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「電子情報技術分野の技術開発戦略」～フラットパネルディスプレイを中心とした産業・技術の動向と研究開発の最新成果～

独立行政法人　NEDO技術開発機構　　　　　　　電子・情報技術開発部長　西川泰藏http://www.nedo.go.jp　　　　　　　　　　　　　　　E-mail:nishikawatiz@nedo.go.jp

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目　次

電子・情報技術分野の技術開発戦略

情報家電関連NEDOプロジェクトの位置付けＦＰＤを巡る産業･技術動向ディスプレイのすみわけ

次世代ディスプレイの応用・展開

ＦＰＤ世界市場の推移

ＦＰＤ産業における設備投資動向

ＦＰＤのシェアの推移

ＦＰＤ関連NEDOプロジェクトの狙いと最新研究開発成果エネルギー使用合理化液晶デバイスプロセス技術開発

省エネ型次世代ＰＤＰプロジェクト

高効率有機デバイスの開発

カーボンナノチューブFEDプロジェクト

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NEDO電子部の技術開発プロジェクトの狙いNEDO電子部の技術開発プロジェクトの狙い

時間、空間に制約されないライフライン（ネットワークがすみずみまで行き渡った社会）便利で安心安全な質の高い生活と、効率的で活気のある元気な社会の実現

ＩＴ利活用による「元気・安心・感動・便利」社会の実現（e-Japan戦略Ⅱ）ＩＴ戦略本部

総合科学技術会議

高度な情報通信（ＩＴ）社会の実現

ＩＴ産業の国際競争力の強化

我が国産業発展の促進

ＮＥＤＯ中期目標

電子商取引 遠隔ＸＸ 教育

ＩＰを用いた各種のアプリケーション

ユーザビリティ技術

コンピュータ技術 ネットワーク技術

半導体技術

IT社会の基盤を構成する、高い可用性、信頼性

基幹系ﾈｯﾄﾜｰｸの高速大容量化、高速ワイヤレス通信

半導体デバイスの高集積化、低消費電力化、多品種少量生産、設計効率化、ＰＦＣ対策

ストレージ・メモリ技術小型・大容量HD、高速大容量、低消費電力の不揮発性メモリ

電子政府、シミュレーション

高信頼性サーバ

User-friendlyなﾋｭｰﾏﾝ･ｲﾝﾀﾌｪｰｽ、ﾃﾞｨｽﾌﾟﾚｲ、相互運用性、ｾｷｭﾘﾃｨ機能の向上

いつでも、だれでも、どこでも（ユビキタス）

デジタル情報家電ＰＤＡ、Wearable Computer

ＮＥＤＯの役割技術シーズの発掘、中長期的プロジェクト及び実用化開発までの各段階の研究開発を高度なマネジメント能力を発揮しつつ実施することにより新技術の市場化を図る。

産業界のニーズ、技術革新の態様等を調査・研究し、加えて、研究開発評価と業務評価を実施することにより機動的・効果的・効率的に業務を実施する。

アプリケーション

インターフェース

中核技術

基盤技術

4

NEDO電子部の技術開発プロジェクト一覧NEDONEDO電子部の技術開発プロジェクト一覧電子部の技術開発プロジェクト一覧

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

高周波デバイス開発高周波デバイス開発

次世代強誘電体メモリ（FeRAM)次世代強誘電体メモリ（FeRAM)

超電導ネットワークデバイス超電導ネットワークデバイス

デジタル情報基盤（Ｆ２１）デジタル情報基盤（Ｆ２１）

有機デバイス開発有機デバイス開発

ＭＩＲＡＩプロジェクト（Ｆ２１）ＭＩＲＡＩプロジェクト（Ｆ２１）

高密度プラズマ装置高密度プラズマ装置

ＥＵＶ露光システムの開発（Ｆ２１）ＥＵＶ露光システムの開発（Ｆ２１）

システムＬＳＩ設計（Ｆ２１）システムＬＳＩ設計（Ｆ２１）

半導体アプリチップ（高信頼ｻｰﾊﾞ）（Ｆ２１）半導体アプリチップ（高信頼ｻｰﾊﾞ）（Ｆ２１）

超高密度Si技術超高密度Si技術

フェムト秒テクノロジーフェムト秒テクノロジー

大容量光ストレージ技術大容量光ストレージ技術

フォトニックネットワーク技術フォトニックネットワーク技術

エッチングガスの代替ガス・プロセスエッチングガスの代替ガス・プロセス

インクジェット法による回路基板製造技術開発（Ｆ２１）

インクジェット法による回路基板製造技術開発（Ｆ２１）

ネットワークネットワーク技術技術

情報家電等の情報家電等のユーザビリティユーザビリティ

技術技術

コンピュータコンピュータ技術技術

ｴﾈﾙｷﾞｰ使用合理化液晶ﾃﾞﾊﾞｲｽﾌﾟﾛｾｽ技術ｴﾈﾙｷﾞｰ使用合理化液晶ﾃﾞﾊﾞｲｽﾌﾟﾛｾｽ技術

次世代ＰＤＰ技術開発（Ｆ２１）次世代ＰＤＰ技術開発（Ｆ２１）

2008

ＨＡＬＣＡプロジェクトＨＡＬＣＡプロジェクト

先端的デバイスプロセス装置先端的デバイスプロセス装置

高効率マスク製造技術（Ｆ２１）高効率マスク製造技術（Ｆ２１）

積層メモリチップ技術開発（Ｆ２１）積層メモリチップ技術開発（Ｆ２１）

デバイスプロセス技術

環境技術

実装技術

ディスプレイ技術

情報家電

ブロードバンド基盤技術

ワイヤレス技術

ストレージ・ストレージ・メモリ技術メモリ技術

高信頼化技術

ストレージ技術

不揮発性メモリ技術

半導体デバイスの高集積化・低消費電力化・多品種少量生産化

ネットワークの高速大容量化

ユビキタスＩＴ化

情報システムの高度化・高信頼化

半導体アプリチップ（ＭＲＡＭ）（Ｆ２１）半導体アプリチップ（ＭＲＡＭ）（Ｆ２１）

実用化補助

次世代次世代半導体半導体デバイスデバイスプロセスプロセス技術技術

5

情報家電関連の課題とNEDOプロジェクト情報家電関連の課題とNEDOプロジェクト

•半導体関連○課　題・情報家電のキーデバイスであるシステムＬＳＩの高集積化、低消費電力化、設計効率化等の　 基盤技術の確立・情報家電分野の競争力を高めるための多品種少量生産技術の確立○研究開発課題・次世代半導体材料･プロセス基盤技術開発（ＭＩＲＡＩ）・マイクロ波高密度プラズマ技術半導体製造技術開発・高効率次世代半導体製造システム技術開発（ＨＡＬＣＡ）

•ユーザビリティ関連○課　題・家電、ＡＶ機器、パソコン、ＩＰの機能統合が進む中で、相互運用性やセキュリティ基盤技術の確立･薄型テレビ、情報家電、モバイル端末、車載パネルなどに広範な応用が見込まれるＦＰＤの

　 低消費電力化、高機能化、革新的なディスプレイ技術基盤の確立○研究開発課題・デジタル情報機器相互運用基盤プロジェクト・エネルギー使用合理化液晶デバイスプロセス技術・次世代ＰＤＰ技術開発・有機デバイス開発・カーボンナノチューブＦＥＤ　　　　

6

設計・製造ライン

A社

製造技術の高度化・効率化

多品種少量生産

設計・製造ライン

設計・製造ライン

B社 C社

高集積化･

低消費電力化及び

設計ルールの標準化

標準プロセス量産ライン

東北大学DIINプロジェクト

研究開発から量産立ち上げ時期

20022002 20032003 20042004 20052005 20072007 20082008 20092009 2010201020012001 20062006hp90 hp65 hp45130

製造技術の開発

技術世代 [ITRS 2003] (nm)

hp32hp45hp65hp90130

<産官共同プロジェクト>

HALCAプロジェクト

<国家プロジェクト>

<民間プロジェクト>

MIRAIプロジェクト(hp45要素技術開発)

あすかプロジェクト(hp65SoC技術開発)

<民間プロジェクト>

ﾌｧｳﾝﾄﾞﾘ化・共通ﾌﾟﾛｾｽ化技術の開発標準プロセスプラットフォーム整備

AS★PLA (ASPLA + STARC)

Selete + STARC

材料・プロセス技術の革新

設計・製造ルール標準化

<産学官共同プロジェクト>

高密度プラズマ製造装置

　半導体関連プロジェクト　半導体関連プロジェクト

7

デジタル情報家電、ＦＰＤを取り巻く状況デジタル情報家電、ＦＰＤを取り巻く状況

　情報家電（ﾊﾟﾈﾙ/ﾕﾆｯﾄ）市場規模2003年→　2010年予想

○世界　　　約５４兆円(7.2兆円）→約９６兆円(14.6兆円）

○日本　　　約１１兆円（1.1兆円）→約１８兆円(1.4兆円）

経済省の新産業創造戦略（情報家電）のポイント経済省の新産業創造戦略（情報家電）のポイント

・コミュニケーション・・・・・家庭内、家庭間、外出先、出先と自宅

・コントロール・・・・・・・・・・容易な操作、安全・安心の実現

・コンテンツ・・・・・・・・・・・・きめ細かなコンテンツビジネスの実現

（１）展望

（２）現状

○情報家電市場は、「新・三種の神器」を中心に急速な立上がり。

○今後の情報家電は、①表示機能、②データ保持機能、③通信機能、④処理機能、⑤プラットフォームの組み合わせ。産業間のきめ細かな「擦り合わせ」により、新たな製品・市場を次々創出。

○川中（部品産業）から川上（材料）にかけての競争力が強く、

「高度部材産業集積」を形成

　ＦＰＤ製造装置、電子材料は日本が大部分（90～100％）を供給

○東アジアのセット機器産業は、我が国の高度部材産業集積のメリットを活用し、大胆かつ迅速な投資決定により急速に追い上げ。さらに利益率の高い経営を展開。

○情報家電製品に対する機能要求の高まり、多種多様な機器との相互接続性の必要性から、組込みソフトウェアに対する要求が高度化・複雑化。

○標準化の推進が必須。

○情報家電の課題は、３Cの実現

（３）アクションプログラム

○川上～川下産業の「垂直連携」の維持・強化

　・情報家電産業（川下）の事業化シナリオを起点に、川上をも

　　統合した導入シナリオ作成

　・シナリオに即した研究開発、技術開発の支援

○標準化課題の整理と国際標準化の主導権の確保

　・国際標準化の推進、並びにデファクト標準に関するルール策定

　・デジタルコンテンツを安心して提供しうる技術的・制度的環境の

　　整備

○組込ソフトの開発を担う高度な人材の育成

○利益率の改善、意志決定迅速化のための事業再編・再構築を

　　促進

e-Life戦略研究会より

セット機器、パネル／ユニット、部品／半導体、電子材料、製造装置市場の単純合計、出典：富士キメラ総研調査、電子ジャーナル等から経済産業省で算出

8

デジタル情報機器相互運用基盤プロジェクトデジタル情報機器相互運用基盤プロジェクト

（情報家電分野）

研究開発項目研究開発項目

○課　題・情報家電が使用される家庭内において、白物家電

　機器、ＡＶ系機器、ＰＣ系機器などの多くはネットワー　ク化されておらず、相互接続もできていない。また、　家電のインターネット接続によるセキュリティ確保も　不十分。・便利で、豊かな生活のためには、これら情報家電　　が相互運用され、情報の享受・活用が家庭内のど　こにいても実現されることが重要。

○目標

・家電機器、AV機器、ＰＣ系機器等による家庭内の情報化を普及・促進するため、利用者がいつでもどこでも安心して接続して使え、誰にでも使いやすいような情報家電ホームネットワークを実現する基盤技術を開発する。

○現　状・家電は、我が国が強い競争力を有する分野・韓国等アジア諸国の台頭・世界的潮流として、家電と情報通信が融合した新し　いコンシューマエレクトロニクス（情報家電）が普及。

ホームネットワーク

サービス提供者

ホームゲートウェイ

家電機器

ＰＣ系機器

ＡＶ系機器

家電機器の相互運用を目指し、ECHONET準拠の家電機器等の汎用ホームコントローラシステムの開発

家庭内のどこにいても利用可能なAV系情報家電ホームネットワークの開発

ホームネットワークを活用した家庭内外でのコンテンツ交換技術の開発

宅外と宅内を安全に接続し、リモートアクセスやダウンロードを可能とするセキュリティ技術開発

相互接続を可能とするデジタル情報機器相互接続層ミドルウェアの開発

インターネット

9

デジタル情報機器相互運用基盤プロジェクトデジタル情報機器相互運用基盤プロジェクト（無線LAN分野）

○課　題・スポット毎のサービス提供環境の実現・それぞれの無線LANスポットへの接続を簡単化・プライバシー保護

○目標・どこでも、事前準備なしにサービス享受できる機器　環境の提供・複数の無線LANスポット環境にまたがって、容易　　に接続可能・高い安全性(セキュリティ)、プライバシー保護を土　台にしたユーザ情報に応じたサービスの提供

○現　状・モバイルコンピューティングなど、屋外での情報機　器使用が普及。・無線ＬＡＮのアクセスポイント数は拡大の一途。　　　　（ホットスポットエリアは全国3,000拠点へ拡大中）・現状の無線ＬＡＮスポットサービスはインターネッ　トへの単なる高速アクセスを提供。無線LANスポ　ットならではの付加価値が不足。

本社マーケット分析

来店情報

例：コンビニ等

プライバシーを保護しながら、ユーザ情報の安全な提供

プライバシーを保護しながらユーザ情報をマーケティングなどに利用

林立する多様な無線NW

端末のプラグ&サービス機能によって、スポット毎に提供される複数のｻｰﾋﾞｽを簡単に利用

どこの無線LANスポットでも、容易に接続可能。(NWへの参加離脱の自動化)

研究開発項目研究開発項目

10

無線ＬＡＮ実証実験の概要無線ＬＡＮ実証実験の概要

１．実験期間

　　平成１７年１月１９日（水）～２１日（金）

２．実験場所

　　六本木ヒルズ森タワー　２階（デモ体験）、４９階（概要説明）

　　（東京都港区六本木6-10-1）

３．実験項目と実施企業

　　シームレス認証技術　　（主担当：日本電気）

　　プラグ＆サービス技術　　（主担当：富士通）　　シームレスハンドオーバ技術　　（主担当：日立製作所）

４．実験参加者

報道関係者（1月19日10:30から記者説明会＋デモを実施予定）　　サービス提供業者　

　　一般参加者（Ｗｅｂ、広報等を通じて参加公募）

11

10 20 30 40 50 60

画素数

液　晶

プラズマFED液晶プロジェクト(’01～’04)

小型液晶

有機ELCNT-FED (’03～’05)

　PDPプロジェクト (’03～’05)　

画　面　サ　イ　ズ

　ディスプレイのすみわけ　ディスプレイのすみわけ

ホームインフォメーションディスプレイ

ヘッドマウントディスプレイ

ウェアラブルディスプレイ

電子ペーパー

システムディスプレイ

有機デバイスプロジェクト(’02～’06）

高分子有機EL ( ’03～‘05 )

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精細度

FPDの現状比較FPDの現状比較

消費電力

応答時間

大画面化

視野角(広さ)

寿命

フレキシビリティ

薄さ

有機EL

（◎）

◎

◎

△

△

○

◎

液晶

○

○

○

△

○

△

△

参考：ブラウン管

○

△

△

○○

×

×

PDP

◎

○

○

○

△～○

○

×

FED(CNT)

（◎）

（◎）

（○）

（○）

（○）

○

×

（◎） ◎ ○○ （○）

（）は潜在能力としてはあるが今後の技術開発が必要の意NEDOホームページ「よくわかる技術解説」「ナノテクロードマップ」

のデータを元に最新動向を加味して編集

13

次世代ディスプレイの応用展開次世代ディスプレイの応用展開

次世代ディスプレイ電子新聞

電子ブック

物品の固有履歴管理

存在情報

ウェアラブルコンピュータ

ヘルスモニタリング・ウェア

14

FPD世界市場の推移FPD世界市場の推移

「iSuppli/Stanford Resources」よりNEDO推定2010年予測値は経済産業省技術調査室推計（2001年）より算出

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

2002 2003 2004 2005 2006 2007

有機EL

PDP

LCD

その他

FPD世界市場規模（億円）

2010年には、9.9～10.8兆円産業に

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FPD設備投資額の推移FPD設備投資額の推移主な薄型パネルの投資計画：

サムスン電子・ソニー韓国の第7世代液晶工場に2000億円投資、05年稼動日立･松下電器･東芝茂原市に第六世代工場に1100億円投資、06年稼動シャープ亀山工場に累計1500億円投資LGフィリップスLCD8月に稼動した第6世代液晶工場などに2500～3000億円松下プラズマディスプレイ尼崎市のプラズマ第三工場に950億円、05年11月稼動富士通日立プラズマディスプレイ宮崎県国富町のプラズマ新工場に750億円投資、05年末稼動キャノン･東芝ＳＥＤ工場に2000億円投資、05年稼動

　　　日本経済新聞（2004.10.1）より

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

19921993199419951996199719981999200020012002200320042005

日本 韓国 台湾

設備投資額（

M$）

世界FPDメーカー設備投資額の推移と予測

「特別調査レポート2004フラットパネルディスプレイプレスジャーナル」より（推定値を含む）

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日本のFPD製造拠点の新規･増強投資～新聞報道等からの抜粋～

日本のFPD製造拠点の新規･増強投資～新聞報道等からの抜粋～

液晶パネルシャープ亀山工場・三重工場ライン増設に、併せて約1400億円投資

液晶パネルエプソン千歳事業所増設・設備投資額約300億円

液晶パネル日立ディスプレイ・茂原工場「東芝、松下、日立３社で液晶パネル共同生産の合意（ 8月31日付発表）」投資額1100億円を予定、2006年第２四半期に量産開始予定

PDPパイオニア山梨工場ライン増設で約270億円増設分は05年春稼動予定

PDP富士通日立プラズマディスプレイ宮崎事業所生産能力向上のため約110億円投入し増強。増強分は05年春稼動予定

有機EL東北パイオニア米沢工場2003年度17億円投資

有機EL東芝松下ディスプレイテクノロジ石川工場2005年上期から3.5型有機ELパネルの量産開始を発表（10月4日付)

有機ELST-LCD（愛知県）2004年からソニーが有機ELパネル生産、PDAに搭載し販売

PDP松下電器　尼崎市　新工場着工総額950億円投資2005年11月量産開始予定

SED（FEDの一種）SED株式会社（キヤノン、東芝合弁会社）キヤノン平塚工場（2005年生産開始予定）生産ライン新設に200億円投資以降、1800億円投資で量産工量場建設予定

「2004年度版液晶・PDP・ELメーカー計画総覧　産業タイムズ社」及び日経各誌・紙他よりデータをもとにNEDOが作成

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FPDの日本の世界シェアの推移FPDの日本の世界シェアの推移

２００３年生産金額国別シェア

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

TV用CRT

モニター用CRT

TV用LCD

日本生産占有率（％）

PDP

有機EL日本49%韓国

36%

台湾

14%

日本60%

韓国

37% PDP

台湾

17%

韓国33%

日本47%液晶

プレスジャーナルより算出

iSuppli/Stanford ResourcesデータよりNEDO編集算出

ディスプレイサーチ社データより算出

中小型LCD(LTPS)

PC用LCD

CRT「iSuppli/Stanford Resources」、PDP「APDC提供資料」（参照しNEDOが加筆）液晶（TV用、PCモニタ用)「DisplaySearch」、中小型液晶(LTPS)「富士キメラ総研」より

なお、中小型液晶(LTPS)のみ金額ベース、他は台数ベースで算出

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ＦＰＤ関連NEDOプロジェクトの狙いＦＰＤ関連NEDOプロジェクトの狙い

誰もが自由な情報の発信・共有を通じて、個々の能力を

創造的かつ最大限に発揮することが可能となる高度な情

報通信（ＩＴ）社会の実現

技術シーズの発掘、中長期的プロジェクト及び実用化開発までの各段階の研究開発を、産学官の総力を結集して、高度なマネジメント能力を発揮しつつ実施することにより、新技術の市場化を図る。

NEDO中期目標より抜粋

我が国経済の牽引役としての産業

発展の促進

・FPDは薄型テレビ、情報家電、モバイル端末、車載パネルなどに広範な応用が見込まれる情報家電のキーデバイス・高い成長率が見込まれる（2010年約10兆円規模の市場へ）・高度部材産業集積の発展

FPD産業への期待

・低消費電力化、高機能化、革新的なディスプレイ技術基盤の確立・川上～川下産業の「垂直連携」の維持・強化・発展・適切な知財戦略、技術情報管理

解決すべき課題

NEDOの役割

官

産

学産学官の総力を結集

*ディスプレイサーチ（半導体全体$2100億中FPDは$640億/2004年）

マネジメント

19

　液晶デバイス･プロセス研究開発助成事項の狙いと課題　液晶デバイス･プロセス研究開発助成事項の狙いと課題

ターゲット：　中小型ディスプレイ市場（携帯電話・車載等）

中小型TFT-LCD 2003年売上高シェア（DisplaySearchデータよりNEDO編集）

日本75.9%

韓国 6.4%

台湾 6.2%

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

2003 2004 2005 2006 2007

携帯DVD等

PDA

カムコーダ

車載

携帯ゲーム機

デジタルカメラ

携帯電話

中小型LCD世界市場（金額ベース）（iSuppli/Stanford ResourcesデータよりNEDO編集）

（億円）

携帯電話を中心に市場拡大 技術力・生産能力・品質のバランスによるシェア堅持

我が国ＦＰＤ産業の競争力を維持・強化するための基盤技術開発

生産量増大に伴い製造工程のエネルギー多消費構造が進行

ディスプレイ多機能化のための高機能TFT要素技術開発が必要

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プロジェクトの目標と開発体制プロジェクトの目標と開発体制

エネルギー使用合理化液晶デバイス・プロセス研究開発助成事業エネルギー使用合理化液晶デバイス・プロセス研究開発助成事業液晶デバイス製造工程に係る各プロセスを原理原則に立ち返って見直すことにより、高機能なシステムディスプレイを実現するための省エネルギー型次世代液晶プロセス基盤技術の開発を目指す。

（ ）

《開発期間》　平成13年度～平成16年度　《開発体制》　助成先：　株式会社　液晶先端技術開発センター(ALTEDEC)

｢低温ポリシリコンTFTデバイスの製造工程において消費される電力を現行の２分の１にすることが可能なプロセス基盤技術開発を行う。｣

《開発目標》

株主構成：　シャープ、東芝松下ﾃﾞｨｽﾌﾟﾚｲﾃｸﾉﾛｼﾞｰ、日本電気、　日立ﾃﾞｨｽﾌﾟﾚｲｽﾞ、大日本印刷、島津製作所、他

省エネルギー次世代液晶プロセス基盤技術の開発省エネルギー次世代液晶プロセス基盤技術の開発

省エネルギー目標省エネルギー目標液晶デバイス製造工程で消費される電力を１／２に削減

次世代ﾌﾟﾛｾｽ性能目標次世代ﾌﾟﾛｾｽ性能目標クロック周波数100MHzを実現できる高性能TFT

プロセス

結晶化技術 絶縁膜形成 配線技術 微細加工技術 評価解析

21

0

100

200

300

400

500

600

従来技術 新技術

移動度 (cm2/Vs)

0

1

2

3

4

5

6

結晶粒径 (μm)

現在までの成果：概要現在までの成果：概要

省エネルギー省エネルギー

0

20

40

60

80

100

120

140

製造エネルギー (kWh)

従来技術 新技術

プロセスエネルギー１／２削減に目処

プロセス性能プロセス性能

TFTの高性能化実現

２枚位相変調素子を用いた位置制御結晶粒アレイ

4μm長の結晶を5μmピッチで配置

低温酸化と低ダメージCVDによる積層ゲート絶縁膜

領域選択Cu配線形成法

低消費電力型高機能液晶ディスプレイの実現

駆動・制御用電子回路をガラス基板上にモノリシック形成　（応用例）　○センサーの搭載　○RF回路の搭載　○超高精細表示　○薄型・軽量

製造プロセスの短縮

表示性能の向上

低温ラジカル酸化によるSiO2/Si界面特性の飛躍的向上

22

現在までの成果：トピックス１現在までの成果：トピックス１アモルファスシリコンアモルファスシリコンTFTTFT

低温ポリシリコン低温ポリシリコンTFTTFT

単結晶高性能単結晶高性能TFTTFT

チャンネル長L=4μm、移動度μ=0.5～1.0cm2/Vs

特長：低コスト、大面積化用途：TV、モニタ等

チャンネル長L=4μm、移動度μ=100cm2/Vs

特長：高精細、ﾄﾞﾗｲﾊﾞ一体化用途：携帯電話、PDA、モニタ等

チャンネル長L=1μm移動度μ=500cm2/Vs

特長：超高精細、ｼｽﾃﾑ一体化用途：携帯電話、PDA等モバイル機器

２枚の位相変調素子↓

結晶化の開始点と成長を制御する光強度分布

↓位置制御された結晶粒アレイ

↓1TFT／１結晶粒

集積回路IPと表示画素IPを同一基板上にｲﾝﾃｸﾞﾚｰﾄする。

低消費電力・高機能低消費電力・高機能LCDLCD

＜集積回路IP＞　・信号処理IP　・プロセッサIP　・メモリIP　・インタフェースIP

IP: Intellectual Property

赤矢印Lは結晶開始点Sからの成長の主方向を示す。4μm長の結晶粒が5μmピッチで配置。（注）上記写真は、結晶粒界を強調するためのSeccoエッチング処理を施した結果であり、　　　　微結晶領域は除去されて穴状に抜け、結晶粒界部はヒビ状になって見えている。

新概念のプロセス技術の開発 開発成果の応用展開

23

今後の取組み今後の取組み

移転準備 技術移転 量産化開発 量産出荷

応用商品企画・検討 応用商品開発・販売

（ﾃﾞｨｽﾌﾟﾚｲﾒｰｶ）

2001年度 2002年度 2003年度 2004年度 2007年度2005年度 2006年度

（商品製造メーカ）

ALTEDECALTEDECの知財・ライセンス戦略の知財・ライセンス戦略

高機能化システムディスプレイプラットフォーム技術開発高機能化システムディスプレイプラットフォーム技術開発

エネルギー使用合理化エネルギー使用合理化液晶デバイス・プロセス研究開発液晶デバイス・プロセス研究開発

◆出願・登録までALTEDECで一元管理　　登録後はALTEDECで保有。包括的に管理・活用◆適切なライセンス条件の確保◆出資会社との定期的な委員会を通じて特許及びノウハウ等の　　情報を段階的に提供し、実用化を促進

システムディスプレイ

ディスプレイ基板

LC

画素内メモリ(電力ﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ)

画素間演算(高画質化)

センサー素子内蔵(高機能化)

データ処理機能(I/O簡略化）

NEDO新規プロジェクト（研究開発期間：2005年度～2007年度）

概　要

低温ポリシリコンTFTデバイスの製造工程において消費される電力を現行の２分の１にすることが可能なプロセス基盤技術開発を行う。

ディスプレイ基板上に高性能機能回路を実現

(助成先：ALTEDEC）

単なる情報表示だけでなく、情報インタフェースとして、画像表示の高精細高速化に加え、センシングや双方向通信等の機能高度化や、低消費電力化・軽量化を可能にする高機能化システムディスプレイ実現に向け、ディスプレイ基板上に高性能な機能集積システムを実現するためのプラットフォーム技術を開発する。具体的には、機能エレメント回路設計技術の開発、デバイス技術・プロセス技術高度化による回路集積実証を行う。

24

省エネ型次世代ＰＤＰプロジェクト省エネ型次世代ＰＤＰプロジェクト

PDP需要の急激な立上り 海外のPDPメーカーの追上げ

2002年 2003年 2004年 2005年

0

1

2

3

4

5

6

PDP世界需要(出典:APDC)(見込) (推定)

2002年80万台

韓国他

日本

2004年270万台

日本

韓国他

PDP生産台数シェア(出典:APDC)

韓国≒日本

最近の特許出願件数

大学での研究者数

韓国120名≫日本20名

性能、生産プロセス面での、圧倒的な競争力の確保

適切な知財戦略

<<プロジェクトの狙い>>

(百万台)

<<課題>>

次世代PDP開発センター（ＡＰＤＣ）、パイオニア、パイオニアプラズマディスプレイ、日立製作所、ルネサステクノロジ、富士通日立プラズマディスプレイ、松下電器産業、富士通

開発体制（平成15～17年)

25

特許出願件数(全世界)の出願人別推移(出願年1991～2002年)

特許出願件数(全世界)の出願人別推移(出願年1991～2002年)

2002年は1月までのデータ(2000年以降韓国の出願件数が日本に拮抗)

2,890件(1991-

2002年)日本

韓国

出典：特許庁「平成15年度特許出願技術動向調査報告書 」（平成16年3月）

26

　　高効率発光技術の開発　　高効率発光技術の開発<<目標>>

低消費電力型ＰＤＰ（40型で現行390Wを100Wまで低減）を実現するために現行の発光効率1.4ﾙｰﾒﾝ/Wを５ﾙｰﾒﾝ/Wに向上させる

実用化レベルで発光効率３ﾙｰﾒﾝ/W以上（40型で200W以下）の見通しがつき、５ﾙｰﾒﾝ/Wも射程に入った (世界トップレベル）

<<成果>>

紫外線利用効率

可視光取出効率

紫外線発生効率

可視光変換効率

［駆動半導体ﾃﾞﾊﾞｲｽの開発］

［高効率発光機構の開発］

［蛍光体材料の開発］

<<目標５ﾙｰﾒﾝ/Wを達成するための開発項目>>

可視光変換効率の高いﾅﾉ蛍光体材料の開発に成功

紫外線発生効率20%達成(既存技術～10%、開発目標 = 25%)

27

トピックス：ナノ蛍光体材料の開発トピックス：ナノ蛍光体材料の開発

成果：表面欠陥が少なく、組成均一性の高いナノ蛍光体の合成に成功　　　　　　　　　　⇒　可視光変換効率の高い蛍光体

緑色蛍光体Zn2SiO4:Mn

１ μｍ

平均粒径500 nm

新合成法によるナノ蛍光体開発

28

革新的生産プロセス技術の開発革新的生産プロセス技術の開発

0

50

100

150

200

250

300

従来技術 開発目標

ｋWh/枚

生産時の投入エネルギー<<目標>>

パネル生産時の生産効率を現行の3倍、生産時の投入エネルギーを現行の1/3とする

新たにガラス材料などを開発し、生産プロセスを大幅に効率化できる事を実証

<<成果>>

<<開発の現状>>

従来技術 開発目標 開発の現状

全工程合計　生産時間　（分/枚）

生産時投入エネルギー　（kWh/枚）

４,９００

２５０

１,３００

８０

３，５００

１８０

29

　　適切な知財戦略と産学連携の強化　　適切な知財戦略と産学連携の強化

①技術保護管理の推進

　◇ 研究体制の一元管理　　　・ ＡＰＤＣ集中研究所にて開発成果を検証、成果を一元管理

　◇ 知財権管理体制の充実　　　・ APDCによる発明、出願戦略の一括管理　　　・ 知財権を、プロジェクト構成会社とAPDCが共同所有、APDCにより一元管理

　◇ 革新的な技術成果の創出　　　・材料、プロセス、製造技術の一体的開発

②大学と連携した研究開発の推進

　◇ 東京大学・生産技術研究所にAPDCの寄付講座「次世代ディスプレイ寄付研究部門」を設立

　　　・研究体制（篠田客員教授ほか1０名程度）　　　・研究内容（次世代ディスプレイ、特に、ＰＤＰ技術の研究、PDP次世代デバイスの研究ほか）　　　・役割（連携の場の提供、人材育成、業界サポート）

30

高効率有機デバイスの開発

有機ELの特許出願状況等高効率有機デバイスの開発

有機ELの特許出願状況等

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

日本 米国 その他

登録年

特許件数

有機ELに関する米国特許の新規登録件数の推移 日本の有機EL特許出願状況

有機EL特許件数

米国 4%

日本 94%

その他 2%

特許庁ホームページ「技術分野特許マップ」より

1977～99年出願数

「技術調査レポート　第１号」経済産業省技術調査室（2002年）より

参考：米K社の基本特許群とその出願年

特許庁ホームページ「技術分野特許マップ」のデータをもとにNEDO作図

20001980 1990 2004

’80 有機エレクトロルミネッセンスおよびその製造方法’83 改良された電力転換効率をもつ有機EL装置

’87 有機発光媒体をもつ電場発光デバイス　他2件

31

高効率有機デバイスの開発

ねらい（大画面ディスプレイの開発）

高効率有機デバイスの開発

ねらい（大画面ディスプレイの開発）

「明るく」「長寿命」「大きく」原理的に「明るさ」と「寿命」は反比例の関係

↓

効率よく発光→発光材料の効率化発光した光を無駄なく使用→効率的な光取出し

「長寿命」な発光材料は低分子系材料→蒸着製法が中心だが、RGB塗分け時の蒸着マスクの位置合わせなど、大型化には、製造プロセス上の課題がある。

一方、大画面化が容易な印刷製法に適した高分子系材料は低分子系に比べ寿命が短い↓

長寿命材料による大画面化技術開発（低分子系材料の可溶化など）が必要

0

10000

20000

30000

40000

2000 2001 2002 2003 2004

年

輝度半減寿命（ｈ）

低分子材料高分子材料

参考：有機EL材料寿命のトレンド

実用寿命（半減時間）（ｈ）初期輝度（＝ピーク輝度×３０％：cd/m2）

150

10,000

20,000

50 100 200 250

15,000

5,000

25,000

参考：有機ELの寿命と明るさの関係

32

高効率有機デバイスの開発

ねらい（フレキシブルシートディスプレイの開発）

高効率有機デバイスの開発

ねらい（フレキシブルシートディスプレイの開発）

柔らかく薄いシートディスプレイ

フレキシブルなプラスチック基板上に発光素子、駆動回路等を実現する必要がある↓

熱に弱い基板（高温処理は不可）→印刷製法による発光素子、回路の実現印刷可能なトランジスタ材料は低速→高速なプリンタブルトランジスタの実現

ガラス封止では曲げられない→フレキシブルな封止技術が必要

さらに…

印刷製法によるトランジスタ回路の作成が可能になれば→印刷による低コストディスプレイの実現へ

新たな利用シーン

実用化イメージ

実用化イメージ

モバイル動画ディスプレイ電子ブックリーダー

33

研究テーマと開発体制研究テーマと開発体制

NEDO(財)光産業技術振興協会

(独)産業技術総合研究所

山形研究所（山形大学工学部内）

大画面ディスプレイの開発高効率発光素子・材料の開発、大面積成膜技術の開発

担当PL：城戸PL

参加企業・大学

アイメス・東北パイオニア・松下電工・ケミプロ化成・山形大学

千葉研究所（千葉大学工学部内）

フレキシブルシートディスプレイの開発有機アクティブ発光素子の開発、縦型高速有機トランジスタの開発、フレキシブル封止技術の開発

担当PL：工藤PL参加企業・大学

パイオニア・NEC・リコー・大日本印刷・千葉大学

つくば研究所　　　　　　　　　（産総研内）フレキシブルシートディスプレイの開発プリンタブル有機薄膜トランジスタの開発

担当PL：鎌田PL

参加企業

旭化成・日立・住友化学

共同研究拠点（TMD・旭化成事業所内）

大画面ディスプレイの開発印刷製法を用いた高効率成膜プロセス及びディスプレイ化技術の開発

担当PL：茨木PL

参加企業

旭化成・TMD

プロジェクトリーダー

山形大学工学部　教授　城戸　淳二

千葉大学工学部　教授　工藤　一浩

産業技術総合研究所　光技術研究部門　グループ長　鎌田俊英

東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社　技監　茨木伸樹

共同研究契約

委託

開発期間：2002年～2006年（5年間）

34

白色発光素子の発光効率（ルーメン／ワット）

最終目標５０ルーメン／ワット50

40

30

20

10

中間成果予測

　青色燐光素子開発

　化学ドーピング

　光取り出し効率向上

　低電圧駆動化

F社(日)

B社(日)A社(日)/X大(日)

C研(日)E社(米)

G社(米)/H社(日)

D社(英)

☆

年

H15プロジェクト成果

02 03 04 05 06 07 08

高効率発光素子・材料開発

性能/印刷ﾄﾚｰﾄﾞｵﾌの壁を突破

注1）　塗布有機半導体のみ注2）　印刷率の定義：TFT構成部品（5種類）に印刷製法を適用した割合

☆

B社(米）

A社(米)

D社（蘭）

１.0

0.1

0．01

印刷率 (%)

0 20 40 60 80 100

C社（独）

0.8(世界最高)

塗布半導体

塗布電極

塗布絶縁膜

中間目標

（2004．10月時点）

（cm2/Vs）

最終目標☆

F社（英）

E社（日）

プリンタブル有機トランジスタ

移動度

明るく、かつ長寿命の材料の実現へ 印刷による高性能トランジスタの実現へ

高効率有機デバイスの開発

これまでの主な成果（国際比較）

高効率有機デバイスの開発

これまでの主な成果（国際比較）

☆

35

高効率有機デバイスの開発

第二期計画の目標

高効率有機デバイスの開発

第二期計画の目標

実用寿命（半減時間）（ｈ）

150

10,000

20,000

50 100 200 250

15,000

5,000

25,000 PJ目標値：ピーク輝度500cd/m2で実用寿命20,000h（初期輝度150cd/m2＝ﾋﾟｰｸ輝度500cd/m2×30%）

35cd/m2

1,500h

D社(韓)

E社(日)B社(日)

G社(日)F社(蘭)

A社(日)

B社(日)

C社(日)

現在の材料・技術で計算上実現可能なパネル性能

低分子蒸着試作パネル

高分子塗分試作パネル

低分子蒸着量産パネル

プロジェクト目標値

実用に耐えうる輝度・寿命の有機ELパネル実現へ

現状パネルと比べて、革新的な性能向上が必要　→材料の長寿命化＋画素開口率UP＋光取り出し効率UP

初期輝度（＝ピーク輝度×３０％：cd/m2）

36

カーボンナノチューブFEDプロジェクトカーボンナノチューブFEDの概要カーボンナノチューブFEDプロジェクト

カーボンナノチューブFEDの概要

ＣＮＴ－ＦＥＤCNT：カーボンナノチューブ

今までのディスプレイ

蛍光面

背面基板

CNTカソード（微細エミッタ）

前面基板 電子

高画質

自然色

階調が広い

高輝度

動画特性

低消費電力

高発光効率

薄型、軽量

安価

37

１．均質電子源の開発【目標】　画素内・画素間の輝度ばらつき：２％以下

【実施内容】　①ＣＶＤ法によるＣＮＴ特性均質化技術の開発　②印刷法によるＣＮＴ特性均質化技術の開発　③表面処理技術の開発　④微細エミッタ作製技術の開発

２．パネル化及びディスプレイ性能評価技術の開発【目標】　１０インチ級ＦＥＤを検証する。

【実施内容】　①パネル化技術の開発　②ディスプレイ性能評価技術の開発

未処理CNTを用いた表示素子試作品

カーボンナノチューブFEDプロジェクト課題と開発目標

カーボンナノチューブFEDプロジェクト課題と開発目標

38

カーボンナノチューブFEDプロジェクト研究体制

カーボンナノチューブFEDプロジェクト研究体制

研究開発項目：①均質電子源の開発、②パネル化及びディスプレイ性能評価技術の開発、③総合調査研究

委託

プロジェクトリーダー　　三菱電機（株）先端技術総合研究所　　プロジェクトグループマネージャー　奥田 荘一郎サブプロジェクトリーダー　　大阪大学　極限科学研究センター　教授　高井 幹夫

ファインセラミックス技術研究組合[代表委託先]　　（研究開発項目：③）

三菱電機株式会社（研究開発項目：①，②，③）

株式会社ノリタケカンパニーリミテド（研究開発項目：①、③）

株式会社日立ディスプレイズ（研究開発項目：①、③）

旭硝子株式会社（研究開発項目：②、③）

大阪府立大学（公立）（研究開発項目：①）

京都大学（国立）（研究開発項目：①）

三井化学株式会社（研究開発項目：②）

大阪大学（国立）（研究開発項目：①）

再委託

名古屋大学（国立）（研究開発項目：①）

NEDO （研究開発期間：2003～2005）

39

カーボンナノチューブFEDプロジェクトこれまでの主な成果

カーボンナノチューブFEDプロジェクトこれまでの主な成果

Glass substrate

insulator

Gate metal

CNT

１．印刷法、微細エミッタ構造作製技術の開発

表面処理によるエミ ッ ショ ン特性改善

0. 0

0. 5

1. 0

1. 5

2. 0

2. 5

3. 0

3. 5

4. 0

0 1 2 3 4

引き出し 電界（ V/μm）

エミッション電流密度

（mA/cm2）

未処理

スクラッ チ処理

レーザ処理

研磨後精製処理

２．表面処理装置及びプロセスの開発

発光均一性改善に向けた、高アスペクト比微細孔作製プロセスを確立した。

これにより、輝度バラツキ２％以下のＣＮＴ均質電子源開発の可能性を検証できた。

１０μｍ

表面処理技術等の開発により、世界最高レベルのエミッション特性を達成した。

ＣＮＴダメージ抑制により輝度特性向上と長寿命が見込まれ、低消費電力ＦＥＤを達成する見通しを得た。

40

カーボンナノチューブFEDプロジェクト今後の課題と対策

カーボンナノチューブFEDプロジェクト今後の課題と対策

１．画素間輝度バラツキの低減

　　　⇒1画素内に1万個程度のエミッションサイトを形成。

２．１０インチ級ＦＥＤパネルの実証

１ 10 100 1000 10000

1000%

100%

10%

1%

0.1%

エミッションサイト数

ターゲット

画素間輝度バラツキ

【解決手段】

①ＣＶＤ

②印刷法

③微細エミッタ

④表面処理

【達成目標】

ＣＮＴ均質電子源

（輝度バラツキ２％以下）

41

　　まとめ　　まとめ

（ＦＰＤの重要性）

ＦＰＤは高度ＩＴ社会実現及び我が国ＩＴ産業の競争力強化にとって重要なデバイスデジタル化、ブロードバンド化に伴い、テレビは情報ステーションにユビキタス社会の到来に伴い、モバイル機器は薄型、コンパクトにシートディスプレイはライフスタイルを変革し得る夢のディスプレイＦＰＤは、システムＬＳＩとならぶ、これらデジタル家電のキーデバイス

（技術開発戦略）

我が国の比較優位（装置･部材産業の集積）を活用した戦略的な産学連携体制の構築高付加価値化による低価格化競争からの脱却我が国が得意なＳＯＧ、低消費電力ＰＤＰ

革新的ＦＰＤ技術の早期確立有機ＥＬ、ＦＥＤ

42

電子・情報技術ワークショップ２００４電子・情報技術ワークショップ２００４

「情報家電関連の技術動向と研究開発課題」　～システムディスプレイ、情報家電ミドルウェア、アプリケーションチップ～

ＮＥＤＯ電子部では、平成１７年度の新たな電子・情報技術関連の研究開発テーマとして、高機能システムディスプレイ、情報家電向けミドルウェアやアプリケーションチップの開発を実施することを計画しております。これら研究開発の実施に先立ち、具体的な目標、技術課題などの検討を行っておりますが、よりシーズ／ニーズに即したものとするために、当該分野に関連する専門家の方を中心として、幅広く意見を求めることを目的としたワークショップを開催致します。プレス関係者の取材参加を歓迎します。

平成１６年１２月２１日（火）～２２日（水）　パシフィコ横浜

第一日目＜１２月２１日（火）＞ 第二日目＜１２月２２日（水）＞

10：00　開会の挨拶｜　　

10：10　基調講演　　|　　　・テーマ１「情報家電を巡る今後の展望と課題」　　|　　　・テーマ２「情報家電の動向と研究開発課題」11:30　ＮＥＤＯの取り組み　　|　　　「関連プロジェクトの成果と今後の計画」12：0013：30　高機能化システムディスプレイプラットフォーム技術分科会　　|　　　・発表１「ユビキタス社会における情報インターフェースとは」　　|　　　・発表２「アプリケーション（医療分野）の観点から」　　|　　　・発表３「デジタルコンテンツの観点から」　　|　　　・発表４「モバイル機器（携帯電話）の観点から」　　|　　　・発表５「ディスプレイの高付加価値化動向」16:15　パネルディスカッション　　|　　　「高機能化システムディスプレイの将来像と研究開発課題」17:15

9：30　 アプリケーションチップ技術分科会　　　　|　　　・発表１「デジタル情報家電向けSoC技術と今後の方向性」　　|　　　・発表２「動的リコンフィギャラブルシステムの動向 」　　|　　　・発表３「ビジョンセンサーとその応用」　　|　　　・発表４「ＲＦ技術の現状と課題、今後の技術動向について」12：00　・発表５「セキュアチップ技術の現状と課題」

13：00　ミドルウェア技術分科会（デジタル情報家電）　　|　　　・発表１「ネット家電の技術動向と課題」　　|　　　・発表２「情報家電機器認証技術」　　|　　　・発表３「高信頼リモート管理技術」　　|　　　・発表４「情報家電における音声認識技術」15:15　パネルディスカッション　　|　　　「情報家電の将来像と研究開発課題」16:15　閉会の挨拶