Yano E-plus 2022년 8월호(No.173) (일본어판)

≪차세대 시장 트렌드≫

차세대 유기반도체 동향(3~38페이지)

~플렉서블성을 유지하기 위해 구부리거나 웨어러블에 사용하는

　것이 가능해진다는 점에서 획기적인 전자부품의 탄생으로 이어진다~

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1. 유기반도체란

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2. 주목받는 차세대 유기반도체

2-1. 유기전계효과 트랜지스터(OFET)

2-2. 유기박막 태양전지(OPV)

2-3. 유기열전변환소자(OTE)

2-4. 유기반도체레이저(OLD)

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3. 차세대 유기반도체 시장규모 예측

그림·표1. 차세대 유기반도체의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020-2025년 예측)

그림·표2. 차세대 유기반도체 응용분야별 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020-2025년 예측)

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4. 차세대 유기반도체 관련 기업·연구기관 대응 동향

4-1. 공립대학법인 오사카공립대학

(1) 네마틱 액정의 불순물 이온의 거동 및 회전 점성률 평가

(2) 유기 디바이스의 전자 물성평가

그림1. OLED의 전형적인 정전용량 스펙트럼(그림에 나타낸 주파수 영역에서 드리프트 이동도 µn, µp, 2분자 재결합 상수 β를 결정했으며 국재 준위 분포는 µn, µp 온도의존성에서 구한다[6])

(3) Time Stretched Pulse와 고속 푸리에 변환을 이용한 전자물성 고속측정

그림2. TSP와 FFT를 이용한 OLED의 드리프트 이동도 평가 시스템

(4) 기계학습을 통한 유기 반도체 전자 물 성예측

유기재료의 화학구조와 전자 물성의 관계를 기계학습시켜 부여된 화합물의 전자

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4-2. 국립대학법인 교토대학

(1) 전자공역 개념의 변혁과 전자 물성을 연결하는 고밀도 공역의 과학에 도전

(2) "X"-Conjugation 실현과 공극을 전자로 메우기 위한 공역분자설계전략

그림3. 새로운 물질 디자인 콘셉트: 공극을 전자로 메우기=새로운 전자공역 "X" - Conjugation

(3) 시간분해 마이크로파 분광(TRMC)법에 의한 전자재료의 고속 스크리닝

그림4. TRMC법의 실험장치

(4) 마이크로파를 이용한 반도체/절연체 계면에서의 전하 수송 평가·측정법 개발

그림5. (a)FI-TRMC법의 개념도. MIS 소자에 10Hz 전압 인가 시의 (b)주입 캐리어 수 및 (c)공동 공진기로부터의 반사 마이크로파 시간 의존성

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4-3. 주식회사 KOALA Tech

(1) KOALA테크 비즈니스 모델

① KOALA Tech의 발자취

그림6. KOALA Tech의 발자취

② 밸류체인과 지적재산 포트폴리오

그림7. 밸류체인과 지적재산 포트폴리오

③ 사업화의 이정표와 사업계획

그림8. 사업화의 이정표

그림9. 사업계획

(2) KOALA테크 핵심기술

① OSLD의 특징

② 레이저를 구성하는 3요소

그림10. 레이저를 구성하는 3요소

(a) 이득(게인) 매질

그림11. 개발된 레이저 색소

(b) 공진기 구조

그림12. 유기 반도체 레이저에 사용되는 공진기 예

(c) 에너지 공급원

그림13. 에너지 공급원에 따른 차이. 광여기형(좌)과 전류여기형(우)

③ OSLD 디바이스 설계

그림14. OSLD의 디바이스 구조의 단면 SEM 상[1]

그림15. OSLD의 발진 특성[1]

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4-4. 국립대학법인 도쿄공업대학

(1) 액정성 재료 특성

그림16. 반도체 재료의 전하 이동도

그림17. 액정분자의 구조와 응집 형태

그림18. 다양한 액정 상

그림19. 결정재료로 이용 가능한 액정

(2) 고차의 액정 상(SmE)을 발현하는 액정성 Ph-BTBT 유도체

그림20. SmE를 발현하는 액정성 Ph-BTBT 유도체

(3) 액정성을 이용한 고속성막

그림21. 액정 상 온도의 딥코트법 모식도

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4-5. 국립대학법인 나라첨단과학기술대학원대학교(NAIST)

(1) 분자접합에 의한 열류 제어

그림22. 바구니형 단백질 모식도(좌)와 CNT/바구니형 단백질 SEM 상(우)

그림23. 단분자 접합을 이용한 열류제어 모식도

그림24. CNT 방적사를 꿰맨 ‘발전하는 천’

(2) 새로운 열전현상으로서의 거대 제벡효과

그림25. 거대 제벡효과 개념도: 분자성 고체에 특유의 강한 전류-열류 상호작용

(3) 폴리머 블렌드 막을 이용한 차세대 유기 태양전지 개발

그림26. 폴리머 응집체 중에서의 질서구조(좌)와 광조사 전류계측 AFM(우)

(4) 기체-액체 계면으로 형성되는 고배향 폴리머 박막을 이용한 유기 트랜지스터 제작

그림27. FTM법에 의한 고배향 폴리머 반도체 박막 제작방법

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4-6. 국립대학법인 히로시마대학

(1) 폴리머 반도체의 배향 제어와 특성

그림28. 폴리머 반도체의 배향 양식

(2) 측쇄 설계를 통한 배향 제어

그림29. PTz BT의 측쇄 구조와 2차원 X선 회절 패턴

(3) 폴리머 태양전지의 특성

그림30. PTzBT를 이용한 유기박막 태양전지의 에너지 변환 효율의 발전층 막 두께 의존성

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4-7. 국립대학법인 야마가타대학

(1) 식품 랩과 같은 극박 센서 시트

그림31. 준정전계 센서의 동작 원리

그림32. 유기 반도체 디바이스의 제작 프로세스 플로우

그림33. 극박 센서 시트 제작 프로세스 플로우

(2) 길고 부드러운 플렉시블 리본센서

그림34. 64개의 센서를 배치한 플렉시블 리본센서 실물 사진

그림35. 플렉시블 리본센서에서의 FPM방식 원리

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5. 차세대 유기반도체 장래 전망

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IoT 시장에서의 RFID 동향① ~시장 동향 편~(39~55페이지)

~ IoT 시장에서는 RFID 기능으로 IoT 시스템을 고도화하거나

　RFID 기술을 응용하여 신형 IoT 센서를 개발하는 움직임이 활발화~

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1. 들어가며

1-1. IoT 시스템과 RFID

(1) IoT 요소기술로서의 RFID

그림1. IoT 시스템의 기본 구조

(2) IoT 에지 디바이스 동향

그림2. IoT 디바이스의 인터넷 연결방법과 IoT 게이트웨이 제품 예

1-2. IoT화로 향하는 RFID

(1) 고특성 저가격의 UHE대 태그가 신장

(2) RFID와 네트워크 연결

① 스탠드 얼론형

② 구내 네트워크 접속형

그림3. 네트워크 접속형 RFID 시스템 개념도

③ EPC global 네트워크형

④ 클라우드 연계형

(3) 업계 통일사양 IoT용 RFID

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2. IoT/RFID 시장 관련 동향

2-1. IoT 관련 시장 개요

(1) IoT의 거대한 경제효과

그림·표1. IoT 관련 시장의 전체 규모와 그 전망(금액: 2021-2026년 예측)

(2) 정보통신기기 시장을 견인

그림·표2. IoT 관련 세계 시장 구성비(금액: 2021년)

(3 )하드 소프트웨어 서비스 연동

그림·표3. IoT 관련 시장에서의 하드웨어·소프트·서비스 비율

2-2. IoT 통신방식과 RFID 이용 현황

(1) IoT 디바이스의 접속 수 급증

그림·표4. IoT 디바이스의 접속 수와 이용분야의 세계 시장 동향(수량: 2021년)

(2) IoT 디바이스에서의 근거리 무선 동향

그림·표5. IoT 디바이스에서의 세계 시장 근거리 무선 이용 상황(수량: 2021년)

(3) 에지 디바이스로서의 RFID 동향

그림·표6. IoT 게지 디바이스 시장에서 RFID 제품의 세계 시장 점유율(금액: 2021년)

(4) IoT형 RFID 유형별 동향

그림·표 7. IoT형 RFID 유형별 세계 시장 점유율(금액:2021년)

(5)IoT에서의 RFID 이용 분야

그림·표 8. IoT에서 RFID의 세계 시장 이용분야(금액: 2021년)

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<주목 시장 포커스>

MEMS 기술 시리즈(3) ~미세가공기술~(56~90페이지)

~반도체 제조 프로세스를 기반으로 하면서도 LIGA 프로세스와

　나노임프린트 및 다양한 가공기술 진전, 미세하고 복잡한 가공 가능~

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1. MEMS/미세가공기술이란

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2. MEMS/미세가공기술의 종류

2-1. 박막 형성

2- 2. 리소그래피

2-3. 에칭

2-4. 접합·접착

2-5.3 차원(3D)가공

2-6. 조립기술

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3. MEMS/미세가공기술 관련 시장규모 추이와 예측

그림·표1. MEMS/제조의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020-2025년 예측)

그림·표2. MEMS/제조의 미세가공기술별 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020-2025년 예측)

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4. MEMS/미세가공기술 관련 기업·연구기관 대응 동향

4-1. 국립대학법인 군마대학

(1)폴리머 MEMS에 의한 3D 리소그래피

그림1.3D 리소그래피의 입지

그림2. 일반 리소그래피(좌)와 비교한 3D 리소그래피의 가공원리(우)

그림3. 3D 리소그래피 장치

그림4. D 리소그래피 가공 예의 SEM 상

(2) 3D 리소그래피를 통해 제작한 MEMS 디바이스 사례: IoT용 진동 발전 디바이스

그림5. 메타물질 구조를 이용한 진동발전용 캔틸레버 모델(좌)과 실물사진(우)

(3) 가공형상예측 시뮬레이터

그림6. 가공형상예측 시뮬레이터에 의한 계산결과와 제작사례

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4-2. 국립대학법인 전기통신대학

(1) 플라즈모닉 구조를 이용한 MEMS 모놀리식 적외분광센서

그림7. SPR을 전기적으로 검출하는 구조

그림8. 제작한 광 검출 구조. 부감도(좌측 상단), 확대도(좌측 하단), SEM상(우)

그림9. 완전 MEMS화로 가능해진 소형 분광기

(2) 메타물질 편광필터

그림10. 기계적으로 변형을 일으키는 기구로부터 얻은 마이크로나선 메타물질 구조 단면 형상(상), 표면 형상(하)

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4-3. 국립대학법인 돗토리대학

그림11. 저침습 로봇 겸자 개발 풍경과 겸자 파지력 센싱 원리도

(1) 비평면 미세가공기술 개발

그림12. 차세대 저침습 의료 디바이스에는 원통 형상으로 기능을 부가하는 프로세스가 필요

그림13. 원통 노광 시스템

그림14. 직경 1mm 튜브에 코일을 제작한 사례

(2) 비평면 미세가공기술의 응용

① 저침습 전자구동 단일 광섬유 세경 내시경

그림15. 광섬유 내시경의 구조(a)와 구동원리(b)

그림16. 광섬유 내시경 시제품

② 체강 내 MRI 프로브

그림17. 체강 내 MRI 프로브의 전체 상(상), 코일 디자인(중), 코일 실물사진(하)

그림18. 체강 내 MRI 프로브의 촬상 결과(측면에서 봤을 시)

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4-4. 국립대학법인 나가오카기술과학대학

(1) 펨토초 레이저를 이용한 3D 금속 미세조형의 특징

그림19. 열가공에서의 연속파 발진·나노초 레이저(좌)와 펨토초 레이저(우)의 차이

그림20. 펨토초 레이저를 이용한 환원 묘화 프로세스

(2) Cu-rich/Cu2O-rich 선택 그리기

그림21. 레이저 묘화 속도에 의한 CuO 나노입자의 환원도 평가

(3) 자성재료에 대한 응용

그림22. Ni/Cr2O3 복합재료의 작성 예

(4) 3D 유량센서의 적층 조형

그림23. 3D 유량센서 조형 프로세스

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4-5. 국립대학법인 도카이국립대학기구 나고야대학

(1) 콤비나토리얼 기술을 통한 신재료 개발

① 콤비나토리얼 아크 플라즈마 증착법

그림24. 아크 플라즈마 증착법의 모식도(좌)와 장치 외관(우)

그림25. 아크 플라즈마 증착법을 이용한 조성 탐색 및 최적화

아몰퍼스 조성 탐색 예(좌), 내열 조성 탐색 예: 723K-50h(중), 723K-100h(우)

② 콤비나토리얼 신대향 타깃 스퍼터(Combi-NFTS)법

그림26. Combi-NFTS에 의한 삼원계 재료 조성 경사막 형성

Combi-NFTS 장치의 모식도(좌), 출력 변화에 따른 조성 변화(우)

③ 각종 하이스루풋 평가기술

그림27. 서모그래피에 의한 결정화 개시 온도 측정법의 모식도(좌)와 하이스루풋 평가결과(우)

(2) 새로운 마이크로 나노가공기술

① 박막 금속유리 미세성형기술

그림28. 인두법에 의한 평면구조. 어닐링 있음(상), 어닐링 없음(하)

그림29. 변형가열법에 의한 입체구조

② 역 리프트오프법에 의한 후막 구조체 가공기술

그림30. 역 리프트오프법을 이용한 코일 패턴 형성

그림31. 역 리프트오프법을 이용한 후막 금속유리 MEMS 미러 구조 SEM 상(좌), 디바이스 외관(우)

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4-6. 국립대학법인 니가타대학

(1) Si 이외의 DRIE 가공장치, 프로세스 기술

그림32. 탁상형 DRIE 가공장치

그림33. 다양한 재료의 MEMS 가공사례

(2) 수정 MEMS 센서 기술

그림34. 수정 가공용 DRIE 장치

그림35. DRIE 가공 예: 역메사와 컨벡스 형상을 가진 수정 진동자(좌),

가우시안 형상으로 가공한 수정 진동자(우)

(3) MEMS 촉각복합센서, 촉각 수치화 및 재현

그림36. MEMS 촉각센서의 시제품 예

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5. MEMS/미세가공기술의 과제와 전망

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<시기적절 콤팩트 리포트>

용기 시장(91~95페이지)

~Scope3 포함 CN 실현이야말로

　용기·포장재 메이커의 책무이자 존재가치~

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1. 음료 용기 시장이란

2. 시장 개황

3. 분야별 동향

3-1. PET병

3-2. 금속캔

3-3. 종이박스

4. 주목 토픽

5. 장래 전망

그림1. 음료용 용기 시장규모 추이(수량: 2018-2021년 전망)

표1. 종류별 음료용 용기 시장 추이(수량: 2018-2021년 전망)

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자동차 모터 시장(96~100페이지)

~BEV 전환, 안전기준의 엄격화라는 조류가 표면화됨으로써

　세계 자동차 모터 수요 수는 확대될 전망~

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1. 자동차 모터 시장이란

2. 시장 개황

3. 분야별 동향

3-1. BEV 급증으로 주목받는 냉각 컴포넌트

3-2. ADAS·자율주행 발전으로 나아가는 섀시 영역의 전동화

4. 주목 토픽

4-1. 탄소중립과 안전성 향상으로 나아가는 자동차의 전동화

5. 장래 전망

그림1. 세계 자동차 모터의 수요 수량 예측(금액: 2019-2030년 예측)

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