ポータブルTVなどの液晶パネルを高効率で製造する技術 －シャープなど参画。プラスチックのロール部材を使用

12月5日発表

　独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は5日、世界初というロール状のカラーフィルタとTFT基板を用いた連続的な液晶パネル製造に成功したと発表した。2010年以降の実用化を見込む。

　ポータブルテレビや、携帯電話、デジタルサイネージなどの小型機器向けTFT液晶ディスプレイ製造において、従来のガラス基板を1枚ずつ貼り合わせる方法から、プラスチックフィルムのロール部材を用いた連続での貼り合わせに変更することで、製造設備やエネルギーといったコストの大幅な削減を図るもの。

　カラーフィルタやTFT基板などの各部材については既にプラスチックフィルムによる「Roll to Roll」での製造技術を発表していたが、これらの貼り合わせまでの連続パネル化を実現した。

TFT液晶の基本構造	プラスチックのロール部材を貼りあわせることで、連続的なパネル化を実現	製品化のイメージ

今回発表された成果

　今回、新たに世界初の技術として実現したのは、厚さ0.1mm/幅300mmのカラーフィルタと厚さ0.25mmのTFT基板を貼り合せて、3.5型カラーTFT液晶パネルを連続作成する工程。シール材描画→液晶滴下→貼り合わせまでの過程で、ガラス基板に比べ熱やテンションに弱いプラスチック材でも高精度での位置合わせを可能にした。

　この製造技術を実用化することで、工程数は現在の25から9へ、投入から貼り合わせまでの総時間は150分から90分(将来的には20分)へ、設備数は17から3へそれぞれ削減可能と予測。組み立てコストと、加工エネルギーを大幅に抑えられるという。

左から、カラーフィルタ、TFT基板、バックライト(光源ではなく集光/拡散板などをあわせたもの)のロール部材

ロール部材を貼り合せて連続作成されたサンプル	正確な貼り合わせにより、ブラックマトリックス(黒い部分/幅27μm)内にTFT配線が収納できている	連続パネル作成により見込めるメリット

　この製造プロセスに関する研究は、シャープやNEC、日立ディスプレイズ、コニカミノルタなどの企業が参画する「次世代モバイル表示材料技術研究組合」(Technology Reserch Association for Advanced Display Materials/TRADIM)が、NEDOのプロジェクト「超フレキシブルディスプレイ部材技術開発」より助成を受けて行なっていたもの。

　同プロジェクトは「プラスチックフィルムベースのカラー動画対応アクティブマトリクスディスプレイで、厚さ1mm以下であり、曲率半径150mm以下まで曲面にできるもの」を開発し、フレキシブルなディスプレイの実用化を目指すことを目的としている。

　具体的には、対角4インチ(多面取り)で、上記の要素を備えたディスプレイに適用可能なロール部材を開発し、TFT液晶パネルをロール部材から連続製造する技術の実用化を確立するというもの。プロジェクト予算は約23億円(TRADIM実施分)。期間は2010年までで、その後は量産化に向けた開発を進める。

プロジェクトへの参画企業	「超フレキシブルディスプレイ」の開発シナリオ	今回の新技術について説明したTRADIMの江口敏正部長研究員

　発表会場には、この技術で貼り合せたディスプレイを、偏光板や駆動回路、バックライトなどと組み合わせた試作機を展示。バックライトを除く薄さは0.49mm、画面サイズは3.5インチ、解像度240×320ドット、重量7g。

　なお、この試作機ではカラーフィルタなどほとんどの部分がプラスチック化されているが、TFT部にはガラス基板が残っているため、ディスプレイとなった状態で折り曲げることはできない。今後TFT基板のプラスチック化が行なえれば、ポケットなどに入れて本体が曲がっても使えるディスプレイが実現するという。

展示された試作機	薄さは0.49mm	バックライトは側面から当て、パネルで拡散させる

■ 有機ELへの応用も

NEDOのナノテクノロジー・材料技術開発部長 寺本博信氏

　NEDOのナノテクノロジー・材料技術開発部長である寺本博信氏はプロジェクトの最終目標として、地デジ放送対応のポータブルメディアプレーヤーや、電子新聞、スーパーマルチICカードといった製品を想定すると説明。メディアプレーヤーについては2010年以降の実用化を見込む。

　ロールの広幅化については、「現在の300mm幅と同様の技術で約1mまで応用可能」(TRADIMの江口敏正部長研究員)だという。ディスプレイとしては最大4型程度を検討している。また、このRoll to Rollの要素技術は、有機ELや有機TFT、太陽電池への応用も期待できるという。

□NEDOのホームページ
http://www.nedo.go.jp/
□ニュースリリース
http://app3.infoc.nedo.go.jp/informations/koubo/press/EF/nedopress.2008-12-05.4362737538/
□関連記事
【10月29日】「FPD International 2008」。シャープが次世代液晶展示
－4K液晶の実用化も。各社が低消費電力をアピール
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20081029/fpd2.htm

( 2008年12月5日 )

[AV Watch編集部/nakaba-a@impress.co.jp]

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