電界誘起光第２次高調波発生を用いた有機ＥＬ素子のキャリヤ挙動の測定と解析

使用电场感应光学二次谐波产生测量和分析有机 EL 器件中的载流子行为

• 批准号: 13J08014
• 负责人: 貞方 敦雄
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08014/
• 关键词: 有機EL; 顕微電界誘起光第二次高調波発生測定法; 界面電荷分布測定; 電界分布測定; キャリヤ挙動評価; 軸対称偏光顕微電界誘起光第二次高調波発生測定法; 電界分布および界面蓄積電荷分布の可視化

本研究課題の目的は、縦型素子である有機EL素子のEL発光に至るキャリヤ挙動に関して、計測技術が確立されていないため実態を明らかにすることは困難であり、まだ十分に議論がなされていない点であるEL発光面内方向での電界分布や界面蓄積電荷分布、EL発光強度分布について電界誘起光第二次高調波発生測定法を用いて評価を行うことである。はじめに、二層積層有機EL素子(IZO/alpha-NPD(150 nm)/Alq3(50 nm)/Al)のalpha-NPD層の膜厚方向の電界を評価可能とするために新たな軸対称偏光パルスレーザーによる顕微電界誘起光第二次高調波発生測定システムの構築を行った。新たな測定系を用いて、有機膜厚方向の電界を評価可能か検証するために単層有機EL素子としてIZO/ alpha-NPD(200 nm)/Alを用いて実験を行った。実際に、外部電圧に対してalpha-NPD層から生じるSH光強度を測定した結果から新たに構築した軸対称偏光パルスレーザーによる顕微電界誘起光第二次高調波発生測定システムによって有機膜厚方向の電界を評価可能なことを実証した。次に、二層積層有機EL素子のEL発光に至る面内方向でのキャリヤ挙動を明らかにするために、まずは、発光面について一次元的にレーザーを走査することでalpha-NPD層に生じている電界分布およびalpha-NPD/Alq3界面に形成される界面蓄積電荷量分布を評価した。また、EL発光強度分布を測定した。そして、EL発光面内でのEL発光に至るキャリヤ挙動についてMaxwell-Wagner効果による界面電荷形成モデルに基づき考察した。その結果、二層有機EL素子の発光面内の一次元方向での界面蓄積電荷量分布とEL発光強度分布に相関性が有り、正孔による界面蓄積電荷が多い個所でEL発光強度が強くなることを示すことができた。

The purpose of this research is to establish the measurement technology of EL emission of organic EL elements, and to discuss the distribution of electric field in the direction of EL emission surface and the distribution of accumulated charge at the interface. EL emission intensity distribution is evaluated by the second high-profile emission method. A new method for the construction of a second high-profile emission measurement system of microelectrically-induced light was developed by evaluating the electrical boundary of an alpha-NPD layer in the film thickness direction of a two-layer organic EL element (IZO/alpha-NPD(150 nm)/Alq3 (50 nm)/Al). The new measurement system can be used to evaluate the electrical boundary in the thickness direction of the organic film. The single-layer organic EL element can be used to evaluate the thickness of the organic film. In this case, the external voltage is measured in the direction of the thickness of the organic film, and the results show that the new structure is constructed in the direction of the thickness of the organic film. Second, two-layer organic EL element EL emission in the in-plane direction of the light, the light, the light surface of the one-dimensional light, the alpha-NPD layer generated in the distribution of the electric field and the alpha-NPD/Alq3 interface formed in the distribution of the interface accumulated charge The intensity distribution of EL emission was measured. EL emission in the EL emission surface is investigated in the Maxwell-Wagner effect. As a result, the correlation between the distribution of accumulated charge at the interface and the distribution of EL emission intensity in the one-dimensional direction in the emission surface of the two-layer organic EL element is significant.

项目成果

Analysis of double-layer organic light-emitting diodes by microscopic electric-field-induced optical second-harmonic generation measurement

微观电场诱导光学二次谐波产生测量分析双层有机发光二极管

• 发表时间: 2014
• 作者: Atsuo Sadakata;Dai Taguchi;Takaaki Manaka;Mitsumasa Iwamoto
• 通讯作者: Mitsumasa Iwamoto

EFISHGおよびLBIC測定による二層積層有機EL素子内のキャリア挙動解析

使用 EFISHG 和 LBIC 测量对两层堆叠有机 EL 器件中的载流子行为进行分析

• 发表时间: 2015
• 作者: Hayato Sano;Norihiko Nakata;Masanori Nakahama;Akihiro Matsutani and Fumio Koyama;貞方 敦雄
• 通讯作者: 貞方 敦雄

顕微電界誘起光第二次高調波発生測定法を用いた二層積層有機EL素子の界面蓄積電荷分布およびEL発光強度の評価

使用微电场诱导光学二次谐波产生测量方法评估双层堆叠有机EL器件的界面累积电荷分布和EL发射强度

• 发表时间: 2014
• 作者: 貞方敦雄;矢野椋太;田口大;間中孝彰;岩本光正
• 通讯作者: 岩本光正

顕微電界誘起光第二次高調波発生測定法を用いた有機EL素子のキャリヤ挙動の評価

使用微电场诱导光学二次谐波产生测量方法评估有机EL器件中的载流子行为

• 发表时间: 2014
• 作者: 貞方敦雄;矢野椋太; 田口大;間中孝彰;岩本光正
• 通讯作者: 岩本光正

Probing of Electric Field Distribution and Carrier Behavior in Double-Layer Organic Light-Emitting Diodes by a Novel Microscopic Electric-Field-Induced Optical Second-Harmonic Generation Measurement system

通过新型微观电场感应光学二次谐波产生测量系统探测双层有机发光二极管中的电场分布和载流子行为

• DOI: 10.14723/tmrsj.39.443
• 发表时间: 2014
• 期刊: Transactions of the Materials Research Society of Japan
• 作者: Atsuo Sadakata;Ryota Yano;Dai Taguchi;Takaaki Manaka;Mitsumasa Iwamoto,
• 通讯作者: Mitsumasa Iwamoto,