2014年05月22日08:29
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九州大学最尖端有机光电子研究中心(OPERA)主任安达千波矢教授的研究组在五年的热活性型延迟荧光(TADF)材料研发过程中,取得了令人瞩目的成果,今后,他们还将挺进有机电子的新研究领域。在采访的下半部分,安达教授谈到了与研究相关的举措、有机电子的现状以及实用化课题、在国际竞争中制胜的战略等。
安达在OPERA。《日经电子》摄于2013年5月
——前面您曾提到,TADF是从有机半导体激光的开发中衍生出来的。有机半导体激光的研究是否也取得了进展?
安达:的确,随着TADF材料开发成功,有机半导体激光的研究也向前迈进了一步。为了在将来实现“三级跳”式发展,我们正在进行准备。通过2013年12月启动的日本科学技术振兴机构(JST)的“ERATO安达分子激子工程项目”,我们将把研究资源集中投向有机半导体激光。
OPERA入口处的牌匾
与此同时,我们还计划使有机电子研究成为一门成体系的学科。硅半导体拥有成体系的研究积累,我们想使有机半导体的研究能接近这一水平。我希望在有机电子领域开创先河,但是,如果没有学术方面的保障,路就会越走越窄。在有机EL的有机半导体中电流是如何流动、重组并发光的?有机太阳能电池是如何从光中分离出载子的?要想解答这些问题,就必须彻底了解传导机构和激子过程。如果做不到这一点,就无法继续前进。
OPERA入口的圆形标牌
现在,开展相关研究的有力手段越来越多。比如计算化学。在20年前,计算机模拟得到的信息只能作参考,而现在已经可以得出高精度的结果。虽说不能讲模拟得到的数值直接拿来使用,但趋势是明确的。(TADF的合作研究者)京都大学化学研究所教授梶弘典的研究组在计算化学和分析领域已经取得了优秀的成果。
OPERA研究设施的一角
——在有机电子研究者及技术人员中,也有人觉得,使用有机材料可以轻而易举地制作既轻又薄的电子元件,而且成本低廉,这样就够了。
安达:当然,有机材料独有的这些特征非常重要。但就目前而言,多数有机电子元件如果不封装地结结实实,就谈不上可靠,并没有达到应有的形态。
有机电子实用化的最大课题是有机半导体材料怕水、怕氧气。这就是可以制作元件进行演示,但却迟迟无法投入实用的原因。如果不封装就向元件通电的话,很多连5分钟都撑不下来。
可靠性非常重要,如果达不到泡了水还能用的水平,恐怕就很难实现全面普及。要么就只能干脆当成一次性器件使用。在有机电子的应用中,利用其高超的生物相容性的用途,特别是体内用途的前景最被看好,除此之外,可能还会有更了不起的用途,要想实现这些用途,必须有以基础研究为依托的创意。
有机电子改变“游戏规则”
除了学术方面,我身为有机电子研究者,一直还挂念着其他方面,那就是用途及其平台化。举例来说,利用有机EL制造出很薄的柔性显示器确实很厉害。但是,按照现在的情况,就算开发出这样的显示器,也只是为苹果和谷歌这样的厂商做嫁衣。日本的制造商肯定会在业务上败北,沦落为没有决定权的承包商。既然大学的研究者都对这样的状况产生了疑问,企业人士的疑问恐怕更大。
之所以会出现这样的情况,是因为过去日本制造商创造平台的能力薄弱。现状是,平台已经被谷歌等企业掌控。
有机电子掀起的创新将是刷新平台的一个机会。如果能完全取代现有平台,日本的制造商或许将看到重生的希望。(作者:野泽哲生,日经技术在线!供稿)