広報活動

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2009年7月1日

独立行政法人 理化学研究所

エレクトロスプレー・デポジション法で有機EL薄膜パターンを形成

-有機半導体・有機ELディスプレイの新たな製造方法を確立-

エレクトロスプレー・デポジション法(ESD法)の原理と新ESD法により形成された有機EL薄膜

パソコンなどの電子回路に使用されているデバイスの多くは、シリコンなど無機結晶を材料としており、曲げたり、狭いスペースに畳み込むようなフレキシブルな物性が得られず、高機能化が難しいとされています。一方、製造に必要なエネルギーが低く、フレキシブルで、フイルムのように大量生産が可能な有機高分子材料は、太陽電池をはじめ、次世代のディスプレイ、半導体デバイスなど幅広い分野に利用可能な材料として注目されています。

知的財産戦略センターVCADシステム研究プログラム加工応用チームらは、静電気力を活用して薄膜を製造するエレクトロスプレー・デポジション(ESD)法を改良し、品質の低下を招いていたピンホールのない有機半導体の薄膜パターンを形成することに世界で初めて成功しました。新ESD法を活用した薄膜は、平均粗さが1nmの平滑さを達成し、従来の手法を上回る高品質な薄膜パターンを実現しました。

従来のESD法では、基盤にスプレーした溶液の微細な液滴が乾燥する際にナノ粒子ができて薄膜を形成するため、薄膜上にピンホールが発生し、薄膜の品質低下を招いていました。研究チームらは、2種類の蒸発速度が異なる溶液を適切な割合で混合する手法で、ピンホールのない高品質な薄膜形成を可能にする条件を発見し、課題を克服しました。

新手法を活用すると、材料の溶液をスプレーするだけで、大面積の薄膜を形成することが可能になるとともに、微細なパターンも効率的に生み出すことができます。さまざまな有機半導体デバイスの製造手法として、大規模な製造設備への展開を進め、ものづくり現場へと適用範囲を広げることを目指します。

理化学研究所
知的財産戦略研究センター
VCADシステム研究プログラム 加工応用チーム
チームリーダー 山形 豊(やまがた ゆたか)
Tel: 048-467-9315 / Fax: 048-462-4655