研究紹介（川村）

ナノレイヤの活用による薄膜の高機能化・高安定化に着目し、低炭素社会の実現に役立つ機能性材料の開発を行っています。

表界面ナノレイヤの積層による銀薄膜の凝集抑制

全金属材料の中で、最も低抵抗、高反射率、という優れた特徴を有する銀薄膜は、各種電子デバイス類において、電極材料、反射ミラーとしての用途が有望です。しかし、加熱により凝集現象が生じて、それらの物性が劣化するという問題があります。その克服のために、表面ナノレイヤ、界面ナノレイヤを導入した構造とすることで、薄層化しても耐熱凝集性に優れ、また銀本来の物性を維持できる薄膜を開発しています。ナノレイヤとして適した物質及びその理由を解明しています。

 

 

凝集した銀薄膜（Ａ）と開発した高安定性膜（Ｂ）

有機単分子膜を用いての極薄銀薄膜の環境耐性の向上

地球規模で進行している温暖化に歯止めをかけるため、低炭素社会実現のための努力が必須です。現在日本の家庭でのエネルギー消費において、冷暖房が占める割合は約三割にも達しています。そこで注目されているのが、冷房暖房に要するエネルギーを大幅に抑制することができるエコガラス（複層Low-E）です。
私達は、銀と強く結合するチオール基を有する有機分子膜を用いて、有機分子系ナノ表界面層を有する銀薄膜の環境耐性及び光学特性を調査し、エコガラス用コーティング材料の開発を目指しています。

酸化物/銀/酸化物積層構造をとる省資源・省エネルギー型透明導電膜の開発

ディスプレイ・太陽電池に必要不可欠な透明導電膜としは、現在ITOが主流ですが、デバイスの大面積化を見据えて更なる低抵抗化が要求されています。また、省・脱インジウムの材料開発が求められています。
私達は、極薄銀薄膜を酸化物内部に挿入した積層構造の透明導電膜を作製しています。膜の構造や作製プロセスの最適化により、電気的・光学的特性に優れた膜が得られています。積層構造にすることにより、シート抵抗の大幅な低下、インジウム使用量の削減が達成できています。

有機EL素子の高性能化のための材料開発

家庭でのエネルギー消費において、テレビ・照明器具が占める割合は冷暖房と同程度に達しています。有機エレクトロルミネッセンス（EL）は、有機薄膜に電圧を印加することで、発光する現象で、次世代薄型ディスプレイ・照明として期待されているので、低駆動電圧化、発光効率の向上は重要です。
私達は、ホール注入層材料や、陽極材料の研究により、有機EL素子の高性能化を進めています。

 

有機ＥＬ素子の発光の様子