2022 Fiscal Year Final Research Report
Search for organic quantum dot emission using molecular-control mold technology
Project/Area Number |
20H00232
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石鍋 隆宏 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30361132)
柴田 陽生 東北大学, 工学研究科, 助教 (70771880)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 有機量子ドット / 有機蛍光色素単結晶 / 分子制御モールド / 表面濡れ性 / 高精度塗布法 |
Outline of Final Research Achievements |
Quantum dot phosphors, which are inorganic materials, have narrow-band emission characteristics, but have problems such as cadmium removal and cost reduction. Therefore, we challenged to create quantum dots using organic phosphors, which have a high degree of freedom in molecular design. Here, when phosphor crystals were grown from a solution, the crystal growth field was confined by combining a 1-μm diameter micro-hole substrate (molecular control mold), surface wettability control using frictional transfer of fluoropolymer, and electrostatic spray coating. As a result, we succeeded in generating sub-μm crystals. Aggregation of nano single crystals was recognized on hole wall surface. Light excitation with a single-wavelength laser beam was performed, but no shift in emission wavelength was observed. In future, it will be necessary to investigate a finer hole structure to suppress crystal aggregation.
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Free Research Field |
画像電子工学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
電子ディスプレイや照明の技術分野では、発光効率、光利用効率、色純度、演色性などを高めるため、中心波長や帯域制御などの波長特性を自在に変えるための材料技術が求められている。本研究では、有機蛍光色素の単結晶サイズを、溶液成長場を微小領域に限定することで、ナノ結晶を作製できることを明らかにした。今回、ナノ結晶サイズを的確に制御できる作製手法を提案して構築したことで、任意波長の発光が可能になる有機量子ドットの実現への道が拓かれたと考える。有機量子ドットが実現すれば、色素分子構造と単結晶サイズの双方を用いた新しい材料設計法や、有機材料の特質を活用したデバイス応用技術が数多く創出される可能性がある。
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