2014年05月22日08:29
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九州大學最尖端有機光電子研究中心(OPERA)主任安達千波矢教授的研究組在五年的熱活性型延遲熒光(TADF)材料研發過程中,取得了令人矚目的成果,今后,他們還將挺進有機電子的新研究領域。在採訪的下半部分,安達教授談到了與研究相關的舉措、有機電子的現狀以及實用化課題、在國際競爭中制勝的戰略等。
安達在OPERA。《日經電子》攝於2013年5月
——前面您曾提到,TADF是從有機半導體激光的開發中衍生出來的。有機半導體激光的研究是否也取得了進展?
安達:的確,隨著TADF材料開發成功,有機半導體激光的研究也向前邁進了一步。為了在將來實現“三級跳”式發展,我們正在進行准備。通過2013年12月啟動的日本科學技術振興機構(JST)的“ERATO安達分子激子工程項目”,我們將把研究資源集中投向有機半導體激光。
OPERA入口處的牌匾
與此同時,我們還計劃使有機電子研究成為一門成體系的學科。硅半導體擁有成體系的研究積累,我們想使有機半導體的研究能接近這一水平。我希望在有機電子領域開創先河,但是,如果沒有學術方面的保障,路就會越走越窄。在有機EL的有機半導體中電流是如何流動、重組並發光的?有機太陽能電池是如何從光中分離出載子的?要想解答這些問題,就必須徹底了解傳導機構和激子過程。如果做不到這一點,就無法繼續前進。
OPERA入口的圓形標牌
現在,開展相關研究的有力手段越來越多。比如計算化學。在20年前,計算機模擬得到的信息隻能作參考,而現在已經可以得出高精度的結果。雖說不能講模擬得到的數值直接拿來使用,但趨勢是明確的。(TADF的合作研究者)京都大學化學研究所教授?弘典的研究組在計算化學和分析領域已經取得了優秀的成果。
OPERA研究設施的一角
——在有機電子研究者及技術人員中,也有人覺得,使用有機材料可以輕而易舉地制作既輕又薄的電子元件,而且成本低廉,這樣就夠了。
安達:當然,有機材料獨有的這些特征非常重要。但就目前而言,多數有機電子元件如果不封裝地結結實實,就談不上可靠,並沒有達到應有的形態。
有機電子實用化的最大課題是有機半導體材料怕水、怕氧氣。這就是可以制作元件進行演示,但卻遲遲無法投入實用的原因。如果不封裝就向元件通電的話,很多連5分鐘都撐不下來。
可靠性非常重要,如果達不到泡了水還能用的水平,恐怕就很難實現全面普及。要麼就隻能干脆當成一次性器件使用。在有機電子的應用中,利用其高超的生物相容性的用途,特別是體內用途的前景最被看好,除此之外,可能還會有更了不起的用途,要想實現這些用途,必須有以基礎研究為依托的創意。
有機電子改變“游戲規則”
除了學術方面,我身為有機電子研究者,一直還挂念著其他方面,那就是用途及其平台化。舉例來說,利用有機EL制造出很薄的柔性顯示器確實很厲害。但是,按照現在的情況,就算開發出這樣的顯示器,也只是為蘋果和谷歌這樣的廠商做嫁衣。日本的制造商肯定會在業務上敗北,淪落為沒有決定權的承包商。既然大學的研究者都對這樣的狀況產生了疑問,企業人士的疑問恐怕更大。
之所以會出現這樣的情況,是因為過去日本制造商創造平台的能力薄弱。現狀是,平台已經被谷歌等企業掌控。
有機電子掀起的創新將是刷新平台的一個機會。如果能完全取代現有平台,日本的制造商或許將看到重生的希望。(作者:野澤哲生,日經技術在線!供稿)