デバイスの可能性を広げるフレキシブル有機TFT、JAPERAが展示：Display Innovation 2014（2/2 ページ）

次世代プリンテッドエレクトロニクス技術研究組合（JAPERA）は「Display Innovation 2014」で、フレキシブル有機TFTを使った感圧センサーを展示した。シリコンに比べてまだ性能は劣る有機半導体だが、印刷で製造することに向いているため、開発が進めばさまざまな応用例が登場する可能性がある。

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

n型が開発されれば用途が大幅に広がる

　有機半導体は、シリコンなどの半導体に比べて電子移動度や閾値電圧といった性能面でまだ劣る。だがアルコールやトルエンなどの有機溶剤に溶けやすいのでインクにしやすく、そのため印刷に向いているという利点がある。露光装置や現像装置などの半導体製造装置は、1台数億円という高額な装置である。印刷で半導体素子を製造できれば、必要な装置は1台数千万円の印刷機だけで済むので、コストや設置面積の点でかなり有利だ。

　産総研は、「製造コストが下がれば投資を回収しやすくなるので、小ロットの量産にも対応できるようになる。そうなれば、個々のニーズをしっかり捕まえて小さい市場で勝負することも可能になる」と強調する。

　さらに、n型の有機TFTの開発が進めば用途が大幅に拡大する可能性がある。n型有機半導体は化学的な性質上、大気中の水や酸素に弱く、これがネックとなってp型に比べて開発が遅れている。p型有機TFTと同等レベルの特性を持つn型有機TFTが開発されれば、CMOSを構成できるので用途の幅が広がる見込みがある。例えばCMOSイメージセンサーだ。「ペンにくるくる巻けるようなフレキシブルなイメージセンサーが考えられる。スキャンしたいと思った時にさっと取り出してスキャンし、データを無線でスマートフォンに送信するといった使い方ができるようになるかもしれない」（産総研）。

　なお、山形大学と宇部興産は2014年2月に、電子移動度が3cm²/Vsを超え、空気中でも安定しているn型有機TFTを印刷法で作製することに成功したと発表した。3cm²/Vsの電子移動度を持ち、印刷法が適用できるn型有機TFTはこれまで開発の報告例がなかったという。

　有機TFTをはじめ、有機半導体の進化は材料に大きく依存している。こうした材料の開発は日本が得意とするところだ（関連記事：UV硬化銀ペーストが印刷エレクトロニクスを変える、スクリーン印刷に対応へ）。

　「用途が広がるということは、“マネされにくい技術”を開発することにもつながる。JAPERAとしては、フレキシブルな有機TFTをはじめ、プリンテッドエレクトロニクスの技術によって、マネできない製品開発を後押ししていきたい」（産総研）。