パイオニア、２５６階調制御の動画表示が可能な高性能有機発光型トランジスタを開発
２５６階調制御の動画表示を可能にする
新規構造の高性能有機発光型トランジスタを開発
～１６Ｘ１６ ドットアクティブマトリックスをフィルム基板上に作製
フレキシブルディスプレイの実現に向けて前進～
パイオニア株式会社は千葉大学と共同で、有機ＴＦＴと有機ＬＥＤを組み合わせた新規構造の有機発光型トランジスタのさらなる高性能化に成功し、この素子を用いたドットマトリックスのアクティブ駆動を実現しました。
今回試作したパネルはガラス基板上で優れた特性を示すほか、フィルム基板上でも同様のマトリックスでアクティブ駆動を実現しました。これにより、フレキシブルディスプレイが実用化に向けて大きく前進し、近い将来、民生用製品への応用も期待できます。
これまで、有機物を半導体材料に用いる有機発光型トランジスタの研究は各分野で活発に進められていましたが、その輝度は低く、Ｏｎ／Ｏｆｆ時の輝度比も十分に得られないなど、実用化には多くの問題点がありました。
今回、ソース電極周辺の構造や材料を見直す事により素子特性の改善を実現しました。
すなわち有機発光型トランジスタは有機ＴＦＴ層と有機ＬＥＤ層を積層した構造を新たに採用し、ゲート電圧によって、有機ＬＥＤ層に注入するホールの量をコントロールすることで、輝度制御が可能になりました。同時に開口率も大きくとれる特長を持たせました。
本プロジェクトのリーダーである千葉大学の工藤一浩教授※１とパイオニア株式会社が共同で、有機ＴＦＴと有機ＬＥＤを組み合わせた縦型構造の有機発光型トランジスタ（ＭＩＳ―ＯＬＥＴ）※２を新たに開発し、素子構造の最適化などにより、最大輝度約１０００ｃｄ／ｍ２、輝度Ｏｎ／Ｏｆｆ比１０４の特性を得る事に成功しました。またこの素子を用いて画素サイズ１．８ｍｍ
ピッチの１６×１６ドットマトリックスパネルを作製し、アクティブ駆動を実現しました。
今回のパネルは、ガラス基板上に主要材料としてＬＥＤ層に燐光発光系有機物、ＴＦＴ層にはペンタセンを用い、フレーム周波数６０Ｈｚ、デューティー比１／６４の条件で駆動した結果、約２００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、２５６階調制御の動画表示が十分に可能であることを確認しました。
また、フィルム基板上にも同一条件で有機発光型トランジスタを作製し、アクティブ駆動での動作を確認しました。
なお本成果の詳細発表は、先端材料の国際学会であるＭａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ主催の「２００６ ＭＲＳ Ｆａｌｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｉｎ Ｂｏｓｔｏｎ」※３およびディスプレイの国際学会であるＳｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ主催の「Ｔｈｅ １３ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ ｉｎ Ｏｔｓｕ」※４で行う予定です。
本成果は、（財）光産業技術振興協会※５がＮＥＤＯ技術開発機構※６から受託したプロジェクト「高効率有機デバイスの開発事業」で得られました。
※１ 国立大学法人 千葉大学 工学部 電子機械工学科
※２ Ｍｅｔａｌ－Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ－Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏの略
※３ １１月２７日より米国ボストン市で開催
※４ １２月６日より大津市で開催
※５ 財団法人 光産業技術振興協会
※６ 独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構