| 研究概要 |
平面フラットディスプレーの開発を目指して、有機Electroluminescent(EL)素子に関する研究が活発にされている。素子駆動中の結晶化を防ぐために、主に非晶性の低分子色素や高分子がEL材料として用いられている。しかし、EL素子中の電荷輸送能を考慮すると、非晶性よりも結晶性や液晶性の材料の方が有利である。液晶を用いた有機EL素子に関する研究は殆どない。そこで、本研究では電荷輸送能が高いオキサジアゾール環を有する新規液晶分子を設計すると共に、そのキャラクタリゼーションを行った。また、それらの材料を高分子中にドープしてEL素子を作製した。
新規に合成した(E)-1,3-bis[5-(3,4,5-triptyloxyphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2yl]benzene(BTHP-OXD-B),5-(3,4,5-triptyloxyphenyl)-2,2-(1,3,4-bioxadiazol)は60℃および66℃に液晶転移が、また79℃と83℃に等方相への転移が観察された。これの試料をコロナポーリングし、X線回折測定を行ったところ、BTHP-OXD-Bではスプリットした反射がみられ、ティルトしたカラムナー相を形成していることを見いだした。次に、これらの液晶分子の電子輸送性能を評価するため、高分子単層膜からなる有機電界発光素子を作製した。ホスト高分子にはポリビニルカルバゾール、発光色素にはクマリンを用い、新規液晶材料を電子輸送性材料としてドープし、発光特性を評価した。参照物質として同じく液晶分子である8-PNP-O12と比較した。電子注入電極にアルミを用いた場合、オキシジアゾール基を含む新規ファスミド液晶が8-PNP-O12の6倍以上の輝度を示し、オキサジアゾール環の導入効果が確認できた。また高分子中にドーブした液晶分子を液晶転移温度以上に昇温し、降温後EL素子の特性を評価したところ、発光輝度が数百倍に向上することを見いだした。EL素子中でスピノーダル的な相分離構造が形成されたために、電荷輸送能が向上したと考えている。
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