新しい有機デバイスの作製技術としての静電塗布法(有機ナノ材料・構造制御,デバイス応用,一般)
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概要
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本論文では、有機EL (Electroluminescence)や有機薄膜太陽電池などの薄膜型有機デバイスへの応用を目指した成膜技術である静電塗布法について概説する。一般的に、静電塗布法では成膜条件を最適化しないと、数10nm〜数μm程度の微細な構造体が形成されることが多く、数10nm程度の薄厚が要求される薄膜型の有機デバイスへの適用が困難な場合が多い。この課題に対して、有機材料を溶解する通常の溶媒の他に比誘電率の高い追加溶媒を添加するという手法を用いることで、有機薄膜の表面平坦性をナノメートルオーダーまで改善できる。例えば、有機EL用の緑色で高効率な発光を示すF8BT (poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-1,4-benzo-(2,1,3)-thiadiazole)に対して、主溶媒THF(tetrahydrofurane)、追加溶媒DMSO(dimethyl sulfoxide)を用いることで、表面粗さが1桁以上も改善できる。また、F8BTの表面平坦性を改善することでスピンコート法と同程度の高い素子特性も実現できる。有機薄膜太陽電池では、代表的な材料であるP3HT (poly(3-hexylthiophene)とPCBM ((6,6)-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)の混合膜を用いた。これらの材料では主溶媒o-DCB (o-dichlorobenzene)に対して、acetoneやacetonitrileなどの比誘電率が高い追加溶媒が素子特性の向上には適していることを実証してきた。本論文では、追加する有機溶媒の選定基準や本手法を利用した高効率な有機ELや有機薄膜太陽電池を概説する。
- 2012-07-12
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