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成果報告書詳細
管理番号20170000000481
タイトル平成22年度ー平成28年度成果報告書 次世代グリーン・イノベーション評価基盤技術開発 次世代材料評価基盤技術開発 研究開発項目(1)有機EL材料の評価基盤技術開発
公開日2017/8/29
報告書年度2010 - 2016
委託先名次世代化学材料評価技術研究組合
プロジェクト番号P10029
部署名材料・ナノテクノロジー部
和文要約件名:平成22年度ー平成28年度成果報告書 次世代材料評価基盤技術開発 研究開発項目(1)「有機EL材料の評価基盤技術開発」

 有機EL材料に関し、材料メーカーおよび材料を使って製品化を行うユーザーが共通して活用できる基準素子、性能評価、寿命評価等材料評価手法を確立した。
 素子評価では、材料評価・標準化技術の開発として、ガラス基板において基本性能素子及び高性能単色、白色基準素子作製手順を確立した。照度測定方法による配光測定手法の有効性を示した。
 寿命予測開発では、加速試験による劣化カーブ時定数の電流/温度依存性解析および予測手法を開発し、1/40短期寿命予測手法を確立した。短期寿命予測手法は特許化、解析ソフトの作製を行い、商品化を図った。
 劣化解析技術開発では、種々の非破壊劣化解析技術(SFG分光法、TSC測定法、インピーダンス分光法、ラマン分光法、過渡吸収分光法)を用いて、劣化解析の有効性を示した。また、TADFの高効率材料には非極材電荷状態が存在することを示した。
 フレキシブル基板開発では、独自設計のRoll to Roll連続フレキパネルの試作設備を導入し、Roll to Rollプロセス作製手法を確立した。多段階塗布技術による塗布膜厚不均一の解決、真空中の効果的な静電気対策を施し、静電気による歩留まり低下を解決し、ガラス基準素子と同等の初期発光特性を有するフレキパネルの試作と材料評価技術を確立した。実デバイスに即した基礎物性評価、シミュレーション、機械負荷試験を連携させることにより、素子構造と材料の最適な設計指針が得られることを実証した。機械特性評価の知見を活かしてJEITA規格(ETー4501)策定に貢献した。
 バリア評価技術開発では、水蒸気透過率10eー6g/m^2/dayレベルのバリア性能評価法確立し、国際標準化した。参照試料による装置校正手法を開発し、特許取得した。素子寿命判定に必要なバリア性能の定量評価技術を確立した。接着材評価技術を確立し、消光開始時間の推定を可能にした。水蒸気起因の素子劣化メカニズム・消光原因を推定し、整合性のある試験結果を示した。
 有機EL材料に関わる照明環境の生理的・心理的効果の評価技術の開発では、空間輝度分布測定法(LーCEPT)により、波長特性・配光特性を効果的に記述するパラメータを抽出し検証した。照明下での対象物の視認性評価やアンケート等による心理的評価、心拍変動解析や脳波、および眼電図による生理的評価を行い、照明環境を特徴付ける評価手法を開発した。評価では、照明による休息効果への影響、有機EL照明下での心拍数減衰効果、照明による精神運動性覚醒度への影響、青色照明による覚醒促進作用、有機EL光源を直視しても眩しさが少ないこと等を見出した。また、照明用の有機ELスペクトルと材料・素子構成との関係を評価する手法を開発した。
 対外発表においては、計100件以上、国内外の招待講演も平成25年度以降で15件に及び、本開発成果に対する高い評価の表れと考えている。
 最終目標としてのユーザーとの“共通のものさし”を達成すべく、オープン/クローズ戦略に則って特許出願を推進した。
 実用化に向けた取り組みでは、試験評価の実績から各組合員の事業化推進に大きく貢献しており、CEREBA拠点活用の継続、技術・ノウハウも引き続き活用される。
 一部の評価技術の外部移管は完了し、残りの評価技術についても外部移管実施に向けて検討中である。
英文要約Title:Development of Fundamental Evaluation Technology for Next-generation chemical Materials (1)Development of Fundamental Evaluation Technology for OLED materials (FY2010-FY2016) Final Report

About the OLED material, we developed material evaluation method such as reference devices, performance evaluation, OLED-life time prediction, etc.
At the device evaluation, production technology method of standard evaluation mono-color cells, high-performance mono-color cells and multi-photon emission type white standard cells based on glass substrate were established as OLED material evaluation and development of evaluation technology. Availability for technique of spatial distribution of emitted intensity using irradiance measurement method was proved.
 At the development of OLED-Life time prediction method, we analyzed the current-temperature dependence of the luminous degradation curve time constant by accelerated aging test, and the method of OLED-Life time prediction at a short test-time of 1/40 was established.
At the development of degradation analysis technology, various method of non- destructive analyses such as SFG, TSC, the impedance spectroscopy, the Raman spectroscopy, TAS works on effectively to clarify the degradation mechanisms of the OLEDs.
At the development of flexible film substrates OLED, we developed flexible OLED fabrication with fully R2R process by introducing equipment for prototyping original design. And we succeeded in production of flexible OLED panel that has the same initial characteristics as the reference device of the glass substrate. “Evaluation of fundamental physical properties suitable for actual devices”, “simulation” and “mechanical stress test” cooperation proved that we can obtain optimum design guidelines for device structure and materials.
A reliable technique for evaluating barrier films in terms of the water vaper transmission rate (WVTR) was achieved at a level of 10e-6 g/m2/day at 40°C and 90%RH. Such achievement contributed to the international standardization on several barrier evaluation methods. A unique calibration method for several barrier evaluation systems has been developed using our reference films. An evaluation technique for adhesives has also been developed in order to predict the growth of side edge quenching and dark spots. Fine region analysis method for a quenching mechanism of OLED by ingress water vapor was performed.
As the development of evaluation technology for the physiological and psychological effects in the OLED lighting space, parameters for describing characteristics of wavelength and light distribution effectively were extracted and verified by using “L-CEPT”. A method to characterize the OLED lighting was developed such as physiological evaluation (visibility tests under the lighting, questionnaires and so on), psychological evaluation (heartbeat fluctuation analysis, brain waves and electrooculograms).
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