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複合・新機能材料

高性能有機半導体の開発により、液晶ディスプレイでは実現出来ないフレキシブル画面で、かつ低電力駆動の電子ペーパーディスプレイの提供が可能に!

兵庫県

神戸天然物化学株式会社

2020年4月12日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高性能ディスプレイ用有機半導体の超臨界下合成技術の開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 半導体、エレクトロニクス、化学品製造
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)
キーワード ディスプレイ、電子ペーパー、半導体、超臨界下反応、高純度化
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成23年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

薄型軽量・フレキシブルで大画面なディスプレイとして電子ペーパーが期待されており、高精細・省電力等更なる高性能化が希求されている。このためには、画素駆動用半導体デバイスを高機能化することが最重要である。本技術開発では、世界初の炭酸ガス超臨界下で有機半導体材料の合成技術を確立し、高純度材料の生成を目指す。また、超臨界処理で接合界面を改質した高性能有機半導体デバイスを実現し、川下企業に応える

開発した技術のポイント

超高純度有機半導体の超臨界下での合成技術を確立するとともに、超臨界処理により有機半導体デバイスの界面改質を行い、ヒステリシスのない半導体デバイスを供給する
(新技術)
超臨界炭酸ガス下での有機機能材料の化学合成を実現する基盤技術を確立し、超臨界処理による界面改質を施した半導体デバイスを開発する
(新技術の特徴)
塗布による低コスト製造、樹脂基板の利用による軽量化、巻き取り可能な新規の革新的ディスプレイの実現が可能になる

具体的な成果

・有機半導体材料の合成技術の開発
-炭酸ガス超臨界下での合成反応技術を開発した
-有機半導体材料の高純度化技術を開発した
-高次構造を有する有機半導体材料の合成を実施した
・接合界面を改質した有機半導体デバイスの開発
-有機半導体層と絶縁層界面の炭酸ガス超臨界処理改質の技術開発を実施した
-界面改質した有機半導体デバイスを作成した
-界面改質した有機半導体デバイスを評価した

研究開発成果の利用シーン

・本事業の新規合成技術を活用した高純度有機半導体材料の供給サービス
・接合界面の改質を施したヒステリシスのない高純度有機半導体デバイスに関する技術サービス

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

当初、本研究は省エネルギー効果の高機能ディスプレイとして電子ペーパーのバックプレイントランジスタ用有機半導体の開発を目的としたが、液晶ディスプレイの高度な進化と普及により電子ペーパーの市場創生は大幅に遅れた。これまでP型有機半導体材料の超臨界での製造・精製およびデバイス化した後の超臨界処理での特製向上について特許を2件申請したが先願に導電性高分子の超臨界での精製があり、有機半導体の特許では無いが類似の化合物の実施例があり拒絶となった。化合物の分子量限定など再度の補正請求も検討したが資金面その他総合的に判断して断念した。当局の要請から社内資金にて関係機械機器類を全て買い取り化合物の構造の基礎的変更等を行い共同研究機関と供に研究継続してきたが諸般の事情により総合的に判断して昨年3月をもって本研究を一時休止することとなった。(昨年3月会社の上場に伴い採算を念頭に置いた各案件の再検討がなされた)

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造

製品・サービスのPRポイント

・ヒステリシスを生じさせない高性能な有機半導体デバイスが製造可能であることを確認し、電子ペーパー等フレキシブル・大画面の高性能ディスプレイの市場供給が可能に
-超臨界下で有機機能性電子材料の化学合成の基盤技術を確立した
-超臨界処理で有機半導体デバイスの各層界面の制御、および有機半導体の構造制御が可能となり、新規な半導体デバイスの高機能化手法を確立した
-上記技術確立で、高純度有機半導体材料の供給および高性能有機半導体デバイス作成の可能性を確認した
-省電力な電子ペーパーのフレキシブルで薄膜大画面化が可能となったことで、電子新聞、サイネージ等など広範囲な応用が可能となり、電子ペーパーの普及に大きく貢献する

今後の実用化・事業化の見通し

現時点では、会社としてこの事案を休止することになり、リソースを確保できない。
しかしながら、学会・展示会に参加し情報収集を続ける。
この事案達成のためには、当社技術だけでは難しく、共同研究者から技術導入などをしてきたが、当社技術と導入技術の融合が必要なため、さらに検討を繰り返すことで改善されると考えている。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 神戸天然物化学株式会社 機能材料開発室
事業管理機関 公益財団法人新産業創造研究機構
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所
兵庫県立工業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 神戸天然物化学株式会社(法人番号:3140001022497)
事業内容 各種有機化合物の合成製造
社員数 280 名
生産拠点 神戸工場, 岩岡工場, 出雲工場(第二工場)
本社所在地 〒651-2271 兵庫県神戸市西区高塚台3-2-34
ホームページ http://www.kncweb.co.jp/
連絡先窓口 機能材料第三部
メールアドレス h_koyama@kncweb.co.jp
電話番号 078-993-2203