• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

皮膚呼吸可能な貼り付け型有機光センサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01491
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関東京大学

研究代表者

横田 知之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30723481)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード有機発光素子 / 有機受光素子 / フレキシブルエレクトロニクス / ウェアラブルエレクトロニクス / 生体計測 / ウェアラブルセンサ / 有機エレクトロニクス / センサー / フレキシブルセンサ / スキンセンサ / 脈拍計 / 有機光素子
研究成果の概要

本研究では、極薄有機光センサの高効率化と大気安定性の向上を実現することに成功した。これは、従来用いられていた順型構造と呼ばれる、大気不安てない材料を用いる構造から、逆型構造と呼ばれる透明電極上に大気安定な電子注入層を積層した構造を用いて、有機光デバイスを実現したことによる。
作製した有機発光素子と有機受光素子を集積化することで、指に巻きつけることが可能な脈波計を実現することにも成功し、日内での脈波や血圧を計測することにも成功した。さらに、有機太陽電池と集積化することで自己発電型の脈波計を実現することにも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

極薄のデバイスは、皮膚との密着性が高いために、生体信号の計測を安定して長期間行えることができるために、次世代のウェアラブルセンサとして注目を集めている。しかしながら、このような極薄のデバイスは、封止膜も薄く柔らかい材料にする必要があるために、大気中や皮膚上で安定してどうさせることが難しという課題があった。本研究で実現した成果は、デバイス自体の安定性を向上させることで、極薄デバイスの安定性を劇的に向上させることに成功しており、次世代のウェアラブルエレクトロニクスの発展に大きく貢献する成果であると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Air‐Stable Ultra‐Flexible Organic Photonic System for Cardiovascular Monitoring2022

    • 著者名/発表者名
      Yokota Tomoyuki、Shirayama Iwao、Kuwada Kenji、Koizumi Mari、Yukita Wakako、Morii Katsuyuki、Fukagawa Hirohiko、Shimizu Takahisa、Fukuda Kenjiro、Someya Takao
    • 雑誌名

      Advanced Materials Technologies

      巻: - 号: 9 ページ: 2200454-2200454

    • DOI

      10.1002/admt.202200454

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution-Processed Electron-Transport Layer-free Organic Photovoltaics with Liquid Metal Cathodes2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Jiachen、Fukuda Kenjiro、Inoue Daishi、Hashizume Daisuke、Sun Lulu、Xiong Sixing、Yokota Tomoyuki、Someya Takao
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 14 号: 12 ページ: 14165-14173

    • DOI

      10.1021/acsami.1c24235

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrathin and Efficient Organic Photovoltaics with Enhanced Air Stability by Suppression of Zinc Element Diffusion2022

    • 著者名/発表者名
      Xiong Sixing、Fukuda Kenjiro、Lee Shinyoung、Nakano Kyohei、Dong Xinyun、Yokota Tomoyuki、Tajima Keisuke、Zhou Yinhua、Someya Takao
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 9 号: 8 ページ: 2105288-2105288

    • DOI

      10.1002/advs.202105288

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Foundry-compatible high-resolution patterning of vertically phase-separated semiconducting films for ultraflexible organic electronics2021

    • 著者名/発表者名
      Binghao Wang, Wei Huang, Sunghoon Lee, Lizhen Huang, Zhi Wang, Yao Chen, Zhihua Chen, Liang-Wen Feng, Gang Wang, Tomoyuki Yokota, Takao Someya, Tobin J. Marks, and Antonio Facchetti
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-021-25059-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-powered ultraflexible photonic skin for continuous bio-signal detection via air-operation-stable polymer light-emitting diodes2021

    • 著者名/発表者名
      Jinno Hiroaki、Yokota Tomoyuki、Koizumi Mari、Yukita Wakako、Saito Masahiko、Osaka Itaru、Fukuda Kenjiro、Someya Takao
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-021-22558-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Progress of Flexible Image Sensors for Biomedical Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Yokota Tomoyuki、Fukuda Kenjiro、Someya Takao
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 未定 号: 19 ページ: 2004416-2004416

    • DOI

      10.1002/adma.202004416

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular doping of near-infrared organic photodetectors for photoplethysmogram sensors2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Binghao、Scaccabarozzi Alberto D.、Wang Haoyang、Koizumi Mari、Nugraha Mohamad Insan、Lin Yuanbao、Firdaus Yuliar、Wang Yan、Lee Sunghoon、Yokota Tomoyuki、Anthopoulos Thomas D.、Someya Takao
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 9 号: 9 ページ: 3129-3135

    • DOI

      10.1039/d0tc05549b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultraflexible Integrated Organic Electronics for Ultrasensitive Photodetection2020

    • 著者名/発表者名
      Jiang Zhi、Yu Kilho、Wang Haoyang、Rich Steven、Yokota Tomoyuki、Fukuda Kenjiro、Someya Takao
    • 雑誌名

      Advanced Materials Technologies

      巻: 6 号: 1 ページ: 2000956-2000956

    • DOI

      10.1002/admt.202000956

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanomesh Organic Electrochemical Transistor for Comfortable On-Skin Electrodes with Local Amplifying Function2020

    • 著者名/発表者名
      Jiabin Wang, Sunghoon Lee, Tomoyuki Yokota, Yasutoshi Jimbo, Yan Wang, Md Osman Goni Nayeem, Masaya Nishinaka, and Takao Someya
    • 雑誌名

      American Chemical Society

      巻: 2 号: 11 ページ: 3601-3609

    • DOI

      10.1021/acsaelm.0c00668

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Skin Impedance Measurements with Nanomesh Electrodes for Monitoring Skin Hydration2020

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Matsukawa, Akihito Miyamoto, Tomoyuki Yokota, and Takao Someya
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 9 号: 22 ページ: 2001322-2001322

    • DOI

      10.1002/adhm.202001322

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultraflexible organic light-emitting diodes for optogenetic nerve stimulation2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Dongmin、Yokota Tomoyuki、Suzuki Toshiki、Lee Sunghoon、Woo Taeseong、Yukita Wakako、Koizumi Mari、Tachibana Yutaro、Yawo Hiromu、Onodera Hiroshi、Sekino Masaki、Someya Takao
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 35 ページ: 21138-21146

    • DOI

      10.1073/pnas.2007395117

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A conformable imager for biometric authentication and vital sign measurement2020

    • 著者名/発表者名
      Yokota Tomoyuki、Nakamura Takashi、Kato Hirofumi、Mochizuki Marina、Tada Masahiro、Uchida Makoto、Lee Sunghoon、Koizumi Mari、Yukita Wakako、Takimoto Akio、Someya Takao
    • 雑誌名

      Nature Electronics

      巻: 3 号: 2 ページ: 113-121

    • DOI

      10.1038/s41928-019-0354-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ultra-Flexible Organic Light Emitting Diodes for Bio-medical Application2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota
    • 学会等名
      The 28th International Display Workshops(IDW’21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Integration of Organic Photodiode with Low Temperature Poly Silicone Thin Film Transistors for a Conformable Image Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Advanced Electromaterials(ICAE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sheet Type Image Sensor with Near Infrared Sensitive Organic Photodiode2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota
    • 学会等名
      IUMRS-ICA2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Integration of Organic Photodiode with Low Temperature Poly Silicone Thin Film Transistors for a Conformable Image Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota
    • 学会等名
      239th ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sheet-Type Image Sensor with Near Infrared Sensitive Organic Photodiode2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota, Takashi Nakamura, Hirofumi Kato, Kento Himoto, Hiroyuki Kimura, Akio Takimoto, Takao Someya
    • 学会等名
      2021 SID (The Society for Information Display) Virtual Display Week Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有機光センサを用いた血圧の連続測定に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      白山 巌、李 成薫、染谷 隆夫、横田 知之
    • 学会等名
      第68回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 光電増幅効果を持つ有機フォトディテクタの大気安定性の向上2021

    • 著者名/発表者名
      島ノ江 修平、横田知之、福田憲二郎、染谷 隆夫
    • 学会等名
      第68回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Conformable Imager for Biometric Data Measurement2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota, Takao Someya
    • 学会等名
      2020 MRS Spring/Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-flexible organic electronics2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota
    • 学会等名
      2020 MRS Spring/Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-flexible organic photonic devices2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yokota, Takao Someya
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics 2018 Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi