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2022 年度 実績報告書

光化学低温溶液ソルゲル法による機能性薄膜の創生と応用

研究課題

研究課題/領域番号 20J40137
研究機関山形大学

研究代表者

孫 麗娜  山形大学, 有機エレクトロニクスイノベーションセンター, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワードflexible electronics / electron injection layer / zinc oxide / metal-organic / solution processing / dielectric material
研究実績の概要

The project aims to develop general methodologies for the precise control of functional inorganic thin films in their low temperature solution processing for the realization of roll-to-roll fabrication of flexible electronics. This year, it was found that solution-processed amorphous metal-organic thin film zinc(II) methoxyethoxide (ZME) acts as an efficient and stable electron injection layer (EIL) in inverted organic light-emitting diodes (iOLEDs). In contrast, crystallized ZnO obtained either by utilizing vacuum ultraviolet (VUV) light irradiation or by high temperature annealing caused a strong electron leakage, reducing device efficiency. DC capacitance analysis revealed that ag-ZME has a highly dielectric behavior, allowing it to selectively inject electrons into the LUMO of the organic layer while preventing non-emissive direct reduction of holes. Calcium(II) methoxyethoxide (CME) was also employed as an EIL for comparison and showed nearly the same performance as ZME in iOLEDs, despite its strongly insulating properties. The 4s orbitals of Ca(II) and Zn(II) in ag-CME and ag-ZME are used to regulate the electron injection, these insights offer a new design strategy that uses amorphous dielectric metal-organic thin films as EILs, which may yield high-performance, flexible, and stable electronic devices, such as iOLEDs and perovskite solar cells.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Vermont(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Vermont
  • [雑誌論文] Tuning of morphological, crystallographic, and optoelectronic properties of CuSCN by electrodeposition2023

    • 著者名/発表者名
      Uda Kyota、Tsuda Yuki、Nakamura Tensho、Sun Lina、Suzuri Yoshiyuki、Yoshida Tsukasa
    • 雑誌名

      Applied Research

      巻: e202200097 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1002/appl.202200097

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Solution‐Processed Gas Barriers with Glass‐Like Ultrahigh Barrier Performance2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Tatsuki、Sun Lina、Kurosawa Yu、Takahashi Tatsuhiro、Suzuri Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 9 ページ: 2201517~2201517

    • DOI

      10.1002/admi.202201517

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Solution processing of functional thin films and their device applications2023

    • 著者名/発表者名
      孫 麗娜
    • 学会等名
      第90回電気化学会
    • 招待講演
  • [学会発表] ガラス並みの高バリア性能を有する塗布型PHPSガスバリア膜2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木 樹, 孫 麗娜, 黒澤 優, 高橋 辰宏, 硯里 善幸
    • 学会等名
      映像情報メディア学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Photochemical room temperature solution processing of functional thin films2022

    • 著者名/発表者名
      L. Sun, T. Sasaki, T. Takahashi, T. Yoshida, Y. Suzuri
    • 学会等名
      E-MRS 2022 Falling Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Solution processing of functional thin films and their device applications2022

    • 著者名/発表者名
      L. Sun
    • 学会等名
      2022化学系学協会東北大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Solution-Processed Ultrahigh PHPS Gas Barriers with Glass-like Performance2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Sasaki, Lina Sun, Yu Kurosawa, Tatsuhiro Takahashi, Yoshiyuki Suzuri
    • 学会等名
      The 29th International Display Workshops(IDW’22)
    • 国際学会
  • [学会発表] ガラス並みの高バリア性能を有する塗布型PHPSバリア膜2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 樹, 孫 麗娜, 黒澤 優, 高橋 辰宏, 硯里 善幸
    • 学会等名
      第35回例会有機EL討論会
  • [学会発表] ガラス並みの高バリア性能を有する塗布型 PHPS バリア膜の開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 樹, 孫 麗娜, 黒澤 優, 高橋 辰宏, 硯里 善幸
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会

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公開日: 2023-12-25  

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