テーマ名　超伝導システムによる先進エネルギー・エレクトロニクス産業の創出
　　　　　 ＰＯ：佐藤　謙一（住友電気工業株式会社　フェロー）
課題名　　高温超伝導材料を利用した次世代NMR技術の開発
プレスリリース日　平成２３（２０１１）年９月７日

独立行政法人物質・材料研究機構（NIMS）の松本　真治　主任研究員らは、 小型・強磁場核磁気共鳴（NMR）装置の開発において、超伝導磁石の世界最高磁場を更新する24.0T（テスラ）の 磁場発生に成功しました。NMR装置に使用される超伝導磁石は、発生する磁場の増加とともに分析感度と分解能が 向上するため、より強い磁場を発生することが求められています。一方で、磁場を強くするには超伝導磁石が大型 となり、冷却に必要となる液体ヘリウムの使用量も増加するという問題がありました。 本研究グループは、強磁場中でも優れた臨界電流密度と機械的特性を示す、Gd（ガドリニウム）を用いた酸化物系 高温超伝導線材（株式会社フジクラ製）によるコイル作製技術を開発し、17.2Tの磁場を発生する金属系超伝導磁石 の内側に組み込み、磁石の中心部で24.0Tの磁場を発生できることを確認しました。この値は超伝導磁石単独として は世界最高の磁場強度です。 また、これまでの最高記録23.5Tが超伝導磁石の温度を約2K （−271℃）まで下げることで到達していたのに対して、 一般に普及している超伝導磁石と同様に、液体ヘリウムの沸点である4.2K（−269℃）で達成されました。さらに、 磁石全体のサイズも大幅に小さくなっています。この度の成果は、Gd系超伝導線材を用いた超伝導コイルの作製技術 が大幅に進展し、強磁場中でのコイルとしての高い性能が実証できたことを示しています。今後、開発技術をさらに 発展させて、酸化物高温超伝導線材を用いた小型・強磁場NMR装置の実用化を目指します。

テーマ名　有機材料を基礎とした新規エレクトロニクス技術の開発
　　　　　 ＰＯ：谷口　彬雄（国立大学法人 信州大学 名誉教授・特任教授）
課題名　　新しい高性能ポリマー半導体材料と印刷プロセスによるAM-TFTを基盤とするフレキシブルディスプレイの開発
プレスリリース日　平成２３（２０１１）年３月１４日

大阪大学産業科学研究所　竹谷純一教授、広島大学大学院工学研究院　瀧宮和男教授らは、 住友化学株式会社がすでに開発した高分子有機ELを発光させるのに十分な電流を供給できる、 高分子有機トランジスタ（高分子-TFT）を開発しました。 有機ELディスプレイに用いられる有機EL素子は、素子内に流れる電流量に応じた明るさで発光します。 したがって、画素がディスプレイとして十分な明るさを得るためには、各画素の有機EL素子と組み合わされた 有機TFTに、十分な電流を制御する能力が必要です。高分子有機ELを駆動するためには50 μm角（マイクロは百万分の１） のピクセルあたり数μAの電流が必要ですが、これまでは、この大きさの有機TFTでこの電流量を制御することが 困難でした。 高分子を用いた有機半導体は、塗布して薄膜ができるため、簡便で低コストの生産手法として、 住友化学株式会社などで開発が進められてきました。高分子有機EL素子を、溶液塗布で製作する技術は、 すでに同社にて開発済みでしたが、各々の有機EL素子を制御するための高性能の有機TFTと組み合わせる 必要がありました。本研究では、広島大学で新しい高分子半導体化合物ポリナフトジチオフェンビチオフェニルを 合成し、大阪大学らのグループが本高分子化合物を塗布した三次元トランジスタ（3D-TFT）を開発したことによって、 高分子有機ELを高速動作するのに十分な性能のTFTが得られました。ディスプレイパネルに必要な有機ELと有機TFTの 両方の素子が、高分子有機半導体を利用して製作できたため、全てを溶液塗布の工程で製作可能なオール高分子の 低コスト薄型フレキシブルディスプレイの開発へ道が拓かれました。

テーマ名　有機材料を基礎とした新規エレクトロニクス技術の開発
　　　　　 ＰＯ：谷口　彬雄（国立大学法人 信州大学 名誉教授・特任教授）
課題名　　フレキシブル浮遊電極をコア技術とする新太陽電池分野の創成
プレスリリース日　平成２３（２０１１）年２月２１日

国立大学法人 九州工業大学 大学院生命体工学研究科の早瀬 修二　教授と新日鐵化学 株式会社は、 次世代の太陽光発電として共同研究を進めている「色素増感太陽電池」について、独自の円筒型セル構造 の開発により耐久性向上に成功しました。円筒型受光面に対し、封止面積が少ないセル構造の開発により、 約70日間（1,700時間）にわたり発電効率が低下していないことを確認しました。電解液漏洩の少ない構造 にすることで、高耐久性かつ低価格の色素増感太陽電池の実現が期待されます。 今回の耐久性向上は、従来の平板型色素増感太陽電池が２枚の平面状ガラス板の間に接着剤で壁を設け 電解液を封入しているのに対し、この度開発した色素増感太陽電池のセルは、円筒型のガラス管で太陽電池 を作製できるため、円筒形ガラス管の端面のみを封止すればよく、電解液を封止する部分の面積が平板型に 比べて少なくなり、封止性が向上したためです。 また、受光面を円筒型にすることで、光入射角の影響をほとんど受けなくなりました。円筒管受光面で 入射光が屈折して光が円筒形内部に集まり、発電量の低下は認められませんでした。 今後、円筒型金属酸化物半導体電極の作製方法の改良および電極加工方法の最適化を図ることで、 変換効率向上を目指します。また、セルの耐久性評価をJIS規格に合わせて評価します。

テーマ名　フォトニクスポリマーによる先進情報通信技術の開発
　　　　　 ＰＯ：宮田 清藏（東京工業大学　特任教授）
課題名　　高分子ナノ配向制御による新規デバイス技術の開発
プレスリリース日　平成２２（２０１０）年５月１２日

東京工業大学 大学院理工学研究科の渡辺 順次　教授らは、自然な色彩を表現するための 液晶レーザーの開発において、従来の20分の１のエネルギーでのレーザー発振に成功しました。 金蚊（カナブン）の鮮やかな金属光沢色は、甲羅を覆っているらせん周期構造（コレステリック液晶構造） による可視光の選択反射によるものです。このような自然な色彩を忠実に表現できるディスプレイの 実現が強く望まれています。カナブンの甲羅と同じように、可視光の波長と同程度のらせん周期構造の コレステリック液晶に色素を導入し、発光させると光の閉じ込めと増幅が起こり、レーザー発振します。 このような液晶レーザーを用いたディスプレイは、従来の液晶ディスプレイと比較して色再現性や 視野角特性が良く、優れた色彩を表現できる究極のディスプレイとして期待されます。 さらに無機物化合物の半導体レーザーとは異なり、優れた加工性、波長可変、超小型化が可能などの ポテンシャルがあり、フレキシブルな面発光レーザーデバイスを作製できる可能性を持っています。 ただ実用化への最大の難関である連続発振には、レーザーをできるだけ小さいエネルギーで発振させる （低閾値化）という課題がありました。しかし今回、発光色素の持つ量子収率や蛍光寿命、配向性などの 因子と低閾値化の関係を明らかにすることによって効率的にレーザー発振する発光色素を開発し、 従来の20分の１の閾値でレーザー発振することに成功しました。 本研究グループでは発光色素の開発以外にも低閾値化に寄与するさまざまな技術を提唱しており、 また発光波長の制御にも成功しています。今後、これらの技術を複合化することにより、液晶レーザーの 連続発振、そして次世代の液晶レーザーディスプレイの実現を目指します。