2006 Fiscal Year Annual Research Report
蒸着重合法による積層ブロックコポリマー薄膜の形成と機能発現
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16350097
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
臼井 博明 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (60176667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 壽彌 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (90092486)
田中 邦明 東京農工大学, 大学院工学府, 教務職員 (30251581)
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| Keywords | 蒸着重合 / ブロック重合 / 自己組織化 / 有機EL / 燐光発光 / イリジウム錯体 |
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| Research Abstract |
物理蒸着法を用いると従来のコーティング法では不可能な特徴的薄膜を形成できる。そこでフッ素系高分子薄膜に注目し、物理蒸着による膜成長過程を赤外分光法によってその場観察した。蒸着材料として長鎖フッ化アルキルアクリレート(EFUAc)を用い、電子線アシスト蒸着法により製膜を行うと、蒸着と同時に基板表面で重合反応が進み、高分子薄膜が形成されることが示された。しかしながらフッ素モノマーは付着係数が小さく、基板を冷却しなければ膜成長しない。そこでEFUAcを2官能性アクリレートと同時蒸着し、共重合膜の形成を試みた。その結果、共重合膜の形成によって膜の付着性が向上し、基板冷却を行わずにフッ素系高分子薄膜の形成が可能になるとともに、安定性の高い均質な非晶膜を形成できることが示された。
次にデバイス応用として有機エレクトロルミネセンス素子に着目し、電荷輸送及び発光機能を持つアクリレート材料を物理蒸着することで、高分子積層型素子の形成を試みた。特に正孔輸送機能材料としてビニル基を1個あるいは2個持つトリフェニルアミン(vTPD、DvTPD)、発光機能材料として緑色及び赤色の燐光を示すイリジウム錯体のビニル誘導体(vIr(ppy)_3、Ir(piq)_2acac-vb)を開発した。これらの材料を物理蒸着によって製膜し、その後基板を加熱して固相重合を進行させることで重合膜を形成した。さらに、正孔輸送層・発光層を連続的に蒸着することによって、ブロック状に重合した高分子積層構造を形成した。これらの結果、ビニル誘導体化合物を用いて重合膜を形成することによって特に素子の熱的安定性が向上し、寿命特性の改善に大きな効果があることが示された。一方、発光効率については重合による大きな改善は観察されず、電荷輸送・再結合過程は高分子化によって変化しないものと考えられた。
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