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大面積・高精細のロール・ツー・ロール印刷技術

山形大学 有機材料システム研究推進本部、見学報告(3)

  • 鵜飼 育弘=Ukai Display Device Institute
  • 2016/07/07 12:00
  • 1/6ページ

1. はじめに

 山形大学の有機材料システム研究施設を筆者は2016年6月に訪問し、その一部を見学した。4回に分けて報告する。第3回目の今回は、大面積で高精細のロール・ツー・ロール(R2R)印刷技術を紹介する。

2. プリンテッドエレクトロニクスとは

 現在、電子ペーパーやスマートフォンなどのモバイル機器用の部品には、用途の多様化などから、フレキシブル性や軽量化が求められている。また、真空や高温を駆使して多量のエネルギー・資源を消費する既存の部品製造プロセスからの脱却を図り、省エネルギー・省資源化への転換が期待されている。

 脱真空、脱フォトリソグラフィーによる製造プロセスでは、図1に示したように大幅に製造工程数(プロセスステップ数)を削減できるとともに、高スループットを実現できる。しかも、電力や純水などユーティリティーおよび材料など資源の有効利用と環境保全に大きく寄与できる。

図1 現行のTFT工程と印刷によるTFT工程比較
(Ukai, Y., IDW 2013 Digest, pp.8-11, 2013)
[画像のクリックで拡大表示]

 枚葉方式に代わるロール・ツー・ロール(R2R)方式と、印刷技術を活用して半導体材料や金属材料を使って回路を直接書き込む直接描画技術を併用すれば、ロール状のプラスチック基板を使い、薄い液晶パネルや軽い太陽電池、床や服などにびっしり埋め込めるセンサーなど、これまで実現が難しかった部品を製造できる可能性がある。薄く、軽く、曲げられるといった性質を実現できる上に、製造コストは従来に比べて何ケタも低い。

 このような社会的要求・課題を鑑み、省エネ・大面積・軽量・薄型・フレキシブル性を実現可能なプリンテッドエレクトロニクスの技術開発が活発化している。

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