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絶縁型交流駆動有機ELによるニューロモルフィック機能発現に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K18720
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

梶井 博武  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00324814)

研究分担者 近藤 正彦  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90403170)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード有機EL / 強誘電性 / 強誘電性ポリマー / 交流駆動
研究開始時の研究の概要

半導体分野では人の脳の情報処理を模倣するニューロモルフィックシステムの構築が大変注目されている。ソフトではなくデバイスレベルからのシステム構築では、脳内で情報伝達やメモリ機能をつかさどっていると考えられるニューロンとシナプスを人工的な素子に置き換える検討が進められている。本研究では、生体のように柔らかい強誘電性ポリマーからなるキャパシタを内包した絶縁型交流駆動有機ELを印刷技術で作製し、素子の非線形的な電気光学特性の挙動を明らかにする。この素子によるニューロモルフィック素子機能の発現のため、電気信号ではなく光信号で情報伝達を行う光シナプスの動作原理の探求を行う。

研究成果の概要

半導体分野では人の脳の情報処理を模倣するニューロモルフィックシステムの構築が注目され,脳型コンピューティングにおける人工シナプス素子の動作原理として応用する試みが近年盛んである.本研究では,電気信号の入力頻度により光強度を制御する手法にて情報伝達を行う光シナプスを,強誘電層を組み込んだ交流駆動有機EL(AC-EL)技術により実現を目指し研究を行った.強誘電性によるメモリー性を併せ持つAC-ELにて,その分極状態が発光特性に影響を与え,発光強度が異なることが確認でき,強誘電性を発光へ展開するニューロモルフィック素子への応用が期待できる成果が得られた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

次世代のニューロモルフィックシステムの構築が注目され,その機構を模倣する手法の1つとして,電気信号の入力頻度により,素子抵抗を制御する電気抵抗変化するメモリスタを,脳型コンピューティングにおける人工シナプス素子の動作原理として応用する試みが近年盛んである.
本研究では,交流駆動有機EL(AC-EL)技術の誘電体層にやわらかい強誘電性ポリマーを採用し,印刷技術で作製可能なデバイス技術を確立した.この作製技術を利用して強誘電性ポリマーを組み込んだAC-EL素子は,電気信号の入力頻度により,光信号で情報伝達を行う光シナプスの動作原理を開発していく上で有機EL技術の応用の可能性を示した.

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Fabrication and Characteristics of Weak Microcavity AC-driven Insulated Polymer Electroluminescent Devices with Dielectric Film Mirrors Utilizing Ferroelectric Polymer Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) Film2022

    • 著者名/発表者名
      Kajii Hirotake、Takayama Yuto、Morifuji Masato、Kondow Masahiko
    • 雑誌名

      2022 29th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices (AM-FPD)

      巻: - ページ: 150-151

    • DOI

      10.23919/am-fpd54920.2022.9851280

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 絶縁型交流駆動有機EL素子の狭帯域発光に向けた無機銅系CuSCNを用いた無機・有機ハイブリッド誘電体及び半導体ミラーの作製の検討2023

    • 著者名/発表者名
      梶井 博武、高山 祐人、近藤 正彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会2023年総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ferroelectric Properties of Dielectric Film Mirrors Utilizing Poly(vinylidene fluoride) Derivatives and Their Applications of AC-driven Insulated Organic Electroluminescence Devices2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Kajii, Yuto Takayama, Masato Morifuji, Masahiko Kondow
    • 学会等名
      12th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and Characteristics of Weak Microcavity AC-driven Insulated Polymer Electroluminescent Devices with Dielectric Film Mirrors Utilizing Ferroelectric Polymer Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) Film2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Kajii, Yuto Takayama, Masato Morifuji, Masahiko Kondow,
    • 学会等名
      29th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices (AM-FPD22)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved Characteristics of Polymer Light-Emitting Devices Utilizing Solution-Processable Inorganic Materials2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Kajii, Yuto Takayama, Shinsei Yamada, Maowei Huang, Masato Morifuji, Masahiko Kondow
    • 学会等名
      The 21st International Discussion & Conference on Nano Interface Controlled Electronic Devices (IDC-NICE 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高分子強誘電体ミラーを内包した絶縁型交流駆動有機ELの発光における先鋭化とメモリー効果2022

    • 著者名/発表者名
      高山祐人、梶井 博武、森藤 正人、近藤 正彦
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部 2022年 度 創設75周年記念講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Improved Characteristics of Polymer Light-Emitting Devices Utilizing Solution-Processable Inorganic Copper(I) Thiocyanate2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Kajii, Yuto Takayama, Shinsei Yamada, Maowei Huang, Masato Morifuji, Masahiko Kondow
    • 学会等名
      13th International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無機・有機ハイブリット誘電体ミラーを内包した絶縁型交流駆動有機EL素子の過渡応答特性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      梶井博武,高山祐人,黄毛蔚,森藤正人, 近藤正彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of Dielectric Film Mirrors Using Ferroelectric Polyvinylidene Fluoride Derivatives and its Application to Color Tunable AC-driven Insulated Organic Electroluminescent Devices with Microcavity Structures2021

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Kajii, Maowei Huang, Masato Morifuji, Masahiko Kondow
    • 学会等名
      International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Narrowband Light Detection and Narrowband Emission from Polymer Devices Based on Thick Films2021

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Kajii, Masahiko Kondow
    • 学会等名
      The 20th International Discussion & Conference on Nano Interface Controlled Electronic Devices (IDC-NICE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optical and Electrical Properties of Dielectric Film Mirrors Using Polyvinylidene Fluoride Derivatives towards AC-driven Insulated Polymer Electroluminescent Devices2021

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Kajii, Yuto Takayama, Maowei Huang, Masato Morifuji, Masahiko Kondow
    • 学会等名
      31th Annual Meeting of MRS-J
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科電気電子情報通信工学専攻近藤研究室

    • URL

      http://www.e3.eei.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科電気電子情報通信工学専攻近藤研究室

    • URL

      http://www.e3.eei.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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