2017 Fiscal Year Annual Research Report
Silver Electrodeposition Based Full-Color Electrochromic Device with Control of Plasmonic Absorption of Silver Nanodeposit
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15H03880
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小林 範久 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (50195799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 一希 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00554320)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 先端機能デバイス / ディスプレイ / エレクトロクロミズム / プラズモン共鳴 / 電気化学素子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では電着のみでの多色発色が可能な全く新奇なプラズモン吸収制御カラーEC 素子の，電解質組成や電極構造を最適化することでフルカラー表示を可能とする省エネ金属電解析出型EC 素子の実現を目的とした。プラズモン共鳴吸収帯の可逆的制御が可能であるため，プラズモニクス分野に新たな一点を加える幅広い展開を目指している。
平成29年度は，以下の2点について検討を行った。まず一つ目として，電解液組成の最適化の結果として発現できた明度(L値)の高い電着銀ナノ粒子の形状と光学状態の相関を時間領域差分法を用いて理論解析し，局在表面プラズモン共鳴現象として，理論的に説明可能な光学状態が得られていることを証明した。このことは，電解析出という比較的精密制御し難い銀電着においても，電解質組成や電極構造，電圧印加方法を最適化することで，理論的にその光学状態の説明が可能な銀ナノ粒子の精密調製が可能であることを明らかとしている。これを発展させることで電着銀析出形状とその光学状態の相関が予測でき，銀電着において広い色域を発現できる可能性を見出した。また一方で，フルカラー化を目的としたとき階調表現の実現が必要であり，そのためには電着銀のメモリー性，いわゆる電着状態の双安定化が有効な解となる。平成28年度ではイオン交換膜をセル中に導入し，析出銀ナノ粒子の化学的酸化溶解を制限することでメモリー性を発現した。平成29年度は対極反応材料を最適化し，表示極と対極の電気化学反応がバランスよく進行する仕組みを作り出した。その結果，銀ナノ粒子電着後，セルの回路を開回路にした状態で，2時間経過後も10%程度の透過率の減少しか示さないメモリー性の高い素子の実現が可能となった。応用展開としてフルカラー化のみならず，省エネルギーの観点から非常に有効であり，上記電着銀精密制御と併せ，フルカラー反射型素子実現の可能性を見出した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
