| I 基礎 |
| 第1章 螢光性色素 (時田澄男) |
| 1 光の吸収と放出 3 |
| 2 光吸収位置とその理論計算 5 |
| 3 遷移モーメント 6 |
| 4 電子のスピンに基づく選択律 7 |
| 5 対称性に基づく選択律 8 |
| 5.1 水素原子の原子軌道と選択律 8 |
| 5.2 分子の場合の選択律 9 |
| 6 光吸収のかたよりと強度 9 |
| 7 螢光スペクトルとその予測 11 |
| 8 螢光・燐光性化合物 12 |
| 8.1 多環芳香族炭化水素 12 |
| 8.2 ヘテロ芳香族化合物 13 |
| 8.3 ポリメチン系色素 15 |
| 8.4 スチルベン系化合物 15 |
| 8.5 キレート金属錯体 16 |
| 8.6 キレートランタノイド錯体 18 |
| 8.7 キサンテン系色素 19 |
| 8.8 有機顔料等の関連色素 19 |
| 8.9 その他 21 |
| 第2章 有機EL素子の動作機構(筒井哲夫) |
| 1 はじめに 27 |
| 2 有機EL研究がたどった道 27 |
| 2.1 有機固体から電気刺激により発光を取り出す 27 |
| 2.2 有機薄膜から面状発光を取り出す 28 |
| 2.3 主鎖π共役ポリマーを使う 30 |
| 2.4 積層型有機ELの研究開発の発展とディスプレイとしての実用化まで 30 |
| 3 有機ELの動作機構 31 |
| 3.1 キャリアの注入から発光まで 31 |
| 3.2 キャリア注入過程 32 |
| 3.3 キャリアの移動過程とキャリア移動度 33 |
| 4 有機ELの発光効率 33 |
| 4.1 量子効率とエネルギー効率 34 |
| 4.2 発光効率を支配する主要因子 34 |
| 4.3 取り出し効率 36 |
| 4.4 エネルギー効率と駆動電圧 37 |
| 4.5 発光効率の理論上限問題 37 |
| 第3章 有機/電極界面の電子状態(石井久夫,関 一彦) |
| 1 はじめに 40 |
| 2 有機界面の紫外光電子分光 40 |
| 3 有機/金属界面のエネルギー準位の接続機構 43 |
| 4 有機EL素子のモデル界面の接合状態 47 |
| 4.1 陰極/電子注入層界面 47 |
| 4.2 正孔輸送材料/ITO電極界面 50 |
| 4.3 有機/有機界面 51 |
| 5 おわりに 52 |
| 第4章 有機EL素子の電極/有機層界面における電荷注入(松村道雄) |
| 1 はじめに 56 |
| 2 電極から有機層への電荷注入機構 56 |
| (1)熱電子放出(ショットキー放出)機構 57 |
| (2)トンネル機構 58 |
| (3)空間電荷制限電流機構 58 |
| 3 有機EL素子の電流 電圧特性の特徴 58 |
| 4 有機EL素子内の電荷再結合領域 61 |
| 5 発光領域と素子の電流発光効率との関係 61 |
| 6 まとめ 63 |
| 第5章 有機非晶固体における電荷輸送(横山正明) |
| 1 はじめに 65 |
| 2 エネルギー構造とホッピング伝導 65 |
| 3 電荷輸送剤 66 |
| 4 移動度の測定と解析 69 |
| 5 有機非晶固体におけるキャリア輸送 72 |
| 5.1 Small Polaron Meodel(Scheinの解析) 73 |
| 5.2 Bassler's Fomalism 76 |
| 6 有機非晶固体のキャリア輸送現象における今後の課題 78 |
| 第6章 ホストーゲスト系発光層による素子の高効率化(村田英幸) |
| 1 はじめに 82 |
| 2 励起エネルギー移動の理論 84 |
| 2.1 励起エネルギー移動過程の選択則 84 |
| 2.2 励起エネルギー移動の速度と効率 86 |
| 3 ホストーゲスト系固体薄膜の絶対蛍光量子収率 89 |
| 3.1 積分球を用いた絶対蛍光量子収率の測定 89 |
| 3.2 ホストーゲスト系固体薄膜の絶対量子収率 89 |
| 4 ホストーゲスト系発光層を用いた有機EL素子の動作機構 93 |
| 4.1 エネルギー移動に基づく発光機構 95 |
| 5 まとめ 101 |
| 第7章 素子の長寿命化技術 佐藤佳晴 |
| 1 有機EL素子の劣化機構 103 |
| 2 材料による長寿命化 106 |
| 3 ドーピングによる長寿命化 107 |
| 4 バッファ層による長寿命化 109 |
| 5 駆動法による長寿命化 110 |
| 6 駆動寿命と応用 112 |
| II 材料 |
| 第8章 有機エレクトロルミネッセンス素子用アモルファス分子材料 (城田靖彦) |
| 1 はじめに 117 |
| 2 アモルファス分子材料の創製 117 |
| 3 有機エレクトロルミネッセンス素子用アモルファス分子材料の開発 118 |
| 3.1 正孔輸送性アモルファス分子材料 119 |
| 3.2 電子輸送性アモルファス分子材料 121 |
| 3.3 発光性アモルファス分子材料 121 |
| 4 アモルファス分子材料の電荷輸送特性 122 |
| 4.1 アモルファス分子材料のキャリアドリフト移動度 122 |
| 4.2 キャリア移動度の電場強度依存性:負の電場強度依存性 124 |
| 4.3 分子構造と電荷輸送特性との相関 125 |
| 5 アモルファス分子材料を用いる有機EL素子 126 |
| 5.1 耐熱性有機EL素子の開発 127 |
| 5.2 多色発光有機EL素子の開発 127 |
| 第9章 ホール輸送性材料(時任静士,藤川久喜,石井昌彦,多賀康訓) |
| 1 はじめに 131 |
| 2 ホール輸送層の役割 131 |
| 3 ホール輸送材料 135 |
| 4 高輝度駆動における素子の安定性 142 |
| 5 高温での素子特性 143 |
| 6 おわりに 146 |
| 第10章 低分子蛍光色素系材料(安達千波矢) |
| 1 はじめに 148 |
| 2 素子構成とEL材料 148 |
| 3 材料設計指針 149 |
| 3.1 ホール輸送層材料(HTL材料) 149 |
| 3.2 電子注入・輸送材料(ETL) 152 |
| 3.3 発光層材料 152 |
| 3.4 ドーパント材料 155 |
| 4 耐久性向上のための材料設計 155 |
| 5 今後の材料開発の展望 157 |
| 第11章 金属錯体系材料(浜田祐次) |
| 1 はじめに 161 |
| 2 発光材料としてのキノリノール系金属錯体 162 |
| 3 発光材料としての他のキレート金属錯体の動向 165 |
| (1)N-O配位錯体 166 |
| (2)O-O配位錯体 168 |
| (3)N-N配位錯体 168 |
| 4 キレート金属錯体のキャリア輸送材料,ホスト材料としての評価 169 |
| 5 3重項材料 170 |
| 6 まとめ 171 |
| 第12章 液晶系材料(半那純一) |
| 1 アモルファス材料と液晶材料 174 |
| 2 液晶性有機半導体 176 |
| 3 材料設計と合成 177 |
| 4 電荷輸送特性 180 |
| 5 有機EL素子への応用 185 |
| 第13章 π共役ポリマー系(大森 裕) |
| 1 π共役ポリマー系EL材料 190 |
| 1.1 可視発光π共役ポリマー190 |
| 1.2 オリゴマー発光材料 195 |
| 1.3 その他のポリマー発光材料 196 |
| 1.4 π共役ポリマーの電気伝導特性 196 |
| 2 π共役ポリマーのEL素子への応用 198 |
| 2.1 ヘテロ構造EL素子への適用 198 |
| 2.2 多色発光素子への適用 200 |
| 3 ポリマーEL材料の今後の展望 201 |
| 第14章 σ共役ポリマー系(鈴木博之) |
| 1 はじめに 205 |
| 2 ポリシラン 207 |
| 2.1 EL発光過程 207 |
| 2.2 極性の影響 207 |
| 2.3 界面欠陥準位の影響 209 |
| 2.4 構造変化の影響 210 |
| 3 シロール系材料 212 |
| 4 まとめ 212 |
| 5 今後の展望 213 |
| 第15章 色素含有ポリマーを用いた有機EL素子(城戸淳二) |
| 1 はじめに 215 |
| 2 色素含有ポリマーの特徴 215 |
| 3 ポリマーホール輸送層を用いた素子 216 |
| 4 ポリマーホール注入層を用いた素子 217 |
| 5 色素含有ポリマー発光層を用いた素子 218 |
| 5.1 積層型素子 218 |
| 5.2 単層型素子 218 |
| 6 マルチカラー化 220 |
| 7 まとめ 222 |
| 第16章 エレクトロケミルミネッセンス(白鳥世明) |
| 1 エレクトロケミルミネッセンス(ECL)について 224 |
| 2 溶液系ECL 225 |
| 3 固体膜系ECL 228 |
| 4 スピンキャスト法によるECL素子 232 |
| 5 交互吸着法によるECL素子 232 |
| 5.1 水溶性ポリマーを用いた交互吸着 232 |
| 5.2 ミセル包括法によるモノマーの交互吸着膜作製 233 |
| 5.3 溶媒系を用いた交互吸着膜の作製 238 |
| 6 まとめ 239 |
| 第17章 白色発光素子(城戸淳二) |
| 1 はじめに 241 |
| 2 低分子系白色素子 241 |
| 2.1 素子構造 241 |
| 2.2 ホールブロック層を用いた素子 242 |
| 2.3 電子輸送性RGB積層型 245 |
| 2.4 ホール輸送層/電子輸送層発光型 248 |
| 2.5 低分子系高効率白色素子 250 |
| 3 ポリマー系白色素子 251 |
| 3.1 色素分散ポリマー発光層を有する素子 251 |
| 3.2 ホール輸送性ポリマー発光層 251 |
| 3.3 電子輸送性ポリマー発光層 252 |
| 3.4 ハイポーラー性ポリマー発光層 254 |
| 4 最後に 256 |
| 第18章 電極および電極界面材料(佐藤佳晴) |
| 1 陽極材料 258 |
| 2 陽極界面層 262 |
| 3 陰極材料 267 |
| 4 陰極界面層 269 |
| 5 まとめ 273 |
| III ディスプレイの開発 |
| 第19章 有機ELディスプレイの駆動法(川島進吾) |
| 1 はじめに 279 |
| 2 電子ディスプレイの分類 279 |
| 3 グラフィック表示電子ディスプレイの駆動方式 280 |
| 4 パッシィブマトリクス駆動とアクティブマトリクス駆動 281 |
| 5 有機ELディスプレイの駆動法 283 |
| 5.1 有機EL素子の等価回路 283 |
| 5.2 スタティック駆動法 285 |
| 5.3 パッシィブマトリクス駆動法 285 |
| 5.4 アクティブマトリクス駆動法 287 |
| 6 まとめ 289 |
| 第20章 モノクロ,エリアカラーディスプレイ(仲田 仁) |
| 1 はじめに 290 |
| 2 陰極のパターニング技術 290 |
| 3 封止技術 292 |
| 4 駆動技術 294 |
| 5 モノクロ,エリアカラーディスプレイ 296 |
| 6 結語 297 |
| 第21章 パッシブ三色独立フルカラーディスプレイ(脇本健夫) |
| 1 はじめに 298 |
| 2 RGB素子の開発 299 |
| 2.1 高発光効率化 299 |
| 2.2 光の干渉を利用した高効率化 300 |
| 3 有機ELの陰極微細加工技術 310 |
| 4 RGB有機材料選択成膜法 310 |
| 5 フルカラーディスプレイ駆動回路 313 |
| 6 フルカラーディスプレイの特性 314 |
| 7 今後の課題 315 |
| 第22章 フルカラー有機ELディスプレイの要素技術(細川地潮,楠本 正) |
| 1 はじめに 318 |
| 2 高性能の青色発光素子 319 |
| 3 純青,黄色,橙色,白色発光素子への展開 321 |
| (1)純青発光素子 321 |
| (2)黄色発光素子 321 |
| (3)橙色発光素子 322 |
| (4)白色発光素子 322 |
| 4 フルカラーディスプレイの高精細化技術 322 |
| 4.1 発光画素,陰極の高精細化 322 |
| 4.2 多色塗り分け 324 |
| 4.3 透明電極の高精細化 325 |
| 4.4 色変換層の高精細化 326 |
| 5 色変換法有機ELフルカラーディスプレイの性能および課題 327 |
| 第23章 白色発光有機EL素子を用いたカラーディスプレイの開発(井上鉄司) |
| 1 はじめに 330 |
| 2 カラー化方式について 331 |
| 3 白色発光素子の開発 333 |
| 4 カラーフィルタを用いた多色化 343 |
| 5 今後の展開 344 |
| 第24章 アクティブ3色独立フルカラーディスプレイ 古宮直明,山田 努 |
| 1 ディスプレイの構造・プロセス 345 |
| 2 ディスプレイの特性 346 |
| 3 ディスプレイの消費電力 348 |
| (1)輝度-消費電力 349 |
| (2)カラーバランス 350 |
| (3)開口率 350 |
| (4)パネルサイズ・発光面積 350 |
| (5)LCDとの比較 350 |
| 4 今後の課題 351 |
| (1)均一な画像の実現 352 |
| (2)3色独立方式のプロセスの課題 352 |
| 第25章 インクジェット方式ポリマーフルカラーディスプレイ(宮下 悟) |
| 1 フルカラーディスプレイへの課題 354 |
| 2 インクジェットプリンティングについて 354 |
| 2.1 プリンタ技術の最新状況 354 |
| 2.2 インクジェットの産業応用 355 |
| 3 インクジェットによる発光ポリマーのパターニング 356 |
| 3.1 パターニングの要素技術 356 |
| 3.2 PPV前駆体のパターニング 359 |
| 3.3 ポリフルオレンのパターニング 360 |
| 4 アクティブマトリクス駆動ディスプレイの特性 363 |
| 4.1 低温プロセスポリシリコンTFT 363 |
| 4.2 アナログ駆動方式 364 |
| 4.3.1 デジタル駆動方式 365 |
| 4.3.2 時分割階調 367 |
| 5 有機ELディスプレイの今後 368 |
| VI 有機EL素子作製法、ディスプレイ製造 |
| 第26章 実験室レベルでの素子作製法および評価方法(森 竜雄) |
| 1 はじめに 373 |
| 2 有機EL素子の作成の流れ 373 |
| 3 ITO基板と前処理 377 |
| 3.1 ITO基板 377 |
| 3.2 基板洗浄 377 |
| 3.3 UVオゾン処理(プラズマ表面処理) 378 |
| 4 有機EL素子の作成 378 |
| 4.1 初期型(有機層の作成のみ) 379 |
| 4.2 学生実験用(初期型) 380 |
| 4.3 有機槽・金属槽分離型 382 |
| 4.4 有機蒸着・金属蒸着一体型 384 |
| 5 素子の封止 386 |
| 6 素子測定系 387 |
| 6.1 電流 電圧 輝度特性 387 |
| 6.2 電界発光スペクトル測定 388 |
| 6.3 可視紫外吸収スペクトル測定 389 |
| 6.4 けい光スペクトル測定 389 |
| 6.5 けい光量子効率の測定 389 |
| 6.6 酸化電位・還元電位の測定 390 |
| 7 学生実験からみた有機EL素子 391 |
| 8 おわりに 392 |
| 第27章 真空蒸着連続成膜装置(柳 雄二) |
| 1 はじめに 394 |
| 2 有機EL素子の構造と製造工程 394 |
| 3 連続製造装置 395 |
| 3.1 インライン方式 395 |
| 3.2 クラスター方式 395 |
| 4 基板前処理工程 397 |
| 5 成膜工程 397 |
| 5.1 成膜室の数 397 |
| 5.2 マスクおよび基板の位置決め 397 |
| 5.3 マスク交換機構 397 |
| 5.4 有機発光層の蒸発源 398 |
| 5.5 金属電極の蒸発源 398 |
| 5.6 保護膜 399 |
| 6 封止工程 399 |
| 7 おわりに 400 |
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