無金属フタロシアニン有機電界発光素子のNO_2ガス応答特性に関する研究

无金属酞菁有机电致发光器件NO_2气体响应特性研究

• 批准号: 12750295
• 负责人: 新保 一成
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750295/
• 关键词: フタロシアニン; 有機電界発光; NO_2ガス; 開放端電圧; センサ

無金属フタロシアニン(H_2Pc)を発光層とする有機電界発光素子を作製し、NO_2ガス吸着に伴う電気特性、発光特性の変化について調べた。素子構造は、ITO下部電極/H_2Pc/Al上部電極とした。Al上部電極は、斜方蒸着により作製することで多孔質の構造となり、ここをNO_2ガスが透過することで素子のガス応答が観測された。電導電流においては、可逆的なNO_2、ガスの吸着による増加と脱着による減少が観察された。これは、H_2Pcから電子を受容した吸着NO_2ガスにより空乏層幅が小さくなることや、ガス吸着により生じる準位の寄与などにより、H_2PcとAl界面の影響が小さくなること、さらにガス吸着により発生する正孔による抵抗率の低下等のため、電流が流れやすくなることが原因と考えられた。また、電流電圧特性よりNO_2ガス中の素子においてプールフレンケル伝導が支配的と考えられたが、真空中ではショットキー伝導に近くなるという実験結果が得られた。これは、NO_2ガスが吸着していない真空中では、印加電界が空乏層に集中してプールフレンケル伝導を示すH_2Pc層にかかる電界が小さくなったことによると考えられた。また、真空中、NO_2ガス中共にH_2Pc層からのEL発光が観測されたが、ガス流入による電流値の増加と共に素子のEL強度は増大した。さらに、電流値一定として比較した場合、ガス中において真空中よりもEL強度が大きくなった。これは、電極からのキャリヤ注入や発光プロセスの変化が生じるなどのことによると考えられた。さらに、NO_2ガス吸着によりITO電極を正側とする開放端電圧と短絡電流の発生も観測された。これは、ガス吸着によりH_2PcとAl界面の空乏層付近で発生した正孔が内蔵電界に沿って素子中をITO電極側へ移動することに基づくと推察された。

No metal フ タ ロ シ ア ニ ン (H_2Pc) を 発 light layer と す る organic world 発 を son optical element し, NO_2 ガ ス sorption に with electric 気 う, 発 optical properties の variations change に つ い て adjustable べ た. The minion structure is と, ITO lower electrode /H_2Pc/Al upper electrode と た. Al upper electrode は, rhombic steamed に よ り cropping す る こ と で porous の tectonic と な り, こ こ を NO_2 ガ ス が through す る こ と で element child の ガ ス 応 answer が 観 measuring さ れ た. Electric conduction current に お い て は, reversible な NO_2, ガ ス の sorption に よ る raised plus と off the に よ る reduce が 観 examine さ れ た. こ れ は, H_2Pc か ら を electron let し た sorption NO_2 ガ ス に よ り depletion layer of small が さ く な る こ と や, ガ ス sorption に よ り raw じ る quasi の send and な ど に よ り, H_2Pc と Al interface の が small effect さ く な る こ と, さ ら に ガ ス sorption に よ り 発 raw す る is hole に よ る の is low resistance rate etc. の た が め, current flow Youdaoplaceholder0 とが the reason is と examination えられた. ま た, electrical 圧 よ り NO_2 ガ ス の element in child に お い て プ ー ル フ レ ン ケ ル 伝 guide が dominate と exam え ら れ た が, vacuum で は シ ョ ッ ト キ ー 伝 guide に nearly く な る と い う be the result of 験 が ら れ た. こ れ は, NO_2 ガ ス が sorption し て い な い vacuum で は, Inca electric が depletion layer に concentrated し て プ ー ル フ レ ン ケ ル 伝 guide を shown す H_2Pc layer に か か る electricity industry が small さ く な っ た こ と に よ る と exam え ら れ た. ま た, vacuum, NO_2 ガ ス CPC に H_2Pc layer か ら の EL 発 light が 観 measuring さ れ た が, ガ ス inflows に よ る current numerical の raised と requirement by the total に element child の EL intensity は raised large し た. Current numerical さ ら に, と し て compare し た occasions, ガ ス in に お い て in vacuum よ り も EL intensity が big き く な っ た. こ れ は, electrode か ら の キ ャ リ ヤ injection や 発 light プ ロ セ ス の variations change が raw じ る な ど の こ と に よ る と exam え ら れ た. Youdaoplaceholder0, no ₂ ガス attract によ, ITO electrode を, positive and negative とする, open end voltage と, short network current さらに occurs, 観 measures された. こ れ は, ガ ス sorption に よ り H_2Pc と Al interface の depletion layer paying nearly で 発 raw し た 蔵 electricity industry に edge inside hole is が っ て element of を ITO electrode side へ mobile す る こ と に base づ く と push examine さ れ た.

项目成果

新保一成,坂井栄吾,皆川正寛,高坂秀明,加藤景三,金子双男,川上貴浩: "無金属フタロシアニン有機電界発光素子におけるNO_2ガス吸着による電圧発生"第61回応用物理学会学術講演会. 3a-L-10. 1070 (2000)

Kazunari Shinbo、Eigo Sakai、Masahiro Minakawa、Hideaki Kosaka、Keizo Kato、Futao Kaneko、Takahiro Kawakami：“无金属酞菁有机电致发光器件中 NO_2 气体吸附的电压产生”日本应用物理学会第 61 届年会 3a-。 L-10。1070（2000）

坂井栄吾,川上貴浩,新保一成,加藤景三,金子双男,田所豊康: "陰極近傍のナノ構造制御による有機電界発光素子の特性改善"第48回応用物理学会関係連合講演会(2001年3月講演予定).

Eigo Sakai、Takahiro Kawakami、Kazunari Shinbo、Keizo Kato、Futao Kaneko、Toyoyasu Tadokoro：“通过控制阴极附近的纳米结构来改善有机电致发光器件的特性”第 48 届日本应用物理学会联合会议（2001 年）计划于 2019 年 3 月进行的演讲）。

Kazurari.Shinbo: "Nano-Structure of a Cathode Buffer-Layer and Luminescent Properties of Organic Electroluminescent Device"3rd International Conference on Electroluminescence of Molecular materials and Related Phenomena. P-48. (2001)

Kazurari.Shinbo：“阴极缓冲层的纳米结构和有机电致发光器件的发光特性”第三届分子材料电致发光及相关现象国际会议。

坂井栄吾: "有機EL素子の金属電極界面のナノ構造制御と発光特性"平成13年度電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会. OME2001-95. 1-6 (2001)

Eigo Sakai：“有机EL器件中金属电极界面的纳米结构控制和发光特性”2001年电子、信息和通信工程师研究所OME2001-95（2001）。

坂井栄吾: "有機EL素子の有機層-金属電極界面のナノ構造制御と発光特性"平成13年度電子情報通信学会信越支部大会. L8. 257-258 (2001)

Eigo Sakai：“有机EL器件的有机层-金属电极界面的纳米结构控制和发光特性”2001 IEICE Shin-Etsu Branch Conference L8。