近年、普及が進んでいる有機ELディスプレイや電子ペーパーの製造には高温（300℃以上）や真空などの特殊な製造環境を要することから、エネルギー消費増大による環境負荷の大きさが問題となっていました。東ソーはこうした課題の解決に向け、比較的低温(200℃以下)かつ常圧の印刷技術を用いて電子デバイスを製造するプリンテッドエレクトロニクスの材料開発に取り組んでいます。本コラムではキーマテリアルとなる有機半導体を中心にご紹介します。

　有機半導体は軽量・柔軟性に富み、分子設計の自由度が高いため、目的や用途に応じて材料特性をカスタマイズ可能です。また、所定の溶媒に溶解させて「半導体のインク」として扱える点が大きな特徴です。インクジェット印刷などの簡便な印刷プロセスに適用できるため、シリコンや酸化物などの無機半導体にはない利点を備えた半導体材料として期待されています。

　有機半導体の重要な応用先の一つであるトランジスタ(以下、有機トランジスタ)は、電子回路において電流のON／OFFや増幅を行います。有機半導体は概ね100℃前後の低温で成膜できることから、無機半導体では難しかったPETなどの安価なポリエステルフィルムを基板基材に用いることができます。性能は、電流の担い手である電子や正孔（ホール）の流れやすさであるキャリア移動度（以下、移動度）で示されることが多く、実用素子レベルでは1 cm²/Vs前後と既存のアモルファスシリコン半導体と同等以上の性能です。近年では10 cm²/Vsを超える酸化物半導体に匹敵する性能も報告されています。

　当社は長年培ってきた有機化学・高分子化学技術により、比較的低温（100〜150℃）かつ常圧の印刷・塗布プロセスで作成可能な有機トランジスタ材料（有機半導体、絶縁膜材、バンク材、保護膜材）を開発しました。 これらすべての材料を総合的に開発している強みを活かし、材料同士を最適に組み合わせる設計技術によって、世界トップレベルの性能を誇る有機トランジスタの開発に成功しています。

当社材を用いた有機トランジスタでこれまでにディスプレイ、センサデバイス等の試作・駆動に成功^※

※　国立大学法人 山形大学との共同研究成果

　これまでに、東ソーの開発材料群を用いてフレキシブルな有機ELディスプレイやセンサなどへの応用を試み、その駆動実証にも成功しています。次回のコラムでは、実際どのようにして東ソー開発材で有機トランジスタを作製するのか、応用先として電子ペーパーを例に詳しくご紹介します。ぜひ次回もご期待ください。

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