顔料が太陽電池などの電子材料に 東大が半導体「酸窒化タンタル」の合成に成功

顔料が太陽電池などの電子材料に 東大が半導体「酸窒化タンタル」の合成に成功

東京大学は、アナターゼ型の結晶構造を持つ酸窒化タンタル(TaON)の高品質な単結晶薄膜を合成することに世界で初めて成功し、高い電子移動度を示す高性能な半導体材料であることを発見したと発表した。

TaON(Ta:タンタル、O:酸素、N:窒素)は重金属を含まない顔料や光触媒としての応用が研究されている。アナターゼ型のTaONは、発光ダイオードや太陽電池などの光デバイスの透明電極や水素発生用の光触媒材料などに応用できると期待される。また、アナターゼ型のTaONの単結晶薄膜を合成する技術は他の酸窒化物にも適用できるため、新たな電子デバイス材料の開発に貢献する手法として期待される。

TaONは透明導電膜や光触媒として応用されているアナターゼ型の酸化チタン(TiO2、Ti:チタン)と同じ結晶構造を持つことが知られている。しかし、これまでに合成されたアナターゼ型のTaONは、添加剤を多量に含む微細な粉末に限られていたため、その電気的性質を測定することができなかった。

酸窒化タンタル(TaON)は代表的な金属酸窒化物で、通常は最も安定なバデライト型の結晶構造をとるが、いくつかの準安定な結晶構造を取ることが実験や理論計算によって報告されている。これらの準安定構造の中で、アナターゼ型のTaONは光触媒や透明導電膜として応用されているアナターゼ型酸化チタン(TiO2)と結晶構造と電子配置が同一のため、高い電気伝導性や光触媒活性が期待される。しかし、準安定な構造をもつアナターゼ型TaONの合成にはマグネシウム(Mg)やスカンジウム(Sc)といった添加剤を多量に加える必要があった。これらの添加剤は、TaONの電気的な性質を大きく歪めてしまう可能性がある。

今回、研究グループは試料の形状や添加剤による影響の問題を解決するために、格子定数の一致する単結晶基板上へのエピタキシャル成長(格子定数が一致した単結晶基板結晶の上に、類似の結晶構造を持つ薄膜結晶を成長させる手法)によってアナターゼ型TaONの合成を試みた。試料の合成には窒素プラズマ支援パルスレーザー堆積法を用い、紫外レーザーで気化させた酸化タンタル(Ta2O5)と窒素ラジカルをLSATと呼ばれる酸化物単結晶上で反応させた。結晶成長の温度や結晶中の酸素量と窒素量の比などのパラメータを最適化した結果、アナターゼ型のTaONの単結晶薄膜(厚さ約40nm)を合成することに世界で初めて成功した。

アナターゼ型のTaONの単結晶薄膜の断面を透過型電子顕微鏡でとらえた画像(左)とその結晶構造の模式図(中央)。バデライト型のTaONの結晶構造の模式図もあわせて示す(右)。

アナターゼ型のTaONの単結晶薄膜の断面を透過型電子顕微鏡でとらえた画像(左)と
その結晶構造の模式図(中央)。バデライト型のTaONの結晶構造の模式図もあわせて示す(右)。


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横浜市、市内の道路灯11万基をESCO事業でLED照明に切替え 提案募集中

横浜市、市内の道路灯11万基をESCO事業でLED照明に切替え 提案募集中

横浜市は、自治会・町内会が所有する防犯灯をLED照明に変えるESCO事業について、入札の実施を告知した。

今回の横浜市の提案は、東京電力やNTT東日本が所有する電柱に設置された蛍光灯をLEDに交換し、その工事から維持管理まで行う業務を民間企業に10年間契約で委託するもの。その事業者を一般競争入札によって決定する。事業内容は落札者の提案計画に沿う形になる。

工事費用や設備投資は事業者の負担だが、横浜市は複数年ごとにサービス料として、事業後に削減した費用の一部を事業者に支払う。
委託される地域は、A地区(鶴見区、神奈川区、西区、中区、保土ケ谷区、港北区、緑区、青葉区、都筑区)とB地区(南区、港南区、旭区、磯子区、金沢区、戸塚区、栄区、泉区、瀬谷区)。交換予定の蛍光灯は、両地区合わせて約117,000灯。

入札予定価格はA地区が989,496,000円、B地区が950,292,000円(消費税及び地方消費税相当額含む)。

入札までのスケジュールは、
12月24日~28日までは入札説明書、落札者決定基準などの交付
2月24日~28日までが提案書類の提出期限
3月3日~11日が技術提案書審査ヒアリング
3月14日が入札日となり、4月には契約締結。平成27年の3月には工事が完了し、4月からは10年間のESCOサービスが開始となる予定。

落札者評価に関しては、入札価格のほか、設計、設置、設置管理、維持管理、運営及び事業計画等の提案内容を総合的に評価される。技術提案書のヒアリング時に技術点(満600点)で評価し、その後の入札で評価される価格点(満400点)を合わせて、総合的評価(満1000点)が下される。

横浜市では、温室効果ガスの削減を目的に、市全体で防犯灯のLED化を進めている。しかし、今年度末時点でのLED交換が完了したのは全体の約21%。横浜市はLED化を早急に行う必要があるとし、ESCO事業を活用することにした。ESCO事業導入により、平成26年度末時点にはLED化は約85%(約156,000灯)に至っている予想。

ESCO事業とは、既存の設備を省エネルギー化した最新設備に取り替えることで、それまでの維持管理費の削減を試み、削減分で設備コストを補う事業。

【参考】
横浜市 – ESCO事業を活用して防犯灯のLED化を進めます


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東京都・新宿で環境・エネルギー関連技術の展示商談会 欧州から40社出展

駐日欧州連合(EU)代表部は、2014年2月4日・5日、EU加盟国の環境・エネルギー関連技術を対象とした展示商談会をヒルトン東京(東京都新宿区)にて開催する。

本展示商談会では、太陽光発電風力発電、バイオマスなどの再生可能エネルギー関連、省エネ技術、モニタリングおよび測定・分析器、オートメーションシステムや産業廃棄物管理など、多岐にわたる製品・技術がEU加盟国から対象企業約40社を招いて紹介される。

開催日程は2月4日(火)が11:00~18:00まで、2月5日(水)が10:00~17:00まで。会場はヒルトン東京4F菊の間。入場にはウェブサイトか電話からの事前登録が必要で、参加費は無料だ。

本展示商談会は日・EU貿易投資促進キャンペーン「EU Gateway Programme」の一環。「EU Gateway Programme」は、日本とEUの貿易促進を目指し、欧州連合の予算で開催されているもの。EU加盟国の企業製品を日本に紹介すると共に、日本企業との今後のビジネスチャンスを展開する目的がある。

参加企業の詳細や事前登録は下記公式ページから。

【参考】
EU Gateway Programme – 環境・エネルギー関連技術を対象とした展示商談会


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「建築化照明」のような間接光を演出できるLED照明 光色調節機能も

「建築化照明」のような間接光を演出できるLED照明 光色調節機能も

パナソニックは、明るさに合わせて(シンクロして)心地よい光色に変化する「シンクロ調色LED照明」の品ぞろえを強化する。本シリーズに「ラインタイプ(横長のタイプ)」の3タイプの製品を拡充し2014年1月21日より発売。シリーズ合計41品番とする。

これにより、さまざまなくらしのシーンにふさわしいあかりの演出を実現する。また、「ラインタイプ」の照明により容易に部屋の壁面全体を照らすことを可能とした。操作性を向上させた「リビングライコン(別売)」(10月21日に発売済)を使用すれば、照準の色温度(光色)を簡単に設定することができる。2015年度の販売目標はシリーズ全体(合計41品番)で15万台で、リビングライコンが1万台。

天井に近い位置で取り付けて、壁を改造しなくても建築化照明のような間接光が楽しめる

天井に近い位置で取り付けて、壁を改造しなくても建築化照明のような間接光が楽しめる


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中国のプラスチックフィルム・シート市場、LED照明や電気自動車用途で需要拡大傾向

富士キメラ総研は、中国におけるプラスチックフィルム・シート市場の調査を行った結果を報告書「2013年 中国プラスチックフィルム・シート市場の展望」として公表した。同報告書では、原反フィルム・シート17品目、機能フィルム11品目について、現状を分析し今後を予測している。

2012年の中国におけるプラスチックフィルム・シート市場は、前年比6.1%増の728万トン、2015年の市場は、2012年比18.3%増の861万トンが予測される。原反フィルム・シートは、2012年は前年比6.1%増の623万トン、2015年は2012年比17.5%増の732万トンと予測。農業用PEフィルムが全体の36%を占めている。機能フィルムは、2012年は前年比5.1%増の104万トン、2015年は2012年比25.0%増の130万トンと予測。工業製品、物流、農業に使われるストレッチフィルムが38%を占めている。

中国のプラスチックフィルム・シート市場(中国国内需要)

  2012年 2015年予測 2012年比
原反フィルム・シート 623万トン 732万トン 117.5%
機能フィルム 104万トン 130万トン 125.0%
合計 728万トン 861万トン 118.3%

※数字は四捨五入して万トン単位にしているため必ずしも合計と一致しない。

日本からは、中国に対して10万トン以上のプラスチックフィルム・シートの輸出を行っており、特にPETフィルムなどの輸出量が多い。また、PETフィルム、容器用シート、ONYフィルム、電子材料用フィルムは現地生産化も進められている。

■原反フィルム・シートにおける注目市場

農業用PEフィルムに次いでは、包装材料用途、工業材料用途で一定の需要があるPET系フィルム、食品・洗浄用品・薬品などの包装で使われるL-LDPEフィルム(シーラント用)、導光板や拡散板などの光学用途で需要が多いPMMAシートの構成比が高い。

PCシートは、75%を占める建築・建材用途が一時期よりも成長が鈍化しているものの、LED照明の拡散板の用途で高成長が期待できる。また、広告看板用途でも一定の需要があるとみられ、2015年の市場は55万トンが予測される。

EVAフィルムは、中国では、雨具、テーブルクロス、シャワーキャップなどの生活用品、衛生用品、包装用途や、野菜や花き栽培のハウス用フィルムでの農業用途が多い。今後は農業用途の安定した需要に加え、生活用品や衛生用品などでの需要拡大がけん引し、2015年は14万トンが予測される。

PETフィルムは、包装用途として印刷複合包装やアルミ蒸着真空パック、絶縁フィルムやテープなどの電気・電子部材用途、太陽電池用途など幅広く採用されている。今後は、LCDの拡散フィルムや反射シートなどの光学用途も期待され、2015年には130万トンが予測される。

原反フィルム・シートにおける注目市場(中国国内需要)

  2012年 2015年予測 2012年比
PCフィルム 40万トン 55万トン 137.5%
EVAフィルム 11万トン 14万トン 127.3%
PETフィルム 100万トン 130万トン 130.0%

■機能フィルムにおける注目市場

ストレッチフィルムは、特に物流用途がけん引し、年率10%以上の拡大が続いている。製品や部品の出荷段階における物流梱包資材として、経済発展に伴う物流の増加によって今後も市場拡大が期待され、2015年の市場は55万トンと予測。また、輸出に関しても、大手メーカーの大半が欧州、東南アジア、中東、南米、日本向けに展開している。

シュリンクフィルムの需要が、食品・飲料用途がビールや飲料などの市場拡大に伴って増加。上記2品目に包装用アルミ蒸着フィルムを加えた3品目で、機能フィルム市場の90%を構成。今後は、LiBセパレーターやITOスパッタリングフィルムなどの電子材料関連の市場拡大も加わり、2015年の市場は130万トンが予測される。

LiBセパレーターは、携帯電話、ノートPC、タブレット、EV、電動バイクなどの用途を中心に市場を構成。現状では、携帯電話、ノートPC、タブレットなどの需要が7割を超えており市場拡大をけん引しているが、今後は国策として普及に取り組んでいるEV用途の需要増加が期待される。ただし、LiBセパレーターは技術難易度が高いため、当面は海外メーカーからの輸入が中心となる。

ITOスパッタリングフィルムは、静電容量方式のタッチパネルの市場に連動し、特にスマートフォンやタブレット需要の増加により市場拡大が期待される。日系企業が強い製品であり、中国でも高いシェアを占めている。タッチパネル用途では、OSG(カバーガラス一体型)技術やインセル技術の進歩により、需要が低下する可能性があるものの、2015年の市場は860万平方メートルが予測される。

機能フィルムにおける注目市場(中国国内需要)

  2012年 2015年予測 2012年比
LiBセパレーター 3億2,400万平方メートル 5億1,000万平方メートル 157.4%
ITOスパッタリングフィルム 500万平方メートル 860万平方メートル 172.0%
ストレッチフィルム 40万トン 55万トン 137.5%


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パナソニックの蛍光灯型LED照明 累計出荷台数100万台を達成

パナソニックの蛍光灯型LED照明 累計出荷台数100万台を達成

パナソニック エコソリューションズ社は、同社製品の「一体型LEDベースライト iDシリーズ」が、2012年12月の発売以来約1年間で、全国累計出荷台数が100万台に達したと発表した。

本製品は、器具本体と電源内蔵型LEDユニット(ライトバー)との組み合わせによって構成され、ライトバーの取り替えが可能なため、設置後、器具本体はそのままで明るさの変更が可能であることが特長で、主にオフィスなどの施設向けの商品となっている。

好調な売れ行きの背景として、同社は、今年5月から6月に実施された「エネルギー使用合理化事業者支援」の補助金制度が導入された影響もあり、照明器具をLED照明にリニューアルする施設が増加傾向であるとし、「一体型LEDベースライト iDシリーズ」を発売以降、約1年間で出荷数量ベースでの照明器具のLED化率が約2倍(同社調べ、12月11日現在)と急速に進んでいると述べている。

また、同社は、2014年2月に「iDシリーズ 省エネタイプ」の新製品を発売予定で、センサー付きタイプなどもラインアップされる。同社は同製品の、オフィスや工場など、様々な市場への提案を強化し、LED化の推進に貢献したいと述べている。


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イトーヨーカドー、全国の店舗にLED蛍光灯約4万本導入 消費電力4割削減

イトーヨーカドー、全国の店舗にLED蛍光灯約4万本導入 消費電力4割削減

LED照明専門メーカーのオプティレッドライティングは、全国のイトーヨーカドーに約160店舗にLED蛍光灯約4万本を導入したと発表した。これにより照明の消費電力で40%以上の削減を見込む。また、照明電力の削減だけでなく、LED照明の放熱低減による空調負荷の削減も期待される。

今回同社が納入したのは主力製品の直管形LEDランプ「REALTUBE(リアルチューブ)」。イトーヨーカ堂は電気料金の値上げにいち早く対応し、2012年6月から東京電力管轄地域をはじめ各エリアの店舗へ本LED照明への切り替えを開始し、全国181店舗のうち約160店舗で、大規模なLED照明への切り替え工事を実施した。

本取り組みにおいて、イトーヨーカ堂がLED照明に求めた機能は、「外付け電源」と、より電力を削減できる「調光対応」だった。これらに加え、オプティレッドの顧客のニーズに応える「製品開発のスピード」と、複数の他社製品と比較した際の「総合的な品質の高さ」が評価された。

直管形LEDランプ「REALTUBE」は、外付け電源方式に採用により、ランプの内部構造をシンプル化し、熱発生やランプと電源のトラブルを最小限に抑制している。さらに、熱発生を最小限に抑え、様々な放熱対策で高効率と長寿命を実現。また、直流方式を採用し、商用周波数に応じた光の増減によるチラつきを限りなく排除している。

同社によると、実際に導入した店舗からも、「長寿命のLEDに切り替えたことで、取り替え作業頻度の軽減を期待している」「バックルームも明るくなり、作業する際に目の疲れを感じなくなった」などの反響を得ているという。

オプティレッド(OPTILED)グループは、香港、アメリカ、ヨーロッパ、中国、シンガポール、日本に拠点を置くLED照明専門メーカー。光源から完成品まで一貫して生産をすることで、顧客が求めやすい価格帯で品質の高い製品を提供している。日本市場へは2008年に参入し、以来LED直管蛍光灯の分野では、トップクラスのシェアを獲得している。


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ウシオ電機、LED光を高効率で平行光に変換 リソグラフィプロセス用途に来夏製品化

ウシオ電機、LED光を高効率で平行光に変換 リソグラフィプロセス用途に来夏製品化

ウシオ電機は、特殊なレンズを用いて、LEDから出た光を高効率で平行光に変換する光学技術(LEDコリメーション技術)の開発に成功し、業界最高の平行光変換効率90%を実現したと発表した。

今後、この技術を搭載したLED照射システムの開発を進め、半導体や微小電気機械素子製造におけるリソグラフィプロセスなど、光強度の高い平行光が必要な用途に向け、2014年夏以降に製品化する予定。

コリメーション技術とは、特殊なレンズやミラーなどの光学系を用いて、ランプなどの光源から放射された拡散光を平行光に変換する技術。平行光は、微細処理が求められる半導体やMEMSなどの製造工程における、リソグラフィプロセスに必要不可欠な光となっている。

今回、同社はリソグラフィ用UVランプにおいて、世界シェア75%を有する。今回、40年以上に渡って培ってきたレンズやミラーなどの光学技術をLEDに応用・最適化することで、従来並みのLED実装密度で業界最高の平行光変換効率90%を実現するLEDコリメーション技術の開発に成功した。

これにより、従来のUV-LED(紫外線LED)利用光学技術では困難だったリソグラフィプロセスでのUV-LED光源の採用が可能となり、プロセスの低温化、シャッターレスによる装置の小型化、長寿命によるダウンタイムの削減化など、UV-LEDの特長を活かした多品種少量生産向けプロセス開発や、新たな材料開発などへの応用展開も可能になる。

また、UV-LEDを個別に点灯・調光制御することで、自由な光強度面分布をもたせた照射が可能となり、ランプでは実現できなかった曲面上への均一なインプリント成型など新たな応用も検討されている。

さらに、LEDをUV-LEDから可視LEDに置き換えることで、サーチライトやスポットライトといった平行光を必要とする特殊な照明用途への展開も可能で、さらにLEDをRGB3色にして独立にコントロールすることでスポットライトのフルカラー化も実現することが可能となる。

近年、一般照明用途などではLEDの採用が進んでいるが、光強度の高い平行光を必要とするリソグラフィプロセスなどにおいては、UV-LED光源の採用が進んでおらず、産業用途でのUV-LED光源の採用は、平行光を必要としないUVキュアリング(紫外線による接着)やインクの乾燥などに限定されていた。その理由として、従来のUV-LED光源の平行光への変換効率は低く、リソグラフィに求められる輝度に達していないことなどを同社があげている。

なお、同社は、12月4日(水)~6日(金)に、幕張メッセで開催されるSEMICON Japan2013において、パネル展示を予定している。


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