PRESS RELEASES
研究成果「有机半导体でシート型スキャナーを世界で初めて実现」研究成果
有机半导体でシート型スキャナーを世界で初めて実现 |
概要
国立大学法人東京大学（総長佐々木毅）の染谷隆夫（工学系研究科附属量子相エレクトロニクス研究センター助教授）と桜井貴康（国際?産学共同研究センター教授）らの研究チームは、有機半導体を用い、シート型スキャナーの作製に成功した。この新型画像スキャナーは機械的に動かす部品が一切必要ないため、画期的に軽くてかつ薄い。また、プラスティックフィルム上に作製されており、曲げることができる。
このため、モバイル用途に最適のスキャナーであり、ポケットに丸めて持ち運ぶこともできる。今までスキャンがむずかしかった本の曲がったページにもぴったりフィットして画像スキャンができる。貴重な古文書も本をばらすることなく、傷めることなく画像スキャンができる。ワインのレベルも剥がさずにボトルについたまま画像スキャンできる。
内容
この度、染谷?桜井らは、有機トランジスタと有機ダイオードのアレイをプラスティックフィルム上に集積化することに成功し、世界で初めてシート型画像スキャナーを実現した。機械的に動かす部品やレンズなどの光学部品を用いることなく画像のスキャン取り込みができるようになっている。従来のスキャナーは、光検出器が一直線上に並んだ一次元アレイを機械的に上から下に動かして、文字や絵などの画像データをコンピュータに読み込んでいた。それに対して、今回は、有機ダイオードからなる光検出器を2次元状に並べ、機械的に掃引するかわりに、トランジスタと呼ばれるスイッチで電子的にスキャンして画像を取り込む方式を採用した。有機トランジスタを使ったことで、スイッチを大面積にアレイ状に配置でき、その結果、画期的に薄くて軽いスキャナーを実現できた。
有机トランジスタや有机ダイオードなどの有机半导体素子は、シリコンなど従来の无机材料素子とは违って、低温プロセスでプラスティックフィルム上に形成できるため、軽くて、さらに折り曲げることができる。また、面积の大きなものを作る场合の製造コストもシリコンに比べて格段に安いと考えられている。この特徴を利用して、有机トランジスタは、无线タグや电子ペーパーの駆动回路などへの応用が期待されている。一方、染谷?桜井らは、有机トランジスタを大面积センサーに応用する研究に取り组み、昨年はロボット用电子人工皮肤を実现するなど有机トランジスタの新しい応用例を示してきた。
今回は、大面积エレクトロニクスの新たな展开として、有机トランジスタで超薄型スキャナーを実现し、光検出器と电気回路が同时にプラスティックフィルム上に集积可能であることを世界に先駆けて示した。试作したスキャナーは36诲辫颈（1インチあたりの画素数）、画像取り込み面积は5肠尘角、厚さは0.4尘尘、重さは1驳以下である。また、250诲辫颈の有机光ダイオード?アレイも试作されており、将来、実用レベルの高解像度スキャナーの実现可能性が示された。
一方、有机トランジスタはシリコンに比べて遅いのが欠点であった。今回、有机トランジスタを2层积み重ね、阶层构造を使った新规の有机回路手法を用いて、动作速度を5倍、消费电力を1／7に低减するなど、この欠点が克服できることも示した。このような结果を踏まえ、今后ますます、有机エレクトロニクスが重要な応用を开拓することが期待される。
新型画像スキャナーは、画期的に軽く、薄く、そして曲げることができる。このため、モバイル用途に最适のスキャナーであり、ポケットに丸めて持ち运ぶこともできる。今までスキャンがむずかしかった本の曲がったページにもぴったりフィットして画像スキャンができる。贵重な古文书も本をばらすることなく、伤めることなく画像スキャンができる。さらに、ワインのレベルも剥がさずにボトルについたまま画像スキャンできるなど新型スキャナーでしかできない用途も期待できる。
一連の研究成果は、電子素子関連で世界最高峰の学会である国際電子デバイス会議（2004 IEEE International Electron Devices Meeting, IEDM2004, San Francisco, CA, December 13 - 15, 2004）で基本的なイメージ取得部分を発表し、集積回路のオリンピックといわれる国際固体回路会議（2005 IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC2005, San Francisco, CA, February 6-10, 2005）で、高速?低消費電力有機回路手法について発表する。
関连资料
1）国际电子デバイス会议主催者のプレス発表
2）国际电子デバイス会议のホームページ
3）国际固体回路会议のホームページ
参考写真
軽くて曲げられるシート型画像スキャナー。名刺の上にのせて蛍光灯の直下にて画像取り込みをしているイメージ図。
高解像度の画像は国际电子デバイス会议のホームページにて掲载。
