有機EL検査装置
世界初！ 検査用途向け特殊有機ＥＬパネルの開発と製品試作に成功
山形大学有機エレクトロニクス研究センターの城戸卓越研究教授の研究グループは、検査機器向けの特殊有機ＥＬパネルの開発と製品試作に成功した。城戸教授が先導し、山形大学・山形県・県内企業において、産官学が連携し、特殊有機ＥＬパネルの開発と、さらに、小さいサイズから大きい製品サイズまでの試作を段階的にこの約３年間で行い、有機ＥＬでしかできない世界初の検査機器用途むけの特殊有機ＥＬパネルの開発に目途をつけた。
背景と意義
城戸教授らは、これまで有機ELに関する基礎研究から、応用、実用化研究を行ってきており、これまでもディスプレイや照明用有機ELを開発してきた。また、有機ELの光源としての応用展開も図っており、有機ＥＬでしかできない付加価値の高い用途開拓、実証試験、試作品製作もすすめてきている。今回の検査機器用有機ＥＬパネルの製品化の意義は有機ELの市場拡大ばかりでなく、工業製品製造における検査行程を大幅に簡略化できる点で非常に大きい。
経緯と開発の概要
東北経済産業局 戦略的基盤技術高度化支援事業（サポーティング インダストリー支援事業）（『外観検査用産業用ロボットを高度化する画像処理組み込みソフトウエアの開発と事業化』）で、インテリジェント・コスモス研究機構の管理の下、宮城県内のバイスリープロジェクツ（検査ソフト）、引地精工（検査ロボット）、東北大学（プログラム開発）で事業を、この３年間推進してきた。このなかで、特殊有機ＥＬパネルの開発と大きな製品サイズまでの試作が重要な鍵であった。戦略的基盤技術高度化支援事業よりオーガニックライテイングをとうした依頼で、山形大学の城戸教授が特殊有機ＥＬパネルの開発に着手した。
先ず平成２２年度に、山形大学にて特殊なスリット状の電極構造を有する最適な素子構造・発光色での小さいサイズでの有機ＥＬの試作（80x70mm 山形大学）をおこない、この小さいサイズでの開発と試作、また、実証試験に成功した（平成22年度）。これを城戸教授が先導し、オーガニックライテイングが関係機関を取りまとめ、大きいサイズでの試作（145x145mm
山形県産業技術振興機構 産官学連携有機エレクトロニクス事業化推進センター）と実証（平成23年度）、大きいサイズでの量産ラインでの製品試作（145x145mm 東北パイオニア）と実証（平成24年度）が行われた。量産ラインで作製された製品サイズでの第一段階の実証試験の成功を受けて、バイスリープロジェクツ、引地精工が外観検査用産業用ロボットとしての市場導入の検討を開始することになった。
今後の予定
１月１６－１８日インターネプコンジャパン（東京ビックサイト）にてバイスリープロジェクツ、引地精工が展示発表する。
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ということで、有機ELパネルを用いた検査装置です。
画期的です。
世界初です。
こんな感じです。
ロボットアームの先にライン状の発光パターンを持つ有機ELパネルとカメラが装着されてます。
有機ELパネルはこんな感じ。
検査対象物によって、ラインの太さはコントロールできます。
たとえば、自動車のバンパーの検査に使用する時は、このELパネルでバンパーを照らすと明るい筋と暗い筋のライン状に反射します。
突起物なとの欠陥があると、そのラインが歪むわけですね。
だから、良品の反射パターンを記憶させておいて、それと比較することに寄って欠陥を極めて正確に、しかも早く、検出することができます。
ご存知かも知れませんが、製造ラインでもっとも人件費がかかるのが検査行程。
それをロボットで全自動化することにより一気に低コスト化で来ます。
単純な仕事はロボットへ、人はもっと創造的な仕事をすれば言い訳です。
トヨタ、日産、ホンダ、などなど国内の自動車メーカーさんにはぜひとも導入していただきたい検査ロボットです。
応用範囲は広くて、自動車工場だけじゃなくて、最近のスマホなんかも光沢があるし、テレビもピアノブラックが主流、メッキした表面やプラスチック成形品の表面も問題ない。
で、
この画期的な有機EL検査装置ですけど、まずバイスリープロジェクツ、引地精工から山大発ベンチャーであるオーガニックライティングを通して、有機ELパネル開発の相談がありました。
そこで、まず大学との共同研究ベースで小型のパネルを試作、
明るさが十分かどうか、想定どおり欠陥を検出できるのか、などなど実証実験を行いました。
なかなかいいねということで、次年度はもう少し大きなパネルを試したいということで、山形県産業技術振興機構の産官学連携有機エレクトロニクス事業化推進センター（もともとは私が立ち上げた有機エレクトロニクス研究所）に依頼して、パネルを試作し、ロボットに装着して試験。
これはますます行けるということで、東北パイオニア米沢工場で実用レベルの信頼性を有するパネルを試作してもらって、検査ロボットとしての本格的な評価を行いました。
言うならば、山形県と宮城県の「広域産学官連携」の成果でしょうか。
私自身、有機ELに関しては素材開発やデバイス開発、発光機構や劣化機構の解明などの基礎研究から、白色発光素子開発などの応用研究、さらに高効率化や超寿命化、低コスト製造方式などの実用化研究、そしてルミオテックやオーガニックライティングなど企業を設立しての事業化にも取り組んでます。
そう言う意味で、研究して論文発表するだけじゃなくて、地域への貢献も行っていて、今回の連携は震災の被災地である宮城県内の企業との広域産学官連携ということで、絶対に成功に導きたいと思ってました。
宮城だけじゃなく、岩手、福島などの被災地には有機ELの研究開発をここまで広く、深く、行ってる研究機関はないので、特に中小企業のみなさんで有機ELをご活用してみたい、あるいは斬新なアイデアがある方はご連絡ください。
東北経済産業局やJSTも喜んで支援してくれると思います。
有機ELで明るい日本を東北から。
