インクジェットプリンテッドフレキシブル有機半導体レーザー

• Project/Area Number: 22KJ1580
• Project/Area Number (Other): 22J15638 (2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2022)
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 29010:Applied physical properties-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田中 友規 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2024-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 電気化学発光セル / 有機半導体レーザー

Outline of Research at the Start

本研究の目的は、プリンテッド・フレキシブル有機レーザー素子の作製である。具体的には、可塑性基板上にインクジェット法を用いて電気化学発光セル（Light-emitting electrochemical cell, LEC）を作製し、光共振器を組み込むことで、柔軟性を有する電流励起有機レーザー発振を実現する。本研究を足掛かりに、将来のフレキシブルエレクトロニクスを担う柔軟性に優れた印刷可能なレーザー光源創製の基盤技術を確立する。

Outline of Annual Research Achievements

本年は、本研究目的である有機半導体レーザー素子の液相プロセス作製へ向けて、適用する有機発光素子である電気化学発光セル(LEC)に対して、以下の研究に取り組んだ。
① 共振器構造を導入したLECの光学特性測定
電子線リソグラフィ装置を用いて、約300nm周期の溝を形成したDFB共振器を基板上に作製した。本基板上に、光励起レーザー発振が先行研究において報告されている発光性高分子F8T2とイオン液体P66614-TFSIからなる活性層を形成したLECに対して、光励起、電流励起を試み発光スペクトル測定を行った。作製したLECからは、形成した共振構造に由来する発光スペクトルの変化が観測された。これにより、本研究の目的であるLECにおけるレーザー発振実現に繋がる重要な結果・知見が得られた。今後は発光素子への大電流注入、光学測定時の精密位置制御を実現を通して、電流励起レーザー発振が強く期待される。
②高色純度青色発光LECに関する論文執筆
近年、有機発光ダイオード(OLED)において極めて狭い半値幅(~15nm)での青色発光が報告されるDABNA系材料を使用したLECを作製し、その結果について論文執筆した。本材料は、先行研究において光励起レーザー発振が報告されており、LECにおいても電流励起レーザー発振の候補材料となりうる。本研究では、京都大学大学院畠山研究室から提供頂いたDABNA系材料ν-DABNA, DABNA-4TBCを発光材料としたホスト・ゲスト型LECの作製、最適化に取り組んだ。作製したLECからはそれぞれ、ピーク波長467nmにおいて半値幅21nm(ν-DABNA)、ピーク波長452nmにおいて半値幅30nmの青色発光が得られた。本研究成果は国際論文誌に現在投稿準備中である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。