FET構造を用いた有機EL素子の発光・劣化過程の分離および新規な素子動作の探究

利用FET结构分离有机EL器件的发光和劣化过程以及新器件操作的探索

基本信息

批准号：
08J09379
负责人：
大嶋優記
金额：
$ 1.15万
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究により、有機EL現象の2つの側面、すなわち絶縁破壊検出のための発光と、デバイス応用を目的とした発光の、分離評価技術の構築に成功した。トランジスタ構造中に材料を組み込み、材料内の電界を光第2次高調波発生(SHG)によって観測することで、対向電極から注入してきたキャリアの再結合現象に加え、金属/有機材料界面での電荷蓄積・再結合という別の過程の存在を明らかにした。特に、本研究で新しく発見した、金属/有機界面で特有の再結合発光現象は、材料劣化につながる可能性があり、対向電極からの同時注入による再結合発光とは異なる側面を有している。これら2種類の再結合発光とキャリア挙動を、1つのデバイス内で観測するために、両極性有機発光材料であるPoly9,9-di-n-octylfluoren-alt-benzothiadiazol(F8BT)を用いた有機発光トランジスタの作製を行った。発光トランジスタの作製では、作製過程の大気中の酸素や水分の影響等が顕著に現れてしまうため、作製環境や製膜手順を正確に行い、安定したデバイスの作製に成功した。特定の電圧印加条件にて、トランジスタのチャネル領域から発光を観測し、電子・正孔の両キャリアが、定常状態で同時に注入し、再結合していることを確認した。さらに、印加電圧条件やデバイスの動作条件を詳細に設定することで、チャネル内での発光位置を電気的に制御することにより、2種類の再結合発光プロセスを、1つのデバイス中で観測することが可能となる。

通过迄今为止的研究，我们已经成功构建了一种技术来分离和评估有机EL现象的两个方面：用于介电击穿检测的光发射和用于器件应用的光发射。通过将材料纳入晶体管结构并使用光学二次谐波发生（SHG）观察材料内的电场，我们不仅可以观察到从相对电极注入的载流子的复合现象，还可以观察到金属/揭示了另一个称为电荷积累和复合的过程的存在。特别是，本研究中新发现的金属/有机界面特有的复合发光现象可能会导致材料劣化，并且与相对电极同时注入引起的复合发光具有不同的方面。为了在一个器件内观察这两种类型的复合发射和载流子行为，我们使用双极性有机发光材料Poly9,9-di-n-辛基芴-alt-苯并噻二唑（F8BT）制造了一种晶体管。在发光晶体管的制造中，制造过程中大气中的氧气和湿气的影响是显而易见的，因此通过精确选择制造环境和成膜程序，他们能够成功制造出稳定的器件。在特定的电压施加条件下，从晶体管的沟道区观察到发光，并证实电子和空穴载流子同时注入并在稳态下复合。此外，通过详细设定施加电压条件和器件操作条件并电控制通道内的发光位置，可以在一个器件中观察两种类型的复合发光过程。