研究実績の概要 |
有機無機ハイブリッドLEDを用いて、有機電界発光素子の高周波数駆動化を主たる目的として本研究を推進してきた。これまでに有機無機ハイブリッドLEDは通常の有機LEDに比べ、高い周波数特性を示すことを明らかにしてきた。そこで最終年度は、要因の一つとして見出された電荷の蓄積について、より具体的にかつ明確にすることを目指した。
検討手法は、同一の酸化亜鉛層を用いた素子において、素子構造の詳細制御(膜厚の厳密な調整、電子注入材料であるOBL材料変更)による周波数駆動特性の比較検討で要因を抽出し、デバイスシミュレーションにて矛盾のないことを証明することとした。以下に詳細を記す。
Alq3/NPDの膜厚(nm)を総膜厚を変えずにそれぞれ20/60, 35/45, 50/30としたところ発光立ち上がりまでの時間(遅延時間)が0.9μs, 1.05μs, 1.15μsとAlq3の膜厚が厚くなるにつれて大きくなった。さらにOBL材料を変更することにより周波数特性は変化した。これらのことは、電子側にあたるAlq3層が遅延時間に大きく影響を与えていることを示唆する結果といえる。また、OLED(Alq3(35nm)/NPD(45nm))では1.6μsとさらに大きく、これが標準と考えると、PEIによる何らかの変化、例えば電子ドープのようなものを想定すると矛盾がない。OBL材料変更に伴う周波数特性の変化もドープ量が材料により変化すると想定すると理解できる。デバイスシミュレーションによりPEIによるドープを想定し、ドープ領域依存性をみると幅が広いほど周波数依存性は大きくなることも示され、上記仮定と矛盾のない結果となった。これらのことから、高周波駆動にはOBL材料により生じたドープ層の存在が重要な役割を果たしていることが推察された。
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