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2017年04月28日

button_15.jpg  モバイル機器用OLED材料および部品市場、急成長を迎える

2017年 4月 25日 UBIリサーチ

OLED製造に必要な材料および部品には、基板、TFT、OLED、封止、タッチスクリーン、カバーウィンドウ、Drive ICなどがある。韓国Samsung ElectronicsのスマートフォンGalaxyがリードしていたモバイル機器用OLED市場に米国Appleと中国メーカーが参入することで、Samsung Displayを始めとする中国ディスプレイメーカーによる第6世代装置への投資が急増している。

同時にOLED製造に必須な材料および部品の市場も急成長を迎えている。UBI Researchによると、モバイル機器用OLED材料および部品の市場規模は、2017年に87億2,000万米ドルとなり、2021年には382億米ドルまで拡大すると予想される。

国別市場では、韓国の同市場は2017年に82億7,000万米ドルとなり、市場占有率94.9%を占めているが、2021年には中国の市場が22.3%まで増加し、韓国の市場は72.2%まで減少すると予想される。






2017年04月21日

button_15.jpg  Merck主導でのTADF向け蛍光材料開発、Horizo​​n 2020プロジェクトでHyperOLED

2017年4月20日 UBIリサーチ

Merckが去る12日に、EUのHorizo​​n 2020の研究と技術革新プログラムから、4万ユーロの資金を支援を受けるHyperOLEDプロジェクトに着手したと発表した。このプロジェクトのコーディネータの役割を担うMerckはMicrooled(フランス)、Fraunhofer-IOF(ドイツ)、Durham University(英国)とIntelligentsia Consultants(ルクセンブルク)の4つの機関と緊密に協力する。

HyperOLEDプロジェクトは、今後の3年間のディスプレイアプリケーションとダイオードを用いた照明(solid state lighting)に使用される高性能な超蛍光の有機EL(OLED)のための材料とデバイスアーキテクチャを開発する計画である。

HyperOLEDプロジェクトの主な目的は、熱活性化遅延蛍光(TADF)分子向けのホストに、新しく特別に適用されたシールド蛍光エミッタを結合して、革新的な高性能OLEDを開発することで、HyperOLEDプロジェクトは、高成長の可能性を秘めた新興技術の薄い有機大型電子製品(thin organic and large area electronics、TOLAE)の開発にも直接貢献することが期待されている。このプロジェクトは、機能が強化され、パフォーマンスが向上しされ、寿命が延長されて、信頼性のあるTOLAE(Advanced Thin, Organic and Large Area Electronics)対応デバイスを製造するのに役立つ。

コンソーシアムによると、新しいOLEDは、現在の技術に比べて生産が容易な白色OLEDスタックベースであるため、製造コストを削減することができる。また、OLEDスタックの層数を減らし、有機材料の20-40%程度を節約することができ、生産時間と製造装置を減らすことができる。


これは溶剤、誘導体、材料の合成触媒、昇華精製、およびOLED生産のエネルギーの節約を含む全体のバリューチェーン(value chain)全体大幅なコスト削減をもたらすものと期待を集めている。このほかにも、TADF分子ホストと新しいシールド蛍光エミッタの特殊な特性でOLEDの性能が向上していイリジウムと白金のような希土類を使用する必要がなく、環境とコストをさらに削減することができるものと予想される。

http://cordis.europa.eu/project/rcn/205938_en.html

The overall goal of the HyperOLED project is to develop materials and matching device architectures for high-performance, hyperfluorescence organic light emitting diodes (OLEDs) for use in display applications and solid state lighting. The innovative OLEDs will be realised by combining thermally activated delayed fluorescence (TADF) molecular hosts with novel shielded fluorescence emitters, targeting saturated blue emission of very high efficiency, especially at high-brightness levels. Further efficiency gains will be achieved through molecular alignment to enhance light outcoupling from the hyperfluorescence OLEDs. Using shielded emitters will enable simpler device structures to be used, keeping drive voltages low to be compatible with low voltage CMOS back plane electronics. This will enable demonstration of the concept’s feasibility for high-brightness, full-colour OLED microdisplays as one application example.

To develop the hyperfluorescence OLEDs, the following scientific and technical objectives will be targeted:

• Objective 1: Develop shielded emitters
• Objective 2: Develop TADF hosts
• Objective 3: Photo-physically characterise the shielded emitters and TADF hosts
• Objective 4: Anisotropic molecular orientation for enhanced performance
• Objective 5: Design and test prototype hyperfluorescence OLEDs
• Objective 6: Fabricate and evaluate demonstration hyperfluorescence microdisplays

To show the project’s overall goal has been achieved, multiple blue and white stack unit prototypes (2 x 2 mm2 on 30x30mm glass substrates with ITO) will be integrated into a high-brightness microdisplay demonstrator (based on MICROOLED’s 0.38’’ WVGA CMOS backplane) and tested that demonstrate significant improvements in functionality, performance, manufacturability and reliability.
2017年04月12日

button_15.jpg  2017年のモバイル機器向けOLEDパネルの部品素材レポート、急成長するOLED部品・素材市場を分析

2017年4月10日 UBIリサーチ

サムスン電子がギャラクシーに採用して成長した、OLED市場に今年からアップルも加えたことにより、サムスンディスプレイが製造するOLEDパネルの構成する部品や素材市場が急激に成長している。

OLED産業専門の調査会社であるUBIリサーチイの李代表(シニアアナリスト)によると、スマートフォン用OLEDの製造に必要な各種の部品素材市場は、今年87億ドルを形成して2021年には、これより4倍以上大きい380億ドル規模に成長する。


<出展、2017年のモバイル機器向けOLEDパネルの部品素材レポート、2017 Mobile Phone OLED Parts & Materials Report、UBIリサーチ>

スマートフォン向けのOLEDパネル用の部品素材市場が急成長している最大の理由は、信頼性の高いサムスンのギャラクシーの成功とアップルの効果であり、中国のセットメーカーでの需要の急増にも起因している。これを反映するように、サムスンディスプレイに続き、LGディスプレーとBOE、CSOT、Visionoxなど有数のディスプレイメーカーがすべて競って、第6世代のflexible OLEDの製造ラインの導入を急いでいるからである。これらの傾向が続けば、2021年ごろには、スマートフォン市場でLCDはほとんど無くなる。


<出展、2017年のモバイル機器向けOLEDパネルの部品素材レポート、2017 Mobile Phone OLED Parts & Materials Report、UBIリサーチ>

スマートフォン用のOLED部品素材市場を国別に分類してみると、圧倒的に韓国市場が大きい。今年の韓国の部品素材市場は、市場全体の95%を占め、2021年にも72%を維持すると予想している。

OLED産業はサムスンディスプレイが主導しており、韓国の部品素材企業の急成長も期待される。李代表は、サムスンディスプレイのサプライチェーンには、韓国中小企業や韓国に工場を置いた海外企業が大半を占めており、OLED産業の成長は直ちに韓国の中小企業の成長に直結することになるだろうと予想した。

日本では、本レポートは分析工房が販売しています。

2017年04月10日

button_15.jpg  <山形大>有機EL活用 ベンチャー設立

河北新報 4/6(木)

 山形大は3日、有機ELなどの半導体関連材料を開発、販売するベンチャー企業「フラスク」を月内に米沢キャンパスに設立すると発表した。

 資本金500万円の株式会社で、社長には菰田(こもだ)卓哉産学連携教授、最高技術責任者には城戸淳二教授が就任。同大が取得した約100件に上る関連特許を活用し、スマートフォンやテレビ画面のパネルメーカー向けの開発、販売を事業の柱に据える。

 同大によると、有機ELは、米アップルが次世代iPhone(アイフォーン)に採用する見通しになっているなど、市場の拡大が見込まれており、5年後の売り上げ目標は200億円に設定しているという。

 城戸教授は「基礎から応用まで手掛ける技術を生かし、世界を相手に商売できる」と話している。
2017年04月04日

button_15.jpg  山形大が有機ELのベンチャー設立へ 今月、開発や販売へ

2017年04月04日 山形新聞

 山形大は3日、有機ELをはじめとする有機半導体材料の開発、販売などを手掛けるベンチャー企業「フラスク」を今月に設立すると発表した。同大が保有する関連特許を生かし、スマートフォンのディスプレーなど各製造メーカーのニーズに合わせた最先端材料を供給する。

 菰田卓哉産学連携教授が社長、城戸淳二教授が最高技術責任者に就き、米沢市の工学部キャンパス内に事務所を構える。社名は化学実験で使う容器・フラスコにちなんでいる。資本金は500万円。同大は科学技術振興機構(JST)によるプロジェクトの採択を受けるなどし、有機エレクトロニクスの国際研究拠点形成を目指す事業を展開。有機半導体の関連材料を開発し、これまで取得してきた特許は100に上る。

 同社は大学が積み重ねてきた技術をフル活用し、関連メーカーと連携して材料を製造する。販売先は有機ELのディスプレーメーカーや照明パネルメーカーなどとし、その収入と国からの補助金によって事業展開する新たなビジネスモデルを構築する計画。

 3日の定例会見で概要を説明した。5年後に200億円の売り上げを目標に掲げ、菰田教授は「有機半導体の材料に関しては、(メーカーが)購入後にいろいろな調整が必要なのが現状。蓄積してきた特許を生かし、本当に欲する性能に注力して開発を進める」と抱負を述べた
2017年03月22日

button_15.jpg  UDC、有機EL発光材料の寿命と効率が低下しない、有機蒸気ジェット印刷技術などを開発

2017年3月13日 UBIリサーチ

UDCの副社長であるMike Hackは、UBIリサーチが主催した第3回OLED KOREA CONFERENCEのセッションで有機蒸気ジェット印刷(Organic Vapor Jet Printing)技術を紹介した。

Mike Hackは「有機蒸気ジェット印刷(OVJP)技術は、既存のink-jet方式の溶液プロセスとは異なり、蒸着工程で使用されるOLED材料をそのまま使用することができ、マスク(FMM)、溶剤が必要がない」と強調した。

この他にもUDCが開発したNovel BY Display Architectureを紹介した。発表によると、この構造は、一度に2 ピクセルを蒸着できるので、マスクの開口サイズを増加できる。また、Novel BY Display Architectureは、既存のRGB方式の代わりにblueとyellowのサブピクセルを交互に蒸着して、yellow サブピクセルの半分に、redとgreen カラーフィルターを上下対称配列することを特徴とする。

Mike Hackは「この構造により、blueとyellow サブピクセルのfill factorを最大に増加させ、OLEDパネルの色再現率の増加と効率、寿命を最大化した」と述べた。このほか、ピクセルあたり3data未満のラインを利用し、EML蒸着(FMM利用)も2段階のみで構成されて製造コストの削減が可能な利点があることを言及した。

最後に、UDCは、燐光の発光材料とホスト材料を開発し、実用化を目指していることを付け加えて発表を終えた。

一方、UBIリサーチで発刊し、分析工房が販売している「Solution Process OLED Annual Report」によると、インクジェット溶液プロセスに適用される発光材料は、蒸着工程に使用される発光材料を様々な溶媒に混ぜてインク化する方式である。これは、材料の純度が低く、発光効率と寿命が低下させる欠点があった。それでもsolution processはカラーフルターを使用せずに、発光材料の使用効率を向上させることができ、大面積OLEDパネルをGen8以上の装置で分割せずにRGB ピクセル構造で製造することができる利点があり、主要パネルメーカーからの積極的な開発と商用化への競争が活発に行われている。

button_15.jpg  CYNORA、TADF材料の研究開発の目標

2017年3月10日 UBIリサーチ

第3回のOLED KOREA CONFERENCEでCYNORAのAndreas Haldiは高効率な青色TADF発光材料:material in high demandをテーマに、これまでの研究結果と今後の開発の方向を発表した。

Andreas Haldiはdeep-blue TADF発光材料は、スペクトル特性の開発と、ホスト材料とゲスト材料の相互作用についての詳細な分析をしたと述べた。これにより、deep-blue TADF発光材料のEQE(1000nitsを基準)を15%から24%に、寿命(500nits基準)は、300時間から1,000時間のレベルまで向上させた明らかにした。

しかし、deep-blue TADF発光材料をOLEDに適用したときの、材料のquenchingにより効率と寿命が減少する現象を説明した。これらの問題を解決するためにCYNORAはパネルメーカーと共同開発を進めており、携帯電話やTV用のdeep-blue TADF発光材料の量産目標を、2017年12月までとし、CIEyは0.2未満、EQE(1000nits)は、15%以上、 LT97(700nits)は100時間以上に達する計画と付け加えた。

Andreas Haldiは改善されたdeep-blue TADF発光材料を使用する場合、製造コストと消費電力が減少するとともに、解像度が改善されたOLED ディスプレイを製造することができ、主要なパネルメーカーの大規模な真空プロセスラインに適用されることが期待されると述べた。

また、light-blue TADF発光材料については、材料精製技術と、注入層、輸送層、ブロック層の適正なデバイス構造に適用することができるホスト材料とスタック構造を、開発したと語った。

今後の青色発光材料開発の方向については、ELピークを最大に向上して、60nmの半値全幅 と460nmの波長帯を持つdeep-blue TADF発光材料を目指して開発する予定だと発表を終えた。

CYNORAはTADF材料と関連して数年で活発な研究を進めてきた代表的な企業で、OLEDディスプレイの性能改善の最大の問題である青色発光材料の開発に重点を置いている。
2017年03月15日

button_15.jpg  三菱化学、有機EL材料 本格参入−日韓パネルメーカーと交渉開始

日刊工業新聞電子版 3/10(金)

 三菱化学はディスプレー用色材(カラーレジスト)事業で有機エレクトロ・ルミネッセンス(EL)分野へ本格参入する。2017年度内にモバイル向けでバンク材(隔壁材)の採用を目指す。テレビ向けの発光材料も売り込む。現状のテレビ、スマートフォンは液晶が主流だが、中長期的に有機EL比率が高まると予想。液晶部材で培った技術や顧客網を活用して新規分野へ攻勢をかける。

 三菱化学が有機ELディスプレー向けに開発した画素を区切るバンク材は黒色が特徴だ。光の反射防止が主な役割で、現状の透明なバンク材から置き換えを目指す。液晶用カラーレジストの技術を応用した。有機ELパネルの現行製法である「蒸着方式」に対応し、まずモバイル分野での採用を狙う。

 一方、早ければ18年内の採用を目指すテレビ向け発光材料は「低分子」と呼ばれるタイプ。理論上で大型有機ELパネルを低価格に生産できる新製法の「塗布(印刷)方式」向けで、従来課題とされてきた塗布特性を改良した。

 競合する「高分子」の発光材料と比べて、色純度や寿命などの基本性能では有利という。数年前まで定説だった塗布時の不均一性がほぼ解消されており、テレビのような大型有機ELパネル製造で本命視される塗布方式への適用も可能になりつつある。

 現在は日韓を中心に大手パネルメーカーと商談を進めている。足元の有機ELパネル市場は、モバイル向けを韓国サムスン電子、テレビ向けを同LGディスプレーがほぼ独占している。

 特にLGは今後、塗布方式の大型パネル生産への大型投資を計画しており、関連部材の受注競争も激しさを増している。
2017年02月28日

button_15.jpg  石原ケミカル、減益

2017/2/20 日本経済新聞 

【減益】17年3月期はスマートフォン生産減でめっき液が苦戦。開発費用も重荷に。単独決算の前期との単純比較で最終減益。18年3月期は有機EL向け電子材料が伸び増収。製品構成の見直しで最終増益。

【新商品】ナノサイズのフラーレン(球状炭素分子)でねじ用潤滑剤を開発。浸透性が増し緩めやすく。

button_15.jpg  フルヤ金属、白金が不振

2017/2/20 日本経済新聞

【白金が不振】ガラス製造炉に使う白金が低迷。ハードディスク用金属も不振。タッチパネル向けは好調だが補えない。減収。半導体装置に組み込む温度計は採算悪化。営業減益。特損なく純利益は横ばい。

【有機EL】スマホ画面への採用拡大で、原材料となるイリジウムの受注増。18年6月期に本格貢献か。

button_15.jpg  出光興産、合併不透明でも株高のワケ

2017/2/21 日本経済新聞 証券部 押野真也

 石油元売りの中で、出光興産の株価が上昇を続けている。原油価格の底入れを追い風に各社の株価はおおむね上昇基調だが、同社の株価は昨年末比で14.5%上昇。同業のJXホールディングス(6.5%)、東燃ゼネラル石油(6.9%)などの上昇率を大きく上回る。石炭鉱山の権益を持つため、石炭価格上昇の恩恵を受けている面もあるが、より大きいのは材料を手掛ける有機ELの存在だ。有機ELパネルは液晶と比べ薄くて軽く、曲面などの加工がしやすいといわれる。スマートフォン(スマホ)に採用される動きも出ており、米アップルは今年発売するスマホに搭載するとみられている。昭和シェル石油との合併協議は進展していないが、有機ELへの期待はしばらく続きそうだ。

 出光が有機EL材料の開発に乗り出したのは1985年と早く、現在では発光材料の有力メーカーとして知られる。2017年3月期の連結営業損益は1130億円の黒字と、3期ぶりに黒字転換する見通し。このうち、今期の有機ELの営業利益への貢献度は50億円程度と、割合はまだ小さい。ただ、有機EL市場は今後の成長が期待できるとみて、投資拡大に動いている。1月には有機ELパネル材料の開発会社をスイスに新設すると発表。独化学大手BASFが同事業から撤退することに伴い、開発拠点を同社から借り受け、BASFの研究員が新会社に転籍する形で事業を始める。出光からも社員を派遣し、材料の性能改善を進めて競争力を高める。

 石油元売りは原油価格の変動が業績を大きく左右する。出光の場合、指標とするドバイ原油の価格が1バレル当たり1ドルの変動で、営業損益は13億円影響を受ける。15年には原油価格が急落して元売り各社は保有する在庫の評価損失計上に追い込まれた。足元では原油価格の底入れに伴い、在庫の評価損益はプラスに転じているが、原油価格の先行きには不透明感が伴う。原油価格が30ドルを割り込むような急落リスクは以前よりも低くなっているが、各社は原油価格変動の影響をいかに最小限にするかが大きな課題となっている。市場では「出光は有機ELの研究開発投資を継続しており、利益貢献度は今後高まってくる」(国内証券)と評価する見方が増えているようだ。

 ただ、出光株が今後も市場の評価を得られるとは限らない。昭シェルとの合併協議が出光の大株主である創業家の反対で暗礁に乗り上げているからだ。10日には、創業家の代理人として出光の経営側と協議してきた浜田卓二郎弁護士が代理人を辞任したと発表した。水面下では経営陣との対立解消を模索していた中での突然の辞任だっただけに、様々な臆測を呼んでいる。今後の協議が進展するという見方と、さらに関係がこじれるという、相反する見方が市場では飛び交う。

 4月には、ライバルのJXと東燃ゼネラル石油が経営統合してJXTGホールディングスが誕生する。国内で石油製品の需要が減少する中で、ガソリンの市場シェア5割を握るガリバー企業に出光が単独で挑むのは簡単ではない。合併できるのかできないのか、方向性が見えない現状に市場のいら立ちが強まっている。新たに就任した創業家の代理人と経営陣との協議が長期化すれば、市場の失望を招くのは間違いなく、有機ELでたぐり寄せた投資家の期待もしぼみかねない。
2017年02月27日

button_15.jpg  サイノラ、OLED韓国Conferenceにて、外部量子効率を24%向上したTADF青色材料を発表予定

2017年 2月 24日 UBIリサーチ

CYNORA(サイノラ)は、UBIリサーチが主催する第3回OLED Korea Conferenceで最新の青色TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence)発光材料の研究結果について発表する予定である。CYNORAは、TADF材料と関連し、数年間活発な研究を進めてきた代表的な企業として、OLEDディスプレイの性能改善の最大の課題である青色発光材料開発に重点を置いている。CYNORAは、報道資料を通して、CYNORAの青色TADFを適用すれば、パネル製造会社は消費電力が減少して、解像度が向上されたOLEDディスプレイを生産できると述べた。

CYNORAのCMOであるDr Andreas Haldiは、第3回OLED Korea Conferenceで、「Better Materials for Better Performance」セッションを通して、TADFエミッタの最新の研究結果について発表する予定である。Andreas Haldiは、24%の外部量子効率(external quantum efficiency)の改善と1,000時間の寿命(LT80)を持つsky-blue材料が適用され、性能が向上されたOLEDデバイスを発表する予定で、これまで報告された青色TADF技術の効率と寿命で、それぞれで最も優れた性能である。また、今年末に予定されている青色TADF材料の商用化についての詳しい内容を発表する予定である。

UBIリサーチは、最近、OLED発光市場が急激に成長しており、2017年には約980百万ドルに達するだろうと展望した。また、CYNORAは、AppleがOLEDディスプレイを適用する時、高性能を持ったOLEDパネルの需要は大幅に増加するものと予測しながら、これに対応してパネル製造会社は、製品の競争で有利な位置を占めるため、高効率の青色発光の適用に拍車をかけていることを明らかにした。
2017年02月16日

button_15.jpg  2〜3年で製品化? グラフェンでOLED電極を作成、タッチパネルや太陽光発電などへの展開に期待

2017-2-15 MEITEC

独フラウンホーファー協会の研究チームは、有機発光ダイオード(OLED)の電極をグラフェンから作製することに初めて成功した。グラフェン電極を用いたOLEDは柔軟で、タッチパネルなどに組み込める。従って太陽光発電用やウェアラブル用など、さまざまな用途へ展開できると期待されている。

グラファイトが最小10原子層の炭素から構成されるのに対して、グラフェンはわずか1原子層の炭素から構成されている。厚さがわずか0.3nmであり、人間の毛髪の約10万分の1しかない。しかも、グラフェンには驚異的な特質もある。軽くて透明で極めて硬く、引張強さが鋼よりも高い。さらに、柔軟で非常に高い熱的・電気的伝導性も備える。そのため、2004年の発見以来、大きな注目を集めてきた。

研究チームは今回、メタンと水素を用いたCVD技術により、炭素の1原子層からなるハニカム構造状の20x10mmのグラフェン電極を作製した。このグラフェン電極は、真空中で製造する。鋼製真空チェンバーの中で、800度に加熱した高純度銅基板上に、メタンと水素の混合ガスを導入して化学反応を起こすのだ。

すると、メタンが銅基板表面で分解され、炭素原子が生成する。この炭素原子が基板表面上を拡散することで、グラフェンが生成する仕組みだ。この製造プロセスは数分しか要しない。

「この技術による最初の製品は、2〜3年以内に発表されるだろう」と研究チームのリーダーであるBeatrice Beyer博士は確信している。グラフェン電極は柔軟性があるため、タッチスクリーンに理想的だ。デバイスが地面に落下しても壊れることはない。他の用途としては、光の透過量を調節する機能、または偏光フィルター機能を持つ窓用材料も考えられる。さらに、太陽光発電、ハイテク織物、薬品へ適用される可能性もあるという。
2017年01月25日

button_15.jpg  三菱化学 有機EL用発光材料を量産

2017年01月25日 化学工業日報

 三菱化学は有機ELに使う「低分子型発光材料」の増産に乗り出す。今年度から17年度にかけて黒崎事業所(福岡県北九州市)に数億円を投じて評価設備や量産設備を導入する。

 塗布方式で生産する大型ディスプレイ向けに顧客の量産検証が進んでおり、18年度以降、供給量が拡大する見通し。封止材なども含め有機EL関連材料を液晶材料と並ぶ事業の柱に育成し、25年度をめどに数百億円規模の売上高を目指す。
2017年01月19日

button_15.jpg  新日鉄住金化学、緑色発光のリン光型、有機EL材、生産能力3倍、韓国スマホ新機種搭載

[ 2017年1月18日 / 日経産業新聞 ]

 新日鉄住金化学は有機ELに使う発光材料を増産する。福岡県の工場で設備を増やし、生産能力を現在の3倍に高める。同社の発光材料は韓国の大手スマートフォン(スマホ)メーカーが発売する新機種への採用が決まっており、供給量が大きく伸びる見込み。設備増強で安定した供給体制を整える。

 九州製造所(北九州市)で有機EL材料の生産設備を数ライン導入する。生産能力は公表していないが、増強によって3倍程度に拡大するという。投資額は数億円とみられる。

 同社が増産するのは「リン光型」と呼ぶ発光材料のもととなる緑色の「ホスト材料」だ。有機ELの発光層は「ドーパント」と呼ばれる発色素材と、ドーパントの発光を効率化するホスト材料の2つで構成されている。同社は2004年に赤色、06年に緑色のリン光型ホスト材料を世界で初めて工業化した。

 有機EL部材の市場では、化学メーカーがしのぎを削っている。発光材料はリン光型と蛍光型の2つが主流。リン光型は蛍光型に比べてエネルギー効率が4倍高く、スマホの画面の明るさを増して、省エネ性能を高めることができる。

 同社の発光材料はスマホやタブレット(多機能携帯端末)といった中小型のモニター画面向け。他社のリン光型材料に比べて寿命が長いうえ、低い電圧でも効率よく発光するという。韓国大手スマホメーカーが今春発売する新機種には、新日鉄住金化学製の発光材料が使用された有機ELディスプレーが搭載されている。

 英調査会社のIHSテクノロジーによると、18年のスマホ向け有機ELパネルの出荷金額は15年比で75%増の186億ドル(約2兆1000億円)に達し、有機ELが液晶を出荷金額で初めて上回るという。

 米アップルが次期iPhoneに有機ELディスプレー搭載を検討しているとされることや、中国スマホメーカーが有機ELを搭載した機種を発表するなど、高機能スマホでは有機EL搭載へのシフトが進んでいる。

 ただ、出光興産は蛍光型、リン光型ともに手掛け、発光材料全体の世界シェアで大手とみられる。他のメーカーも新たな発光材料の開発を急いでいる。

 新日鉄住金化学はリン光型の発光材料で強みを持ちながらも優位な立場にはない。このため、需要増に先行して増産体制を整え、供給機会を逃さないようにする。

(下野裕太)

button_15.jpg  三井化学 有機EL材料を数年内量産

2017年01月18日 化学工業日報

 三井化学は数年内をめどに、有機EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ材料の量産に乗り出す。量産するのはポリイミド(PI)樹脂の前駆体のワニスで、無色透明であるのに加えて、ガラス転移温度(Tg)が300度C超と高い耐熱性を備える。

 PIは従来、両方の特性を併せ持つことが難しかった。折り畳めるフレキシブル画面向けに顧客の製造工程での評価に進み、ほぼ実用化のメドを得た。耐熱性を活かして自動車エンジン周辺部材を被覆する用途なども開拓する。同社では次世代事業として新たな収益源に育てる。

button_15.jpg  出光興産、有機EL材料の開発会社 スイスで設立

2017/1/18 日本経済新聞

 出光興産は18日、有機ELパネルに使う化学材料を開発する子会社を1月中にスイスに設立すると発表した。スマートフォン(スマホ)や車載用のパネルで、液晶に代わって有機ELを搭載する製品が増える中、開発体制を拡充する。材料開発は日本と欧州の2極体制となる。

 新会社の「イデミツ・OLED・マテリアルズ・ヨーロッパ」には、出光が100%出資する。資本金は200万スイスフラン(約2億3000万円)。

 出光は1985年に有機EL材料の開発に乗り出し、現在は発光材料のトップメーカーとして知られる。スイスでは独化学大手のBASFの現地法人と有機EL材料の開発の技術交流をしてきた。

 しかし、同社が有機EL事業から撤退したため、開発子会社を設立して自社で研究開発を続けることを決めた。新会社の従業員はBASFスイスから引き継ぐ研究者らを含めて30人ほどになる見込み。

 出光の有機ELの開発拠点は千葉県の電子材料開発センターと合わせて2カ所目となる。

 有機ELを巡っては、米アップルが「iPhone」シリーズに搭載する方針とされる。日本や韓国のパネル大手の間では、開発競争が始まっている。

button_15.jpg  【新社長登場】 保土谷化学工業 松本 祐人 氏 「目標に向け軸ぶらさず」

2017年01月19日 化学工業日報 

 「発表の2週間前に打診があり、正直驚いた。当社は昨年11月に創立100周年を迎え、喜多野会長(前社長)はこれを契機に交代を考えていたそうだ。その場で決断を求められた。当社は長らく銀行出身社長が続き、私は2代目以来64年ぶりの生え抜き社長となる。その点でも社内外から注目されていると意識している。ただ、目の前のことを考えて、2020年度までの6カ年中期経営計画『HONKI2020』を着実に遂行し、達成させる」

 ▽中計に沿って、どう舵取りしていきますか。

 「売上高の推移は計画に比べて少し遅れている。基盤事業であるトナー向け電荷制御剤(CCA)など市場自体が成熟しているほか、有機EL(エレクトロルミネッセンス)材料は市場の立ち上がりが予想より遅れていることなどが要因だ。ただ、今年度上期は原油安に加えてコストダウンが奏功し損益面は改善した。通期も同じような状況でいく見通しだ。中計の目標数字に向かって軸をぶらさず取り組んでいきたい。ただ、ここが最終目標ではなく通過点の一つだと社内で言っている。12年、13年と最終赤字を計上した厳しい時期があったことを忘れてはいけない。上場企業として一定規模は必要であり、まずは中計目標の売上高500億円達成を目指していく」

 ▽有機EL材料に重点投資しています。

 「スマートフォン、モバイル向けの有機ELは確実に広がると思う。当社の輸送材料と韓国子会社SFCの発光材料を組み合わせたトータル提案を進めている。中国企業も有機EL関連の設備投資を活発化しているので攻めていきたい。また、育成事業に位置づけているカラーフィルター用染料は、色再現性に優れる点から顔料系の代替が見込まれる。スマホやモバイルは有機EL用、大画面は有機EL用とカラーフィルター用の材料で市場拡大に対応する」

 ▽その他の新たな取り組みについて。
 「新製品創出に関しては『新規テーマ探索プロジェクト』を通じて、?年度以降に成果が摘み取れる事業の探索を着々と進めている。また、過酸化水素誘導品で成長事業に位置づける過酢酸が食品添加物として認められたため、これから一気に伸ばしたい。基盤事業のアグロサイエンスは非農耕地向け除草剤に強みを持つ。ジェネリック農薬世界大手であるUPLと提携する強みを生かすことで、この分野で要求の強い低コスト化などに対応できるとみている。いずれは農耕地向けの展開も考えられる」

 ▽保土谷化学の将来像をどう考えますか。
 「当社は昨年、100年企業の仲間入りを果たした。カ性ソーダの製造から始まり約10年後には染料を生産するなど技術の変遷がある。保有技術の応用展開を進めてきた一方で、選択と集中によりスペシャリティ中心となった。今後も時代や顧客のニーズにマッチすることが重要だ。当社は間口が広く、一本足打法ではない。選択と集中も走りながら考えていく。現中計におけるM&A投資枠は残っているので、国内外を含めて考えていきたい」

 (聞き手=児玉和弘)

 【略歴】〔松本祐人氏=まつもと・ゆうと〕83年(昭和58年)東北大学工学部応用化学科卒、同年保土谷化学工業入社。04年Hodogaya Chemical(U.S.A.)社長、10年電子・色素材料事業部長、12年イメージング材料事業部長、13年事業推進部長、14年執行役員、15年取締役兼常務執行役員、16年11月社長。福島県出身、56歳。

 【横顔】喜多野会長は「粘り強い長距離ランナー」と評するが、自身は「周りをよく見ながらアクセルとブレーキを踏み分けていく」ことを念頭に置く。「なるべく目線を先に向ける」姿勢で保土谷化学の将来を見据えながら、まずは2020年の現中計のゴールへひた走る。落語が好きで、今はもっぱらインターネットで聞くことが多い。
2017年01月18日

button_15.jpg  2016年の有機EL発光材料の売上はサムスンが1位、出光興産が2位、UDCが3位、2017年の市場規模は1.5倍の約1,000億円の見通し

2017年1月17日 UBIリサーチ

UBIリサーチの "OLED emitting material Report-2nd data spread sheet "よると、2016年のOLED発光材料の市場は、2015年比で15%増の約US $ 650 millionで集計されており、2017年には約US $ 980 millionになると予想した。

UBIリサーチの関係者は、「OLED発光材料の継続的な価格下落にもかかわらず、2016年にサムスンディスプレイとLG Displayの稼働率の増加に応じて、2016年のOLED発光材料の市場が15%上昇したと分析される。また、2017年には2016年の投資が行われたLG DisplayのE4 lineとサムスンディスプレイのA3 lineが本格的に稼動することによって、OLEDの発光材料市場も大幅に成長すると期待される。」と明らかにした。

また、「2017年には中国メーカーのOLED量産ラインの稼働率が高くなることが予想されて、OLED発光材料メーカーでも注視すべきだろう」と、「現在、中国企業のOLED発光材料の使用量は少ないが、大規模な第6世代 flexible AMOLEDパネルの量産ラインへの投資が進行中であるため、今後のOLED発光材料の市場では、中国AMOLED panel業者向けの売上高が急激に成長すると期待される。したがってOLED発光材料メーカーの成長のためには、中国向けの営業に集中すべきだろう」と述べた。

このように、2017年には、OLED発光材料の市場が大幅に上昇したので、関連企業の競争も激しくなると予想される。

一方、報告書によると、2016年の主要材料メーカー別の売上実績では、Samsung SDI(Novaled含む)1位がとなり、出光興産が2位、米国のUDCが3位だった。


<2016年AMOLED発光材料の市場実績と2017年の予測>
2017年01月14日

button_15.jpg  東工大の研究グループが有機ELディスプレイの電子注入層と輸送層用の新物質を開発

2017.01.13

有機ELディスプレイの電子注入層と輸送層用の新物質を開発
―有機ELディスプレイの製造への活用に期待―


東京工業大学 科学技術創成研究院の細野秀雄教授らは、国立研究開発法人 科学技術振興機構(以下、JST)戦略的創造研究推進事業において、有機エレクトロニクスに適した新しい酸化物半導体を開発しました。

有機半導体は電子親和力[用語1]が小さいため、カソード(陰極)から活性層への電子注入の障壁が高く、有機ELディスプレイでは、これがネックになっています。また、カソード(陰極)から活性層に電子を運ぶ電子輸送層に、移動度が大きく透明な物質がないため、その厚さを大きくできないので短絡が生じやすいという課題がありました。

細野教授らのグループは、IGZO−薄膜トランジスタ(TFT)が有機ELディスプレイにも実装され始めたことを受けて、より安定に動作し、しかも低コストで製造できるプロセスを可能にする電子注入層と電子輸送層用の新物質を透明アモルファス酸化物で実現しました。前者としては金属リチウムと同じ低仕事関数[用語2]を、後者では従来の有機材料よりも3桁以上大きな移動度を持つものです。これらの物質を用いると逆積み構造(陰極が下部)でも順積み構造のデバイスと同等以上の性能を持つ有機ELデバイスが実現できることを示しました。

今回開発した透明酸化物半導体は、いずれも透明で化学的にも安定し、室温で大面積の基板上に透明電極であるITO(透明導電膜)と同様に容易に成膜できます。しかも形成された薄膜はアモルファス(非晶質)のため、表面の平滑性にも優れており、ITO電極上に成膜したこれらの薄膜は一括でウエットエッチング処理が可能で、量産性に優れたプロセス構築が可能です。

本研究は、JSTのACCELの一環として行われ、東京工業大学の金正煥博士、旭硝子株式会社(以下、AGC旭硝子) 技術本部商品開発研究所の渡邉暁博士らと共同で行ったものです。

本研究成果は、米国科学誌『Proceedings of the National Academy of the USA』のオンライン速報版に2016年12月27日に公開されました。

研究の背景と経緯

1996年に細野教授らのグループは結晶並みの大きな電子移動度を持つ透明アモルファス酸化物半導体(TAOS)[用語3]の材料設計指針と実例を報告しました。2004年にはTAOSの1つであるIn-Ga-Zn-O(IGZO、通称イグゾー)を活性層とする薄膜トランジスタ(TFT)[用語4]をプラスチック基板上に作製し、約10 cm2/(V・s)の電界効果移動度が得られることをNature誌に発表しました。この移動度は水素化アモルファスシリコンよりも1桁大きく、スパッターリング法[用語5]で容易に大面積の基板上に作製できることから、ディスプレイ分野で大きな反響を呼び、フラットパネルディスプレイ応用を目指した酸化物TFTの研究が世界的に立ち上がる先陣となりました。そして2012年ごろからスマートフォーン、タブレットPC、高解像液晶ディスプレイへの実用化が始まり、2015年から開発当初の目標であったIGZO-TFTで駆動する大型有機ELテレビの生産が本格的に開始されています。

しかし、現在の有機EL[用語6]ディスプレイには改良すべき課題が沢山あります。その1つは、陰極から如何にスムーズに電子を発光層へ運んで注入するかです。これは、有機発光層の電子親和力が一般に3eVよりも小さいのに対して、陰極に使えるアルミニウムなどの金属の仕事関数はこれよりもずっと大きいため、陰極から発光層へ電子を注入するための障壁が高くなってしまいます。また、電子が移動できるn型の有機電子輸送層は、移動度が10-3 cm2/(Vs)以下で、強く着色し光を透過しにくくします。このため、抵抗を低く抑え、光の取り出し効率を低下させないために、輸送層を薄くしなければなりません。しかし、これが原因でピンホールによって陰極と発光層の短絡が生じやすい原因となっています。

また、IGZOなどの酸化物半導体はn型であり、小型OLEDディスプレイの駆動に使われているp型の多結晶シリコン(LTPS)を駆動用TFTとして用いる場合、デバイスの積層(陰極が上部にくる順積み構造)を逆(陰極がボトム)にした方が素子の安定性や焼きつき防止に有利であることは既に知られています(図2参照)。しかし、逆積みにしても有効に働く電子注入層用の物質がこれまで報告されていませんでした。


図2. 駆動用TFTと有機ELとの接続

p型シリコンTFTをそのままn型酸化物TFTで置き換えただけでは、TFTのソースが有機ELに接続してしまうので、有機ELに流れる電流(IOLED、発光強度に比例)が有機ELの特性の変動で変わってしまう。これを避けるためには、陰極と陽極の上下を逆転した逆構造が有利になる。

研究成果の内容

今回開発した新物質は、いずれもありふれた元素のみを成分とするアモルファスの半導体物質です。電子注入層用には仕事関数が小さく、同時に安定という相反する特性が要求されます。本研究グループは、2003年に12CaO・7Al2O3(以下C12A7)を用いて、室温で安定な電子化物(エレクトライド)を初めて実現しました。電子化物は、電子がマイナスイオンとして働く物質の総称です。C12A7電子化物は、元のC12A7とは異なり、高い電子伝導性を示すだけでなく、その仕事関数は2.4 eVと金属カリウムに匹敵する小さい値を持ち、素手で触れられるほど化学的に安定です。しかし、その薄膜の作製には900 ℃以上の高温が必要なため、有機エレクトニクスには応用ができませんでした。

同グループは、緻密に焼き固めたC12A7電子化物の多結晶体をターゲット(図3)にしてスパッタ−リング法で室温にて製膜を行ったところ、得られた薄膜はアモルファスであり、結晶C12A7電子化物と同程度の濃度のアニオン電子を含むことを見いだしました。そして、紫外光電子分光によって求めた仕事関数は3.0 eV(電子ボルト)であり、金属リチウムやカルシウムと同程度でした。可視光領域には大きな吸収帯を持たないため、薄膜は無色透明です。アニオン(陰イオン)電子が特定の原子の軌道を占有しないので、その仕事関数が小さいという電子化物の特徴がアモルファスになっても保持されていることが明らかとなりました。

また、電子輸送層用としてアモルファス亜鉛シリケート(a-ZSO)を開発しました。この物質は電子移動度が〜1 cm2/(V・s)とn型の有機半導体よりも3桁以上大きく、陰極として使われるITO(透明導電膜)やアルミニウムとオーミック(オームの法則が成り立つような)接触します。そして、仕事関数は3.5 eVと既存の酸化物半導体のいずれよりもかなり小さくなりました。


図4. 有機エレクニクスに関係するいろいろな物質の仕事関数

今回、開発したa-C12A7エレクトライドとa-ZSOは、化学的に安定で、かつ仕事関数が例外的に小さい。また、a-C12A7:eのフェルミレベルが有機半導体の最低空軌道の位置に近く、電子注入に有利なことがわかる。
a-C12A7エレクトライドを電子注入層に、a-ZSOを電子輸送層に用いて、逆積みの有機ELデバイスを作製したところ、広く使われているLiF+Alを用いた順積みデバイスよりも優れた特性を示しました(図5)。また、ZSOは移動度が大きく、かつ透明なことから、厚さを1桁大きくしてもEL特性はほとんど影響を受けないので、これによって陰極と発光層とのピンホールによる短絡を防止することができます。


図5. 今回開発したa-C12A7:eとa-ZSOを電子注入、輸送層として用いた逆構造の有機EL素子の電流―電圧特性

現在、標準的に用いられているLiF+Alを用いた順構造の素子よりも特性が優れていることが明らかである。

今後の展開

今回、有機エレクロニクス用に開発した2種類の透明アモルファス酸化物半導体a-C12A7エレクトライドは仕事関数が小さく、a-ZSOは電子移動度が大きい、しかも化学的に安定という特長を持ちます。室温で透明な薄膜が、ガラスだけでなくプラスチック上にも容易に形成できます。これらの薄膜は透明電極であるITOを付けた大型の基板上にを連続して成膜が可能で、しかも一括でウエットエッチングできるので、量産性に優れた液晶ディスプレイの製造プロセスを有機ELディスプレイの製造に援用できるというメリットもあります。ここでは有機ELへの応用を示しましたが、照明や太陽電池などのデバイスへの展開も期待されます。

なお、本研究成果は、以下の事業・研究開発課題によって得られました。

国立研究開発法人科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 ACCEL
研究課題名
:「エレクトライドの物質科学と応用展開」
研究代表者
:東京工業大学 元素戦略研究センター センター長 細野秀雄
プログラムマネージャー
:科学技術振興機構 横山壽治
研究開発実施場所
:東京工業大学
研究開発期間
:2013年10月〜2018年3月
用語説明
[用語1] 電子親和力 : 最低非占有分子軌道のレベルと真空準位のエネルギー差。

[用語2] 仕事関数 : 物質表面において、表面から1個の電子を外部に取り出すのに必要な最小エネルギー。固体の内部から真空中に電子を取り出すに必要な最小のエネルギー。この値が小さいほど、電子を外部に放出しやすい。

[用語3] 透明アモルファス酸化物半導体(TAOS) : Transparent Amorphous Oxide Semiconductor。

[用語4] 薄膜トランジスタ(TFT) : 半導体薄膜上に2つの電極(ソートとドレイン)をつけ、その間に誘電体を載せて、それに印加する電圧で、ソースとドレインの間に流れる電流を制御する素子で、回路のスイッチとして機能する。ディスプレイの1画素には最低でも2つのTFTが用いられている。

[用語5] スパッターリング法 : 薄膜化したい物質に真空下・高電圧でイオン化したアルゴンなどを衝突させることで製膜する汎用の技術。量産性に優れていることから、工業的に最も使われている。

[用語6] 有機EL : 有機物の発光層の薄膜を電極で挟み込んだ構造をもち、陽極から正孔、陰極から電子を注入し有機層で再結合させる発光する素子。液晶と異なり電流を流すことで自発光する。次世代ディスプレイの本命と目されている。OLED(有機発光ダイオード)と呼ばれる製品一般も指す。

論文情報
掲載誌 :
Proceedings of the National Academy of the USA
論文タイトル :
Transparent amorphous oxide semiconductors for organic electronics: Application to inverted OLEDs
(有機エレクトニクス用透明アモルファス酸化物半導体:逆積み有機LEDへの応用)
著者 :
Hideo Hosono, Junghwan Kim, Yoshitake Toda, Toshio Kamiya and Satoru Watanabe
DOI :
10.1073/pnas.1617186114 outer
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