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Control of scattering of nanofibers and its application to light emitting devices

Research Project

Project/Area Number 19K04491
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

Ozaki Ryotaro  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (90535361)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 門脇 一則  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (60291506)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsナノファイバー / エレクトロスピニング / 発光増強 / 光散乱
Outline of Research at the Start

フォトニック結晶やプラズモニクス・メタマテリアルでは、誘電体や金属のナノ構造体を制御することで、電場増強、負の屈折率、微小導波路など、これまでの光学では不可能とされていた特性を実現している。従来のナノフォトニクスの研究では、不均一性による散乱は望ましい存在ではなかったが、本研究ではその散乱に注目し、ナノファイバーの光散乱による発光増強効果について調べる。また、複雑さ故に解析が困難なランダム性による散乱のシミュレーションに取り組み、ランダム媒質の光学の発展を目指す。本技術は、ナノ構造の散乱光学の発展に寄与するとともに、LED照明の発光効率改善等への応用が期待できる。

Outline of Final Research Achievements

Nanofiber is a nanostructured material whose diameter is several tens to several hundreds of nanometers. Applications of nanofibers are not limited to conventional filter cloths and medical filters, and research is progressing widely in the fields of optics and electronics. In this study, we have demonstrated that a dye-doped polymer film covered with electrospun nanofibers exhibits luminescence enhancement.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

LEDは、白熱電球に比べて1/10まで低消費電力になり、エネルギー効率向上に大きな変革を与えた。発光効率の改善は、実用上も非常に重要な問題である。発光素子の発光効率は、材料開発以外にも表面形状の工夫によっても改善することができる。本研究では、ナノファイバーを発光素子の表面に形成することで発光効率がどのように変化するかを詳細に調べ、ナノファイバーの光学応用の知見を得た。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Photoluminescence enhancement of dye-doped polymer films covered with electrospun nanofibers2021

    • Author(s)
      Yuya Nakano, Fusuke Kawanishi, Shohei Fujioka, Ryotaro Ozaki, and Kazunori Kadowaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 60 Issue: 10 Pages: 100904-100904

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac231a

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photoluminescence Enhancement of organic dye in thin film by metal layer and electrospun nanofibers2022

    • Author(s)
      Ryotaro Ozaki and Kazunori Kadowaki
    • Organizer
      17th International Symposium on the Science and Technology of Lighting
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Calculation of Electrospray Profile in Multi-Electrode System for Plasma Treatment2021

    • Author(s)
      Ryohei Ishimaru, Hideki, Motomura, Shinji Yudate, Ryotaro Ozaki, and Kadowaki Kazunori
    • Organizer
      2021 IEEE International Conference on the Properties and Applications of Dielectric Materials
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of Characteristics between Electro-splayed Cholesteric Droplets and Cholesteric Cell2021

    • Author(s)
      Ryotaro Ozaki, Masashige Manabe, and Kadowaki Kazunori
    • Organizer
      Optics of Liquid Crystals 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノファイバーによる色素ドープ薄膜の励起効率の改善2021

    • Author(s)
      尾崎 良太郎, 中野 佑哉,弓達 新治, 門脇 一則
    • Organizer
      2021年 第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] エレクトロスプレー法で作製した撥水性基板上のコレステリック液晶ドロップレットの相転移挙動のサイズ依存性2021

    • Author(s)
      尾崎 良太郎, 眞鍋 雅成, 弓達 新治, 門脇 一則
    • Organizer
      2021年日本液晶学会討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 静電噴霧を利用した放電廃液処理におけるスプレーと放電の形状の計算2021

    • Author(s)
      石丸 遼平, 本村 英樹, 弓達 新治,尾崎 良太郎, 門脇 一則
    • Organizer
      令和3年度 電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノファイバーによる発光増強効果の入射角依存性の測定2021

    • Author(s)
      中野 佑哉, 弓達 新治,尾崎 良太郎, 門脇 一則
    • Organizer
      令和3年度 電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] エレクトロスプレーと放電を利用した水処理のための液滴分布シミュレーション2021

    • Author(s)
      石丸 遼平, 本村 英樹, 弓達 新治, 尾崎 良太郎,門脇 一則
    • Organizer
      令和 3 年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 有限要素法を用いたエレクトロスプレーのミスト形状計算に関する研究2020

    • Author(s)
      石丸 遼平,本村 英樹,弓達 新治,尾崎 良太郎,門脇 一則
    • Organizer
      令和2年度 電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ナノファイバーによる発光増強効果の時間変化及び全光束の測定2020

    • Author(s)
      中野 佑哉,弓達 新治,尾崎 良太郎,門脇 一則
    • Organizer
      令和2年度 電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] エレクトロスプレーで作製したコレステリック液晶ドロップレットのテクスチャーのサイズ依存性2020

    • Author(s)
      眞鍋 雅成,弓達 新治,尾崎 良太郎,門脇 一則
    • Organizer
      2020年 第67回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Temperature dependence of molecular orientation of electro-sprayed cholesteric liquid crystal droplets on glass substrate2019

    • Author(s)
      Ryotaro Ozaki, Irfan Danial M. Rahdi, Masashige Manabe, Shinji Yudate, Kazunori Kadowaki
    • Organizer
      10th International conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高分子ナノファイバーを堆積させた発光膜の全光束測定2019

    • Author(s)
      河西 風助,弓達 新治,尾崎 良太郎,門脇 一則
    • Organizer
      令和元年度 電気関係学会四国支部連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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