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フレキシブル有機半導体素子の座屈剥離損傷防止技術および評価・設計手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K03901
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18030:設計工学関連
研究機関津山工業高等専門学校

研究代表者

小林 敏郎  津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 嘱託教授 (70563865)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードOLED / Delamination / Flexible semiconductor, / Compressive strain / delamination / buckling / thin films / polimer / フレキシブル / 有機EL / 有機半導体 / 剥離 / 密着力 / 座屈 / 設計工学 / 薄膜 / 屈曲性 / 損傷
研究成果の概要

本研究では、産業界で問題となっているフレキシブル有機半導体素子の剥離損傷(バックリング) 防止技術および評価・設計手法について検討し、以下の結論を得た。屈曲性試験機を設計・試作し、厚さ0.1mmのPET基板上に製膜した電極用のAlおよびAg合金薄膜を用いて屈曲試験を行い、座屈剥離の生じる条件を把握した。Ag電極層の剥離強度は、下層がAlq3の場合は5[N]以上であるが、CBPでは1[N]と低強度であり、Caなどの中間層を挿入することにより、剥離強度は3~5[N]に改善できることが分かった。剥離(しわ)発生現象は座屈の式で略説明可能な見通しを得た。なお、実験値は計算値よりも少なかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の最終的な用途は、ウェアラブルコンピュータ、フレキシブルテレビ等多岐にわたる
もので、社会的な意義としてはイノベーションにより生活様式を変革させる可能性を有する。さらに、これまでは、素子の発光効率や寿命などの電子工 学的な取り組みは行われてきたが、屈曲性の改善や評価手法 といった機械工学的な取り組み事例は少く、薄膜の機械的評価手法を有機電子素子に展開する電子工学、機械工学、有機化学などの境界領域に関する研究で、学際的な取り組みに学術的な意義がある。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Delamination Behavior in Compression Bending Test of Organic Semiconductor Device2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiro KOBAYASHI, Shigeru NAGASAWA, Hideaki FURUMOTO, Ion GRUESCU, Akinobu YAMAGUCHI, and Yuichi UTSUMI
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: Vol.8

    • 関連する報告書
      2022 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] Observing the Delamination Interface in Multi Layered Thin Films with a MgAg Alloy Top Layer and Organic Semiconductor under Layers on a Flexible Substrate2020

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Toshiro, FURUMOTO Hideaki, YAMAGUCHI Akinobu, KANEMATSU Hideyuki, GRUESCU Ion Cosmin
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 5 号: 0 ページ: 151-156

    • DOI

      10.11395/aem.5.0_151

    • NAID

      130007953482

    • ISSN
      2189-4752, 2424-175X
    • 年月日
      2020-08-31
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cracking of Aluminum and Silver Alloy Thin Films on Polymer Thin Films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Furumoto, S. Nagasawa, H. Kanematsu, I. S. Gruescu and Y. Utsumi
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 4 号: 0 ページ: 115-120

    • DOI

      10.11395/aem.4.0_115

    • NAID

      130007755151

    • ISSN
      2189-4752, 2424-175X
    • 年月日
      2019-08-31
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cracking of Aluminum and Silver Alloy Thin Films on Polymer Thin Films2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiro KOBAYASHI, Hideaki FURUMOTO, Shigeru NAGASAWA, Hideyuki KANEMATSU, Ion Cosmin GRUESCU, Yuichi UTSUMI
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 4

    • NAID

      130007755151

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Effect of insert material on peel strength of organic light emitting diode thin films2022

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, I. Maruyama, Y. Utsumi, A. Yamaguchi and I. C. Gruescu
    • 学会等名
      35th European Conference on Surface Science (ECOSS 35)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of buckling of flexible organic light-emitting diodes during bending test2022

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, T. Horiuchi, H. Furumoto, Y. Utsumi, A. Yamaguchi, and I. C. Gruescu
    • 学会等名
      The 2022 European Materials Research Society (E-MRS) Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Delamination Behavior in Compression Bending Test of Organic Semiconductor Device2021

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, S. Nagasawa, H. Furumoto, Ion Gruescu, A. Yamaguchi, and Y. Utsumi,
    • 学会等名
      16th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (ISEM 2021), On-line
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Examining a structure and manufacturing method of flexible organic light emitting diode device sheet that can expand and contract in two dimensions2020

    • 著者名/発表者名
      〇I. Nagami, T. Kobayashi, H. Furumoto, Y. Utsumi, A. Yamaguchi, H. Kanematsu and I. C. Gruescu
    • 学会等名
      第30回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Detecting the delamination damage for flexible organic light-emitting diodes2020

    • 著者名/発表者名
      M. Doi, T. Kobayashi, 〇T. Horiuchi, H. Furumoto, Y. Utsumi, A. Yamaguchi, H. Kanematsu and I. C. Gruescu
    • 学会等名
      第30回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Damage of Metal Thin Films Deposited on Polymer Thin Films2019

    • 著者名/発表者名
      〇T. Kobayashi, H. Furumoto, A. Yamaguchi, H. Kanematsu and I. C. Gruescu
    • 学会等名
      14th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (ISEM)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Layer Structure on Buckling Damage of Organic Light Emitting Diode2019

    • 著者名/発表者名
      〇R. Ogasawara, T. Kobayashi and S. Nagasawa
    • 学会等名
      The Irago Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on peel strength of organic light emitting diode thin films2019

    • 著者名/発表者名
      〇I, Maruyama, T. Kobayashi and S. Nagasawa
    • 学会等名
      The Irago Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Material Properties and Adhesive Strength on Compression Damages of Thin Films Constituting Organic Light Emitting Diode2019

    • 著者名/発表者名
      〇M.Doi, T. Kobayashi and S. Nagasawa
    • 学会等名
      The Irago Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fracture Behavior of Aluminum and Silver alloy Thin Films on Polymer Thin Films2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiro KOBAYASHI, Hideaki FURUMOTO, Shigeru NAGASAWA, Hideyuki KANEMATSU, Ion Cosmin GRUESCU and Mizuki ONO
    • 学会等名
      13th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Buckling of Thin Films Constituting Organic Light Emitting2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, Y. Utsumi, H. Kanematsu, T. Masuda and T. Nishikawa
    • 学会等名
      European Congress on Surface Science (ECOSS 34)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 次世代ディスプレイへの応用に向けた 材料、プロセス技術の開発動向2020

    • 著者名/発表者名
      共著
    • 総ページ数
      559
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047794
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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