有機光デバイス工学研究室
富山大学工学部 電気電子工学コース 有機光デバイス工学研究室 Organic Optical Device Engineering Laboratory

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有機光デバイス工学研究室

私達は2018年に発足し、有機材料を用いた光デバイス・エレクトロニクスに関する研究をしています。

研究紹介

研究室の概要

主に学部生向けガイダンス資料

OLED基礎物性評価

Time-of-Flight法を用いた有機半導体の移動度測定を通じて、デバイス全体の特性改善を目指しています。

 

Time-of-Flightを用いた有機半導体の移動度測定や、電極/半導体界面におけるキャリア注入現象を解析することでデバイス全体の特性改善を目指します。article(2000), article(2021)

マルチファンクションダイオード

単一の有機デバイス構造により発光と受光機能を実現できるマルチファンクションダイオード(MFD)を開発しました。

単一の有機デバイス構造により発光と受光機能を実現できるマルチファンクションダイオード(MFD)を開発しました。昼は太陽電池、夜は照明利用として植物工場などへの応用が期待されます。article

近赤外OLEDの開発

近赤外領域(700nm以上)で発光する有機ELの開発に取り組んでいます。

近赤外領域の中でも700-900 nmは生体第一窓と呼ばれ、生体透過性の高さから生体内計測や食品計測などに応用されています。最近では血中酸素濃度を計測するパルスオキシメーターにも利用されています。また、さらに長波長領域の1200 nmや1400 nm以上の波長領域は生体深部へ到達可能なため、非侵襲生体深部計測の光源として注目されています。現在750~900nmで発光するOLED開発に成功しており、その外部量子効率は純水蛍光発光として世界最高水準の性能を示しました。

関連論文(英語)関連論文(和文)

Ultra-Flex OLED

有機ELや光センサを極薄フィルム基板上に作製することで、総厚み5μm程度の超フレキシブル光デバイスを開発しています。

有機ELや光センサを極薄フィルム基板上に作製することで、総厚み5μm程度の超フレキシブル光デバイスの作製と性能を評価しています。安定したデバイス性能を担保するため、次の点に注力しています。

  • 極薄フィルム基板の作製技術
  • 微細形状変化時の発光特性や角度依存性評価
  • 物理変形に伴う耐久性評価
  • 生体計測可能な近赤外領域への拡張

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超低電圧駆動OLED

励起錯体(Exciplex)と三重項三重項アップコンバージョン(TTU)を組み合わせることで、駆動電圧を半減したExUC-OLEDの開発に取り組んでいます。

電子とホールの各輸送材料界面で励起錯体(exciplex, charge transfer:CT)状態を形成し、exciplexエネルギーを発光分子内でTTUにより昇圧することで、2.0 eV(赤色)程度の発光を0.8 Vで駆動可能なExUC-OLEDを作製しました。これは乾電池一本(1.5 V)でディスプレイ相当(100 cd/m2)の明るさを実現しています。赤色だけでなく、他の発光材料へも挑戦することで、最終的には白色可能なOLEDを目指します。

赤色に関する論文(こちら)、論文表紙に選ばれました→

高校生向け動画でも説明しています 夢ナビ

メンバー紹介

中 茂樹

中 茂樹2020年 電気電子工学コース長

Shigeki NAKA

略歴

富山大学研究者総覧

Researchermap

学位・資格等

博士(工学) 九州大学

専門分野

有機EL、有機エレクトロニクス、光工学

プロフィール

当研究室は2018年4月に発足いたしました。研究室名に掲げた有機、光、デバイスをキーワードに有機材料の特異な性質を活かした新しい光デバイス開発、プロセス技術開発、さらにデバイス動作の元となる物性評価を進めていきます。

担当講義:工学概論/電気電子、電磁気学1、電子物性工学Ⅱ、光工学

森本 勝大

森本 勝大准教授

Masahiro MORIMOTO

略歴

富山大学研究者総覧 

Researchermap 

日本の研究.com 

学位・資格等

博士(工学) 神戸大学

専門分野

有機薄膜、構造制御、有機EL、センサ

プロフィール

私は有機材料の構造制御と次世代エレクトロニクスデバイス応用を軸に研究を行っています。また、柔らかい有機材料や自然にやさしい生体材料を用いることで、ヒトとデバイスの共生を目指しています。

高校生向けサイトにも掲載されました。 夢ナビ

2022年メンバー

2022年メンバー

プロフィール

 

 

M2:3名、M1:7名、B4:8名、スタッフ:3名

4/5配属ガイダンスでの集合写真

研究業績

その他の業績

受賞表彰 ~Awards~

  • 宮重克哉, 「成膜方法の異なる有機半導体薄膜のキャリア移動度評価」, 電気・情報関係学会北陸支部連合大会 学生優秀論文発表賞, 2021年2月4日.
  • Yoshiki Maegawa, "Low voltage drive for organic light-emitting diodes with polarization treated ferroelectric polymer", 11th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2020), Student Poster Award, 2020年8月8日.
  • Riku Imaeda, " Inverted organic multi-function-diodes with polyethyleneimine ethoxylated as a buffer layer", 11th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2020), Student Poster Award, 2020年8月8日.
  • 山田雅弘, 「Rubrene/PTCDI-C13積層構造を持つマルチファンクションダイオードの特性改善」, 電気学会平成30年電子・情報・システム部門 技術委員会奨励賞, 2019年1月25日.

招待講演 ~Invited Presentations~

  • 森本勝大, 「次世代型有機発光ダイオードの開発~近赤外・Ultra-Flex・極低電圧~」2021年度膜工学秋季講演会・膜工学サロン, オンライン, 2021年9月28日.
  • 森本勝大, 古川一帆, 中茂樹 「結晶性分子材料を用いた色調制御と有機ELデバイス開発」2021年電気情報通信学会総合大会, CI-5-1, オンライン,2021年3月12日.
  • 中茂樹,「多機能化を目指した有機光デバイスの開発第5回有機・無機エレクトロニクスシンポジウム, オンライン, 2020年11月27日.
  • 森本勝大, 「製造現場経験は大学研究へ活かせるか?」3rd Interdisciplinary Forum, オンライン, 2020年10月2日.
  • 森本勝大, 鹿野舜之, 高倉廉, 中茂樹 「フレキシブルな近赤外発光ダイオードの開発」2020年電気情報通信学会総合大会, CI-6-1, 広島大学, 2020年3月17日.
  • Masahiro Morimoto,“Tandem Type Organic Light-Emitting Diodes by Lamination Process” 3rd International Conference on Electrical, Computer & Telecommunication Engineering, Ruet, Bangladesh, 26 Dec. 2019.
  • 森本勝大「第一生体窓における近赤外有機ELデバイスの開発」令和元年度応用物理学会北陸・信越支部講演会, 福井大学, 2019年12月6日.
  • 中茂樹, 森本勝大, 岡田裕之「半透明有機薄膜太陽電池と多機能化の検討」, 第80回応用物理学会秋季学術講演会, 20p-E307-6, 北海道大学, 2019年9月20日.
  • 中茂樹, 庄田圭佑, 森本勝大, 岡田裕之「ラミネート法による半透過型有機太陽電池の作製」, 2018年電子情報通信学会ソサエティ大会, CI-4-5, 金沢大学, 2018年9月14日.

国際発表 ~International Conference~

  • Takaki Kudo, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, “Structural dependence of carrier conduction behavior of naphthyl anthracene derivatives” 12th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2022), P-10, Tokyo, Japan, 26 May 2022.
  • Liangchen Li, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, “Basic research on open-circuit voltage mechanism of organic multifunction diodes” 12th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2022), P-27, Tokyo, Japan, 26 May 2022.
  • Masato Takai, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka, "Current analysis of N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-benzidine thin film and its temperature dependence", The International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE) 2021, 4Poster01-19-16, On-line, 30 Sep. 2021.
  • Ryotaro Oku, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, “Optical Properties of Dielectric/Metal/Dielectric Electrode for Organic Light-Emitting Diodes in Near-Infrared Region”, KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP 2021), PB2-11, On-line, 29 Aug. 2021.
  • (Oral) Katsuya Miyashige, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, Carrier mobilities in amorphous organic semiconductor films varied with film formation process, The 8th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO2021), A3-2-3, Online, 3 June, 2021.
  • (Oral) Masahiro Morimoto, Yoshiki Maegawa, and Shigeki Naka, Low voltage drive effect of modified ITO using polar polymers and poling treatment, The 8th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO2021), A2-1-2, Online, 2 June, 2021.
  • Kazuho Furukawa, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, “Color tuning of PL and organic light-emitting diodes with perylene excimer and crystallinity” 11th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2020), P08, Aichi, Japan, 7 Aug. 2020.
  • Yoshiki Maegawa, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, “Low voltage drive for organic light-emitting diodes with polarization treated ferroelectric polymer” 11th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2020), P09, Aichi, Japan, 7 Aug. 2020.
  • Riku Imaeda, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, “Inverted organic multi-function-diodes with polyethyleneimine ethoxylated as a buffer layer” 11th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2020), P11, Aichi, Japan, 7 Aug. 2020.
  • Ryota Sugimoto, Masahiro Morimoto, and Shigeki Naka, “Patterned emission of organic light emitting diodes with laser irradiation” Microoptics2019, , P-68, Toyama, Japan, 19 Nov. 2019.
  • (Oral) Yuya Ozawa, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka, and Hiroyuki Okada, “Tandem Organic Light-Emitting Diodes Fabricated by an All-wet Lamination Process” ISFOE19, Greece, 3 Sept. 2019. (canceled)
  • Taishi Yoshida, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka, and Hiroyuki Okada, “Characteristics of Electron Injection at Oxide Electrode/Polyethyleneimine/Alq3 Interface” 10th M&BE, CP2-10, Nara, Japan, 26 Jun 2019.
  • Takumu Koike, Masahiro Morimoto, Shigeki Naka, and Hiroyuki Okada, “Ultra-thin organic light emitting diodes with electron injection layer of zinc-oxide and polyethyleneimine ethoxylated stack” EM-NANO 2019, P1-17, Nagano, Japan, 20 June 2019.
  • Keisuke Shoda, Masahiro Morimoto, Sshigeki Naka, and Hiroyuki Okada, “Semitransparent organic solar cells with polyethylenimine ethoxylated interfacial layer using lamination process” ISOME, P-42, Saga, Japan, 31 May 2018.

国内口頭発表 ~Oral Presentations in Japanese Conference~

  • 伊澤誠一郎, 森本勝大, 中茂樹, 平本昌宏「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 EL」, 2022年第69回応用物理学会春季学術講演会, 22p-E206-11, オンライン, 2022年3月22日.
  • 小西椋太, 森本勝大, 中茂樹「高分子発光ダイオードにおける赤色・深赤色発光ホスト材料の検討」, 令和3年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A13, オンライン, 2021年12月4日.
  • 李亮辰, 森本勝大, 中茂樹「半透明有機マルチファンクションダイオードの基礎研究」, 令和3年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A10, オンライン, 2021年12月4日.
  • 工藤嵩暉, 森本勝大, 中茂樹「ナフチル基を導入したアントラセン誘導体におけるキャリア伝導特性の構造依存」, 令和3年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A09, オンライン, 2021年12月4日.
  • 今枝陸, 森本勝大, 中茂樹「polyethylenimine ethoxylatedを電子注入層に用いた逆構造有機マルチファンクションダイオード」有機EL討論会第32回例会, S4-3, オンライン, 2021年7月1日.
  • 奥亮太朗, 森本勝大, 中茂樹「誘電体/金属/誘電体電極を用いた有機EL デバイスの近赤外領域における光取出効率向上」, 令和2年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A19, オンライン, 2020年11月28日.
  • 新村優介, 森本勝大, 中茂樹「異なるホスト材料を用いた赤色発光マルチファンクションダイオードの特性評価」, 令和2年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A12, オンライン, 2020年11月28日.
  • 山岸立樹, 森本勝大, 中茂樹「導電性ポリマー電極を用いた高分子EL素子における中間層の検討」, 令和2年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A11, オンライン, 2020年11月28日.
  • 宮重克哉, 森本勝大, 中茂樹「成膜方法の異なる有機半導体薄膜のキャリア移動度評価」,2020年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会, D-2-1, 福井大学, 2020年9月13日.
  • 宮重克哉, 森本勝大, 中茂樹「異なる成膜法で形成された有機半導体薄膜のキャリア移動度評価」, 令和元年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A05, 福井大学, 2019年12月7日.
  • 山岸立樹, 森本勝大, 中茂樹「レーザパターニングした導電性ポリマー電極と有機EL素子への応用」, 令和元年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A04, 福井大学, 2019年12月7日.
  • 前川佳紀, 森本勝大, 中茂樹「分極処理した強誘電体ポリマーを有する有機EL デバイスの電流特性向上」, 令和元年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A03, 福井大学, 2019年12月7日.
  • 森本勝大, 鹿野舜之, 中茂樹「二色発光分子材料を用いた第一生体窓での選択的発光特性評価」, 有機EL討論会第29回例会, S6-2, 自然科学研究機構, 2019年11月22日.
  • 吉田大志, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之「非対称電極構?を持つAlq3単層デバイスの膜厚依存性」, 平成30年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A05, 富山県民会館, 2018年12月1日.
  • 小池拓夢, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之「酸化亜鉛/ポリマー電子注入層を持つ極薄有機ELデバイスの検討」, 平成30年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会, A04, 富山県民会館, 2018年12月1日.
  • 吉田大志, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之「Alq3薄膜における電気伝導特性の光照射効果」, 2018年電子情報通信学会ソサエティ大会, C-13-3, 金沢大学, 2018年9月14日.
  • 小池拓夢, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之「極薄化した有機層を持つ有機ELデバイスの電子注入層の検討」, 2018年電子情報通信学会ソサエティ大会, C-13-4, 金沢大学, 2018年9月14日.
  • 中茂樹, 庄田圭佑, 森本勝大, 岡田裕之「ラミネート法による反透過型有機太陽電池の作製」, 2018年電子情報通信学会ソサエティ大会, CI-4-5, 金沢大学, 2018年9月14日.
  • 森本勝大, 山田雅弘, 中茂樹, 岡田裕之「多機能化した有機光電変換デバイスの構造最適化」, M&BE分科会研究会, 作並温泉, 2018年6月7日.

国内ポスター発表 ~Poster Presentations in Japanese Conference~

  • 奥 亮太朗, 森本勝大, 中茂樹,「誘電体/金属/誘電体電極を用いたフレキシブル有機ELデバイスの作製」第82回応用物理学会秋季学術講演会, 22p-P04-3, 名城大学オンライン, 2021年9月22日.
  • 森本勝大, 鹿野舜之, 中茂樹,「二色発光分子材料を用いた第一生体窓での選択的発光特性評価」, 有機EL討論会第29回例会, S6-2, 自然科学研究機構, 2019年11月22日.
  • 鹿野舜之, 森本勝大, 中茂樹,「近赤外有機ELのデバイス構造と波長選択性」, 第80回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-PB8-4, 北海道大学, 2019年9月19日.
  • 古川一帆, 森本勝大, 中茂樹,「ドープ状態でのPerylene結晶性と有機EL特性」, 第80回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-PB8-2, 北海道大学, 2019年9月19日.
  • 森本勝大, 中茂樹,「第一生体窓における有機半導体材料の近赤外発光特性評価」, 第66回応用物理学会春季学術講演会, 9p-PA2-20, 東京工業大学, 2019年3月9日.
  • 杉本涼太, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之,「レーザ照射による有機EL素子のパターン発光」, 第79回応用物理学会秋季学術講演会, PA2-15 , 名古屋国際会議場, 2018年9月21日.
  • 小沢優也, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之,「ラミネート法を用いたタンデム型有機EL素子の研究」, 第79回応用物理学会秋季学術講演会, PA2-16, 名古屋国際会議場, 2018年9月21日.
  • 小沢優也, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之, 「ラミネート有機EL素子におけるポリマー材料の分子量依存性」, 第4回有機・無機エレクトロニクスシンポジウム, P-01 , 宇奈月国際ホテル, 2018年6月22日.
  • 吉田大志, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之, 「ITO/PEIE/Alq3/Al 構造素子における電気伝導特性のAlq3 膜厚依存性」, 第4回有機・無機エレクトロニクスシンポジウム, P-02 , 宇奈月国際ホテル, 2018年6月22日.
  • 小池拓夢, 森本勝大, 中茂樹, 岡田裕之, 「酸化亜鉛ナノ粒子/ポリエチレンイミン電子注入層を持つ逆構造型OLED」, 第4回有機・無機エレクトロニクスシンポジウム, P-06 , 宇奈月国際ホテル, 2018年6月22日.

2017年以前の研究業績は→こちら

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Welcome

Welcome to Organic Optical Device Engineering Laboratory! 
We investigate the optical devices and electronics with organic materials.

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