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» 2016年01月26日 11時30分 公開

印刷によるセンサー付き電子タグ 商用化へ前進有機半導体でコスト1/10以下に(2/2 ページ)

[竹本達哉,EE Times Japan]
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NFC対応の動作速度を実現

 今回発表した電子タグは、物流分野で必要な「低い/正常/高い」の3段階の温度情報を検出、送信できる2ビット分解能の温度検出機能を備えながら、NFCなどの規格に準じるために必要な動作周波数26.5kHzの高速動作に対応させたものだ。

開発した電子タグ (クリックで拡大)

 東京大学新領域創成科学研究科教授の竹谷純一氏は「過去1年間で、製造の精度を高めることで、以前はまれに計測できていたキャリア移動度16cm2/Vsを、高頻度で達成できるようになり、高速動作と素子の小型化を実現できた」とする。

 1年前の電子タグは、10×20mm程度のチップに100個程度のトランジスタの集積にとどまったが、今回の電子タグは、300〜400個のトランジスタを集積。温度検出用A-Dコンバータの分解能を1ビットから2ビットに高めた他、デジタルデータ処理能力も従来の4ビットから8ビット(3ビットD-フリップフロップ)に拡張し、高機能化させた。

左=有機半導体で実現した3ビットD-フリップフロップ(DFF)の概要 / 右=温度センサーとA-Dコンバータ部の概要 (クリックで拡大) 出典:NEDO

“フル・フィルム”を達成

 また、今回の大きな開発成果としては、従来、デジタル回路部などの一部で残ったガラス基板の使用をやめ、全てフィルム基板上に回路やアンテナを形成することに成功した。竹谷氏は「回路部は現状、高価なポリイミドフィルムを使用しているが、100℃以下で回路形成できるため将来的には(より安価な)PET(ポリエチレンテレフタレート)やPEN(ポリエチレンナフタレート)にも形成できる見込みだ」との見通しを語る。

さらに高集積化し、メモリ搭載も

 東京大学、トッパン・フォームズなどでは、有機半導体による電子タグを2018年に商用化する目標を掲げる。

商用化に向けた今後の開発方針 (クリックで拡大) 出典:NEDO

 商用化に向けた課題について竹谷氏は「現状、10×20mm程度のチップサイズを、製造の精度を高めるなどし5mm角程度まで小さくしたい。また、素子レベルで実現している有機半導体/有機強誘電体を使った印刷可能なメモリを、メモリアレイとし、実装する必要がある。今後、1年でメモリを搭載したより高集積な電子タグを実現したい」とした。

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