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有機エレクトロニクス

薄いプラスチックフィルムにプリントされた有機集積回路

有機エレクトロニクスは、有機ポリマーや低分子材料を使用して、多くの新しい応用分野に向けた電子部品を作製します。有機エレクトロニクス材料は、従来のシリコン系無機材料と比較して、軽量で、柔軟性に富み、安価です。有機エレクトロニクスは、製造、使用、廃棄におけるエネルギー効率が高く、資源に配慮した技術です。  

低分子有機エレクトロニクスは、通常、真空蒸着法を用いて、有機材料薄膜を基板表面に成膜することで作製されます。有機エレクトロニクスは、低コストの溶液処理法を用いて、導電性ポリマーから作製することも可能です。半導体ポリマーを可溶化してインクにすることで、電子回路をプラスチックシートに直接印刷できるようになります。これらの材料は、大面積のロール・ツー・ロール製造プロセスに対応しており、容易にスケールアップして低コストで迅速に製造することができます。

有機導電体材料は以下で使用されています。

関連技術資料

  • 発光ポリマー
    代表的な発光ポリマーの特性について解説しました。高分子有機ELは、フラットパネルディスプレイや照明への応用を視野に現在開発が進められており、発光ポリマーの特性理解と効率向上が急がれています。
  • 非ドープ型有機EL用凝集誘起発光性（AIE）材料
    安定かつ高効率の非ドープ型有機ELを作製するために、多数の凝集誘起発光性（AIE）材料が開発されています。これら素子の発光色は可視光の全領域にわたっており、高性能白色有機ELの作製にも成功しています。
  • DNTTおよび関連有機半導体を用いた有機電界効果トランジスタ
    DNTTおよび関連有機半導体を用いた有機電界効果トランジスタについて、理化学研究所の瀧宮和男先生に解説していただきました。
  • 3Dおよび4Dプリンティング技術
    3次元（3D）プリンティング技術、付加製造技術（AM：additive manufacturing、日本では積層造形技術とも）は、個人用のツールから航空宇宙用機器に至るまでの幅広い用途に導入されて大きな影響を与える可能性があるため、最近脚光をあびるようになっています。
  • Spintronics
    Tutorial on Magnetic Materials - Spintronics. Spintronics (short for spin-based electronics), sometimes called magnetoelectronics, is the term given to microelectronic devices that function by exploiting the spin of electrons.
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関連プロトコル

技術資料・プロトコールの検索

OLED

有機EL（OLED：organic light-emitting diode）は、正孔を注入する正に帯電した陽極と、電子を注入する負に帯電した負極と、異なる電荷キャリアが半導体発光層に流れ込むことを可能にする輸送層に挟まれた半導体発光層などから構成されるエレクトロルミネッセンス素子です。電極で注入された電荷が有機層で再結合する際に光が直接発生します。有機ELは、発色性に優れた高輝度の光を生成し、ディスプレイのコントラストを向上させます。有機材料の利用により、薄くて高い柔軟性のデバイスを作製できることから、有機ELは曲面モニター、折りたたみ型、巻取り型の携帯デバイス、ウェアラブルデバイスに使用することが可能です。

OFET・OTFT

有機トランジスタは、高性能電子機器のフレキシブルな集積回路やディスプレイの基本的な構成要素です。  トランジスタの特徴の一つにスイッチング作用があります。ソースおよびドレイン電極は有機半導体と直接接触し、ゲート電極は、誘電絶縁体によって半導体から分離されています。ゲートに電圧が印加されると、半導体の導電性が変化し、ソースとドレイン間の電流をON・OFFします。有機トランジスタの場合、導電体（電極）および半導体（活性チャネル材料）から絶縁体（ゲート絶縁層）までの、すべての要素が有機材料で構成されます。薄膜トランジスタとは、電界効果トランジスタの一種で、半導体層、電極層、誘電体層を基板上に薄膜として堆積したものです。一般的なエレクトロニクス用途として、RFIDタグや電子ペーパーなどがあります。

OPV

有機エレクトロニクス材料は、太陽電池パネルで光を電気に変換するためのドナーおよびアクセプター材料として使用することも可能です。有機太陽電池では、2つの電極の間に半導体有機材料の光活性層を挟み込み、光電流が生成します。太陽光の光子束を吸収するのはドナーであるため、ドナー材料は太陽光スペクトルに適した広い光吸収特性が求められます。ペロブスカイト太陽電池に使用される有機ホール輸送材料（HTM：hole-transport material）は、電荷輸送を最大化し、エネルギー変換効率を向上させます。

関連アプリケーション
バイオエレクトロニクス
バイオエレクトロニクスは、バイオ燃料電池、バイオセンサ、ウェアラブル技術用途において、生体システムを感知、刺激、制御するためにエレクトロニクス素子を利用します。
太陽光発電・太陽電池
太陽光発電および太陽電池では、入射光（フォトン）により生成した電子と正孔が電流を発生することで、太陽光エネルギーを電気に変換します。
マイクロ・ナノエレクトロニクス
マイクロエレクトロニクスおよびナノエレクトロニクスでは、高度な製造技術を利用して材料や構成部品を小型化し、先端電子デバイスに使用します。
高分子合成 （ポリマー合成）
ポリマー合成（重合反応）とは、低分子モノマーを化学反応で結合し、共有結合で連結したモノマーの長い鎖・ネットワーク構造からなる、巨大なポリマー分子を生成するプロセスです。
電池・スーパーキャパシタ・燃料電池
電池、燃料電池、スーパーキャパシタは、電極／電解質界面での電気化学的なエネルギー生成と、電子／イオンの輸送分離を利用したエネルギー変換・貯蔵デバイスです。
関連製品分野
有機太陽電池 （OPV）・有機トランジスタ（OFET） 材料
有機半導体、有機導体、誘電材料、無機電荷輸送材料などの化合物およびそのインク、さらに基板やデバイスチップなど、OFETおよびOPV材料を幅広く取り揃えています。
基板・電子部品
OFET、ナノデバイス特性評価、電気化学エレクトロニクスなどの研究のために、プレハブ（prefabricated）電子部品、TEMグリッド、電気化学向け電極など、さまざまなデバイス部品を提供しています。
プリンテッドエレクトロニクス材料
フレキシブルプリント回路、有機エレクトロニクス、新規センサの開発のため、インクジェット・スクリーン・エアロゾルジェット印刷、ブレードコーティング向けのインクを販売しています。
カーボンナノ材料
フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェン、炭素量子ドット、ナノダイヤモンドなどのカーボンナノ材料を広範囲に提供し、エネルギー貯蔵、高性能エレクトロニクス、スマート複合材料、新規ナノ治療薬などの研究開発をサポートします。
有機EL（OLED・PLED）材料
有機EL（OLED・PLED）材料の研究を加速するため、高純度で最先端のドーパント、発光材料、ホスト材料、電荷移動材料を提供しています。
重合反応用化合物
薬物送達システムや生体イメージング、診断アプリケーションへの応用に最適な、PLGAおよびPCLマイクロスフェア・ナノ粒子を販売しています。
フォトニック・光学材料
レーザー、赤外、近赤外、化学発光、フォトクロミック、サーモクロミック、フタロシアニン、ポルフィリンなどの色素や、フォトルミネセンス、非線形光学および導波路材料をはじめとする、フォトニック・光学材料の包括的な製品群があります。
液晶材料
スマート刺激応答性分子システムの設計のため、ネマティック、コレステリック、スメクチック、ディスコティック相の液晶材料や、液晶ポリマーおよびメソゲンを提供しています。
ハイライト
ウェビナー：半導体ナノ構造による光エネルギー環境発電
Light Energy Harvesting with Semiconductor Nanostructures
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