELの視覚・生体影響に関する情報はこれまで皆無であった。本書では極めて有益な議論が展開されている。今後10年、 情報ディスプレイが継続的に進化する為の次世代デバイスとして、有機EL開発が向かうべき方向を得る為に、読者に有益な情報が提供できれば幸いである。

                                  
                                      金沢工業大学 三上 明義
■ 執筆者(敬称略)
金沢工業大学
出光興産(株) 
大阪大学
名古屋大学大学院
三重大学
北陸先端科学技術大学院大学
九州大学 
東洋インキ製造(株) 
東京工芸大学
名古屋工業大学
名古屋工業大学
信州大学
日本先端科学(株)
三容真空工業(株)
東京工芸大学
東京工芸大学
(株)スリーボンド
ダイニック(株)
双葉電子工業(株)
大日本印刷(株)
三上 明義
遠藤 潤
大森 裕
森 竜雄
久保 雅敬
松島 敏則
安達 千波矢
鳥羽 泰正
内田 孝幸
青木 純
前田 真之介
市川 結
橋本 定待
小川 倉一
星 陽一
内田 孝幸
椙尾 孝司
大山 兼人
鶴岡 誠久
松井 茂樹

(株)東レリサーチセンター
大阪府立大学      
大阪府立大学    
京都産業大学          
東京工業大学
理化学研究所        
産業技術総合研究所    
産業技術総合研究所    
九州大学
トッキ(株)
日立プラントテクノロジー(株)
中外炉工業(株)
コダック(株)
SAMSUNG SDI Co., Ltd.
東北デバイス(株)
セイコーエプソン(株)
富士電機アドバンストテクノロジー(株)
成蹊大学
大塚電子(株)

宮本 隆志
内藤 裕義
岡地 崇之
坪井 泰住
細野 秀雄
岡本 隆之
八瀬 清志
三崎 雅裕
服部 励治
松本 栄一
平田 順太
近藤 尚城
米田 清
松枝 洋二郎
井口 弘文
飯野 聖一
木村 浩
窪田 悟
江南 世志


■ 目 次
(クリックするとご覧になりたい章の項目に移動します)

第1章
:はじめに 〜有機ELの現状と将来展望〜

第2章:高輝度、高効率、耐久性を向上するための発光材料技術
第3章:高輝度、高効率、耐久性を向上させるためのキャリア輸送技術
第4章:高輝度・高精細・長寿命化を支える電極・透明導電膜
5章:耐湿・防湿性向上技術
第6章:劣化解析と評価法
第7章:光取り出し効率向上技術
第8章:有機ELの高輝度・高精細化を実現するためのTFT作製技術
第9章:フレキシブル有機ELディスプレイの開発動向とその特性(偏光EL)
第10章:小型/大型パネルにおける駆動方式と回路設計
第11章:有機EL製造における量産技術と課題対策
第12章:有機ELによる応用開発 〜技術動向と高輝度・高精細・長寿命化〜
第13章:有機ELディスプレイの視覚、画質、人間工学的評価
第1章 はじめに 〜有機ELの現状と将来展望〜 

 ・歴史、展望
 ・各章概論
 ・期待
 ・有機EL技術の現状と課題

  第2章:高輝度、高効率、耐久性を向上するための発光材料技術  

第1節 低分子有機EL材料の研究開発動向と今後の技術的課題

はじめに

1. 蛍光材料の開発動向

2. りん光材料の開発動向

3. 自社材料の研究開発動向
 3.1 正孔材料の改良
 3.2 青色ホスト材料の開発
 3.3 純青色ドーパント材料の開発
 3.4 緑色発光材料の開発
 3.5 赤色発光材料の開発
 3.6 蛍光型3波長白色素子の開発

おわりに


第2節 π共役ポリマー系材料による有機ELと応用

はじめに

1.発光原理と素子構造

2.π共役ポリマー系材料の特徴

3.白色発光有機EL素子への応用
 3.1 白色発光素子の構成
 3.2 発光特性と発光波長のチューニング

4.今後の展開


第3節 有機EL材料の有機アロイ化と膜経時特性

はじめに

1.有機アロイの定義

2.有機アロイ膜の実際
 2.1 正孔輸送性有機アロイ膜の作成とその膜の経時特性
 2.2 正孔阻止性有機アロイ膜の作成とその膜の経時特性

3.有機アロイ膜の応用に向けて

まとめ


第4節 ゾルゲル法による有機/無機ハイブリッドEL材料の合成と応用

初めに

1.π共役高分子とシリカとのハイブリッド

2.ポリアリーレンビニレンとシリカとのハイブリッド

3.ポリチオフェンとシリカとのハイブリッド

4.ポリフルオレンとシリカとのハイブリッド

5.π共役高分子/シリカハイブリッドの薄膜化

6.ハイブリッドを用いる発光分子の孤立分散

7.ハイブリッドを用いる積層化

終わりに
       

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 第3章:高輝度、高効率、耐久性を向上させるためのキャリア輸送技術 

第1節 低駆動電圧化のための材料・デバイス設計

初めに
1.P-I-N型有機EL素子
2.エネルギー準位の整合による有機EL素子の低駆動電圧化
3.ヘテロ接合界面の混合による有機EL素子の低駆動電圧化
終わりに


第2節 正孔注入材料、正孔輸送材料

1.正孔注入材料
2.正孔輸送材料


第3節 フレキシブル青色有機EL素子のキャリア注入

はじめに

1. フレキシブル青色有機EL素子

2. フレキシブル透明青色有機EL素子

3. 青色有機EL素子の高効率化へのアプローチ
 3.1 光取り出し効率
 3.2 縦型色変換方式と横結合型色変換方式

まとめ


第4節 新規正孔注入層を用いた有機EL素子の低駆動電圧化

はじめに

1.P3HT混合LB膜の正孔注入特性

おわりに


第5節 高いホール阻止能を有する新規電子輸送材料

はじめに  

1.ピリジン複合化した電子輸送材料
 1.1 オキサジアゾール系
 1.2 トリアゾール系

まとめ

第6節 PEDOTの評価と有機デバイス応用

はじめに

1.PEDT/PSSの特性と構造

2.PEDOT/PSSの開発経緯

3.有機ELにおけるPEDT/PSSの特性

4.良好な製膜性を有するのはなぜ?

5.PEDOT塗工技術〜インクジェットで塗工するための粘度調整・コート剤

6.インクジェット以外のパターン形成法

7.透明性と導電性の両立

8.酸化安定性,耐湿性,耐光性安定性における考察

9.PEDT/PSSの電圧付加時の劣化について

10.特性改善のために適用可能な添加バインダー

11.ITO代替〜モノマーと酸化剤の直接重合

12.ITO代替〜PEDOT/PSS Clevious PH 500

13.溶剤系 PEDOT/PSS

14.その他PEDO /PSS関連

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第4章:高輝度・高精細・長寿命化を支える電極・透明導電膜  

第1節 有機EL用ITO薄膜形成技術

はじめに

1.有機ELの代表的構造

2.有機EL用ITO膜への要求性能と対応
 2.1 表面平滑性,低抵抗化,結晶性の制御
 2.2 仕事函数

3.ECRプラズマによる平滑性・仕事函数の同時制御

4.今後の展望


第2節 低ダメージスパッタ法による有機EL膜上へのITO膜の成膜技術

はじめに

1.ターゲットから放出される2次電子衝撃によるダメージ

2.ターゲットから放出される酸素負イオンによる基板衝撃

3.反跳ガス原子および高エネルギースパッタ粒子による基板衝撃

4.プラズマ中の荷電粒子による基板衝撃

第3節 有機EL透明導電膜の要求特性と作製方法
      ボトム/トップエミッション,透明有機ELに用いるTCOs

はじめに

1. 透明有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子とその応用

2. トップエミッション,透明有機EL素子のための透明導電膜の仕事関数

3. 低ダメージな透明導電膜の作製技術

まとめ

                                                 目次まで戻る

第5章:耐湿・防湿性向上技術 

1節 有機EL封止剤の特性と使用法

はじめに

1. シール材に求められる特性

2. 紫外線硬化性樹脂とは

3. 有機EL用シール剤

4. 有機EL用シール剤の今後の課題

5. 固体封止について

まとめ


第2節 有機EL用水分ゲッターシート

はじめに

1. ダークスポットの拡大・成長

2. 乾燥材の種類

3. ダイニックのシート状乾燥材「HGS」

4. 水分ゲッターシート「HGS」の吸湿特性

5. 水分ゲッターシート「HGS」の酸素吸着特性

6. 極薄型乾燥材「SA」

おわりに


第3節 捕水剤の開発動向と今後の展開

はじめに

1. 捕水剤の開発動向
 1.1 捕水剤の種類と機能
 1.2 シート状捕水剤の開発動向
 1.3 OleDry?の特徴と機能
  1.3.1 OleDry?の水分吸着能力
  1.3.2 OleDry?によるダークスポット抑制効果
  1.3.3 塗布量と保存寿命の改善効果
  1.3.4 OleDry?の電気的,光学的特性に及ぼす影響
  1.3.5 OleDry?の応用

2. 今後の展開
 2.1 薄膜封止の現状と課題
 2.2 捕水剤の役割と今後の展開

第4節 有機ELディスプレイ用ガスバリア性フィルム

はじめに

1. 透明蒸着フィルム概論

2. 透明蒸着フィルムの製造方法

3. OLEDディスプレイ用ガスバリア性フィルムの最新技術
 3.1 ホローカソード方式イオンプレーティング法
 3.2 プラズマCVD法

おわりに


                                                 目次まで戻る

 

第6章:劣化解析と評価法 

第1節 有機EL素子の高温保存劣化解析と評価法

はじめに

1. 素子構造変化を捉える - Backside SIMS -
 1.1 SIMS(二次イオン質量分析)
 1.2 Backside SIMS

2. 有機EL素子のBackside SIMSによる解析例
 2.1 高温保存時の層構造変化@(HTM)
 2.2 高温保存時の層構造変化A(EIM)

おわりに


第2節 インピーダンス法を用いた有機ELデバイスの劣化解析

はじめに

1. インピーダンス(IS)分光

2. 等価回路

3. 移動度評価

4. トラップ分布評価

おわりに

第3節 有機EL素子の劣化原因の特定

はじめに

1. 分光エリプソメトリー
 1.1 分光エリプソメトリーとは
 1.2 測定法

2. PtOEP有機EL素子での測定例

3. 解析と素子の評価

4. 燐光寿命測定による劣化原因の確認

おわりに

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第7章:光取り出し効率向上技術 

1節 有機ELの光学シミュレーション解析と光取り出し効率の向上化技術

はじめに

1. 有機ELの光学的効果

2. 光学モード分布と解析手法

3. 素子構造と発取り出し効率

4. 光取り出し効率の向上化技術
 4.1 マイクロレンズ方式
 4.2 回折格子方式
 4.3 フォトニクスアレイ方式
 4.4 マイクロキャビティ方式
 4.5 高屈折率基板と光散乱層の複合方式 
 4.6 低屈折率層方式
 4.7 メサ型基板方式
 4.8 横伝搬型色変換方式

まとめ


第2節 有機ELの光取り出し効率の向上のための表面プラズモンの活用

はじめに

1. 表面プラズモンとは

2. 励起蛍光分子から表面プラズモンへのエネルギー移動

3. プラズモニック結晶による光取り出し効率の向上

4. 高指向性有機EL素子

おわりに

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第8章:有機ELの高輝度・高精細化を実現するためのTFT作製技術 

第1節 a-Si:Hよりも一桁高い移動度をもち低温形成できる
       透明アモルファス半導体とそのTFT応用の急速な進展

1. 研究の動機と経緯

2. 透明アモルファス酸化物半導体(TAOS)

3. 透明電界効果型トランジスタ

4. 電子デバイスへの応用

5. a-IGZO−TFTの裾状態の解明

6. これからの課題

                                               目次まで戻る

第9章:フレキシブル有機ELディスプレイの開発動向とその特性(偏光EL) 

はじめに

1.偏光EL素子

2.偏光EL素子の作製方法

3.摩擦転写法

4.摩擦転写法による偏光EL素子の作製方法
 (1)ポリフルオレン摩擦転写膜
 (2)ポリフルオレン摩擦転写膜による偏光EL素子

おわりに

                                               目次まで戻る

第10章:小型/大型パネルにおける駆動方式と回路設計 

はじめに

1.電圧プログラム法

2.基本原理

3.閾値電圧設定法

4.電圧書込法

5.移動度補償法

まとめ


                                               目次まで戻る

第11章:有機EL製造における量産技術と課題対策 

第1節 有機EL製造の量産技術と課題対策

はじめに

1.有機ELデバイス構造

2.有機ELの製造工程

3.有機ELの製造課題

4.有機EL量産製造技術
 4.1 有機EL量産装置の構成
 4.2 基板平坦化・洗浄技術
 4.3 基板前処理技術
 4.4 有機材料の成膜技術
  (1)真空度 (2)蒸発特性 (3)蒸発源 (4)長時間安定成膜化 (5)膜厚均一化
 4.5 金属材料の成膜技術
  (1)金属材料の蒸着特性 (2)蒸着方法 (3)透明導電膜
 4.6 マスクパターニング技術
  (1)アライメント方法 (2)膜ボケ対策 (3)マスクの熱膨張対策
  (4)マスクの再利用 (5)マスクレス化
 4.7 封止技術
  (1)ガラス封止 (2)全面封止 (3)膜封止

5.製造装置への要求


第2節 有機EL用クリーンルームの汚染対策と空調システム

はじめに

1.有機ELに対する汚染の影響

2.クリーンルーム内有機物の挙動

3.クリーンドライ空調システム

4.超低露点空気の生成と供給

5.超低露点空気生成時におけるケミカル成分除去

6.局所ドライ化

終わりに


第3節  有機ELの精密塗布について

はじめに

1.フローリアの特長、仕様
 1.1 装置の特長
 1.2 装置の基本仕様

2.概要
 2.1 装置の基本構成
  1)ダイ走行・昇降機構
  2)スロットダイ
  3)ギャップセンサー
  4)基板吸着機構
  5)ダイ先端洗浄機構
  6)塗工液供給ポンプ・タンク
  7)自動ゼロセット機構
  8)制御システム・制御ソフト
 2.2 装置の動作
  1)基板セット
  2)基板厚み変動測定
  3)塗工
  4)ダイ先端洗浄

3.スロットダイの塗工方式分類と塗工理論
 3.1 コーティング理論と塗工条件の決定
 3.2 塗工方式の分類比較

4.FLOLIA 2000 COATER SYSTEM 設備構成(図4参照)

5.OLEDプロセスにおけるFLOLIA適用範囲

おわりに

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第12章:有機EL製造における量産技術と課題対策 

第1節 有機ELディスプレイの課題と高性能・長寿命のための作製技術

はじめに

1. 有機ELデバイスの構造と動作原理
 1.1 有機ELデバイスの基本構造
 1.2 有機ELデバイスの動作原理

2. 有機ELデバイスの3つの構造

3. 有機ELディスプレイの3つのカラー化方式
 (1) RGB塗分けによるカラー化の方式
 (2) WOLED+CFによるフルカラー化の方式
 (3) CCMを用いたフルカラー化の方式

4. 有機ELディスプレイの輝度・寿命向上に向けての2つのアプローチ

5. AMOLEDフルカラー有機ELディスプレイでの2つのTFT基板技術

6. ローコストOLED蒸着装置

おわりに

第2節 アクティブ型有機ELの開発と韓国における技術動向

1. 韓国におけるアクティブ型有機ELディスプレイの開発動向

2. 有機ELディスプレイ用TFT基板製造技術

3. 有機ELパターニング技術

4. 回路設計・駆動技術

5. 今後の展望

第3節 白色有機ELパネルの開発とその応用

1. 開発の経緯

2. 有機ELを取り巻く現状と問題点

3. 白色有機ELへのアプローチ

4. 半導体技術をベースとした低コスト高歩留まりの実現

5. 安定した特性維持に向けた要素技術

6. 目標とする製品とその応用

7. 光源としての白色有機EL

おわりに

第4節 有機ELディスプレイにおける技術動向

はじめに

1.有機ELディスプレイの製造手法
 1.1 バックプレーン技術
 1.2 OLED材料と製膜技術

2.商品化されたアクティブ型有機ELディスプレイ
 2.1 携帯電話用ディスプレイ
 2.2 有機ELテレビ

3.ディスプレイ以外の応用

4.有機ELディスプレイの今後
 4.1 有機ELが目指すべき道
 4.2 大型化への可能性

おわりに

第5節 CCM方式による有機EL技術動向

はじめに

1.フルカラー技術比較

2.Advanced-CCM技術
 2.1 Advanced- CMMのコンセプト
 2.2 成膜の簡略化
 2.3 Advanced-CCM 技術
 2.4 AM駆動  2.8インチQVGAプロトタイプパネル

おわりに


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第13章:有機EL製造における量産技術と課題対策 

第1節 有機ELディスプレイの画質

はじめに

1.OLEDディスプレイの表示特性

2.OLEDディスプレイの主観的な画質

まとめ

第2節 液晶ディスプレイに求められる動画・視覚特性とその評価方法

はじめに

1.動画のボヤケの原理

2.動画ボヤケ(MPRT)の測定と評価方法

3.ELパネルの動画応答曲線

4.CSFを用いた動画特性の評価方法

5.輝度を損なわずに動画ボヤケを抑制する方法

おわりに



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 有機 EL ディスプレイ