Challenge to Printed Organic Laser

本研究は、有機材料の溶解性を最大限に活かし、溶液法を用いたレーザー素子作製に挑戦している。より具体的には、本研究は、有機材料の溶解性を最大限に活かし、溶液法を用いたレーザー素子作製を実現する。有機ELは、電子/正孔注入層・電子/正孔輸送層・発光層からなる多層構造の最適化により電荷輸送と発光効率を最大化し、実用化を実現した。一方、精密な多層構造はレーザー素子に不可欠な共振器構造の導入を難しくし、本構造を用いたレーザー素子の溶液法による作製は前例がない。よって、溶液法によるレーザー素子実現には (i) 溶解性のレーザー媒質を用いて、(ii) 共振器構造が導入可能 かつ (iii) 電流による反転分布が実現可能な発光素子が必要である。そこで、本研究では電気化学発光セル（Light-Emitting Electrochemical Cell, LEC）に着目した。LECは溶液法により製膜可能なレーザー媒質高分子と電解質の混合膜と二端子電極のみを必要とし、電圧により再配列したイオンが自発的にp/nドープ層を形成するため素子構造の自由度が高く共振器構造の導入が容易である。我々は、既にレーザー媒質の発光性高分子を用いたLEC作製と光励起レーザー発振に成功しており、上記 (i) は解決済みである。今年度は、(ii) に関して、回折格子を用いた分布帰還型（Distributed Feedback, DFB）レーザーの基盤となる回折格子の作製および回折格子上でのLEC作製に着手し、発光の観測に成功した。加えて、電解質を用いたp/n接合作製技術を様々な材料に適用し、ドーピングや発光観察に成功した。

本研究は、有機材料の溶解性を最大限に活かし、溶液法を用いたレーザー素子作製に挑戦している。より具体的には、本研究は、有機材料の溶解性を最大限に活かし、溶液法を用いたレーザー素子作製を実現する。有機ELは、電子/正孔注入層・電子/正孔輸送層・発光層からなる多層構造の最適化により電荷輸送と発光効率を最大化し、実用化を実現した。一方、精密な多層構造はレーザー素子に不可欠な共振器構造の導入を難しくし、本構造を用いたレーザー素子の溶液法による作製は前例がない。よって、溶液法によるレーザー素子実現には (i) 溶解性のレーザー媒質を用いて、(ii) 共振器構造が導入可能 かつ (iii) 電流による反転分布が実現可能な発光素子が必要である。そこで、本研究では電気化学発光セル（Light-Emitting Electrochemical Cell, LEC）に着目した。LECは溶液法により製膜可能なレーザー媒質高分子と電解質の混合膜と二端子電極のみを必要とし、電圧により再配列したイオンが自発的にp/nドープ層を形成するため素子構造の自由度が高く共振器構造の導入が容易である。我々は、既にレーザー媒質の発光性高分子を用いたLEC作製と光励起レーザー発振に成功しており、上記 (i) は解決済みである。今年度は、(ii) に関して、回折格子を用いた分布帰還型（Distributed Feedback, DFB）レーザーの基盤となる回折格子の作製および回折格子上でのLEC作製に着手し、発光の観測に成功した。加えて、電解質を用いたp/n接合作製技術を様々な材料に適用し、ドーピングや発光観察に成功した。