2009 Fiscal Year Annual Research Report
FET構造を用いた有機EL素子の発光・劣化過程の分離および新規な素子動作の探究
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08J09379
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大嶋 優記 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 有機エレクトロルミネッセンス / 交流電界 / 有機電界効果トランジスタ / 光第二次高調波発生 |
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| Research Abstract |
これまで、有機EL現象の二つの側面に着目し、絶縁破壊検出のための発光と、デバイス応用を目的とした発光の、分離評価を目的としてきた。これを実行するため、テトラセンを活性層とした有機FETを用いて、交流電界下での電極/テトラセン界面の電界観測を行い、有機EL現象に関する材料内でのキャリアの挙動を評価した。電界評価法として用いた電界誘起光第二次高調波発生(EFISHG)の共鳴波長を決定するため、スペクトル評価を行い、材料固有の蛍光と分離して、EFISHGの観測が可能である波長を見出した。電界測定の結果、材料中に蓄積された空間電荷電界の集中した領域で、有機EL現象が観測された。この事実から、蓄積された空間電荷の効果によってキャリアが自発的に材料内に引き込まれ、蓄積キャリアと再結合して発光するといったメカニズムを発見した。また、電界とEL現象の時間変化を評価し、キャリア挙動と有機EL現象の関係も明らかにした。さらに、直流電界下での有機EL現象の観測を、F8BTという高分子材料を活性層とした有機FETを用いて行った。これに対しても同様の評価手法によりキャリアの挙動を観測した。電界の観測結果から、キャリアが材料中を走行し、対抗電極に向かっていく様子を観測することに成功した。しかしながら、EFISHG強度が微弱であることから、再結合過程のキャリア挙動の評価には至っていない。最後に、エネルギの観点からも発光を評価した。単層の有機EL素子を作製し、直流と交流で発光スペクトルの比較を行ったところ、交流電界下でのみ、材料固有の蛍光波長とは異なる波長域で、スペクトルピークが観測された。交流電界下では、先ほどの結果でも示されたとおり、電極界面での電界集中による発光が観測されている。この電極界面での発光が、長波長側のスペクトルピークの起源になっていると考えられる。
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