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界面ダイポールを利用したRoll-to-Rollプロセスによる有機EL開発

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0323
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

配分区分基金
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関富山大学

研究代表者

森本 勝大  富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (90717290)

研究期間 (年度) 2021 – 2024
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード有機EL / Roll-to-Roll / フレキシブル / ランダムレーザー / 透明電極 / ダイポール
研究開始時の研究の概要

近年、有機ELディスプレイはスマートフォンやテレビに採用されており、幅広く応用されている。基研究課題では駆動電圧に影響を与える電流注入効率の改善に取り組んできた。本共同研究課題では、基研究課題を実用可能なフレキシブル有機ELデバイスへと発展させることを目的とする。共同研究先の強みであるフレキシブルデバイスのプロセス開発技術や、長期間でのデバイス劣化抑制技術に関する知見を融合することで、実装可能なフレキシブル有機ELデバイスのデバイス性能向上と封止技術適応に伴う長期安定性向上について取り組む。

研究実績の概要

本研究では基課題で研究した有機ELデバイスをフレキシブルデバイスへ適用することを目的としている。昨年度はフレキシブルなフィルム基板に誘電体多層膜である誘電体/金属/誘電体多層膜(DMD)電極を作製することで対応した。本年度は昨年課題となったDMD電極の安定性向上のため、封止プロセスの検討を実施し、加えて誘電体層としてMoOやPEDOT:PSSなどを検討した。フレキシブル性には溶液塗布法が適用可能なPEDOT:PSSの利用が有効であることが明らかになった反面、PEDOT:PSSを用いたデバイスは封止プロセスの影響を大きく受ける事も明らかになった。
また、デバイス安定化向上のため、基課題の成果の一部である低電圧OLEDを用いた安定性評価を実施した。低電圧化に伴い、デバイスへの負荷も小さく安定したデバイス性能を得る事ができた。低電圧型OLEDでは理論上は従来のデバイスより高い量子効率を実現できることも明らかとなり、今後に期待できる結果をも得られた。

平行して、渡航先カッセル大学にて精力的に実施されていた有機ガラスを用いたランダムレーザーに関する知見を得ることができた。有機ガラスはフレキシブルなレーザー発振器へと応用可能性を秘めており、本研究目的であるフレキシブルOLEDのデバイス性能向上に資するものとして参画した。現状ではOLEDとの併用は実現できていないが、本成果により申請者の今後の研究活動の幅を大きく広げることに繋がった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

国内ではフレキシブル化に伴う電極やキャリア注入材料の検討が順調に進展。基課題の成果の一部を応用することで、デバイス安定性向上に向けた進展が得られた。本目的であるフレキシブルOLEDのデバイス性能向上と封止技術の適用は概ね達成された。

加えて、本目的達成の一助として渡航先カッセル大学で精力的に実施されているレーザー発振に関する知見を得ることができた。

今後の研究の推進方策

フレキシブルOLEDは本年度の結果をまとめた上、精力的に対外発表などを通じて広く公開していく。加えて、渡航先で得られた知見を帰国後の国内期間で再現し、OLED応用デバイスの一つとして新たな可能性を模索する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Influence of Introduction of an Exciton Capture Layer in the Donor on the Performance of Exciplex Upconversion‐Type Organic Light‐Emitting Diodes2023

    • 著者名/発表者名
      Masuda Teppei、Morimoto Masahiro、Naka Shigeki
    • 雑誌名

      physica status solidi (a)

      巻: 220 号: 24

    • DOI

      10.1002/pssa.202300239

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hole Injection Characteristics and Annealing Temperature Dependence for Organic Light‐Emitting Diodes Using Spontaneous Polarization2023

    • 著者名/発表者名
      Fukazawa Ryosuke、Maegawa Yoshiki、Morimoto Masahiro、Matsubara Ryosuke、Kubono Atsushi、Naka Shigeki
    • 雑誌名

      physica status solidi (a)

      巻: 220 号: 24

    • DOI

      10.1002/pssa.202300161

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue organic light-emitting diode with a turn-on voltage of 1.47?V2023

    • 著者名/発表者名
      Izawa Seiichiro、Morimoto Masahiro、Fujimoto Keisuke、Banno Koki、Majima Yutaka、Takahashi Masaki、Naka Shigeki、Hiramoto Masahiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 5494-5494

    • DOI

      10.1038/s41467-023-41208-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blue Organic Light-Emitting Diode with a Turn-on Voltage at 1.47 V2023

    • 著者名/発表者名
      Izawa Seiichiro、Morimoto Masahiro、Fujimoto Keisuke、Banno Koki、Majima Yutaka、Takahashi Masaki、Naka Shigeki、Hiramoto Masahiro
    • 雑誌名

      ChemRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.26434/chemrxiv-2023-tnht6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial distribution of triplet excitons formed from charge transfer states at the donor/acceptor interface2022

    • 著者名/発表者名
      Izawa Seiichiro、Morimoto Masahiro、Naka Shigeki、Hiramoto Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 10 号: 37 ページ: 19935-19940

    • DOI

      10.1039/d2ta02068h

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Random lasing resonator using artificial random structure on organic glass films2024

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Morimoto and Thomas Fuhrmann-Lieker
    • 学会等名
      CINSaT Spring Colloquium 2024, Paderborn, Germany
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 励起錯体をおよび金属フタロシアニンを利用した近赤外有機EL デバイスの作製と低電圧駆動2023

    • 著者名/発表者名
      ○畑佐達也, 森本勝大, 中茂樹
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-P03-6, 熊本城ホール
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Operating current dependence for white organic light-emitting diodes with stacked acene emitter2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoto Arai, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies(EM-NANO2023), PA-12, Ishikawa, Japan.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low‐voltage‐driven near‐infrared OLEDs using exciplex and metal phthalocyanines2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Hatasa, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2023, P2-53, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exciplex Upconversion Type OLEDs Operated by 1.5 V Battery2023

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Morimoto, Seiichiro Izawa, Shigeki Naka
    • 学会等名
      The 17th European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes(Euromat23), A06-1936, Frankfurt am Main, Germany.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超低電圧で駆動する青色有機EL2023

    • 著者名/発表者名
      〇伊澤 誠一郎, 森本 勝大, 藤本 圭佑, 坂野 公紀, 真島 豊, 高橋 雅樹, 中 茂樹, 平本 昌宏
    • 学会等名
      「有機EL討論会」第36回例会, S1-1, 東京
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 乾電池1本で光る青色有機EL2023

    • 著者名/発表者名
      伊澤誠一郎, 森本勝大, 中茂樹, 平本昌宏
    • 学会等名
      第70回応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Hole injection characteristics and annealing temperature dependence for organic light-emitting diodes using spontaneous polarization2022

    • 著者名/発表者名
      Ryousuke Fukazawa, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka
    • 学会等名
      13th International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exciplex up-conversion-type organic light-emitting diode and operating mechanism by exciton diffusion2022

    • 著者名/発表者名
      Teppei Masuda, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka
    • 学会等名
      13th International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multicolor emission and organic light-emitting diodes with controlling crystallinity2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Morimoto, Kazuho Furukawa and Shigeki Naka
    • 学会等名
      13th International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 若手研究者の一つのキャリア選択として2022

    • 著者名/発表者名
      森本勝大
    • 学会等名
      第11回有機分子・バイオエレクトロニクスの未来を拓く若手研究者討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三重項励起子拡散による励起錯体アップコンバージョン型 有機ELデバイスの動作機構解析2022

    • 著者名/発表者名
      益田鉄平, 森本勝大, 中茂樹
    • 学会等名
      「有機EL討論会」第35回例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 発分極を利用した有機発光ダイオードの正孔注入特性とアニール温度依存性2022

    • 著者名/発表者名
      深澤亮祐, 森本勝大, 中茂樹
    • 学会等名
      2022年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CO2レーザーによるITO電極パターニングと有機ELデバイス作製2022

    • 著者名/発表者名
      畑佐達也, 森本勝大, 中茂樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, OME2022-19
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面アップコンバージョンを利用した超低駆動電圧の有機 EL2022

    • 著者名/発表者名
      伊澤誠一郎, 森本勝大, 中茂樹, 平本昌宏
    • 学会等名
      2022年第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 励起錯体アップコンバージョン型有機EL 開発と乾電池1 本の超低電圧駆動2023

    • 著者名/発表者名
      森本勝大, 伊澤誠一郎
    • 出版者
      オプトロニクス社
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 「次世代有機材料・デバイス」2023

    • 著者名/発表者名
      森本勝大, 伊澤誠一郎
    • 出版者
      矢野経済研究所
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 有機光デバイス工学研究室

    • URL

      http://enghp.eng.u-toyama.ac.jp/labs/ee10/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 「有機EL素子」2024

    • 発明者名
      伊澤誠一郎, 真島豊, 森本勝大, 中茂樹
    • 権利者名
      伊澤誠一郎, 真島豊, 森本勝大, 中茂樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [産業財産権] 有機EL素子2022

    • 発明者名
      伊澤誠一郎, 平本昌宏, 森本勝大, 中茂樹
    • 権利者名
      伊澤誠一郎, 平本昌宏, 森本勝大, 中茂樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 有機EL素子2022

    • 発明者名
      伊澤誠一郎, 平本昌宏, 森本勝大, 中茂樹
    • 権利者名
      伊澤誠一郎, 平本昌宏, 森本勝大, 中茂樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2021-03-19   更新日: 2024-12-25  

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