次世代有機EL発光材料の 発光効率の増幅効果を新理論から発見！

国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院理学研究科の羽飼 雅也 博士前期課程学生、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM※）の柳井 毅 教授、藤本 和宏 特任准教授、国立大学法人 九州大学高等研究院の安田 琢麿 教授らの研究チームは、次世代有機EL発光材料の発光効率を増幅する新しい量子機構の理論的発見に成功しました。

　有機ELにおいて電気的に励起された発光分子は、25%の励起一重項状態と75%の励起三重項状態を形成します。非発光性の励起三重項の蓄積は発光量子効率低下の原因となるため、スピン反転注1）によりこれを励起一重項へと変換して発光させる熱活性化遅延蛍光（TADF）機構注2）が注目を浴びています。

TADF機構は100%に迫る高い内部量子効率注3）を実現できる一方、スピン反転の効率が低いという課題があり、これを克服するための新たな分子設計理論の確立が待たれています。

次世代半導体パッケージ研究で新組織、レゾナックが米で構築へ

レゾナックは２０２５年以降に米国で次世代半導体パッケージ実装技術に関する研究開発コンソーシアムを構築する方針だ。２５年をめどに米国に新設する研究開発拠点を活用し活動することを想定。コンソーシアムの参画企業と後工程における最適な半導体材料の組み合わせを研究し、商品力や提案力を強化する。次世代半導体の先進地域である米国で他社との協業を加速させ、世界の半導体材料開発をリードする。

レゾナックは米シリコンバレーに半導体材料などに関する研究開発拠点を新設する予定で、地の利を生かして現地などの半導体後工程関係に関わる企業を中心に参画企業を集める考え。コンソーシアムは日本で構築・運用しているコンソーシアムと同様の活動を想定しており、今後具体的な組織を検討する方針だ。

低温で巨大な自発分極および比誘電率を有する強誘電性二量体分子液晶の開発に成功

東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技術研究所の中杉茂正民間等共同研究員、石崎博基特任教授、姜聲敏特任准教授（以上、LG Japan Lab株式会社研究員兼務）、曽根正人教授、渡辺順次特任教授、Tso-Fu Mark Chang（チャン・ツォーフー）准教授、同 工学院 電気電子系の間中孝彰教授の共同研究チームは、東京工業大学LG Material & Life Solution協働研究拠点において、低温で8 μCcm-2を超える自発分極[用語1]と8,000を超える比誘電率を有する強誘電性二量体分子液晶を開発した。

近大、ペロブスカイト量子ドットを用いて円偏光のマルチカラー制御に成功

近畿大学(近大)は1月19日、半導体材料のペロブスカイト量子ドットに対して、外部から磁力を加えることで「円偏光」を発生させ、その組成によってマルチカラーに色調を変えることに成功したことを発表した。

同成果は、近大 理工学部 応用化学科の今井喜胤教授、近大 理工学部 エネルギー物質学科の田中仙君准教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、欧州15か国16の化学団体が参加するChemistry Europeが刊行する無機化学に関する全般を扱う学術誌「European Journal of Inorganic Chemistry」に掲載された。

imec、有機ELより1000倍明るい光を発するペロブスカイトLEDを開発

独立系半導体研究機関であるベルギーimecは、最新世代の有機EL(OLED)と比べても1000倍明るい光を発するペロブスカイトLEDスタックを開発したと発表した。 詳細は1月4日付で「Nature Photonics 電子版」に掲載された。imecでは実験結果について、ペロブスカイト注入レーザーに向けた重要なマイルストーンであり、画像投影、環境センシング、医療診断などにおける刺激的な応用が期待されるとしている。

LEDは現在、さまざまな場所の照明用途に活用されている。また、有機ELもスマートフォン(スマホ)を中心に活用されているが、これらの発する輝度は最大にしてもまばゆいほどではない。 一方、特定の結晶構造を持つ材料の一種であるペロブスカイトは、太陽電池への活用が期待されてきたが、近年はさらなる用途開発が進められつつある。
優れた光電気特性、低コストの加工性、効率的な電荷輸送を備えており、過去10年間にわたってLEDなどの発光用途の候補として探索が続けられてきた。しかし、ペロブスカイトは高い電流密度に耐えることができるものの、高強度のコヒーレント光を放出するレーザー動作にはまだ到達していない。

結晶の孔の中で液晶が強固に並んで刺激に応答 --温度に応答する新しい材料を開発 --

豊田工業大学の工学部の阿南静佳 助教、小門憲太 教授、金沢大学 理工研究域の栗原拓也 助教らの研究グループは、ナノサイズの孔の空いた結晶の中に液晶を導入したところ、結晶の中で液晶が一方向に並ぶことを見出しました。
さらに熱刺激によってその並び方と複屈折が変化することを明らかにしました。
なお、本研究成果は、ドイツ時間2024年1月5日（金）公開のChemistry-A European Journal誌に掲載されました。

ディスプレイなどに使われる液晶とは液体と結晶の間の状態のことであり、流動的であるにも関わらず分子が並んでいます。液晶は分子が異方的に並んでいるため、方向によって屈折率が異なる複屈折を示します。

キラルな高圧氷と水の界面にキラル液晶らしき水を発見――水と鏡のミステリアスな関係

液晶というのは、物質の状態のことを言います。気体、液体、個体と同列で液晶があるのですが、今でも不思議です。

水は人類を含む生物にとって極めて身近で重要であり、多くの自然現象を支配する奇妙な性質を示す液体でもあります。またキラリティという、右手と左手の関係のような鏡合わせの構造同士が異なる性質は、自然界に普遍的に存在し、生命の起源とも関わる重要な性質です。

　東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教、北海道大学低温科学研究所の木村勇気教授、鳥取大学工学部機械物理系学科の灘浩樹教授と東京大学大学院総合文化研究科 広域科学専攻／附属先進科学研究機構の羽馬哲也准教授を中心とする研究グループは、これまでの研究で様々な氷と水との界面にできる通常の水と混ざり合わない低密度および高密度な未知の水や、液晶らしき未知の水を発見しています。

「ペロブスカイト太陽電池」耐久20年実現へ、積水化学が2025年事業化

積水化学工業は開発中の次世代太陽電池「ペロブスカイト太陽電池」について、2025年までに20年相当の耐久性を実現する方針を固めた。
一般的に耐久性は5―10年程度とされ、長寿命化が実用化の障壁だった。20年の耐久性は一般的なシリコン系太陽電池にも匹敵し、社会実装に向けて大きく前進する。
東芝など電機各社や中国勢も商用化を急いでおり、積水化学は屋外設置の実証などを通じて耐久性を検証し、25年の事業化を目指す。

ペロブスカイト太陽電池は柔軟で軽く、既存の太陽電池が設置できない外壁や耐荷重の小さい屋根などに設置できる点が特徴だ。次世代の太陽電池として普及が期待され、政府は社会実装に向けて支援策を拡充している。

ＬＧＤが有機ＥＬの発光効率アップのため「重水素」適用拡大着手か

ＬＧディスプレイは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルの性能向上のため、重水素活用を拡大する研究開発（Ｒ＆Ｄ）に着手している。
現在は重水素を青色のみに活用しており、赤色、緑色、およびＯＬＥＤの必須材料層まで拡大することが目標だ。
主要協力会社との協議を通じて、重水素拡大のための技術戦略とプロセス実装方法を検討し、新規重水素素材の開発も進めている。
重水素は一般水素より２倍重く、これを活用すればＯＬＥＤ素子の分子結合構造を安定化させて明るい光を出し、寿命を延ばすことができる。

TSMCに続きサムスンまで日本へ。研究開発拠点を横浜に新設

まもなく2023年も終わろうとしている年の瀬。今年もさまざまなテック系ニュースが飛び交いましたが、最後になんだかデッカイのが待ち構えておりました。
NHKニュースは、韓国のサムスンが、横浜市に半導体の研究開発拠点を新設する方針を固めたと報じています。

うぇぇ!? あまりの話のデカさに変な声が漏れましたが、サムスンといえば…うん、あのサムスン。 やはりGALAXYシリーズのスマートフォンのイメージがありますけど、PC・スマートフォンのメモリや、SSDなどのストレージなど。半導体企業としても圧倒的なシェアを持っているんですよね。

そのサムスンの半導体の研究開発拠点が、日本に…？ いったいどんな規模になるの!?

住友化学が半導体・ディスプレー関連材料強化へ川上狙う、化合物開発で新組織立ち上げ

住友化学は半導体関連の研究開発体制を拡充する。研究開発拠点で、複雑な構造の化合物開発に取り組む新組織を発足。半導体やディスプレー関連で使われる製品開発において、より川上から対応する考えだ。同社は半導体や電子材料を成長領域と捉えている。製品開発などの需要によりきめ細かく対応できる体制を整えることで、事業成長につなげる。

住友化学の情報電子化学品研究所（大阪市此花区）に、新たに「コアマテリアル合成グループ」を設けた。半導体の微細化など性能の向上に寄与する素材開発のほか、ディスプレー関連では有機ＥＬの進展などを捉えてさらに性能を引き上げられる液晶化合物の研究開発を進める。

レアアースを使わない新たな有機EL製造法か--韓国の大学発見

近年、テレビの価格は総じて下がっているが、有機ELテレビの価格はまだ、それ以外のテレビよりもかなり高額だ。
韓国の東国大学校の発見のおかげで、それが変わる可能性がある。

　有機ELディスプレイが高価なのは、多くは部品に用いられているレアアース（希土類）が理由だ。実際の製造工程は低コストで簡単だが、レアアースはそうではない。

多様化するパッケージ技術がデバイスごとの特長を引き出す

電子情報技術産業協会（JEITA）が3年ぶりに実装技術ロードマップを更新し、「2022年度版　実装技術ロードマップ」（書籍）を2022年7月に発行した。本コラムではロードマップの策定を担当したJEITA Jisso技術ロードマップ専門委員会の協力を得て、ロードマップの概要を本コラムの第377回からシリーズで紹介している。 　

本コラムの前回から、第3章「電子デバイスパッケージ」の概要説明を始めた。前回は主に第3章第1節（3.1）「はじめに」の概要を紹介した。今回からは第3章第3節（3.3）「各種パッケージ技術動向」の概要を報告する。

TADF分子を用いた円偏光有機発光ダイオード開発

近畿大学理工学部応用化学科の今井喜胤教授と大阪公立大学大学院工学研究科の八木繁幸教授らによる研究グループは2023年10月、TADF（熱活性型遅延蛍光）分子を用いて、第3世代といわれる「円偏光有機発光ダイオード」を開発したと発表した。開発したダイオードに外部から磁力を加え、緑色の円偏光を発生させることにも成功した。加える磁力の方向によって、円偏光の回転方向を制御できることが分かった。

　らせん状に回転している円偏光を利用した発光ダイオードは、3D表示用有機ELディスプレイなどの用途で注目されている。これらの材料としてはこれまで、蛍光材料やリン光材料が用いられてきたが、「発光量子効率」や「材料コスト」などの点で課題もあった。こうした中で登場したのが、安価な材料で構成され、エネルギー変換効率も極めて高いTADF材料である。

国内半導体ベンチャー、新材料開発で熱帯びる 長期スパン型で好相性、大学発ベンチャーの設立相次ぐ

日本国内の半導体関連ベンチャー・スタートアップ企業は、材料開発を中心に足元で盛り上がりを見せている。
半導体デバイスの開発は規模や投資負担の観点からリスクが高い一方で、材料開発は、技術の独創性や先進性があれば、少ない投資や資金でも事業を開拓できるというメリットもあり、大学発ベンチャーを中心に設立が相次いでいる。
本紙(電子デバイス産業新聞)は、半導体を扱う国内ベンチャー企業の動向についてまとめた。

「ペロブスカイト太陽電池」で国内初、日揮HDが物流施設で実証

日揮ホールディングス（ＨＤ）と苫小牧埠頭（北海道苫小牧市、海津尚夫社長）、エネコートテクノロジーズ（京都府久御山町、加藤尚哉社長）は、次世代太陽電池「ペロブスカイト太陽電池」を物流施設に設置する実証実験を２０２４年初春に始めると発表した。

苫小牧埠頭の倉庫の凹凸状の屋根や外壁に同電池を設置し、発電効率を検証する。物流施設での同電池の実証は国内初という。

円偏光を発生させる第3世代円偏光有機発光ダイオードを開発 次世代の3D表示用有機ELディスプレイ等製造への応用に期待

近畿大学理工学部（大阪府東大阪市）応用化学科教授 今井喜胤（いまいよしたね）、大阪公立大学大学院（大阪府大阪市）工学研究科教授 八木繁幸らの研究グループは、安価でエネルギー変換効率が高く、第3世代の発光材料と呼ばれるTADF分子という発光性の分子を用いて、第3世代円偏光有機発光ダイオードを開発しました。

開発したダイオードに外部から磁力を加えることで、3D立体映像を映し出す際に使われる、らせん状に回転しながら振動する「円偏光」を、TADF分子に由来する緑色の光で発生させることに成功しました。

京セラがマイクロLEDの高品質化に寄与する革新技術を紹介 - CEATEC 2023

2023年10月17日から20日まで幕張メッセで開催されている「CEATEC 2023」で、京セラは“we connect new stories”というメッセージのもと、CEATEC AWARDのアドバンストテクノロジー部門でグランプリを受賞した「マイクロLED/マイクロレーザー用独自基盤と新工法」など、幅広い領域で事業を展開する同社ならではの多様な製品およびソリューションを紹介している。

近年、有機ELに代わる次世代のディスプレイ光源技術として技術開発が進んでいるのが、マイクロLEDだ。従来のLEDに比べて100分の1～1000分の1に小型化させることが可能なマイクロLEDは、ディスプレイの高精細化に加え、3Dプリント、光通信、医療用途、車載ヘッドライトなど、従来のLED光源では実現できなかった幅広い領域への適用も期待されている。

【CEATEC AWARD 2023】JEITA、総務大臣賞・経済産業大臣賞・デジタル大臣賞・部門賞 決定

電子情報技術産業協会（JEITA）は、「CEATEC 2023（シーテック 2023）」にて展示される技術・製品・サービス等を対象とする「CEATEC AWARD 2023」の総務大臣賞、経済産業大臣賞、デジタル大臣賞ならびに部門賞を発表した。

　CEATEC AWARD 2023はSociety 5.0の実現を促し、新たな価値と市場の創造・発展に貢献、関係する産業の活性化に寄与することを目的として実施するもので、CEATEC AWARD 2023審査委員会による厳正な審査により選出されました。

東北大などが世界初、液晶状態の水を発見した

東北大学の新家寛正助教と北海道大学の木村勇気教授らは、高圧氷と水との界面に新しい水の相を発見したと発表した。高圧氷の表面に液膜が形成され、通常の水と相分離して波模様を生じさせた。
模様を分析すると液晶と推定された。
液晶状態の水の発見は世界初。氷でできた星の地質現象や化学反応などに知見を提供していく。

光学フィルム分野での業績が認められ 高分子学会フェローに選定

コニカミノルタ株式会社の研究開発者が、公益社団法人高分子学会より、光学フィルム分野での業績が認められ、2023年度高分子学会フェローの称号を授与されました。

高分子学会は、10,000 を超える会員数を重ねてきた学術団体であり、高分子に関する科学及び技術の基礎的研究及びその実際的応用の進歩、学術文化の発展並びにそれらを担う人材の育成を図ることを目的として設立された公益社団法人です。

フェローの称号は2007年に創設され、アカデミック・企業研究者を問わずこれらの発展に業績をあげ、今後の貢献が期待される会員へ授与されます。

ついに実現 “鉄”から高活性・高耐久性触媒を開発 ～稀少金属を用いない次世代型触媒反応プロセスの開発に期待～

大阪大学 大学院基礎工学研究科 満留 敬人 准教授らの研究グループは、自然界に豊富に存在する、安価で低毒性の鉄を用いて高機能性触媒の開発に成功しました。
開発した鉄触媒は工業的に重要なニトリルからアミンへの液相水素化反応において高い触媒活性を示し、反応後の触媒は繰り返し再使用できます。
液相水素化反応において、高活性と耐久性を兼ね備える鉄触媒の開発は世界で初めての例です。

本研究成果は、２０２３年９月２８日（日本時間）に英国学術誌「Nature Communications」誌のオンライン版に掲載されます。

ノーベル化学賞に米３氏、半導体微粒子「量子ドット」の発見と活用…テレビ高精細化・がん手術にも

スウェーデン王立科学アカデミーは４日、２０２３年のノーベル化学賞を、極めて小さいナノ（ナノは１０億分の１）レベルの半導体の微粒子「量子ドット」の基礎を築いた米国の研究者３人に授与すると発表した。テレビの液晶ディスプレーの高精細化を可能にするほか、がんの外科手術で治療する部位の目印としても活用されている。

受賞するのは、フランス出身で米マサチューセッツ工科大のモウンジ・バウェンディ教授、米コロンビア大のルイス・ブルース教授、旧ソ連出身で米ナノクリスタルズ・テクノロジー社のアレクセイ・エキモフ博士の３人。授賞理由は「量子ドットの発見と合成」。

乾電池1本、世界最小電圧で光る青色有機ELを開発＝東工大など

東京工業大学、大阪大学、富山大学、静岡大学の共同研究チームは、乾電池（1.5ボルト）1本をつなぐだけで光る、世界最小電圧で発光する青色有機ELの開発に成功した。
今回の技術により、テレビやスマートフォンなど有機ELを使ったディスプレイ機器の消費電力を大幅に削減できる可能性がある。
有機ELはテレビやスマートフォンなどで実用化されているが、駆動電圧が高く消費電力が大きいという問題がある。
特に、赤・緑・青の光の三原色の中で、青色の発光が最もエネルギーを消費し、通常は4ボルト程度の電圧が必要となる。

吉澤 篤 名誉教授が「2023年度日本液晶学会 功績賞」を受賞--弘前大学

弘前大学の元企画担当理事・副学長 吉澤 篤 名誉教授が「2023年度日本液晶学会 功績賞」を受賞し、その授賞式が2023（令和5）年9月12日（火）に東京理科大学にて開催されました。

本賞は、日本液晶学会の発展に指導的な役割を果たすとともに、液晶に関する科学および技術の基礎的研究およびその実際的応用に対し特に顕著な貢献をした個人に授与されるもので、吉澤 名誉教授は「液晶材料の合成と物性評価、液晶性材料の機能開発などに関する研究において顕著な業績を残したこと」などが高く評価されました。

小野浩司教授が、日本液晶学会業績賞を受賞--長岡技術科学大学

電気電子情報系・小野浩司教授が、日本液晶学会業績賞を受賞しました。 本賞は、液晶に関する科学および技術の基礎的研究において特に優れた業績を挙げ、学術あるいは産業の発展に貢献した者に贈られるものです。
受賞の対象となったのは「液晶の高度光配向技術を用いた幾何学位相素子創成と偏光フォトニクスへの展開」です。表彰式は9月12日東京理科大学において行われました。

秘密主義から脱却して共創へ、パナソニックHDが社外向けの技術展示会を初開催

パナソニック ホールディングス（パナソニックHD）は2023年9月12日、脱炭素実現や人々の暮らし支援といった領域での研究開発の取り組みを解説する技術展示会「Panasonic Corporate R＆D Technology Forum 2023」の開催発表会を開いた。同展示会は「Panasonic XC KADOMA」（大阪府門真市）で同月13～14日にかけて実施する。

「100年間最先端」目指す研究開発の新棟も竣工予定 　
展示ではAI（人工知能）やロボティクス、通信に加えて、カーボンニュートラルやサーキュラーエコノミーなどの領域で、パナソニックHDが研究開発を進める技術などを全26テーマに分けて紹介する。技術開発動向に加えて、同社の知財活動の取り組みなども展示する。 　

これまでパナソニックグループは同様の技術展示会を自社内でクローズドに実施しており、対外的にオープンな形で開催するのは今回が初めてだ。その背景について、パナソニックHD 執行役員 グループCTOの小川立夫氏は「例えばサーキュラーエコノミーを取ってみても、バリューチェーンの上流から下流まで全ての事業を当社だけで担えるわけではない。エネルギー関連の領域も同じだ。秘密主義から抜け出して、早期にパートナーとなり得る企業と共創する必要があると考えて、今回初めて挑戦することにした」と説明した。

サムスン 研究開発分野で初めて国内で外国人採用

サムスングループは、研究開発分野で優秀な人材を確保するため、初めて韓国国内で外国人を採用します。
サムスン電子、サムスンディスプレー、サムスンSDIの３社は28日、研究開発分野で働く外国人の採用を実施すると発表しました。

サムスングループが、海外支社ではなく、韓国国内で働く外国人を採用するのは、初めてです。
対象は、大卒、あるいは来年２月に大学を卒業する予定で、韓国語能力試験の３級以上に合格している外国人です。

トンネル接合によるRGBフルカラーμLEDアレイを開発

名城大学理工学部材料機能工学科の岩谷素顕教授と竹内哲也教授、上山智教授のグループは2023年8月、サウジアラビアKAUST（King Abdullah University of Science and Technology）の大川和宏教授グループと共同で、「トンネル接合による積層型GaInN（窒化インジウムガリウム）系モノリシック型RGBフルカラーμLEDアレイ」を開発したと発表した。
高精細かつ高輝度のディスプレイを実現できることから、メタバースなどの用途に向ける。

​サムスンディスプレイ、「IMID 2023」に参加···次世代技術研究成果の発表

サムスンディスプレイが23日から25日まで釜山BEXCOで開かれる第23回目の国際情報ディスプレイ学術大会(International Meeting on Information Display、以下IMID)に参加し、超格差技術を誇る。

IMIDは毎年韓国で開かれる世界的なディスプレイ学術大会だ。 サムスンディスプレイは今年、マイクロディスプレー、AIなど次世代技術関連参加企業の中で最も多い60件余りの論文を発表し、最新研究成果を共有する。

シャープがSIDで論文急増、次世代ディスプレーでは独走

シャープとその子会社でディスプレー関連事業を担当するシャープディスプレイテクノロジー（SDTC）は、2023年5月に米国で開催されたディスプレー関連技術の国際学会「SID Display Week 2023」（SID）で、計15件の論文を口頭発表した。ポスター発表はしていない。2022年のSIDでもシャープが比較的健闘したように見えたがそれでも計10件。「15件はここ数年では最も多い」（シャープ）という。

SIDへの参加企業の中では、中国BOE Technology Group（京東方科技集団）の口頭発表40件、ポスター発表40件、韓国Samsung Displayなどサムスングループの口頭発表22件、ポスター発表21件に次ぐ結果となった。

常識破りの“常温常圧超電導体”発見か？ Science誌「事実ならノーベル賞モノの大発見」

　「常温常圧で超電導性を示す物質を合成した」とする論文が韓国の研究チームによって7月22日に公開され、話題になっている。同論文は査読前だが、科学雑誌「Science」も「事実なら即ノーベル賞モノの大発見」と期待感を示している。

発表された論文のタイトルは「初の常温常圧超電導体」。研究チームは、銅を添加した鉛ベースの合成物質「LK-99」を開発。LK-99は常温かつ常圧であれば超電導性を維持でき、水が沸騰する温度以上（127度まで）でも超電導性を示すという。

韓国の研究開発投資、半分はサムスン電子

韓国で研究開発（R&D）に最も多額の投資を行った企業はサムスン電子で、同国の研究開発投資全体の約半分を占めていることが分かった。特定企業への過度な偏りを改善すべきとの指摘が聞かれる。

　全国経済人連合会（全経連）が25日発表した「研究開発投資上位2500社のグローバル企業」（2021年末時点）の分析結果によると、韓国で研究開発投資がトップのサムスン電子による投資額は韓国の研究開発投資全体（377億ドル）の49.1％（185億ドル）に達した。

10倍割れにくい「ライオンガラス」開発、「ゴリラガラス」生みの親が発表。CO2排出も削減

ペンシルベニア州立大学の研究チームが、通常のガラスに比べ表面の損傷に対する耐性が10倍も高く、しかも製造に必要なエネルギーが大幅に少ない新しいガラス材料「LionGlass」を開発しました。

窓ガラスやコップなどに使われる一般的なガラスはソーダ石灰ガラスと呼ばれ、石英、ソーダ灰、石灰石といった主原料を溶解して作られます。しかし、ソーダ灰を構成する炭酸ナトリウムや石灰石の炭酸カルシウムは、いずれも溶解する際にCO2を空気中に放出します。またこの加熱プロセスには最高1500°Cにも達する炉が必要であり、プロセス全体が大量のエネルギーを消費し、またCO2を排出します。

今回の研究では、ガラスを製造する際に炭酸ナトリウムや炭酸カルシウムといった材料の使用をなくして、代わりに酸化アルミニウムや鉄化合物を加えました。そうしてできあがったその新しいガラス素材は、非常に高い強度を備えていました。

液晶パネル材料で熱中症予防？ 20分間握ると…シャープが検証

液晶パネルの材料が熱中症対策に役立つか――。今年もやってきた酷暑下での部活動中の熱中症リスクを軽減しようと、シャープなどは11日、東京都内の公立中学校でユニークな対策の検証を始めた。教育現場の熱中症は年間約5000件に上るといい、効果的な対策につながるか注目だ。

　熱中症は、脳や臓器など体内の「深部体温」の上昇に起因することが多い。このため、検証では運動前に手のひらを冷やして深部体温を下げる「プレクーリング」という手法を用いて、効果を見極める。

すごかった液晶大国日本、商用化のきっかけは「電卓戦争」

液晶ディスプレー（LCD）と聞くと、どのような製品を思い浮かべるだろうか。例えば、テレビやパソコンのモニター、スマートフォンの画面であろうか。

では、LCDが国内で初めて商用化した製品とはいったい何だったのか。
答えは「電卓」だ。電卓こそが、ディスプレー製品の元祖なのだという。

液晶電卓が身の回りにあふれていた時代をご存じの読者の方からは「そんなことも知らないのか」とお叱りを受けそうだが、アラサーの筆者には、この答えは新鮮だった。

ディスプレイ技術世界1位復活へ、未来ディスプレイ民間協議体を新設--韓国

6月14日、韓国政府は、科学技術情報通信部（MSIT）の主導で、未来ディスプレイ民官協力体の設立式を開いた。MSITのイ・ジョンホ(Lee Jong-ho)長官は、「今まで韓国は民間企業のおかげで、ディスプレイ分野で世界市場シェア1位を保ってきたが、2021年頃から中国に追い抜かれ2位となった。技術の側面で言うと、韓国が絶対的な優位である有機発光ダイオード（OLED）技術も中国との格差が縮まりつつある。

今日の未来ディスプレイ民官協力体設立式を機に、政府・産業界・学界・研究業界が力を合わせ、世界市場シェア1位を取り戻したい」と述べた。

未来ディスプレイ民官協力体設立式の意義は、民間に頼っていたディスプレイ技術開発が産学研官連携にシフトしたことにある。 政府は、メタバースの実現を可能にするリアリティの高いディスプレイ、次世代フリーフォームディスプレイ、融合・複合ディスプレイの技術開発を中心に、次世代のXR機器の開発を支えるオン-シリコンディスプレイへのR&D支援を集中させるとした。

薄膜中の希土類錯体の発光機構を解明し、高効率・強発光を達成...九州大学

● 希土類錯体は色再現度の高いディスプレイなどの発光材料への応用が期待されているが、その薄膜中における発光機構が不明なことが新規デバイス開発のボトルネックとなっていた。

● 三価ユウロピウム（Eu(III)）錯体を用いた薄膜における発光機構を1兆分の1秒の時間分解能で逐次解析することによって詳細に明らかにした。

● 発光機構を基に薄膜内の光エネルギー移動効率100%、錯体単体と比較して400倍の発光強度を達成した。

 発光性希土類金属錯体は色鮮やかな発光を示すことから、色再現度の高いディスプレイや視認性の高いセンサーなどを実現するための発光材料として期待されています。多くの実用的な発光デバイスは薄膜状であることから、その実現のためには薄膜中における希土類錯体の高効率・強発光を達成することが重要となります。しかし、このような状態における希土類錯体の発光機構が未解明であることが開発のボトルネックとなっていました。





　

ディスプレーの祭典が本格復活、LGとサムスンがOLEDで対決

　2023年5月21～26日、ディスプレー技術の学会・展示会「Society for Information Display（SID） Display Week 2023」が、米国ロサンゼルスコンベンションセンターで開催された。Display Weekは、ディスプレー技術の祭典と呼ぶべきもので、最新の技術発表とともに展示が行われ、現時点での最新技術を知る上で有益である。 　

今回からオンライン形式でのサービスが無くなってしまった。そのため、あらかじめ綿密に計画を立ててしっかり聴講しないと、重要な発表を聞き逃してしまう恐れがある。発表時間が重なってどうしても参加できなかった発表については、オーサーズインタビューで直接発表者に質問するしかない。そもそもこれが本来の形であり、会場の熱気も感じやすい。大事な発表を聞き逃さぬよう、適度な緊張感を持って会場を移動するのも楽しいものである。筆者はこの形態こそが学会の正しい姿だと思う。

1000時間以上の寿命を示す電気化学発光セルを開発...九州大学

ポイント:

●自発光デバイスはディスプレイを中心とした幅広い用途に使用される

●有機ELよりも単純な素子構造で製造プロセスがシンプルな電気化学発光セルの発光層としてデンドリマーとセル ロース由来電解質を使うことで長寿命化出来ることを発見

● 3原色発光の実現とさらなる長寿命化によって環境にやさしい発光デバイスとなることが期待

電気化学発光セル(LEC)*は構造と作製プロセスのシンプルさから有機EL素子に変わる安価な次世代の照明や表示デバイスへの応用が期待されています。しかし、発光材料と電解質の混合がうまく行かないことなどが原因で素子寿命が短いことなどが課題として挙げられています。

　九州大学 先導物質化学研究所のアルブレヒト建准教授、山岡敬子テクニカルスタッフ、ミュンヘン工科大学シュトラウビングキャンパスのRuben Costa教授、Luca M. Cavinato 博士課程学生らの研究グループは、電解質との混合が良好な新規なデンドリマー型*熱活性化遅延蛍光(TADF)材料*を開発しました。

近大など、フルカラーの円偏光を発生させる発光有機ELを開発

近畿大学(近大)と大阪公立大学(大阪公大)の両者は4月13日、イリジウム錯体を発光材料とする、フルカラー円偏光発光有機ELを開発。この有機ELに外部から磁力を加えることで、3D立体映像を映し出す際に使われる「円偏光」を、赤・緑・青・黄(RGBY)のフルカラーで発生させることに成功したと共同で発表した。

同成果は、近大大学院 総合理工学研究科の北原真穂大学院生、近大 理工学部 応用化学科の今井喜胤教授、大阪公大大学院 工学研究科の八木繁幸教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、有機エレクトロニクス全般を扱う学術誌「Organic Electronics」に掲載された。

円偏光とは、特定の方向に振動し、なおかつらせん状に回転している光のことをいう。円偏光を発する有機ELは、3D表示用有機ディスプレイなどに使用される新技術として注目されている。

有機ELの蒸着プロセスを省電力化する真空蒸着セルを開発

NEDOの「戦略的省エネルギー技術革新プログラム」で、（株）サンリックは、東北大学、山形大学と共同で、有機ELの有機物や金属の薄膜形成に用いる真空蒸着セルの開発を行っており、今般、室温で加工できるタングステン－モリブデン系新合金（新合金）とその単結晶線材化プロセスからなる高性能真空蒸着セルを開発しました。

強誘電性液晶のバルク光起電力効果と分極誘起電界発光

香川大学-的場祐二（2021年度修士修了）、上村忍教授、舟橋正浩教授のグループ（創造工学部材料物質科学コース）は、拡張π電子系を導入した強誘電性液晶のバルク光起電力効果と分極誘起電界発光に関する新しい成果を日本化学会の欧文誌（Bulletin of the Chemical Society of Japan）に発表しました。

論文が優秀論文（Selected Paper）に選出され、論文に関するイラストが同誌のInside coverに採用されました。

 論文題目：Diastereomeric Effect on Bulk Photovoltaic Property and Polarized Electroluminescence in Ferroelectric Liquid Crystals Containing an Extended π-Conjugated Unit

著者：Y. Matoba, S. Uemura, and M. Funahashi,

液晶やLEDより高性能――次世代型フラットディスプレイを実現する「メタサーフェス」技術を開発

イギリスのノッティンガム・トレント大学およびオーストラリアのニューサウスウェールズ大学キャンベラ校とオーストラリア国立大学の共同研究チームが、人工的に光学特性を制御したメタサーフェスを活用して、液晶ディスプレイよりも薄く高解像度で消費電力も小さい次世代ディスプレイを実現する手法を考案した。

内径100nm以下の微細孔を350nm間隔で配列した、アモルファスシリコンから成るメタサーフェス・ピクセルの光学特性を、ITO（酸化インジウムスズ）透明導電膜の熱光学効果に基づく局所急速加熱によって高速に電子信号制御するもので、液晶を超える次世代型フラットディスプレイに利用できると期待される。

研究成果が、2023年2月22日に『Light: Science and Applications』誌に公開されている。

サムスン電子のＲ＆Ｄ、２４兆ウォンで史上最大…在庫は１年間で１２兆ウォン増

昨年下半期から始まった景気低迷にもかかわらず、サムスン電子の設備投資額と研究開発（Ｒ＆Ｄ）費用が史上最大規模となった。しかし、需要萎縮の影響で在庫資産はおよそ１２兆ウォン（約１兆２５００億円）増えた。

８日、サムスン電子の２０２２年事業報告書によると、サムスン電子は昨年、Ｒ＆Ｄ費用として計２４兆９２９２億ウォンを投資した。前年（２２兆５９６５億ウォン）比１０．３％増えた数値だ。昨年の営業利益は４３兆４０００億ウォンで前年比１６％減少したが、Ｒ＆Ｄにはさらに多くの投資をしたわけだ。売上で研究開発費が占める割合も前年８．１％から８．２％に拡大した。

設備投資も増えた。サムスン電子は昨年、設備投資に５３兆１１５３億ウォンを投入した。前年の４８兆２０００億ウォンより１０．２％増加した規模だ。このうち９０．１％の４７兆８７１８億ウォンは半導体事業の新設・増設に投資した。平沢（ピョンテク）第３・４ラインなどメモリー投資が増え、昨年１０－１２月期だけで１８兆７６９６億ウォンを執行した。

「パワー半導体では青色LEDの時よりももっと社会貢献したい」ノーベル物理学賞受賞者・天野浩が何よりも「人のため」にこだわるそのワケ

2014年、「青色LED」の研究でノーベル物理学賞を受賞した天野浩博士。青色LEDの材料「窒化ガリウム」の可能性をさらに広げ、今度は電気自動車や大容量無線通信技術への活用が期待される「次世代パワー半導体」の開発を進めています。

 前編『「性能はシリコン半導体の10倍以上⁉」青色LEDノーベル物理学受賞者が進める「窒化ガリウム・半導体革命」《電力損失大幅低減》《大容量無線通信》』では、ノーベル物理学賞を受賞した青色LEDの研究において「窒化ガリウム」がどんな役割を果たしたのか、その後の半導体の進化へとつながる経緯を伺いました。

有機EL「再結合」過程観測、大阪公立大などが成功した意義

大阪公立大学の鐘本勝一教授と日本化学工業などの研究チームは1日、イオン液体材料を使った電気化学発光セル（LEC）がエレクトロ・ルミネッセンス（EL）の過程で生じる電子状態の変化を観測することに成功したと発表した。光吸収スペクトル計測とEL動作を同期して実現した。EL動作のもとになるホールと電子の詳細な動きが確認でき、発光効率を低下させる要因を突き止めることもできると見られる。

 ELは電圧を加えられることで発生する電子と、電子の抜け穴となる正電荷のホールが衝突する再結合反応で発生する。再結合の過程の情報を直接観測する実験手法はなく、手探りで材料の改良が進められている。

太陽電池の発電効率2倍に成功、広島大学が有機半導体を高結晶化

広島大学の山中滉大大学院生と斎藤慎彦助教、尾坂格教授らは、有機太陽電池の2種類の有機半導体材料の結晶化を制御することで発電効率を2倍に向上させた。2種類の材料が相分離し、それぞれが結晶化すると効率が上がった。凝集性の高い分子で混合膜を作るという設計指針が得られた。

 電子を流すn型有機半導体と、正孔を流すp型半導体高分子を組み合わせて8種の混合膜を作製し性能を検証した。p型半導体高分子は剛直な高分子を用いると凝集性が上がり結晶を作る。

santec (株)、液晶偏光回折格子とMEMS技術を利用した光可変減衰器付きコア選択スイッチに関する論文発表

santec株式会社は、液晶偏光回折格子（LCPG）とMEMS技術を利用した光可変減衰器（VOA）機能付きコア選択スイッチ（CSS）に関する論文を、2023年3月6日にOFC 2023で発表します。

 本論文では、液晶偏光回折格子とMEMS技術を利用した光可変減衰器（VOA）機能付きコア選択スイッチ（CSS）を提案し、その原理実証を行いました。試作した19コア-1×8CSSは15Vp-pの印加電圧で最小挿入損失4.7dB、19.5dBの減衰を実現可能であることを確認しました。

高解像度ディスプレイの限界に挑む――MIT、RGBを縦積みにしたフルカラーLEDを開発

マサチューセッツ工科大学（MIT）の技術者たちは、より鮮明で欠陥のないディスプレイを作るための新しい方法を開発した。RGB発光ダイオードを横に並べるのではなく、ダイオードを積み重ねて縦長の多色ピクセルを作るという。

一般的にフルカラーLEDディスプレイは、三原色であるRGBのLEDを一組とし、それぞれのLEDは横並びになっている。近年、ピクセルのサイズは小さくなり、より鮮明で高解像度のデジタルディスプレイを実現できるようになったが、トランジスタと同様に、LEDにも小型化と性能の両立に限界が来ている。この限界は、ARやVRデバイスなどの近距離ディスプレイで特に顕著で、ピクセル密度の制限により、ユーザーがピクセル間のスペースに縞模様を知覚する「スクリーンドア効果」が発生することが知られている。