有機-金属酸化物ハイブリッドナノ粒子を用いた塗布型マルチフォトン有機ELの開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13J10532
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 相澤 直矢 山形大学, 大学院理工学研究科, 特別研究員(DC2)
• キーワード: 塗布型有機EL / マルチフォトンエミッション構造

研究概要

本研究では、金属酸化物ナノ粒子の表面を有機物で修飾した有機-金属酸化物ハイブリッドナノ粒子からなる機能性材料により、塗布型マルチフォトンエミッション(MPE)有機EL素子の開発を行った。
まず、Polyethylenimine ethoxylated (PEIE)と酸化亜鉛(ZnO)ナノ粒子からなる有機-金属酸化物ハイブリッドナノ粒子を設計し、塗布積層可能な電子注入層の開発を行った。ハイブリッド化の方法として、溶媒に分散したZnOナノ粒子の表面にPEIEを修飾する方法と、有機EL素子の作製過程にて、ZnOナノ粒子を成膜後、薄膜表面にPEIEを修飾する方法を検討した。その結果、後者においてPEIE-ZnOハイブリッドナノ粒子が、塗布積層可能な電子注入層として機能することを見出した。
次に、上記のPEIE-ZnOハイブリッドナノ粒子からなる電子注入層を用いて、塗布型MPE有機EL素子を作製した。この際に、リンモリブデン酸とアリールアミン系ポリマーからなる電荷発生層を介して、2つのELユニットを塗布により積層した。輝度100cd/m^2において、作製したMPE素子の駆動電圧が、対応する1ユニット素子の駆動電圧の足し合わせとなった。また、MPE素子の外部量子効率も、1ユニット素子の効率を足し合わせた値を示した。以上のことから、塗布型有機EL素子においても、MPE構造の原理実証に成功したと考えている。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画より進んで、研究目的である塗布型マルチフォトンエミッション有機ELの開発に成功したため。

今後の研究の推進方策

開発した塗布積層可能な電荷発生層における平衡状態もしくは電圧印加時の電子移動機構を解明する。

研究成果

• [雑誌論文] 2,6-Bis(arylsulfonyl)anilines as Fluorescent Scaffolds through Intramolecular Hydrogen Bonds : Solid-State Fluorescence Materials and Turn-On-Type Probes Based on Aggregation-Induced Emission (2014)
  • 著者名/発表者名: Beppu, T., Kawata, S., Aizawa, N., Pu, Y. -J., Abe, Y., Ohba, Y., Katagiri
  • 雑誌名: ChemPlusChem 巻: 79 ページ: 536-545
  • DOI: 10.1002/cplu.201300428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multilayered Organic Light-Emitting Devices by Solution-Process (2013)
  • 著者名/発表者名: Pu, Y. -J., Chiba, T., Aizawa, N., Sasabe, H., Kido
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Tec. 巻: 26 ページ: 403-410
  • DOI: 10.2494/photopolymer.26.403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermally Cross-Linkable Host Materials for Enabling Solution-Processed Multilayer Stacks in Organic Light-Emitting Devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Aizawa, N., Pu, Y. -J., Sasabe, H., Kido, J.
  • 雑誌名: Org. Electron. 巻: 14 ページ: 1614-1620
  • DOI: 10.1016/j.orgel.2013.03.028
  • 査読あり
• [学会発表] Solution-processed multilayer small molecule light-emitting diodes : white emission with high efficiencies (2013)
  • 著者名/発表者名: Aizawa, N., Pu, Y. -J., Watanabe, M., Suzuri, Y., Sasabe, H., Kido, J.
  • 学会等名: 2013 Materials Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: 米国ボストン Hynes convention center
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] 多層構造を有する低分子塗布型白色有機EL素子の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 相澤直矢、夫勇進、渡邉倫健、硯里善幸、笹部久宏、城戸淳二
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 京都 同志社大学
  • 年月日: 2013-09-18
• [備考]
  • URL: http://oled.yz.yamagata-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://pu.yz.yamagata-u.ac.jp
• [産業財産権] ポリマー架橋膜及びその製造方法並びにそれを用いた有機電子デバイス (2014)
  • 発明者名: 夫勇進、相澤直矢、城戸淳二
  • 権利者名: 山形大学
  • 産業財産権種類: 特許, 特願
  • 産業財産権番号: 2014-072657
  • 出願年月日: 2014-03-31
• [産業財産権] 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 (2014)
  • 発明者名: 夫勇進、相澤直矢、城戸淳二
  • 権利者名: 山形大学
  • 産業財産権種類: 特許, 特願
  • 産業財産権番号: 2014-025660
  • 出願年月日: 2014-02-13