産業技術総合研究所（産総研）とコニカミノルタは共同で，厚さ数㎚の板状の有機半導体材料のナノ粒子を連続的に製造する方法を開発した（プレスリリース）。この技術はマイクロミキサーと呼ばれる細い混合流路を使い，有機半導体材料の溶液と，有機半導体材料が溶けない液体を急速に混合し，ナノメートルサイズの粒子を析出させるもの。これにより，厚さ数㎚の有機半導体材料の板状ナノ粒子が連続的に得られる。

有機薄膜デバイスを巡っては，低コストで大面積の有機半導体薄膜を積層する技術が求められている。従来，有機半導体材料を真空・高温で気化させて基材上に析出させる真空蒸着法や，溶媒に溶解した有機半導体材料を基材に塗布する溶液塗布法による製法がある。

しかし前者は高真空や高温が必要なため高コストで大面積化が難しく，後者は重ね塗りの際に下層が溶解してしまうため積層が難しいといった問題を抱えている。これに対し，有機半導体材料をナノ粒子にし，それが分散した液を用いて成膜する手法が提案されているが，数十㎚よりもサイズの小さなナノ粒子を量産することは困難だった。

有機化合物をナノ粒子化する方法の一つに再沈法がある。これは、有機化合物の溶液とその有機化合物が溶けない液体（貧溶媒）を混合すると，混合した液体への有機化合物の溶解度が低下することを利用し，溶けきれなくなった有機化合物を固体ナノ粒子として析出させるもの。

今回開発した技術は再沈法を利用したもので，マイクロミキサーとよばれる0.1～1 mm程度の内径をもつ流路を用いて，有機半導体材料の溶液と貧溶媒を高速かつ均一に混合させてナノ粒子を析出・製造する方法。これによりナノ粒子が連続的に製造できる。

研究グループはこの手法により，有機ELに用いられる有機半導体材料であるN,N’-ビス（1-ナフチル）-N,N’-ビスフェニルベンジジン（NPB）をナノ粒子化した。混合後の溶媒へのNPBの溶解度はごく小さいため，NPBはほぼ全てナノ粒子化されている。また，ナノ粒子が薄い濃度であれば，界面活性剤などの分散剤を使用せずに数ヶ月間安定に分散させることができる。

このナノ粒子のサイズ（粒子径）の分布を，動的光散乱法（DLS）により測定した結果，ナノ粒子の径が60㎚を中心とした40～90㎚に分布することが確認できた。さらに，粒子の形状を原子間力顕微鏡（AFM）で観察したところ，直径が約60㎚の円形であるのに対し，断面図を見ると厚さは2～3㎚と非常に薄く，円板に近い形状であることが分かった。

このように薄い形状になるのは，有機半導体材料であるNBP自身の結晶の成長速度が方向により大きく異なる（芳香環同士の相互作用により，分子同士が長軸を揃えて束になるように配列するため，束が太くなる方向に成長しやすく，それと直交する方向には成長しにくい）ためと考えられる。

このような薄い板状の有機半導体材料ナノ粒子からなる薄膜を積層することにより，柔軟で薄いディスプレイや照明，有機太陽電池など有機薄膜デバイスの高性能化への貢献が期待される。研究グループは成膜試験を進めと共に，有機薄膜デバイスとしての性能評価を行ない，5年以内の実用化に向けて開発を進める。