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本研究においては、まずポリマー発光層を有する単層型EL素子について検討した。発光層としてはホール輸送ユニットと電子輸送ユニットを含有するコポリマー系、ホール輸送ポリマーと電子輸送ポリマーのブレンド系、ホール輸送ポリマーに電子輸送性低分子化合物を分散した分散系について検討した。ホール輸送ユニットには9-ビニルカルバゾールを、電子輸送ユニットには1、3、4-オキサジアゾール誘導体含有ビニルモノマーを合成して用いた。まず分散系ではホール輸送性のポリビニルカルバゾール(PVK)に対して30wt%のオキサジアゾールを分散した場合にキャリア再結合効率が高くなり、最も高い効率、輝度を示した。コポリマー系でも分散系とほぼ同様の組成比のときに高い効率を示した。一方、ブレンド系ではPVKとポリビニルオキサジアゾールの相溶性が低く、平滑な膜が得られにくく、実験の再現性に問題があった。
次に、電極からのポリマー発光層中へのホールの注入特性を改善すべく、導電性ポリマーのポリアニリンをバッファー層として用いた素子を作製した。ポリアニリン上にホール輸送層としてPVKを塗布し、アルミ錯体を電子輸送性発光層として用いた積層型素子において、PVKを成膜した後にアニーリングしない素子では、ポリアニリンを用いない素子より素子特性が低下したのに対し、230ﾟCでアニーリング処理したものでは逆に素子特性は向上した。これは、PVK層をそのガラス転移点以上の温度でアニーリング処理することにより、ポリアニリン層との接触面積が増し、ポリアニリンからPVK層へのホール注入特性が向上したものと考えられる。
以上のように高効率白色発光素子を開発するために必要なポリマー発光層、およびホール注入バッファー層に関する重要な知見を得ることができた。これらの知見を元に白色発光素子のさらなる高効率化、高輝度化を行う。
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