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有機EL素子の開発と構成材料―開発動向と特許展開―

  • Development of Organic EL Device & Their Materials
★ 決定的な次世代フラットパネルディスプレイとされる有機EL素子!
★ 今日の液晶産業と同様,数年後には数兆円規模の大型市場へ!
★ 発光材料,正孔輸送材料,電子輸送材料,および隔壁,電極,基板,保護封止材など,EL材料から周辺部材まで,3,273件の公開特許公報を33分類して精査,分析!
★ 関連の企業,研究者,および公開特許公報,特許登録-公開番号対照(特許登録率24%)などの豊富なデータを掲載!

商品コード: Z0175

  • 監修: シーエムシー出版
  • 発行日: 2006年7月
  • 価格(税込): 75,600 円
  • 体裁: B5判,456ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-581-5

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刊行にあたって

 有機EL素子は,自発光,極薄型という特徴を兼ね備えることから,これまでにない「究極のディスプレイ」とも評され,決定的な次世代フラットパネルディスプレイとして有望視されている。
 現在,有機EL素子は携帯電話用のカラーディスプレイなどとして量産されているが,数年後には,本格アクティブ型フルカラーディスプレイの量産化とともに,市場の急速な成長が予想されている。ディスプレイのみならず,省エネルギー型照明としての光源への期待も大きい。そして,様々な材料や技術分野を巻き込み,今日のLCD産業と同様に大型市場に発展することが見込まれている。
 これまでの開発の経緯もあり,有機ELは日本が世界に先駆けて結実させ,本格的な産業に育て上げたい技術である。
 本書では,3,273件の公開特許公報,および関連の技術文献という豊富な情報をベースに,この有機EL素子についての材料,技術,さらに企業,研究者に係わる開発動向を精査,分析した。
 対象とする材料と技術は,各種発光層(材料)や正孔輸送層(材料),電子輸送層(材料)などのEL層(材料)から,電極,隔壁,保護封止層,基板,周辺部材,フルカラー表示方法などであり,これらを33分野(章)に分類している。対象とした全公開特許公報の一覧表,および,それらと特許登録番号との対照表も掲載した。
 関連産業に係わる企業の方々,さらに,これらに注目される方々に本書が参考となれば,幸いである。

2006年7月  シーエムシー出版 編集部

目次

【第1編 有機EL素子の技術と特許】
1章 有機EL素子の技術と開発

2章 有機EL素子関連特許の解析と動向
1. 公開特許公報の調査解析
(1) 調査解析対象
(2) 有機EL層の構成と公報の分類基準
 <1> 有機EL層の構成
 <2> 公報の分類基準
2. 有機EL素子の特許動向

【第2編 有機EL素子と構成材料】
3章 低分子系発光層(低分子系発光材料)
1. 概要
(1) 発光層の機能と電荷輸送性
(2) バイポーラ型発光層
(3) エキサイプレックス発光層
(4) 発光材料と関連公報

2. 特許展開
(1) 発光材料
 <1> 芳香族単環式系
 <2> 芳香族縮合環系
 <3> 複素単環系
 <4> 縮合複素環系
 <5> ポリメチン系 
 <6> スチリル系
 <7> スチルベン,アゾベンゼン系
 <8> カーボニウム系
 <9> 金属錯体系
 <10> その他
(2) 構成材料
 <1> 複数の発光材料
 <2> 添加材料
 <3> バイポーラ型発光層
 <4> エキサイプレックス発光層
(3) 層構成と材料
 <1> 発光層の構成
 <2> 2層構造
 <3> 有機-無機ハイブリッド型
(4)他層との組み合わせ
 <1> 発光層と他層
 <2> 発光層または/および他層
(5) 形成方法
 <1> 乾式成膜
 <2> 湿式成膜
 <3> 成膜後処理

4章 高分子系発光層(高分子系発光材料)
1. 概要
(1) 高分子系発光層の特徴と発光材料
(2) 高分子系発光材料
 <1> π共役高分子
 <2> σ共役高分子
 <3> 色素含有高分子
 <4> 高分子金属錯体

2. 特許展開
(1) 高分子系発光材料
 <1> π共役高分子
   1) PPV系 
   2) ポリフルオレン系
   3) ポリチオフェン系
   4) ポリフェニルエチニレン系
   5) その他
 <2> σ共役高分子
   1) ポリシラン
   2) π-α共役高分子
 <3> 色素含有高分子
   1) 側鎖型
   2) 主鎖型
   3) 側鎖型または主鎖型
 <4> 高分子金属錯体
   1) 金属錯体
   2) 希土類錯体
(2) 構成材料
(3) 他層との組み合わせ
(4) 形成方法

5章 ホスト-ゲスト型発光層
1. 概要
2. 特許展開
(1) ドーパント材料
(2) ホスト材料とドーパント材料
 <1> キノリン系ホスト材料 
 <2> 他の特定のホスト材料 
 <3> その他のホスト材料
(3) 複層構造
(4) 他層との組み合わせ
(5) 形成方法

6章 色素分散型発光層
1. 概要
2. 特許展開
(1) 構成材料
(2) バインダー材料
(3) 複層構造
(4) 形成方法

7章 偏光発光型発光層
1. 概要
2. 特許展開
(1) 発光層の構成
(2) 形成方法と配向処理

8章 発光層/その他
1. 特許展開
(1) 構成材料
 <1> 発光材料
 <2> 添加剤
(2) 複層構造
(3) 形状
 <1> 平面形状
 <2> 膜厚
(4) 他層との組合わせ
(5) 形成方法
 <1> 成膜方法
 <2> 成膜後処理
   1) 画素区画方法
   2) その他

9章 正孔輸送層
1. 概要
(1) 機能と開発経緯
(2) 材料と特性

2. 特許展開
(1) 正孔輸送材料
 <1> 芳香族環系
 <2> 複素環系
 <3> スチリル系
 <4> ヒドラゾン系
 <5> 低分子系/その他
 <6> 高分子系
 <7> 無機系
(2) 構成材料
 <1> 複数の正孔輸送材料
 <2> 正孔輸送材料と添加材料 
 <3> 分散型正孔輸送層
(3) 複層構造
(4) 他層との組み合わせ
 <1> 正孔輸送層と他層
 <2> 正孔輸送層または他層
(5) 形成方法
 <1> 成膜法
   1) 高分子系正孔輸送材料
   2) 分散型正孔輸送層
 <2> 成膜後処理

10章 正孔輸送材料
(1) 芳香族環系
(2) 複素環系
(3) スチリル、スチルベン系
(4) ヒドラゾン系
(5) 金属錯体系
(6) 低分子系/その他
(7) 高分子系

11章 正孔注入層(正孔注入材料)
1. 概要
2. 特許展開
(1) 正孔注入材料
 <1> 正孔注入層材料
   1) 香族環系
   2) 複素環系
   3) スチリル系
   4) ヒドラゾン系
   5) 低分子系/その他
   6) 高分子系
 <2> 陽極バッファー層などの材料
   1) 低分子系
   2) 高分子系
   3) 無機系
   4) その他
 <3> 正孔注入材料
(2) 構成材料
 <1> 低分子系正孔注入材料
 <2> 高分子系正孔注入材料
 <3> 無機系正孔注入材料
(3) 複層構造,多層との組合わせ
 <1> 複層構造
(4) 形成方法

12章 正孔注入輸送層(正孔注入輸送材料)
1. 正孔注入輸送材料
(1) 芳香族環系
(2) 複素環系
(3) ヒドラゾン系
(4) 低分子系/その他
(5) 高分子系
(6) 無機系
2.  構成材料,複層構造,形成方法
(1) 構成材料
(2) 複層構造
(3) 形成方法

13章 電子輸送層(電子輸送材料)
1. 概要
2. 特許展開
(1) 電子輸送材料
 <1> 電子輸送層材料
 <2> 電子輸送材料
(2) 構成材料ほか
 <1> 構成材料
 <2> 複層材構造
 <3> 他層との組合わせ
 <4> 形状
 <5> 形成方法

14章 電子注入層(電子注入材料)
1. 概要
2. 特許展開
(1) 電子注入材料
 <1> 電子注入層材料
 <2> 陰極界面層材料
 <3> その他
(2) 構成材料
 <1> 有機系電子注入材料
 <2> 無機系電子注入材料
(3) 形状
(4) 複層構造
(5) 他層との組み合わせ

15章 電子注入輸送層(電子注入輸送材料)
(1) 電子注入輸送材料
(2) 構成材料
(3) 他層との組み合わせ
(4) 形成方法

16章 電荷注入・輸送層(電荷注入・輸送材料)
(1) 電荷輸送層
 <1> 電荷輸送層
   1) 電荷輸送層材料
   2) 電荷輸送材料
 <2> 構成材料
 <3> 複層構造
 <4> 形成方法
(2) 電荷注入層
 <1> 電荷注入材料
 <2> 構成材料
 <3> 形状
 <4> 形成方法

17章 正孔・電子阻止層(正孔・電子阻止材料)
1. 概要
2. 特許展開
(1) 正孔阻止層
 <1> 正孔阻止材料
 <2> 配設構造
(2) 電子阻止層
(3) 電荷阻止層

18章 EL層
1. 発光層
(1) 低分子系発光層
(2) 高分子系発光層
(3) 発光層/その他
2. 正孔注入・輸送層
3. 電子注入・輸送層
4. 構成材料
5. 形状,物性
6. 他層との組み合わせ
7. 形成方法
(1) 乾式成膜法
(2) 湿式成膜法
(3) 成膜後処理

19章 EL材料

20章 EL層内中間層
 <1> 発光層内の中間層
 <2> 発光層-正孔輸送層間の中間層
 <3> 発光層-電子輸送層間の中間層
 <4> 発光層-電荷注入,輸送層間の中間層
 <5> 発光層-正孔阻止層間の中間層
 <6> 正孔輸送層内の中間層

21章 隔壁
1. 概要
2. 特許展開
 (1) 材料
 (2) 断面形状
  <1> オーバーハング構造
  <2> 逆テーパ構造
  <3> 平行四辺形構造
  <4> その他構造
  <5> 溝構造
(3) 複合構造
(4) 配設構造
(5) 周辺部材
(6) 形成方法
 <1> 形成材料
 <2> 形成方法
(7) 特殊な隔壁法

22章 絶縁層
1. 概要
2. 特許展開 
(1) 同一電極間の絶縁層
 <1> 材料
 <2> 配設構造
(2) 対向電極間の絶縁層
 <1> 材料
 <2> 配設構造
(3) 形成方法
(4) 絶縁層上の背面電極の分離

23章 電極間周辺部材
1. 概要
2. 特許展開
(1) 光学的機能
 <1> 基板電極と有機層間
   1) 高屈折率層
   2) 回折格子
 <2> 有機層と背面電極間
   1) コントラスト向上層
   2) 光吸収層
 <3> 一方の電極と有機層間
   1) 光拡散層
   2) 光指向手段
(2) 電気的保護,補助
 <1> 基板電極と有機層間
   1) 異物,欠損部の補修層
   2) 背面電極支持突起
 <2> 一方の電極と有機層間
   1) 欠損部の被覆層
   2) 導電性制御層
(3) 構成層の改質,補修
 <1> 基板電極と有機層間
   1) 放熱層
   2) 封止支持層
(4) 成膜,加工
 <1> 基板電極と有機層間
   1) パターニング層
   2) 有機層仕切り壁
   3) 蒸着マスク支持用スペーサ
 <2> 有機層と背面電極間
   1) 有機層保護層
   2) レーザ加工用保護層

24章 陽極
1. 概要
2. 特許展開
(1) 材料
(2) 膜形状,特性
 <1> 膜厚
 <2> 平坦性
 <3> 膜特性
(3) 配設構造
(4) 複層構造
(5) 形成方法
 <1> 形成用材料
 <2> 形成方法
 <3> 表面処理
(6) 補助電極
 <1> 配設構造
   1) 陽極上部
   2) 陽極下部
   3) 陽極上で有機層と並設
   4) 陽極と並設
   5) 保護層上部
 <2> 形成方法

25章 陰極
1. 概要
(1) 陰極材料
 <1> より電子注入効率の優れた材料
   1) アルカリ金属
   2) アルカリ金属以外
   3) Ca
 <2> 仕事関数の比較的小さい金属と安定な金属との積層導電膜
   1) トンネル注入電極
   2) Mg/Ag
 <3>仕事関数の比較的小さい金属と安定な金属との混合
   1) アルカリ金属以外の複数の金属か,少なくとも一方が仕事関数4eV以下の金属
   2) アルカリ金属を含有する合金
 <4> 有機材料
   1) アルカリ金属をドープしたポリアセチレン
 <5> 陰極と有機層間の中間膜
(2) 陰極のパターン形成方法

2. 特許展開
(1) 材料
 <1> アルカリ金属関連
 <2> アルカリ土類金属関連
 <3> その他の金属関連
   1) Al関連
   2) Zn関連
   3) その他の金属関連
 <4> その他
   1) ホウ素関連
   2) 炭素関連
   3) ケイ素関連
   4) 有機物
(2) 膜形状,特性
 <1> 膜形状
 <2> 特性
(3) 複層構造
 <1> 保護電極
 <2> その他
(4) 形成方法
 <1> 気相成膜法
   1) スパッタリング法
   2) 真空蒸着法
   3) イオンプレーティング法
 <2> その他成膜法
 <3> パターン形成方法

26章 電極/その他
1. 概要
2. 特許展開 
(1) 基板電極
 <1> 形状
 <2> 配設構造
 <3> 形成方法
(2) 背面電極
 <1> 材料
 <2> 形状,配設構造
 <3> 形成方法
(3) 両極
 <1> 材料
 <2> 形状,配設構造
(4) いずれかの電極
 <1> 材料
 <2> 特性,形状
 <3> 配設構造
 <4> 複層構造
 <5> 形成方法
   1) 形成材料
   2) 形成方法 
   3) パターン形成方法

27章 支持基板
1. 概要
2. 特許展開
(1) 材料
 <1> 素材
 <2> 物性
(2) 表面形状
(3) 基板周縁部
(4) その他

28章 プラスチック基板
1. 概要
2. 特許展開
(1) 材料
 <1> 素材
 <2> 物性
(2) 積層体
(3) 導電性基板
 <1> 素材と電極
 <2> 積層体と電極
 <3> 電極形状
(4) 素子構成と製造方法
 <1> 素子構成
 <2> 製造法
(5) 周辺部材

29章 素子外周辺部材
1. 概要
2. 特許展開 
(1) 磁場印加層
(2) 付加容量手段
(3) 平坦化絶縁層
(4) 接着改善層
(5) アルカリ金属遮蔽層
(6) 光微小共振器構造
(7) 回折素子
(8) 道波路部材
(9) 放射光反射防止層
(10) ブラックマトリクス
(11) 反射光遮蔽層
 <1> 偏光手段
 <2> その他
(12) 紫外線遮蔽層
(13) 光反射層
(14) 光拡散層
(15) 光指向性向上材料
(16) 光触媒層
(17) 放熱・冷却手段

30章 保護封止層
1. 概要
2. 特許展開
(1) 無機固体層
 <1> 無機層
 <2> 無機複層
(2) 有機固体層
 <1> 有機層
 <2> 有機複層
(3) 固体層/共通
 <1> 固体層
 <2> 固体複層
(4) 固体層の成膜法
 <1> 無機層
   1) 蒸着法 
   2) イオンプレーティング法
   3) RFスパッタリング法
   4) DC反応性スパッタリング法
   5) 反応性パルスDCスパッタリング法
   6) CVD法
   7) ECRプラズマCVD法
 <2> 有機層
 <3> 固体層/共通
(5) 液体層
 <1> 材料
 <2> 充填方法
(6) 気体層

31章 素子構造体
1. 概要
2. 特許展開
(1) 素子構造
 <1> 下面光取り出し構造
   1) 素子形状
   2) 素子分離溝構造
   3) 素子積層構造
   4) 入力手段
 <2> 上面光取り出し構造
 <3> 端面光取り出し構造
 <4> 導汲路端面光取り出し構造
 <5> その他素子構造
 <6> 新規発光原理
(2) 形成方法
 <1> 一般成膜
   1) 転写法
   2) 塗布法
 <2> パターン成膜
   1) ドライエッチング法
   2) マスク蒸着法
   3) 剥離層法
   4) その他パターン成膜
 <3> 後処理
 <4> 基板の重ね合わせ
 <5> その他の製造方法

32章 フルカラー表示方法
1. 概要
(1) 白色法
(2) 色変換法
(3) 三色発光法
(4) 発光層・素子積層法

2. 特許展開
(1) 白色法
 <1> 配設構造
   1) 下面光取り出し構造
   2) 上面光取り出し構造
 <2> カラーフィルター材料
 <3> 周辺部材
 <4> 形成方法
(2) 色変換法
 <1> 配設構造
   1) 下面光取り出し構造
   2) 上面光取り出し構造
   3) 共通構造
   4) 積層構造
 <2> 色変換法材料
   1) 赤色変換材料
   2) その他変換材料
   3) 媒体材料
   4) 添加剤
 <3> 色変換層の膜特性
 <4> 周辺部材
   1) 下面光取り出し構造
   2) 共通構造
 <5> 形成方法
   1) 上面光取り出し構造
   2) 共通構造
   3) 成膜組成物
 <6> カラーフィルターまたは蛍光変換層
(3) 三色発光法
 <1> 配設構造
 <2> 材料
 <3> 形成方法
(4) 発光層・素子積層法
 <1> 発光層積層法
   1) 配設構造
   2) 形成方法
 <2> 素子積層法
(5) その他の表示方法
 <1> 微小共振器構造法
 <2> 電圧制御法
 <3> 発光層膜厚制御法
 <4> 表面プラズモン共鳴法
 <5> 透明電極着色法
(6) 異種複合型表示方法
 <1> 白色法と色変換法
 <2> 白色法と三色発光法
 <3> 白色法と素子積層法
 <4> 素子積層法と白色法または色変換法
 <5> 色変換法と微小共振器構造法
(7) 白色表示方法

33章 封止用蓋体
1. 概要
2. 特許展開
(1) 封止缶
 <1> 材料
 <2> 構造・形状
(2) 封止フィルム
 <1> 高分子フィルム
 <2> 金属フィルム
(3) 周辺部材
 <1> スペーサ
 <2> 素子支持容器
 <3> 導電路
 <4> ブラックマトリクス
 <5> その他

34章 乾燥剤
1. 概要
2. 特許展開
(1) 乾燥剤
(2) 固定用樹脂
(3) 収納容器
(4) 配設構造
(5) 形成方法

35章 接着剤
1. 概要
2. 特許展開
(1) 材料
 <1> 紫外線硬化型接着剤
 <2> 熱硬化型接着剤
 <3> 樹脂接着剤/共通
 <4> ガラス接着剤
 <5> 接着剤共通
 <6> 混合物
(2) 接合構造
(3) 接着方法
 <1> 紫外線硬化型
 <2> 熱硬化型
 <3> 接着方法/共通

【第3編 主要企業の特許展開】
36章 企業と研究者
1. 共同出願人と共同発明者
2. 大学・研究機関など関係者による出願,発明

37章 主要企業の特許展開

【第4編 公開特許公報一覧】
<1> 調査解析テーマ
<2> 対象期間
<3> 「公開特許公報一覧」の整理基準
   ・公開特許公報(全公報の公開番号,内容分類,出願人)
   ・公開番号-特許番号対照
   ・特許番号-公開番号対照
関連商品
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