商品コード：
RLB100150
有機ELハンドブック
販売価格(税込)：
62,700
円
ポイント：
0
Pt
■体裁:A4版430頁上製
■発刊:2004/06/30
■ISBNコード:4-89808-048-0
【監修】
筒井 哲夫/九州大学
【編集委員長】
城戸 淳二/山形大学
【編集委員】
大森 裕/大阪大学
小田 敦/有機エレクトロニクス研究所
楠本 正/出光興産
佐藤 佳晴/三菱化学科学技術研究センター
柴田 賢一/三洋電機
【執筆者】(執筆順・敬称略)
谷 千束/アストロデザイン
増田 淳三/アイサプライ/スタンフォード・リソース・ジャパン
K. Allen iSuppli /Stanford Resources
飯野 聖一/セイコーエプソン
豆野 和延/三洋電機
斉藤 伸郎/三洋電機
平形 吉晴/半導体エネルギー研究所
納 光明/半導体エネルギー研究所
辻村 隆俊/日本アイ・ビー・エム
鬼塚 理/TDK
宮寺 敏之/パイオニア
内藤 裕治/スタンレー電気
三宅 徹/大日本印刷
谷口 彬雄/信州大学
市川 結/信州大学
大森 裕/大阪大学
米田 清/有機エレクトロニクス研究所
上村 強/東芝松下ディスプレイテクノロジー
梶井 博武/大阪大学
川島 進吾/NECエレクトロニクス
下田 達也/セイコーエプソン
堀江 賢一/スリーボンド
R.J.Visser/VITEX systems
河村祐一郎/科学技術振興機構
小田 敦/有機エレクトロニクス研究所
岸上 泰久/松下電工
脇本 健夫/旭硝子
細川 地潮/出光興産
坂本 正典/東京理科大学
松本 敏男/アイメス
菊地 博/アルバック
柳 雄二/トッキ
半田 晋一/大日本印刷
松本 栄一/トッキ
立川 智之/大日本印刷
西尾 佳高/三洋電機
栄田 暢/出光興産
鈴木 譲治/有機エレクトロニクス研究所
城戸 淳二/山形大学
佐藤 佳晴/三菱化学科学技術研究センター
酒井 俊男/出光興産
榎田 年男/東洋インキ製造
宮崎 浩/新日鐵化学
内田 学/チッソ
柴田 賢一/三洋電機
浅田 秀樹/日本電気
※執筆者の所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。
【企画趣旨】
1987年にイーストマンコダック社が積層構造で高効率、高輝度の有機EL素子を実現してから15年あまりが経ちました。
その間、研究がめまぐるしい速さで進み、当初難しいとされていたフルカラー動画対応も今では40インチのテレビが発表されるまでになっております。
この「有機ELハンドブック」は、今までにない各アプリケーション向けの専門技術を総合的な形でハンドブックにまとめたものです。
今までも有機ELを取り扱った出版物はありますが、今回の企画は実用化にあたって重要となるアプリケーション側の意見を基に「使用目的からそれを実現するための専門技術」をコンセプトと、大画面・高画質・軽量化などの機 能面を柱としたニーズ重視の出版物を作ることとしています。
市場ニーズが高まる今日、本書は必ずや今後のさらなる技術発展に寄与できることでしょう。
対象読者としては、有機ELディスプレイ設計・開発者、関連部品・材料メーカー技術者が中心となりますが、製造担当工程以外の前後工程を知りたい方、また幅広い分野で使用可能な有機ELを活用検討されているアプリケーション側の方々も読者の範疇に入ると思われます。
【目次】
第1章 ディスプレイトレンド
第1節 ディスプレイトレンド
1. 情報通信メディアの動向
2. 国際産業構造の変化と日本の産業戦略
3. 技術の革新とディスプレイビッグバン
4. ディスプレイの発展推移と将来展望
5. 有機ELへの期待
第2節 ディスプレイビジョンとロードマップ
1. ディスプレイ市場動向
1.1 FPDの世界市場
1.2 液晶パネルと有機ELの比較
1.3 用途別マーケット
1.3.1 携帯電話
1.3.2 ディジタルスチールカメラ
1.3.3 車載用ディスプレイ
1.3.4 テレビジョン
2. ディスプレイマーケットへの展望
2.1 有機EL製造の現状
2.2 主要な戦略的課題
2.3 結論と将来方向
第3節 ディスプレイ用途と要求スペック
1. ディスプレイ市場の俯瞰とニーズ
2. 使用環境
3. ディスプレイ応用製品のスペック
3.1 モバイル用途
3.2 車載用途
3.3 テレビ用途
4. まとめ
第2章 有機ELの応用の実際
第1節 携帯情報端末への応用
1. デジタルカメラ用フルカラーディスプレイ
2.1 はじめに
2.2 RGB塗分け法によるフルカラーディスプレイ
2.2.1 RGBデバイスの開発
2.2.2 RGB塗分けディスプレイの諸特性
2.3 カラーフィルタ法(白色有機EL)によるフルカラーディスプレイ
2.3.1 白色デバイスの開発
2.3.2 カラーフィルタ法によるディスプレイの諸特性
2.4 まとめ
第2節 テレビへの応用
1. トップエミッション型アクティブマトリクスディスプレイ
1.1 はじめに
1.2 有機EL素子構造
1.3 アクティブマトリクスディスプレイの特徴および構造
1.4 駆動方法
1.5 有機ELディスプレイ製造技術
1.6 その他アプリケーションへの展開
2. a-Si TFT駆動アクティブマトリクスディスプレイ
2.1 TFTオン電流問題の克服
2.1.1 TFTオン電流の設計上制約について
2.1.2 トップエミッション構造による設計制約の緩和
2.1.3 アモルファスシリコン形成手法によるモビリティ向上
2.2 TFT特性変動問題の克服
2.2.1 TFT特性変動の設計上での制約
2.2.2 電流集中型TFT特性劣化の解明と解決
2.2.3 TFTの駆動最適化による特性劣化の最小化
2.2.4 有機ELデバイス構造によるTFTストレスの最小化
2.2.5 画素補償回路によるTFT特性変動の吸収
2.3 世界最大20インチ有機ELディスプレイの実現
第3節 車載ディスプレイへの応用
1. カーオーディオ
2.1 はじめに
2.2 カーオーディオ製品用途のディスプレイ比較
2.3 カーオーディオ製品用途の有機ELディスプレイ駆動方法
2.4 カーオーディオ製品用途の有機ELデバイス特性
2.5 有機ELディスプレイ搭載のカーオーディオ製品紹介
第4節 フレキシブルディスプレイへの応用
1. はじめに
2. フレキシブル有機ELの素子構造
3. 封止膜
4. 基板
4.1 表面平滑性
4.2 防湿性
4.3 防湿性の改良
5. フレキシブル有機EL素子の特性
6. フルカラーパネルの試作
7. まとめ
第5節 Lightingへの応用
1. バックライトおよび照明
1.1 はじめに
1.2 バックライト・照明としての有機EL
1.3 バックライトの種類と要求性能
1.3.1 携帯電話用バックライト
1.3.2 デジタルカメラ用バックライト
1.3.3 液晶テレビ用バックライト
1.4 照明の種類と要求性能
1.4.1 照明器具の特性
1.4.2 各光源デバイスの発光効率
1.5 有機ELバックライトの試作例
1.5.1 外形・性能
1.5.2 発光色・輝度
1.5.3 パッケージ
1.5.4 光取り出し効率
1.6 バックライトへの適用の課題
1.6.1 高輝度化・長寿命化
1.6.2 高効率化
1.6.3 薄型化
1.6.4 3波長光源・演色性
1.6.5 コスト
1.7 おわりに
2. 電飾看板
2.1 はじめに
2.2 広告市場
2.3 広告の機 能と効果
2.4 交通広告について
2.5 有機ELの参入について
2.6 おわりに
第6節 光学デバイスへの応用
1. 有機半導体レーザ
1.1 はじめに
1.2 レーザ活性材料
1.3 デバイス構造
1.3.1 導波路型
1.3.2 面発光型
1.4 おわりに
2. POF用通信光源
2.1 はじめに
2.2 ポリマー光集積デバイスへの適用
2.2.1 ポリマー光集積デバイスの構成
2.2.2 有機EL素子の作製と特性
2.2.3 ポリマー基板上への素子作製
2.2.4 画像信号の光伝送
2.4 まとめと今後の展望
第3章 有機ELディスプレイの技術戦略
第1節 有機ELディスプレイの長所と短所
1. 有機ELディスプレイの位置づけでの長所・短所
2. 有機ELディスプレイの広用範囲での長所・短所
2.1 モバイル用途向け中小型ディスプレイ
2.1.1 民生用AV機器
2.1.2 POSやPDAなどの事務管理機器
2.1.3 ゲーム機器
2.1.4 携帯電話機器
2.2 車載用途向け中小型ディスプレイ
2.2.1 カーナビ
2.2.2 インパネメータ
2.3 パソコンモニター用途向け大型ディスプレイ
3. 競合ディスプレイ技術との比較
4. 有機ELディスプレイの中での比較
5. アクティブ型有機ELディスプレイのBack-Planeとの整合性
第2節 強みを活かす技術、課題
1. 高画質化
1.1 はじめに
1.2 色再現性
1.2.1 ディスプレイに求められる色再現性
1.2.2 有機ELの色再現性
1.3 高コントラスト化
1.3.1 暗所コントラストと明所コントラスト
1.3.2 これからの有機ELの課題
1.4 高輝度化
1.4.1 ラスター輝度(全白)とピーク輝度
1.4.2 有機ELディスプレイの特徴
1.4.3 有機ELの課題
1.4.4 その他のアプリケーションで求められること
1.5 動画表示
1.5.1 応答時間
1.5.2 ホールド型表示とインパルス型表示
1.5.3 有機ELディスプレイの動画性能
1.5.4 AM-OLEDの特徴とこれからの課題
1.6 ユニフォーミティ
1.6.1 表示ムラ
1.6.2 その他の課題(焼き付き、色シフト)
1.7 おわりに
2. 動作特性
2.1 有機ELの過渡応答特性
2.1.1 はじめに
2.1.2 ポリ(3-アルキルチオフェン)EL素子の過渡応答特性
1) EL素子の過渡応答特性とキャリア移動度
2) ドーピング効果と過渡応答特性
2.1.3 低分子系EL素子の過渡応答特性
1) ルブレンドープEL素子の応答特性
2) 印加電圧波形による過渡応答の制御
2.1.4 まとめ
2.2 パッシブマトリクスにおける動作駆動技術
2.2.1 駆動面から見たパッシブマトリクス素子
2.2.2 現状の駆動方式
1) 電圧駆動方式
2) 電流駆動方式
3) 寄生容量の放電に関して
2.2.3 課題と今後に向けて
2.3 アクティブマトリクス駆動法
2.3.1 はじめに
2.3.2 AM駆動法の誕生
2.3.3 有機ELのAM駆動法の基礎
1) AM駆動法のメリット
2) AM駆動法の技術課題
2.3.4 OLED素子の構造と特性
1) 有機EL光ダイオードの回路の特徴
2) 低分子材料と高分子材料
3) 光の透過方向
2.4.5 AMによる画素駆動法
1) 画素駆動法の分類
2) アナログ方式
(1)2トランジスタ方式
(2)電圧プログラム方式
(3)電流プログラム方式
(4)カレントミラー方式
(5)発光期間変調方式
3) デジタル駆動方式
(1)面積階調と時分割階調
(2)時分割階調
2.4.6 開発の現状
1) 開発動向
2) 種々の画素駆動回路
3) 大型化に向けて
4) 注目技術(2000年以降)
(1)動画質向上技術
(2)画素劣化への対応
(3)プラスティク基板の採用
2.4.7 おわりに
3. 軽量・薄型化
3.1 封止方式
3.1.1 はじめに
3.1.2 シール剤に求められる特性
3.1.3 紫外線硬化性樹脂とは
3.1.4 有機EL用シール剤
3.1.5 有機EL用シール剤の今後の課題
3.1.6 固体封止について
3.1.7 まとめ
3.2 膜封止技術
3.2.1 Introduction
3.2.2 Experimental Details
1) Barix encapsulation
2) Sample Description
3) Sample Testing
4) Accelerated Aging and Thermal Shock Testing
3.2.3 Results and Discussion
1) Building and testing of a robust barrier structure
and process, results on calsium test samples
2) Encapsulation of OLED bottom emission test samples
3) Top Emission pixels
4) Passive matrix displays
5) Industrialization
3.2.4 Conclusion
4. 高効率化
4.1 リン光素子
4.1.1 有機EL素子の発光効率
4.1.2 リン光材料
4.1.3 ホスト材料とデバイス構造の最適化
4.1.4 三重項-三重項消滅(T-T annihilation)
4.1.5 全リン光性白色デバイス
4.1.6 まとめ
4.2 光取り出し
4.2.1 有機EL素子における光取り出し効率
1) 光取り出し効率の考察
2) 点光源としての発光体の取り扱い
3) 双極子輻射の効果
4) 背面電極による反射干渉効果
5) 光取り出し界面による多重反射干渉効果
6) 光取り出し効率と外部放射強度に関する考察
7) 基板の効果と光伝搬モード
8) その他の効果
4.2.2 光取り出し効率の改善と実際
1) 基板モードの光取り出し
(1)マイクロレンズ構造
(2)散乱・回折構造
2) 外部放射モードの増加
(1)シリカエアロゲル基板の適用
(2)微小共振器構造
(3)高屈折率層およびリフレクタ構造
(4)配向性発光材料
3) 素子内導波モードの抑制・取り出し
(1)散乱・回析構造
4.2.3 まとめ
4.3 低電圧化
4.3.1 ホール注入技術
1) ITOの表面処理
2) 陽極バッファ層
4.3.2 電子注入技術
第3節 ユーザから見た技術、課題
1. 寿命特性
1.1 素子構造
1.1.1 はじめに
1.1.2 有機EL素子構造
1) 素子特性の向上
(1)積層構造
(2)発光色素ドープ型発光層
(3)低電圧化
(4)多元蒸着発光層
(5)リン光素子
2) 光学素子としての最適化
(1) 光の干渉による最適化
(2) その他
1.1.3 アプリケーション違いによる素子構造
1) ドットマトリックスディスプレイ
2) フルカラーディスプレイ
3) アクティブマトリクス駆動
4) 車載用ディスプレイ
5) 携帯電話用ディスプレイ
6) バックライト、照明
7) その他
1.1.4 今後の課題
1.2 材料
1.2.1 低分子材料の進展
1) はじめに
2) 低分子材料の到達値
3) 今後の課題
1.2.2 高分子材料
1) 高分子系有機ELの寿命問題
(1)高分子有機ELの歴史
(2)低分子有機ELの長寿命化の考え方
(3)高分子有機ELの長寿命化の考え方
2) 共役系高分子の発光寿命
(1)共役系高分子の発光寿命
(2)高分子の発光寿命の原因
(3)高分子材料の長寿命化
3) 非共役系高分子の発光寿命
4) 高分子有機ELデバイスの寿命
(1)高分子有機ELデバイスの長寿命化の考え方
(2)界面の課題
(3)ホール輸送材料(HTL)の課題
(4)電極と電荷バランス
6) まとめ
1.3 マルチフォトン素子
1.3.1 マルチフォトン素子の構造と利点
1.3.2 マルチフォトン構造に至る開発経緯
1) 化学ドーピング層
2) 透明電極で複数の有機ELを直列接続したマルチフォトン素子
3) 絶縁性電荷発生層の探索
1.3.3 マルチフォトン構造が解決する課題
1) 耐久性
2) 白色化
3) 均一発光
1.3.4 おわりに
2. 耐湿特性と封止技術
2.1 封止技術の経緯
2.2 耐湿構造
2.3.1 耐湿構造デバイス
2.3.2 耐湿薄膜形成技術
3. 大面積化
3.1 大面積蒸着技術
3.1.1 はじめに
3.1.2 蒸着技術
1) 素子構造
2) 製造工程
3) 有機材料の蒸着方法
4) 電極形成
3.1.3 蒸着技術の課題
1) 蒸発源
2) シャドウマスク
3) シャドウマスクとガラス基板の位置合わせ精度
4) 基板搬送
3.1.4 大型基板の蒸着方法
1) 蒸発源
2) シャドウマスク及び位置合わせ精度
3) 基板搬送
3.1.5 まとめ
3.2 印刷技術
3.2.1 はじめに
3.2.2 印刷技術とは
3.2.3 印刷方式
3.2.4 印刷によるパターン形成
3.2.5 特性評価
3.2.6 フレキシブル有機ELパネルの試作
3.2.7 おわりに
4. 高精細化
4.1 マスク蒸着法
4.1.1 はじめに
4.1.2 マスク蒸着法の現状
1) マスク蒸着装置
2) RGB3色塗分け法
3) 陰極パターニング法
4) 膜ボケとパターンズレ
5) マスクの作製
6) アライメント方法
4.1.3 マスク蒸着法の課題と対策
1) 大型化
2) 高精細化
4.1.4 まとめ
4.2 インクジェット法
4.2.1 はじめに
4.2.2 マイクロ液体プロセスによる薄膜製造プロセス
1) 機 能性材料のマイクロ液体の生成
2) マイクロ液体のパターニング工程
3) 溶媒の乾燥による固体膜の形成
4.2.3 有機ELディスプレイの作成
1) ディスプレイの仕様と画素構造
2) 高分子材料のインク化
3) パターンニング
4) 乾燥プロセス
5) ディスプレイ特性
4.2.4 インクジェットで製膜した薄膜の特徴
4.2.5 まとめ
4.3 フォトリソグラフィ法
4.3.1 はじめに
4.3.2 フォトリソ法とは
4.3.3 フォトリソ法の有機ELへの適用
4.3.4 まとめ
4.4 カラーフィルタ方式
4.4.1 はじめに
4.2.2 カラー化方式
4.2.3 カラーフィルタ
4.4.4 白色発光+カラーフィルタ方式
4.4.4 三洋電機の白色発光+カラーフィルタ方式を用いたディスプレイ
4.4.5 おわりに
4.5 色変換方式
4.5.1 はじめに
4.5.2 色変換方式とは
4.5.3 色変換方式の特徴
1) 製造の容易性
2) 高効率化
3) 駆動の容易性
4.5.4 色変換方式の現状
4.5.5 色変換法の将来性
4.5.6 おわりに
5. 歩留りの改善
5.1 パネル工程における改善
5.1.1 減点
5.1.2 ダークスポット
5.1.3 その他
5.2 モジュール工程における改善
5.2.1 モジュール工程
5.2.2 回路
第4節 有機EL技術開発ロードマップ
1.有機ELディスプレイのロードマップ
第4章 有機ELの基礎
第1節 有機EL素子
1. 発光原理
1.1 有機EL素子の基本コンセプト
1.2 有機EL素子の動作過程と発光効率
1.3 有機材料のエネルギ状態と電荷注入・輸送
1.3.1 電荷注入のメカニズム
1.3.2 Disorderモデルと固体における電荷輸送
1.3.3 電荷注入モデル
1.3.4 バルクによる律速過程
1.3.5 デバイス動作解析の実際
1.4 発光過程
1.4.1 励起状態とその生成レート
1.4.2 レート方程式と発光効率
1.4.3 発光過程における課題
2. 素子構造
2.1 素子構造とエネルギーバンド
2.2 有機層と電極材料
3. 素子材料
3.1 三菱化学の素子材料
3.1.1 はじめに
3.1.2 正孔注入材料
1) 高分子正孔注入層
2) 高分子正孔注入層を用いた素子の発光特性
3) まとめと今後の開発
3.1.3 正孔輸送材料
3.1.4 リン光関連材料
3.1.5 まとめ
3.2 出光興産の素子材料
3.2.1 有機EL材料の開発経緯
3.2.2 青色発光材料
1) 正孔材料の改良
2) 青色ホスト材料の改良
3) フルカラー用純青材料
3.2.3 青色以外の発光材料の開発
1) 緑色
2) 赤色
3) 橙色
4) 混合ホスト
5) 黄色
3.2.4 白色発光材料
3.2.5 まとめ
3.3 東洋インキ製造の素子材料
3.3.1 はじめに
3.3.2 開発動向
3.3.3 低分子有機EL材料の概要
3.3.4 低分子有機EL材料
1) 正孔注入・輸送材料
2) 発光材料
3) 電子注入材料
3.3.5 今後の課題
3.4 新日鐵化学の素子材料
3.4.1 はじめに
3.4.2 有機EL材料の精製と分析
1) 精製
2) 不純物制御と分析
3.4.3 新規正孔輸送材料の開発
3.4.4 おわりに
3.5 チッソの素子材料
3.5.1 はじめに
3.5.2 チッソの電子輸送材料
3.5.3 最近の開発
3.5.4 おわりに
第2節 有機ELディスプレイの構造と駆動方式
1. パッシブマトリクスとアクティブマトリクスの構造
1.1 パッシブマトリクスの構造
1.2 アクティブマトリクスの構造
2. パッシブマトリクスとアクティブマトリクス駆動
2.1 駆動面から見たパッシブマトリクスとアクティブマトリクスの特徴
2.1.1 パッシブマトリクス有機ELディスプレイ
2.1.2 アクティブマトリクス有機ELディスプレイ
2.2 現状の駆動回路
2.2.1 パッシブマトリクス有機ELディスプレイ駆動回路
2.2.2 アクティブマトリクス有機ELディスプレイ駆動回路
2.3 課題
2.4 今後に向けて
3. 駆動方式のディスプレイ性能に与える影響
3.1 はじめに
3.2 駆動方式
3.3 駆動方式とディスプレイ性能
3.3.1 PM駆動方式におけるディスプレイ性能
3.3.2 AM駆動方式におけるディスプレイ性能
1) デジタル電圧書き込み/デジタル電圧駆動
2) アナログ電圧書き込み/デジタル電圧駆動
3) アナログ電圧書き込み/アナログ電流駆動
4) アナログ電流書き込み/アナログ電流駆動
3.4 まとめ
