2022 Fiscal Year Annual Research Report
絶縁型交流駆動有機ELによるニューロモルフィック機能発現に関する基礎研究
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21K18720
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
梶井 博武 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00324814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 正彦 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90403170)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機EL / 強誘電性ポリマー / 交流駆動 / 強誘電性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子強誘電体(P(VDF-TrFE))は、低屈折率を有する光学材料として機能し、強誘電性をもつため外部電圧で分極状態を変化させることができる。この性質を利用した発光するニューロモルフィック素子の実現に向けて、検討を行った。
低屈折率材料として，フッ素系高分子であるフッ化ビニリデン(VDF)と三フッ化エチレン(TrFE)の共重合体である P(VDF-TrFE)を用いると，P(VDF-TrFE)の強誘電性を利用して誘電体ミラーのキャパシタンスを高めることで，絶縁型交流駆動有機EL素子の駆動電圧の低減が期待できる．P(VDF-TrFE) 膜厚が 100 nm 未満の場合，強誘電特性は一般に表面の不感層の影響を受けるため，十分な強誘電特性を得るのに P(VDF-TrFE) 層はより厚い膜による誘電体ミラーの設計を行った。
三角波ダブルパルス測定により、強誘電体ミラーを内包した素子において、電界Eを印加したときの電気変位量Dの変化である特性評価から、有機EL素子への電界分布の影響もありP(VDF-TrFE)単膜よりD-E特性の波形はひずむが、強誘電体特有の明確なヒステリシスループを示し、素子構造においても分極反転が生じていることを明らかにした。
有機ELを用いて強誘電体ミラーを内包し、弱いマイクロキャビティ効果による発光スペクトルの先鋭化と、強誘電性によるメモリー性を併せ持つ絶縁型交流駆動有機ELを作製した。P(VDF-TrFE)を内包することで、その分極状態が発光特性に影響を与え、発光強度が異なることが確認でき、強誘電性を発光へ展開するニューロモルフィック素子への応用が期待できる成果が得られた。
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