有機量子井戸構造の電子・光物性とEL素子応用に関する研究

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有機電界発光(EL)素子は近年実用化に向け盛んに研究されてきている。また、化合物半導体においては量子井戸構造を用いた素子は実用化されるにいたり、従来のバルク構造にない特性が実現されている。本研究では、将来の発光表示素子への応用が期待できる色素分子を用いた有機物による量子井戸構造EL素子、積層構造EL素子について検討を行う。本年度は特に発光色可変素子を作製し、発光表示素子としての基礎的特性評価を行った。有機色素としては主としてアルミニュウムキノリン錯体(Alq_3)、シクロペンタジエン誘導体(PPCP)とジアミン誘導体(TPD)を用い、また高分子色素としてはポリ(9,9-ジヘキシルフルオレン)を用いた。多層膜積層構造の作製には有機分子線蒸着法により積層構造を形成した。作製された積層構造の電気的・光学的特性を評価し、さらにEL素子の基本特性を求めた。また発光色可変EL素子としての特性を評価した。その結果、2つの方法により発光色を変化させる事が可能となった。1つは印加電圧により発光色が変化する方法で、導電性高分子に色素分子を拡散させた有機EL素子、単一量子井戸を用いた有機EL素子において印加電圧に応じ発光色が連続的に可変となった。一方、積層構造素子において、複数の発光層とキャリアブロック層からなる素子を形成し、印加電界方向の反転によりキャリア注入領域を制御することにより発光色がスイッチング可能な有機EL素子を実現できた。また、発光層を形成している。分子の応答の違いからパルス電圧印加時には周波数の違いにより発光色を変化することが可能となった。これらの結果は、将来の発光表示素子への応用へ向けての基礎を築く事が出来た。