1991 Fiscal Year Annual Research Report
色素薄膜EL素子における電気・光変換効率の向上とレ-ザ作用の探索
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03452082
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
斎藤 省吾 九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (80136548)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
筒井 哲夫 九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (40037982)
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| Keywords | 色素薄膜 / エレクトロルミネッセンス / 積層構造 / 励起子の閉じ込め / 発光強度 / 蛍光寿命 / ダブルヘテロ構造 |
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| Research Abstract |
3種の積層構造の色素薄膜EL素子を作り、発光層内に発生する一重項励起子の閉じ込め条件を明らかにした。すなわち、効果的閉じ込めには発光層を2種の有機半導体層でサンドイッチして金属性電極と隔離すること、有機半導体層の励起子エネルギ-のそれぞれは発光層の励起子エネルギ-よりも高いことが必要条件であることを明らかにした。
次いで、上記ダブルヘテロ型素子を用いて、発光層の厚さの極限への挑戦を試みた。ラングミュア法で作製したシアニン色素2分子膜を発光層にした場合でも効果的な励起子の閉じ込めが実験的に確認され、発光層の厚さ方向には蛍光分子が2個でも十分な励起子閉じ込めが可能であることを明らかにした。
ダブルヘテロ型発光素子について、電子注入極である金属電極と発光層の間の距離をパラメ-タとしてEL強度を測定した。その結果、EL強度は強く距離に依存し、特定の距離において極大になることを明らかにした。この最適距離は、実効的に発光波長の1/4であることも明らかにした。このような電流駆動による発光と類似の実験を光励起モ-ドによっても実施し、この場合の蛍光強度も同じ間隔で極大になることを明らかにした。以上の現象は発光層からの光の干渉効果で説明できることを明らかにした。
光励起モ-ドを用いる上記蛍光実験を拡張し、蛍光寿命を発光層と金属電極の間隔の関数として測定し、さらに金属電極を持たない場合にまで拡張した。その結果、発光層内の励起子から金属電極へのエネルギ-移動過程の存有、及び制限された光の放射場中に置かれた励起子に関する量子効果が発現していることを確認した。
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[Publications] M.Era,C.Adachi,T.Tsutsui S.Saito: "Doubleーheterostructure electroluminescent device with cyanineーdye bimolecular layer as an emitter" Chemical Physics Letters. 178. 488-490 (1991)
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[Publications] T.Tsutsui,C.Adachi,S.Saito: "Electroluminescence in multilayer organic dye films" Synthetic Metals. 41ー43. 1193-1196 (1991)
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[Publications] C.Adachi,T.Tsutsui,S.Saito: "Eelctroluminescent mechanism of organic multilayer thin film devices" OptoelectronicsーDevices and Technologies. 6. 25-36 (1991)
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[Publications] T.Tsutsui,C.Adachi,S.Saito,M.Watanabe,M.Koishi: "Effect of confined radiation field on spontaneousーemission lifetime in vacuum deposited fluorescent dye films" Chemical Physics Letters. 182. 143-146 (1991)
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[Publications] 浜田 祐次,安達 千波矢,筒井 哲夫,斎藤 省吾: "有機エレクトロルミネッセンス材料としてのオキサジアゾ-ル誘導体の評価" 日本化学会誌. 1991. 1540-1548 (1991)
