簡素構造分子の概念による有機エレクトロルミネッセンス材料の設計

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450389
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 筒井 哲夫 九州大学, 大学院・大学院総合理工学研究院, 教授 (40037982)
• 研究分担者: 片平 賀子 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助手 (90315143) ; 藤田 克彦 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助手 (20281644) ; 鄒 徳春 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (90304831)
• キーワード: 有機薄膜 / エレクトロルミネッセンス / 発光材料 / キャリヤ輸送材料 / 色素分子 / π共役高分子 / 分子構造 / 簡素構造分子

研究概要

複雑な分子に複雑な機能を担わせることを競う従来型学問の固定概念を捨て去り、出来るだけ簡素な分子構造を持つ分子に、本質的に必要な単一の機能を担わせることだけを考える新しい「簡素分子構造の設計の概念」を検証することを目的として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)材料の分子設計を例として、公表データの整理と見直し並びにモデル系に関する実験研究を実施した。
1.有機EL材料に関する蓄積データの整理とそれに基づく議論と考察
研究室の蓄積データ及び文献からのデータ収集を実施するための、ケーススタディーを実施し、どのような観点からデータ整理をすることが学問的に意味があるかを議論した。
2.有機ELに利用される有機材料の電子物性についてデータを蓄積する意味から、キャリャ移動度についてのデータを収集し、補足実験を実施した。実験手法としてTime-of-Flight法が従来用いられてきたが、この手法での物性評価の問題点を議論し、他の手法との比較を試みた。現在の所、Time-of-Flight法は有機EL材料のキャリヤ移動度の評価に有効であるとの結論を下した。
3.簡素分子構造分子概念を有機ELに取り入れるモデル系の実験として、炭化水素のみからなるπ共役系高分子の分子設計と合成に取り組んだ。有機溶媒に対する溶解性を保持するためにアルキル置換フルオレン単位を用いることとし、このアルキル置換フルオレン単位を側鎖に持つ数種のポリフェニレンビニレンを合成した。単純な芳香族炭化水素であるこのπ共役高分子は単層型有機EL材料として十分機能することを確認できた。即ち、極度に複雑な分子構造を導入しなくても、有機溶媒への溶解性を保持する部位、蛍光性を高める立体障害を導入する部位、キャリヤ移動性を保証するπ共役鎖を考慮した分子設計で有機EL材料の基本設計は十分であることの具体例を提示した。

研究成果

• [文献書誌] M.-J.Jan,T.Tsutsui: "Use of Poly (9-vinylcarbazole) as host material for Irridium Complexes in High-Efficiency Organic Light-Emitting Devices"Jpn.J.Appl.Phys.. 39(8A). L828-L829 (2000)
• [文献書誌] H.Jeong,D.Zou,T.Tsutsui,C.-s.Ha: "Electroluminescent Properties of Polyurethane Derivative with Stilbene on the side Chain"Thin Solid Films. 363. 279-281 (2000)
• [文献書誌] S.H.Lee,B.-B.Jang,T.Tsutsui: "Highly soluble fluorenyl-substituted poly (1,4-phenylenevinylene) for bright and efficienct blue-green light-emitting diode"Chemistry Letters. 2000. 1184-1185 (2000)
• [文献書誌] S.Naka,H.Okada,H.Onnagawa,T.Tsutsui: "High electron mobility in bathophenathroline"Appl.Phys.Lett.. 76(2). 197-199 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada,F.Rohlfing,T.Tsutsui: "Distribution of average electric field in tris-(8-hydroxy quinoline) alminum and 4,4'-bis (N-(1-napthylamino)-biphenyl-based double-layer light-emitting diodes"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 1382-1386 (2000)
• [文献書誌] 筒井哲夫: "ELディスプレイ(分担:新編光学材料ハンドブック)"リアライズ社. 715 (2000)