| Project/Area Number |
11J40143
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Functional materials/Devices
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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| Research Fellow |
KIM Yeji (2013) 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光研究部門, 特別研究員(RPD)
KIM Yeji (2011-2012) 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2011 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 透明導電フィルム / フレキシブルデバイス / 光焼成 / ドーピング / ウェットプロセス / フレキシブル基板 / トランジスタ / セルロース / ナノチューブ / 透明導電膜 / 薄膜作成 |
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| Research Abstract |
本研究では、カーボンナノチューブ(CNT)用い、真空や高温プロセスを必要とせず、省資源、省エネで、かつ室温で成膜できるウェットプロセスによる透明導電フィルムの作製を行った。さらに、フレキシブルデバイスへの展開を念頭に入れたPETやPENのようなポリマー基材上に作製したフレキシブル透明導電フィルムにおいて、ポリマー基材にダメージを与えない室温での焼成法を用いる。近年注目されている光焼成法はキセノンパルスランプなどを用い数十から数百マイクロ秒の短パルスの光を照射すると、基材が加熱される前に焼成を完了することができる。従ってPETおよびPENのようなポリマー基材を用いたフレキシブルデバイスの作製に最適な方法である。なお非常に短時間(マイクロからミリ秒)で処理が完了することから、ロール-ツー・ロールのような量産化に伴う高速焼成処理に最適な方法とも言える。実際、PEN基板上に作製したSWNT-ポリマーフィルムを用い、パルス光の照射回数に伴うシート抵抗の変化を調べた。光照射に伴い加熱されたSWNTは、周りのマトリックスポリマーを熱分解し、その結果、ナノチューブ同士が焼結されることで、低いシート抵抗が得られたと考えられる。さらに、焼成条件の最適化(パルス幅、照射エネルギーや間隔など)や溶液処理などの組み合わせにより低いシート抵抗の透明導電フィルムの作製も期待できる。例えば、透過率70%のSWNT-ポリマーフィルムに光焼成処理を行うとシート抵抗300Ω/sqが得られた。さらに同じフィルムを用い溶液処理を行うとシート抵抗は140Ω/sqまで下がり、HNO3でドーピング処理を行うと37Ω/sqと非常に低いシート抵抗が得られた。このように二つ以上の焼成処理を組み合わせることで、更なるマトリックスポリマーの除去やナノチューブの伝導パスへ有意な結果をもたらすことを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
H25年度は特に、CNTの柔軟性を活用し、伸縮性のある基材への電極作製にも着手した。光焼成により膜の密着性も向上することを明らかにし、シリコーン樹脂などへの電極作製を行い、基板を延伸した状態でも導電性を保持できることを確認した。また、これまでの成果をもとに招待講演や総説の執筆などを行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(4 results)
Research Products
(17 results)
