マスクレス色素拡散法によるフルカラー高分子EL素子の実現

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750279
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 多田 和也 姫路工業大学, 工学部, 助手 (90305681)
• Keywords: 有機EL / 高分子EL / パターニング / 色素分散高分子

Research Abstract

昨年度に引き続き、申請者の考案したマスクレス色素拡散法により、フルカラー高分子EL素子を実現するために色素拡散条件を最適化する検討を行なった。本年度の結果の概要は以下のとおりである。
さまざまな基板加熱の為の電圧印加条件を試行した結果、これまで数十秒必要と考えられた色素拡散時間を数秒以内に抑えられる可能性があることが分かった。これは、高精細化に向けて重要な結果であると考えられる。
緑色発光色素であるクマリン6をポリ(N-ビニルカルバゾール)に拡散させる系では、色素濃度を高くするにつれて純粋な緑色発光となることが観測された一方、色素を高濃度にしすぎると濃度消光が生じ、蛍光、電界発光ともにスペクトルの顕著な長波長化が起こる事が判明した。このため、色素源の色素濃度の調整が重要であることが分かった。また・分子量800程度の比較的大きな色素分子の拡散を試みたところ、うまく拡散しなかったことから、色素分子の分子量も重要なパラメーターとなることが分かった。
さらに、本研究で用いているような色素分散型高分子発光素子では、電子輸送性色素を適量ドーピングすることで、発光効率が顕著に増大することを確認したが、マスクレス色素拡散法のように、色素分子を加熱拡散する方法では、相互拡散の為に被拡散側高分子膜の表面が荒れてしまい、うまく素子が作製できなかった。今後はパターニングの高精細化と共に、この問題を解決することが必要と考えられる。

Research Products

• [Publications] Kazuya Tada, Mitsuyoshi Onoda: "A molecularly doping method for polymer devices: maskless dye diffusion technique"Materials Science and Engineering B. B85. 109-113 (2001)
• [Publications] Kazuya Tada Mitsuyoshi Onoda: "Photooxidation study of polymer light-emitting devices"Thin Solid Films. 393. 358-361 (2001)
• [Publications] 多田和也, 小野田光宣: "高分子LEDの光酸化効果と光パターナブル素子への応用"電気学会論文誌A. 121A(7). 622-627 (2001)
• [Publications] Kazuya Tada, Mitsuyoshi Onoda: "Photoirradiation effects on polymer light-emitting devices based on poly( 3-alkylthiophene)"Journal of Physics D : Applied Physics. 35. 192-195 (2002)