VOCフリー塗布成膜技術による配向制御した有機pn接合界面の創成

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K04161
• Research Institution: Kindai University Technical College
• Principal Investigator: 三崎 雅裕 近畿大学工業高等専門学校, 総合システム工学科 電気電子コース, 准教授 (00462862)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: プリンテッドエレクトロニクス / 摩擦転写法 / フタロシアニン

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、プリンテッドエレクトロニクスの実用化における共通基盤技術の構築を目指して、一部の共役系高分子にしか適用されていない摩擦転写法を汎用性の高い塗布成膜技術として発展させることを目的とし、代表的な低分子系材料である銅フタロシアニンについて摩擦転写法適用の可否を検討した。当該年度では、摩擦転写試験に先立ち、ペレットの作製を行った。銅フタロシアニンの粉末を加圧形成してペレットを作製したが、従来法ではペレットの固体強度が足りず、摩擦転写試験は不可能であった。そこで、バインダー高分子として粘度の高いポリエチレンオキシドを銅フタロシアニンに混合したハイブリッド型ペレットを考案し、ペレットの強化を試みた。試行錯誤の結果、銅フタロシアニンとポリエチレンオキシドを重量比1対1の割合で混合することで強度の高いペレットを得ることに成功した。このハイブリッド型ペレットを使用した摩擦転写試験を行った結果、掃引速度と圧力と基板温度を精緻に制御することで銅フタロシアニンの薄膜を形成できることが明らかになった。ガラス基板上に形成された薄膜は半透明青色で、その吸収スペクトルには銅フタロシアニン特有のSoret帯およびQ帯の吸収ピークが観察された。薄膜の表面を顕微鏡で拡大すると摩擦転写方向にストライプ状の構造が見られた。ガラス基板のみならず、ITO付ガラス基板にも成膜することができたので今後デバイス化についても可能になった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

摩擦転写法を汎用性の高い塗布成膜技術として発展させる基本計画はおおむね達成できたが、対象材料としてタロシアニンだけではなく、ペンタセン、フラーレン、グラフェン等の他の低分子材料についても検討の必要があるため。

Strategy for Future Research Activity

摩擦転写材料として、ペンタセン、フラーレン、グラフェン等の低分子材料にも対象を広げる。当該年度にフタロシアニンで得られた知見を活かし、必要に応じてハイブリット型ペレットの検討を行う。吸収スペクトルや顕微鏡観察によって薄膜構造を評価する。同時にドーピングプロセス、デバイス化についても検討を進める。

Causes of Carryover

デバイス作製用の基板や薬品など必要な消耗品の購入にあてる。また、旅費については、国内調査予定地として神戸市、外国調査予定地としてアメリカ合衆国を計画している。