成果報告書詳細
管理番号20110000001325
タイトル*平成22年度中間年報 次世代大型有機ELディスプレイ基盤技術の開発(グリーンITプロジェクト)
公開日2011/8/30
報告書年度2010 - 2010
委託先名長州産業株式会社 株式会社島津製作所 JSR株式会社 大日本スクリーン製造株式会社 日立造船株式会社 ソニー株式会社 東芝モバイルディスプレイ株式会社 シャープ株式会社 住友化学株式会社 出光興産株式会社 独立行政法人産業技術総合研究所
プロジェクト番号P08011
部署名電子・材料・ナノテクノロジー部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等
(1)研究開発項目【1】「低損傷大面積電極形成技術の開発」(執筆担当:長州産業様)
・今年度は、有機ELディスプレイ用電極の低損傷大面積製造プロセスの確立に向け、低損傷電極作製技術の手段と方向性を明確にした。
・電極性能に関して、低シート抵抗かつ低可視光損失な材料および構造の候補を絞ることで、ミラートロンスパッタ方式を用いた低温かつ低ダメージな成膜手法にて、マグネトロンスパッタや他対向ターゲットスパッタの他方式に勝る低抵抗率が得られた。
また、電極構造の工夫により、低シート抵抗かつ低可視光損失を実現し、電極性能の最終目標値達成に目処をつけた。電極構造の工夫は他方式でも検討されているが、ミラートロンスパッタ方式を用いることで、光学的性能は他方式と同一性能を得ながら、低抵抗性能では、薄膜域で顕著なアドバンテージを得ることが出来た。
この結果は、パネルの低消費電力化の実現に向けた非常に大きな成果である。
・低損傷に関して、透明電極を有機膜上にスパッタを用いて成膜する場合、成膜時に発生する電子・荷電粒子・中性粒子などが有機膜へ損傷を与える。この損傷因子の存在を定量化することは非常に重要であり、損傷因子を特定することは低ダメージ化を実現する為には重要な作業である。損傷因子の定量化・特定を解決するツールとして、ラングミュア・プローブを導入した。本プローブ法を用いて、プラズマ解析を実施し、ミラートロンスパッタ方式におけるプラズマ状態の把握を行った。結果、電子・荷電粒子の封じ込めが出来ていることを確認した。
また、磁場強度・磁気回路の違いによるプラズマ検証も着手した。
プローブ法では真空室内の環境変化により、プラズマが不安定となり、測定値が変動することがわかった。このプラズマ不安定要素を特定し、安定した測定が実現可能となった。
電極成膜時のダメージ評価を行うにあたり、有機成膜後の基板を大気曝露することによるダメージを除くことが重要であることがわかった為、既存の電極成膜検証装置に、真空一貫で有機膜成膜が可能な設備を導入した。
・素子ダメージ評価に関して、光学的手法および電気的評価手法を導入した。
・大型化に関して、マグネット配置と磁気回路の最適化により、大型化が見込める結果を得た。
また、電極成膜検証装置を用い実基板(200mmx300mm)への成膜を行い、発光パネルを作製した。この発光パネルを「FPD International 2010」に出展し、大勢の業界関係者へ成果アピールを行った。
英文要約Title: Development of Basic Technology for Next-generation Large-screen Organic Light-emitting Diode Displays (Green IT Project) (FY2008-FY2012) FY2010 Annual Report
 The development project named "Development of Basic Technology for Next-generation Large-screen Organic Light-emitting Diode Displays (Green IT Project)" started in fiscal year 2008. Main theme of this project are as follows. 1) Development of less damage electrode deposition technology. 2) Development of transparent sealing technology. 3) Development of thin organic layer fabrication technology. 4) Simulation of productivity for large-size display manufacturing.
1) The "Mirrortron Sputtering" was investigated to deposit electrode material with less damage on organic LED layer under room temperature condition. The resistance and optical transmittance of transparent electrodes fabricated by this method showed superior quality compared to that fabricated by conventional Sputtering method. By using Langmuir probe method, it was revealed that the collision of charged particles to substrate was prevented during mirrortron Sputtering.
2) Transparent desiccant material and passivation film deposition techniques were investigated as the sealing technology for a large size panel. It was obtained that modified desiccant material showed high transparency in visible region (less than 10-4 of extinction coefficient) and kept the transparency after absorption of moisture. Transparent passivation film fabricated by Surface Wave Plasma (SWP)-CVD showed high barrier performance (1x10-6 gm-2d-1 in water vapor permeability) and high uniformity (less than 2.5% of thickness distribution and less than 0.6% of reflective index distribution on a 10 X10 inch substrate so far).
3) Both printing and evaporation techniques for thin organic LED layer deposition were investigated for large size panel preparation. Organic LED devices fabricated by newly developed printing process showed comparable performance compared to that fabricated by spin-coating method. Less than 5% of thickness distribution was obtained in substrate with the size of 20 cm x 20 cm. Cell - type manufacturing system with Planar Source evaporation using organic LED material was investigated for large size panel. High film thickness uniformity within 3% could be obtained for deposited film on a 730 X 920 mm substrate. Over 40% of material yield was obtained by using this system.
4) Factors for reduction of the power consumption and processability of a large size organic LED panel were investigated. It was revealed that OLED cell performance was improved approximately 30% by fabricating a passivation layer with the thickness of 2 micrometer. It was revealed that internal stress of the transparent-top-electrode which causes degradation of OLED cell performance can be controlled by the preparation speed of electrode. Taking into account these low-damage fabrication process effects, it was revealed that power consumption of 80W or less could be expected for 40 inch OLED panel.
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