高次組織化された有機積層蒸着膜の設計と光・電子物性

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07241214
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 戸嶋 直樹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50011010)
• Keywords: 蒸着膜 / フタロシアニン / ペリレン / エレクトロクロミズム / エレクトロルミネッセンス / 電子輸送 / ホール輸送 / 連続ポテンシャル場

Research Abstract

1.フタロシアニン(Pc)錯体の蒸着膜のエレクトロクロミズム(EC)特性は、中心金属に依存し、銅やニッケルのPc膜では、系に工夫を加えると可逆的なECを達成できるが、亜鉛、コバルト、鉄などのPc膜は不可逆なECしか示さない。しかし、これら不可逆なECを示すPcも可逆なECを示すPcと複合化して、共蒸着膜を作ると、EC特性を改善することができる。さらに、その酸化還元電位の順に、例えば、ITO/NiPc/ZnPcの順に並べると、積層膜内のホール輸送は順調に進み、両者のEC特性を観察できるが、逆にするとそうはならない。この事実は、「連続ポテンシャル場」の概念と一致するものである。
2.Pcの代わりに、ペリレンテトラカルボン酸(PTC)誘導体で積層蒸着膜を構成し、1項と同様の考え方で電子輸送制御を試みたが、予想通りには進まなかった。これはPTC膜間の酸化還元電位の差が少ないことと、PTC膜の結晶性が低いことが原因と考えられる。
3.CuPc蒸着膜をホール輸送層とし、アルミニウムキノリノール錯体(Alq_3)を組み合わせて、全固体型エレクトロルミネッセンス(EL)素子を構成したところ、CuPc薄膜を十分に薄くすると、輝度の高いEL発光を示した。このCuPcの代わりにZnPcとの積層蒸着膜を用いてITO/CuPc/ZnPc/Alq_3/Mg-Ag型の素子にすると、CuPc単独膜の場合よりも高い輝度を得た。逆に、CuPcとZnPcの順序を入れ替えると、輝度は下がった。これらの事実も「連続ポテンシャル場」の概念で説明できる。

Research Products

• [Publications] T.Tominaga: "Multi-electron Transfer in Composite Phthalocyaxine Thin Films:Structure and Electrochromic Properties" Polymers for Advanced Technologies. 6. 197-203 (1995)
• [Publications] N.Toshima: "Reversible Electrochromism of Copper Phthalocyanine Thin Film" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 245-253 (1996)
• [Publications] 戸嶋直樹: "高分子錯体材料の最近の進歩-組織化された錯体薄膜の複合化とその光・電子物性" 化学工業. 46. 361-368 (1995)