フレキシブルOLED製造 ～グリーンプロセスからほど遠い現状を俯瞰～
※紙媒体で資料をご利用される場合は、書籍版とのセット購入をご検討ください。書籍版が無い【PDF商品のみ】取り扱いの調査資料もございますので、何卒ご了承ください。
調査資料詳細データ
矢野経済研究所では、2016年より大手企業等でご活躍されたシニアの方々を当社の「社外マイスター」としてお迎えし、現役時代に培った経験、知見、人脈などを矢野経済研究所の事業活動を通じて、社会に還元していただくための新たな組織を立ち上げました。エキスパートシリーズは、社外マイスターの方が執筆した、新たな切り口によるオリジナルレポートです。長年培った経験・知見による技術や開発、市場への目利き力で、従来の市場調査資料とは一味違った情報をご提供いたします。
本レポートは、弊社社外マイスターであり、ホシデンやソニーで主に液晶ディスプレイの開発に携わってきた工学博士である鵜飼育弘氏（客員研究員）がとりまとめました。
調査主旨：Appleが次期スマートフォンにフレキシブルOLEDを採用するとの話で業界がにぎわっている。本レポートでは、現状のフレキシブルOLEDの製造プロセスおよび装置をわかりやすくしかも詳しく説明し、現状の製造プロセスの課題を明確にするとともに展望について述べる。
調査方法：研究員による直接面談・電話・メール・ウェブ・文献調査を併用。
■掲載内容
１．はじめに
２．AMOLED概論
2.1 デバイス構造比較
（図1）AMOLEDのデバイス構造比較（鵜飼：実践ディスプレイ工学）
2.2 バックプレーン技術
（図2）バックプレーン用TFTの特性と生産性（鵜飼：実践ディスプレイ工学）
2.3 カラー化と色塗り分け技術
（図3）OLEDのカラー化技術（鵜飼：実践ディスプレイ工学）
(1)3色方式
(2)カラーフィルタ方式
(3)色変換方式
2.4 AMOLEDの生産工程
（図4）AMOLEDの生産工程（鵜飼：実践ディスプレイ工学）
（図5）AMOLEDの製造工程（蒸着法）（鵜飼：実践ディスプレイ工学）
３．フレキシンブルAMOLED製造
（図6）フレキシブルAMOLEDの製造工程（オプトピア資料）
(1)ELA装置システム構成
（図7）ELA装置概要（JSW資料）
①レーザ光源
（表1）レーザ発信器（JSW資料）
（図8）308nm高出力エキシマレーザの安定性の推移（コヒレント資料）
②光学系
（図9）各世代対応レーザと光学系（JSW資料）
③アニーラー
④計測システム
（図10）ムラモニター（JSW資料）
(2)プロセス技術
（図11）PEXによる結晶性比較（JSW資料）
４．局所レーザアニール装置（AEGIS-ANL）
4.1 固体レーザとアニール法
（図12）市販パルスレーザ仕様比較（V-Technology資料）
4.2 マイクロレンズアレイ（MLA）設計仕様
（図13）レーザアニール処理向けMLA設計仕様（V-Technology資料）
（図14）製作したMLA外観とテストアニール結果（V-Technology資料）
4.3 試作したTFTの特性
（図15）試作TFTの局所アニール処理跡の電気特性（V-Technology資料）
4.4 局所レーザアニール装置と従来のELA装置
（図16）局所アニール装置外観（V-Technology資料）
（図17）従来型レーザアニール方式と本技術アニール方式（V-Technology資料）
５．イオン注入装置
5.1 日新イオン機器におけるFPD用イオン注入装置の開発経緯
5.2 LTPS-TFTのデバイス構造とイオン注入プロセス
（図18）LDD付きLTPS-TFTの構造（鵜飼：実践ディスプレイ工学）
5.3 イオン注入装置
（図19）5.5世代および6世代基板用イオン注入装置（日新イオン機器資料）
（図20）第6世代用イオン注入装置の装置構成と仕様（日新イオン機器資料）
（図21）イオン源部写真（日新イオン機器）
（図22）質量分離用マグネット部写真（日新イオン機器）
（図23）組み立て中の装置写真（クリーンルーム天井高さ7ｍ）（日新イオン機器）
5.4 開発状況
5.5 なぜ日新イオン機器が唯一のメーカーとなったのか
６．露光装置
(1)高解像度
(2)高精度アライメント
(3)高スループット
(4)露光性能の向上
（図24）FX-68S外観写真（ニコン資料）
（表2）FX-68S仕様（ニコン資料）
（図25）マルチレンズシステム（ニコン資料）
７．蒸着法によるOLED工程
7.1 キヤノントッキのOLED量産製造装置
（表3）OLED製造装置の現状と要求
（2016年ファインテックでのキヤノントッキの講演資料を基に作成）
（表4）基板サイズG6H用蒸着装置
（2016年ファインテックでのキヤノントッキの講演資料を基に作成）
（1）アライメント開発
（図26）G6Hアライメント技術開発
（2016年ファインテックでのキヤノントッキの講演資料を基に作成）
（2）基板保持機構の開発
（図27）基板保持機構の開発
（2016年ファインテックでのキヤノントッキの講演資料を基に作成）
（3）マスクホルダの開発
（4）G6H搬送ロボット開発
（5）蒸着源の開発
（図28）蒸発源の開発
（2016年ファインテックでのキヤノントッキの講演資料を基に作成）
7.2 OLED蒸着用マスク
(1)電鋳とは
①三次元加工技術
（図29）三次元加工技術（アテネ資料）
②表面粗さ
（図30）表面粗さ（アテネ資料）
(2)インバーとは
(3)低熱膨張インバー電鋳技術
（図31）熱膨張係数の比較（Ni電鋳およびインバー電鋳）
（京都市産技研ニュース2014.9.26）
(4)アテネ㈱のインバー型マスク
（表5）各種FMMの比較（アテネ資料）
（図32）メタルマスクの熱変形比較（アテネ資料）
（図33）高精細（500ppi以上）インバー電鋳マスクのSEM写真（アテネ資料）
7.3 ファインメタルマスク（FMM：Fine Metal Mask）とレーザマスク加工装置
(1)オプトピア
（図34）高精度マルチパターンビーム原理（オプトピア資料）
（表6）FMMレーザ加工装置とFMMの比較（オプトピア資料）
（図35）FMM加工例（オプトピア資料）
(2)ブイ・テクノロジー
（図36）Fine Hybrid Mask（V-Technology資料）
（図37）FHMマスク部拡大イメージ（V-Technology資料）
（図38）G4.5H対応FHM（V-Technology資料）
7.4 レーザリフトオフ（LLO）
（図39）レーザリフトオフの原理とプロセス（オプトピア資料）
（図40）LLOに必要なレーザ（オプトピア資料）
(1)オプトピアのLLO装置
（図41）固体UVレーザ750nmラインビームLLO装置（オプトピア資料）
(2)日本製鋼所（JSW）のLLO装置
（図42）JSWのLLOの応用と装置構成（JSW資料）
（図43）JSW LLO装置の特徴（JSW資料）
7.5 ファインセルカット
（図44）ファインセルカットプロセス（オプトピア資料）
（図45）ファインセルカットプロセス装置（オプトピア資料）
８．表面活性化接合によるガラスとポリイミド膜の接合と剥離
（図46）Si薄膜を中間層としたFeナノ密着層による常温接合技術
（ランテクニカルサービス資料）
（図47）常温接合によるガラス/フィルムの接合・剥離
（ランテクニカルサービス資料）
8.1 常温接合技術を用いたOLEDデバイス封止
(1)現状の封止技術の課題
（図48）薄膜封止の断面構造（ランテクニカルサービス資料）
(2)常温接合技術を用いた封止
（図49）常温接合－PDL封止構造（ランテクニカルサービス資料）
(3)常温接合封止を用いたOLEDパネル
（図50）常温接合封止を用いたOLEDパネルの熱温湿度保存試験
（山形大学2015プリンタブルエレクトロニクス展プレスリリース）
8.2 OLEDパネル封止工程
（図51）OLEDパネル封止工程のイメージ（ランテクニカルサービス資料）
8.3 常温接合技術のロール・ツ・ロールへの応用例
（図52）常温接合技術のロール・ツ・ロール（R2R）への応用例
（ランテクニカルサービス資料）
９．AMOLEDの展望
（図53）AMOLEDの方向性
（2016年ファインテックでのキヤノントッキの講演資料を基に作成）
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