• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Fabrication of luminescent nanosheets using cellulose nanofibers toward development of functional electroluminescent device

Research Project

Project/Area Number 21K14215
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research InstitutionOita National College of Technology

Principal Investigator

Tsuneyasu Shota  大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教 (40825395)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsペーパーエレクトロニクス / 面発光デバイス / 分散型EL / セルロースナノファイバー / 伝熱特性解析 / 機能性デバイス / ディスプレイ / フレキシブルエレクトロニクス
Outline of Research at the Start

申請者は、これまで全く着目されていなかった独自のデバイス設計・解析手法により、単一デバイス内での多彩な光学状態の発現やセンシング機能の付与を実証してきた。一方、これらのデバイス設計・解析を通して、電極の不活性化が輝度劣化の一因であることが分かってきた。そこで、本研究ではセルロースナノファイバーを基軸とした発光性ナノシートを創製し、発光層がシールのように再利用可能なステッカー型面発光デバイスの創出を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a sticker-type surface-emitting device with a reusable light-emitting layer consisting of phosphor particles and cellulose fibers. To clarify the effects of surface roughness, the effect of surface roughness on electroluminescent (EL) properties was experimentally evaluated, and numerical simulations based on this experimental result revealed that the decrease in EL properties was caused by an increase in the effective film thickness. The intrinsic improvement of the luminance is the key to develop a versatile light-emitting devices. However, increasing applied voltage resulted in higher temperatures, resulting in low luminance. To solve this issue, the EL device on either an anisotropic in-plane heat conductive nanocomposite films or a kirigami-processed process which can improve a heat dissipation were introduced, achieving a low temperature driven EL device.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々とあらゆる情報をシームレスにつなぐ超スマート社会の実現に向け、各種電子デバイスに関する研究開発が活発化している。従来の電子デバイスは、各部材の劣化度に関わらず全て廃棄する前提でデバイス設計されており、世界的に気運が高まる持続可能な社会の達成に向けた喫緊の課題である。これに対し本研究は、これまでに蓄積した知見をもとに「発光層の再利用」という革新的な機能性の付与に成功しており、広範な分野に波及効果が期待される。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Phthalate-based Electrochromic Device Using a Cellulose Substrate Enabling a Form of Reflective Representation As Designed2023

    • Author(s)
      Ryuha MIYAKO, Kaito TODA, Takayuki UCHIDA, Toshifumi SATOH, Shota TSUNEYASU
    • Journal Title

      Bulletin of the Society of Photography and Imaging of Japan

      Volume: 33 Issue: 1 Pages: 7-9

    • DOI

      10.11454/ephotogrst.33.1_7

    • ISSN
      2188-9937
    • Year and Date
      2023-03-02
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thermal Diffusion Films with In-Plane Anisotropy by Aligning Carbon Fibers in a Cellulose Nanofiber Matrix2022

    • Author(s)
      Uetani Kojiro、Takahashi Kosuke、Watanabe Rikuya、Tsuneyasu Shota、Satoh Toshifumi
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 14 Issue: 29 Pages: 33903-33911

    • DOI

      10.1021/acsami.2c09332

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Latest Research Developments in Powder Electroluminescent Devices2022

    • Author(s)
      常安 翔太、佐藤 利文
    • Journal Title

      Journal of Printing Science and Technology

      Volume: 59 Issue: 3 Pages: 131-135

    • DOI

      10.11413/nig.59.131

    • ISSN
      0914-3319, 1882-4935
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Kirigami-processed cellulose nanofiber films for smart heat dissipation by convection2021

    • Author(s)
      Uetani Kojiro、Kasuya Keitaro、Wang Jiahao、Huang Yintong、Watanabe Rikuya、Tsuneyasu Shota、Satoh Toshifumi、Koga Hirotaka、Nogi Masaya
    • Journal Title

      NPG Asia Materials

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 62-62

    • DOI

      10.1038/s41427-021-00329-5

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Correlation between EL Characteristics and Substrate Surface Roughness in Top-Emission Powder EL Devices2022

    • Author(s)
      Rikuya Watanabe, Kojiro Uetani, Shota Tsuneyasu, Nobuyuki Nakayama, Toshifumi Satoh
    • Organizer
      The 29th International Display Workshops (IDW'22)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 放熱性能改善に基づく分散型電界発光デバイスの高機能化2022

    • Author(s)
      常安翔太、渡部陸矢、上谷幸治郎、佐藤利文
    • Organizer
      画像関連学会連合会第8回秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] スリット加工を用いた分散型ELデバイスの伝熱特性解析2022

    • Author(s)
      常安翔太
    • Organizer
      第3期物質・デバイス領域共同研究拠点キックオフシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] セルロース基板中におけるフタル酸エステル誘導体のエレクトロクロミック特性評価2022

    • Author(s)
      都隆羽、常安翔太、佐藤利文
    • Organizer
      2022年度日本写真学会年次大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 多機能デジタルサイネージ実現に向けた分散型電界発光デバイス開発2022

    • Author(s)
      常安翔太
    • Organizer
      第12回九州パワーアカデミー研究部会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] トップエミッション分散型ELにおける基材の表面粗さとEL特性の関係評価2022

    • Author(s)
      渡部陸矢、高橋宏輔、上谷幸治郎、常安翔太、佐藤利文
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] トップエミッション型分散型ELデバイスの基板表面粗さがEL特性に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      渡部陸矢、上谷幸治郎、常安翔太、中山信行、佐藤利文
    • Organizer
      第129回日本画像学会研究討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 基板の透過率および表面粗さが分散型ELの特性に与える影響2021

    • Author(s)
      渡部陸矢、竹田直樹、春谷慶太朗、高橋宏輔、上谷幸治郎、常安翔太、佐藤利文
    • Organizer
      第127回日本画像学会研究討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] セルロースナノファイバーフィルムの切り紙加工による熱放散2021

    • Author(s)
      上谷幸治郎、春谷慶太朗、Wang Jiahao、Huang Yintong、渡部陸矢、常安翔太、佐藤利文、古賀大尚、能木雅也
    • Organizer
      第28回セルロース学会年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] High Luminance Bottom-Emission Type Powder EL Device with High Transparent Substrate2021

    • Author(s)
      Rikuya Watanabe、Naoki Takeda、Keitaro Kasuya、Kosuke Takahashi、Kojiro Uetani、Shota Tsuneyasu、Toshifumi Satoh
    • Organizer
      International Conference on Advanced Imaging 2021 (ICAI 2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi