~현행 제조 시스템와 한계와 그린 프로세스 도입에 의한 생산 이노베이션~(일본어판)
자료코드 C58109320 / 2016.05.12 / A4 59p
◆디스플레이의 그린 프로세스 혁명 <전 3회>
(1) 그린 프로세스란?(2016년 2월 발간)
(2) 그린 프로세스에 의한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor-TFT)(2016년 3월 발간)
(3) 그린 프로세스에 의한 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display:FPD)(2016년 3월 발간)
(4) 디스플레이의 그린 프로세스 혁명~현행 제조 시스템의 한계와 그린 프로세스 도입에 의한 생산 이노베이션~(2016년 5월 발간) ※ 본편은(1)~(3)를 1편으로 정리한 리포트입니다.
◆조사개요
(1) 「그린 프로세스」란?
(2) 그린 프로세스에 의한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor-TFT)
(3) 그린 프로세스에 의한 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display：FPD)
◆게재 내용
(1) 「그린 프로세스」란?
1. 전자 디바이스 제조의 한계
1.1 현행 생산방식의 과제와 그린 프로세스
(그림1) 기존 제조기술과 인쇄기술(1)
(그림2) 글라스기판 사이즈의 변천과 노광장치 해상도
(1) 투자 생산성이란?
(그림3) 아몰퍼스Si(a-Si) TFT 구조와 제조기술을 인쇄 프로세스 적용으로 혁신
프로세스 수의 삭감과 고효율화를 실현(2)
(2) 그린 프로세스란?
1.2 다이렉트 디지털 패브리케이션
2. 그린 프로세스 기술을 실현하기 위한 장치•부재 메이커의 역할
2.1 그린 프로세스를 이용한 디바이스가 목표로 하는 시장
(그림4) 그린 프로세스를 이용한 디바이스가 목표로 하는 시장
2.2 장치•부재 메이커의 역할
(1) 장치 메이커의 역할
(표1) 인쇄 방법과 특성
(2) 부재 메이커의 역할
3. 카본 뉴트럴을 목표로 하는 기판 재료
3.1 디스플레이의 진화와 플렉서블 디스플레이
(그림5) 플렉서블 디스플레이의 로드맵
3.2 프로세스 적합성
3.3 플렉서블 기판 재료
(1) 플렉서블 기판 재료에 대한 요구 사항
(2) 플렉서블 기판 재료
(표2) 각종 기판 재료의 특성 비교
(그림6) 일반 종이와 투명한 종이
3.4 그린 이노베이션
4. 소프트 머티리얼로 디바이스가 바뀐다
4.1 ITO 대체 재료(14)
(1) 투명 도전막의 특성 비교
(표3) 투명 도전막의 비교
(2) 플랫 패널 디스플레이용 도포형 전극의 동향
(3) CNT
(4) PEDT/PPS
4.2 리오트로픽 액정(FPD용 광학필름 대체)
(1) 리오트로픽 액정이란?
(2) TFT-LCD의 광 이용효율 개선
(그림7) 모바일용 터치패널 TFT-LCD 모듈의 단면 구조
(그림8) 광이용효율 비교
4.3 단일 성분 도포로 열 활성화 지연 형광을 나타내는 덴드리머(OLED용 재료)
(2) 그린 프로세스에 의한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor-TFT)
1. 머리말
2. 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor：TFT)란?(1)
(그림1) 전계효과 트랜지스터(n형 MOS)(1)
(그림2) 전계효과 트랜지스터의 작동 원리(1)
3. 실리콘(Si) 잉크와 Si박막 트랜지스터
3.1 사이클로펜타실란을 이용한 액체 실리콘 재료의 물성과 응용(2)
(그림3) 액체 실리콘；재료, 프로세스, 디바이스의 Flowchart
(표1) Si잉크를 이용해 제작한 다결정 Si-TFT의 특성
3.2 실리콘 나노입자 잉크/페이스트 재료와 디바이스 응용(5)
(그림4) NPM의 모식도
(그림5) NanoGram의 응용 분야
4. 산화물 반도체계
4.1 산화물 반도체 진공제막의 과제
(1) IGZO막의 스퍼터링 조건 의존성(7)
(2) TFT용 아몰퍼스 산화물 반도체의 최적 제막조건 특징(8)
(3) 불순물 수소가 아몰퍼스 In-Ga-Zn-O의 결함에 미치는 영향(9)
4.2 도포법에 의한 산화물 반도체
(그림6) 산화물 반도체의 성막법
(1) Mist-CVD에 의한 성막
(그림7) Mist-CVD 장치 구성
(2) 산화물 반도체 TFT(IDW2015 보고)
① Evonik Inds.(11)
(그림8) EVONIK의 iXsenic
(표2) a-Si라인 개조 시 특징 비교
② 나노 레오로지 프린팅(n-RP) 법으로 TFT 제작(12)
(그림9) 나노 레오로지 프린팅 n-RP의 공정도
③ 리코의 도포 공정만으로 제작한 TFT(13)
5. 유기 반도체
5.1 유기 반도체 TFT의 현상
(그림10) 프로세스 온도와 각종 TFT 이동도의 관계
(그림11) 각종 TFT의 이동도와 휨반경의 관계
5.2 액정성 유기 반도체 FTT
(그림12) Rh-BTBT-10의 화학구조와 액정 상전이
(표3) 유기 반도체의 구조와 액정상 온도범위, 제막온도, 용해도 및 이동도의 관계
(그림13) Rh-BTBT-10-3을 이용한 TFT의 특성
5.3 신규 프로세스(2015년 추계 응용물리학회 학술강연회)
(1) 일관된 무용매 인쇄 프로세스에 의한
유기 반도체 재료의 패터닝과 박막 디바이스의 제작(17)
(그림14) 토너 마킹＋라미네이트로 얻은 C8-BTBT의 TFT 특성
(2) 유기 반도체 TFT에 의한 전기회로 제작을 위한 프로세스
① 인쇄법을 이용한 역치전압제어에 의한 유기 집적회로의 동작 안정성 향상(18)
② 적층구조를 이용한 인쇄•상보형 유기 집적회로의 제작(19)
6. 카본나노튜브(CNT) TFT
(그림15) 반도체형 단층 CNT의 분산 박막
7. 맺음말
(3) 그린 프로세스에 의한 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display：FPD)
1. 머리말
2. 디스플레이의 종류와 부재 요구 성능(1)
2.1 TFT
(표1) 각종 디스플레이의 구동에 요구되는 TFT 특성
2.2 가스배리어성
(표 2) 디스플레이에 요구되는 가스배리어
3. 플렉서블 LCD 실현을 위한 과제와 개발상황
3.1 플렉서블 LCD의 기본 구조
(그림1) 플렉서블 LCD의 기본구조(도호쿠대학 자료 제공)
(그림2) 플렉서블 박형 로컬 디밍 백라이트 시스템(도호쿠대학 자료 제공)
3.2 도포법에 따른 LCD 패널 제조
(그림3) 슬릿 코터법의 개략도(참고문헌3)
(그림4) 노즐 토출구 부근의 전단역류에 따른 액정모델(참고문헌3)
3.3 플렉서블 액정 디스플레이를 지지하는 기술(IDW2015강연)
(1) SUS 포일을 기판 재료에 이용한 반사형 LCD(5)
(그림5) SUS 기판을 이용한 플렉서블 반사형 VA모드 LCD의 단면구조
(도호쿠대학 자료 제공)
(그림6) SUS 기판을 이용한 플렉서블 반사형 VA모드 LCD 표시예(도호쿠대학 자료 제공)
(2) In-Cell형 편광판(6)
(그림7) 기존 플렉서블 LCD와 In-Cell 편광판 이용 시의 구조 비교
(도호쿠대학 자료 제공)
(그림8) In-Cell 편광판을 이용한 TN-LCD(a) 전압 OFF(b) 전압 ON(도호쿠대학 자료 제공)
(3) 연신 가능한 무기판 액정 디스플레이(7)
(그림9) TN모드 LC 드롭렛의 동작(도호쿠대학 자료 제공)
(그림10) TN-LC드롭렛과 TN-LCD의 특성 비교(도호쿠대학 자료 제공)
(4) 플렉서블 기판용 평탄화 처리 SUS 포일(8)
3.4 유기 TFT 구동 플렉서블 IPS 모드 LCD(9)
4. EPD의 특징과 그린 프로세스 대응 상황
4.1 전기영동 디스플레이(EPD)의 특징
(그림11) 마이크로 캡슐형 전기영동방식의 표시 원리(E-Ink 자료)
4.2 그린 프로세스 대응 상황
4.3 그린 프로세스에 의한 EPD의 개발•실용화
(1) 돗판인쇄(11)
① 유기 박막 트랜지스터 구동 EPD
(그림12) 고정밀 은배선 패턴(NEDO 자료)
② 플렉서블 EPD를 이용한 가격표의 테스트 제품
(그림13) 레일형 전자 가격표ESL(돗판인쇄 자료)
(2) Plastic Logic(12)
(표3) Plastic Logic 플렉서블 디스플레이의 사이즈별 일람
(Plastic Logic자료를 토대로 작성)
(3) Polyera(13)
(그림14) Wave Band(Polyera 자료)
(4) Visionect(14)
(그림15) E-Ink를 이용한 도로교통 표지(Visionect 자료)
5. 맺음말
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