驚愕!丸めて使える薄型有機電子デバイス

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流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

驚愕!丸めて使える薄型有機電子デバイス

2013/09/04


 日々進歩するIT技術は、ともすると取り残されてしまいそうな勢いで進化の速度を高めています。そこでキーマンズネット編集部がお届けするのが「5分でわかる最新キーワード解説」。このコーナーを読めば、最新IT事情がスラスラ読み解けるようになることうけあい。忙しいアナタもサラっと読めてタメになる、そんなコーナーを目指します。今回のテーマはついに2μmの薄さに到達した有機電子デバイスです。世界で最も「薄く・軽く・柔らかい」トランジスタとLEDが誕生しました。

ディスプレイ

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「薄膜有機電子デバイス」とは

 基材と電子回路の大部分に有機材料を使った機器を「有機電子デバイス」、数μmの薄さのシートを「薄膜」という。この7月に東京大学の染谷隆夫教授や関谷毅准教授らの「染谷生体調和エレクトロニクスプロジェクト」チームが発表したデバイスは、世界で最も薄く軽い、「薄膜状の有機電子デバイス」だ。
 薄くて柔軟な有機電子デバイス製品としては有機ELディスプレイや電子ペーパーなどがある。しかし市販製品は最薄でも全体で数mm程度あり硬い。イメージとしては「板」であり、巻物のように丸めることはできても細かく折り曲げることはできなかった。東大では3年前に10μm級の有機電子デバイスを開発して薄さの世界記録を保持していたが、この7月、キッチン用ラップフィルムの1/5にあたる2μmの薄さでトランジスタやLEDの機能を果たす世界最薄・最軽量の薄膜有機電子デバイスの開発を発表した。重さは1平方メートルあたりにして3g。しかもグシャグシャに丸めても機能はそのままという、驚くべき曲げ耐性がある。

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グシャグシャに丸められる!「薄膜有機電子デバイス」

 図1に示すのが、開発された薄膜有機電子デバイスの1つだ。このひらひらする4.8cm角のフィルム上に、144個のトランジスタによるタッチセンサが4mmピッチで並んでいる。指でつまんだ感触はまるでキッチン用ラップフィルムのようだ。キッチン用ラップは約10μmの厚みなのでおよそ薄さは1/5。この大きさでは、つまんでいても重みはほぼ感じられない。動かすと空気の抵抗を感じるのみだ。

図1 有機電子デバイスを形成
図1 有機電子デバイスを形成
フィルムの厚さ2μm
資料提供:東京大学 染谷・関谷研究室

 その柔らかさは格別で、手のひらに置いて握ると凹凸に従ってフィットする。最小折り曲げ半径(曲率半径)は5μm。図2左のように手の甲に貼れば、手指が動いて甲の形が変形しても、センサであるシートが変形に追従するのでセンシングが続けられる。また図2右のようにグシャグシャに丸めても、電気的性質はそのままだ。

図2 柔らかい薄膜有機電子デバイス
図2 柔らかい薄膜有機電子デバイス
資料提供:東京大学 染谷・関谷研究室

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