液晶性有機半導体材料の開発と光電子機能発現

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本研究は、液晶性有機半導体を用い、(1)液晶の自己秩序化能力を用いた有機半導体配向薄膜の作製法および配向制御法を確立すること(2)有機半導体配向薄膜の電気的光学的特性を詳細に検討し、優れた電子物性を有し分子配向により光学特性を制御した新しい光電子材料を開発するための基礎的知見を得ることを目的とする。本年度得られた結果は、以下の通りである。1. 前年度、高い電子移動度を有する見出した液晶性オキサジアゾール誘導体の分子配向による発光特性を試みた結果、フタロシアニンラビング薄膜上において液晶性オキサジアゾール誘導体を高度に配向させることができ、その分子配向の結果偏光発光を実現できることを確認した。2. ITO/フタロシアニンラビング膜/液晶性オキサジアゾール配向膜/MgAgの積層構造を有する電界発光素子を作製し、その発光特性を評価した。その結果、液晶状態においてもオキサジアゾール薄膜は発光層として駆動することができ、その結果電流駆動で偏光発光がとりだせることを明らかにした。さらに、膜厚3μmのオキサジアゾール薄膜を用いた場合においても発光を観測し、高い移動度をもつ材料を用いることで膜厚の厚い膜を電界発光素子に応用できることを示した。これらの結果は液晶性有機半導体が電界発光素子材料としてだけ出なく、共振器型発光素子や導波路型発光素子などより高度に発光特性を制御した素子の材料として有望であることを示している。ただし、実用レベルの素子を得るためには、さらに2桁高い移動度を有する材料の開発が必要であることも示された。以上の結果より、有機半導体に液晶性を導入することによる、優れた電子物性を有し分子配向により光学特性を制御した新しい光電子材料の開発の可能性が示された。