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光学測定による新規熱活性化遅延蛍光材料薄膜の光物性に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15J12038
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

丹羽 顕嗣  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords有機EL / 熱活性化遅延蛍光材料 / 光物性 / 熱活性化遅延蛍光 / 有機EL / 有機発光材料
Outline of Annual Research Achievements

フルカラーディスプレイや白色光照明を実現するためには、青、緑、赤色の発光材料が必要であり、それらの光物性を評価、比較することは重要である。これまでに、緑色発光を示す熱活性化遅延蛍光(TADF)材料である4CzIPNについて発光特性の温度依存性を調べ、励起状態の緩和過程に高次の三重項励起状態(Tn)が重要な役割を果たすことを示した。
当該年度は、当初の研究の目的に従って、緑色発光を示す4CzIPNだけでなく、赤色発光、青色発光を示すcarbazolyl dicyanobenzene系TADF材料(4CzTPN、2CzPN)の発光特性を調べ、励起状態構造の違いについて明らかにした。4CzTPN薄膜、2CzPN薄膜における発光緩和速度の温度依存性は、最低一重項励起状態(S1)と最低三重項励起状態(T1)と基底状態(S0)を考慮した3準位モデルでは説明できず、S1とT1の間に位置するTnを考慮した4準位モデルにより矛盾なく説明できることが分かった。緩和速度の温度依存性に、4準位モデルによる速度方程式から導いた解をfittingすることで、S1-T1間、Tn-T1間のエネルギーギャップ(ΔE{S1-T1}、ΔE{Tn-T1})を求め、4CzIPN、4CzTPN、2CzPNの励起状態構造を決定した。4CzIPNと4CzTPN では蛍光波長は異なるが、S1、T1、Tnの励起状態構造がほとんど同じであることが明らかとなった。2CzPNでは、ΔE{S1-T1}、ΔE{Tn-T1}が4CzIPN、4CzTPNに比べて2倍程度大きいことが分かった。以上より、carbazolyl dicyanobenzene系TADF材料(4CzIPN、4CzTPN、2CzPN)の緩和過程におけるTnの寄与を示すことができ、励起状態構造を明らかにすることができた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Emission properties of thermally activated delayed fluorescence emitters: analysis based on a four level model considering a higher triplet excited state2018

    • Author(s)
      Takashi Kobayashi, Akitsugu Niwa, Shota Haseyama, Kensho Takaki, Takashi Nagase, Kenichi Goushi, Chihaya Adachi, Hiroyoshi Naito
    • Journal Title

      Journal of Photonics for Energy

      Volume: 8 Issue: 03 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jpe.8.032104

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of the Singlet - Triplet Energy Gap in a Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitter by Using a Polar Host Matrix2017

    • Author(s)
      S. Haseyama, A. Niwa, A. T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • Journal Title

      Nanoscale Research Letters

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 268-268

    • DOI

      10.1186/s11671-017-2012-1

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Contributions of a higher triplet excited state to the emission properties of a thermally activated delayed-fluorescence emitter2017

    • Author(s)
      T. Kobayashi, A. Niwa, K. Takaki, S. Haseyama, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • Journal Title

      Physical Review Applied

      Volume: 7 Issue: 3 Pages: 034002-034002

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.7.034002

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photoluminescence in a thermally activated delayed fluorescence emitter for organic light-emitting diodes2016

    • Author(s)
      A. Niwa, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • Journal Title

      Journal of the Imaging Society of Japan

      Volume: 55 Pages: 143-148

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      川手 大輔、丹羽 顕嗣、石井 智也、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
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      石井 智也、丹羽 顕嗣、川手 大輔、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
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      第65回応用物理学会春季学術講演会
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      丹羽顕嗣, 長谷山翔太, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
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      第64回応用物理学会春季学術講演会
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      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-14
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      丹羽 顕嗣、川手 大輔、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
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      有機EL討論会第24回例会
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      丹羽 顕嗣、川手 大輔、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
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      第78回応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Presentation] 熱活性遅延蛍光材料の項間交差速度の評価2017

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      川手 大輔、丹羽 顕嗣、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
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      第78回応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Presentation] 熱活性化遅延蛍光材料における発光ダイナミクス -高次三重項励起状態を考慮した解析-2017

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      小林 隆史、丹羽 顕嗣、高木 絢生、長谷山 翔太、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
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      日本学術振興会第142委員会 有機光エレクトロニクス部会 第77回研究会
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  • [Presentation] 熱活性遅延蛍光材料の項間交差の温度依存性2017

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      川手 大輔、丹羽 顕嗣、石井 智也、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
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      有機EL討論会第25回例会
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  • [Presentation] TADF材料の項間交差速度の温度依存性2017

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      川手 大輔、丹羽 顕嗣、石井 智也、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
    • Organizer
      大阪府立大学21世紀科学研究機構分子エレクトロニックデバイス研究所第19回研究会
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  • [Presentation] カルバゾールジシアノベンゼン系TADF材料の項間交差速度の温度依存性2017

    • Author(s)
      川手 大輔、丹羽 顕嗣、石井 智也、小林 隆史、永瀬 隆、合志 憲一、安達 千波矢、内藤 裕義
    • Organizer
      第28回光物性研究会
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  • [Presentation] Control of the singlet-triplet energy gap in a thermally activated delayed fluorescence emitter by the use of a polar host matrix2016

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      S. Haseyama, A. Niwa, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, and H. Naito
    • Organizer
      12th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center(Kobe. Hyogo)
    • Year and Date
      2016-12-14
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  • [Presentation] Triplet-Triplet Annihilation in Thermally Activated Delayed Fluorescence Doped Thin Films with Low-Doping Concentrations2016

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      A. Niwa, S. Haseyama, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, and H. Naito
    • Organizer
      The 8th Asian Conference on Organic Electronics
    • Place of Presentation
      Kyoto University(Uji, Kyoto)
    • Year and Date
      2016-12-05
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  • [Presentation] 熱活性化遅延蛍光薄膜におけるフェルスター型エネルギー移動に基づく三重項対消滅2016

    • Author(s)
      丹羽顕嗣, 長谷山翔太, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • Organizer
      第27回光物性研究会
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-12-02
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  • [Presentation] 定常発光時のスペクトルシフトに着目した低濃度TADF薄膜における三重項対消滅2016

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      丹羽顕嗣, 長谷山翔太, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
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      有機EL討論会第23回例会
    • Place of Presentation
      富山市民プラザ(富山県富山市)
    • Year and Date
      2016-11-17
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  • [Presentation] 熱活性化遅延蛍光薄膜における三重項対消滅について -発光スペクトルの励起光強度依存性-2016

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      丹羽顕嗣, 長谷山翔太, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
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      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-09-13
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  • [Presentation] Singlet-Triplet Annihilation Process in a Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitter2016

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      A. Niwa, S. Haseyama, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, and H. Naito
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      The 7th international conference on flexible and printed electronics
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      山形大学(山形県米沢市)
    • Year and Date
      2016-09-06
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  • [Presentation] Photoluminescence properties of a thermally activated delayed fluorescence emitter doped in a host matrix containing a polar molecule2016

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      S. Haseyama, A. Niwa, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, and H. Naito
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      Korea-Japan Joint Forum International Conference on Organic Materials for Electronics and Photobnics
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      アクロス福岡(福岡県福岡市)
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      2016-09-04
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  • [Presentation] 熱活性化遅延蛍光材料の塗布膜の光学的特性について2016

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      丹羽顕嗣, 長谷山翔太, 高木絢生, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
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      第11回有機デバイス院生研究会
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      千葉大学(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-07-06
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  • [Presentation] Photoexcitation Intensity Dependence of Triplet Exciton Density for a Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitter by Means of Photoinduced Absorption Spectroscopy2016

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      A. Niwa, S. Haseyama, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, and H. Naito
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      The 7th International Conference on Optical Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
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      Polytechnique Montreal(Montreal, Canada)
    • Year and Date
      2016-06-13
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  • [Presentation] TADF材料の発光特性に及ぼす極性ホスト材料の影響2016

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      長谷山翔太, 丹羽顕嗣, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
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      第117回日本画像学会年次大会
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      東京工業大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-08
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  • [Presentation] スカイブルー発光TADF材料2CzPNにおける光誘導吸収測定2016

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      丹羽顕嗣, 長谷山翔太, 高木絢生, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
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      2016-03-19
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  • [Presentation] 電荷移動励起状態を持つTADF材料における高次三重項励起状態の影響2016

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      長谷山翔太,高木絢生,丹羽顕嗣,小林隆史,永瀬 隆,合志憲一,安達千波矢,内藤裕義
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-19
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  • [Presentation] 熱活性化遅延蛍光材料の励起状態構造について2016

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      丹羽顕嗣, 長谷山翔太, 高木絢生, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
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      第304回電気材料技術懇談会若手研究発表会
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      菱高商事 保健センター(兵庫県伊丹市)
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  • [Presentation] 熱活性化遅延蛍光薄膜の発光特性におけるホストマトリックスの誘電率変化の効果2016

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      長谷山翔太, 丹羽顕嗣, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
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      応用物理学会関西支部平成28年度第2回講演会
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      関西学院大学(兵庫県西宮市)
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  • [Presentation] カルバゾールジシアノベンゼン系TADF材料の発光特性に及ぼす高次の三重項励起状態の影響2015

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      長谷山翔太,高木絢生,丹羽顕嗣,小林隆史,永瀬 隆,合志憲一,安達千波矢,内藤裕義
    • Organizer
      第26回光物性研究会
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      神戸大学百年記念会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-11
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  • [Presentation] カルバゾールジシアノベンゼン系TADF材料の発光特性における高次の三重項励起状態の影響2015

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      長谷山翔太,高木絢生,丹羽顕嗣,小林隆史,永瀬 隆,合志憲一,安達千波矢,内藤裕義
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      有機 EL 討論会第21回例会
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      九州大学伊都キャンパス椎木講堂(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-12
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  • [Presentation] TADF材料のPL特性に及ぼすホスト材料の三重項励起準位の影響2015

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      長谷山翔太,高木絢生,丹羽顕嗣,小林隆史,永瀬 隆,合志憲一,安達千波矢,内藤裕義
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      大阪府立大学21世紀科学研究機構分子エレクトロニックデバイス研究所第17回研究会
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      大阪府立大学学術交流会館(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2015-11-06
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  • [Presentation] TADF薄膜の光誘導吸収温度依存における高次三重項励起状態の影響2015

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      丹羽顕嗣, 高木絢生, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
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      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
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      2015-09-13
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      第76回応用物理学会秋季学術講演会
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      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
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      2015-09-13
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  • [Presentation] ホスト材料の三重項励起準位によるTADF材料のPL特性への影響2015

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      第76回応用物理学会秋季学術講演会
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      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
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      2015-09-13
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      A. Niwa, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
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      13th European Conference of Molecular Electronics
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      University of Strasbourg, Strasbourg, France
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      2015-09-01
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      第299回電気材料技術懇談会若手研究発表会
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      大阪大学中之島センター(大阪府大阪市)
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      2015-07-22
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      千葉大学けやき会館(千葉県千葉市)
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      2015-06-18
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      A. Niwa, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • Organizer
      The 1st International Conference on Advanced Imaging
    • Place of Presentation
      National Center of Science, Tokyo, Japan
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      2015-06-17
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  • [Presentation] Photoinduced absorption study of a thermally activated delayed fluorescence emitter2015

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      A. Niwa, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • Organizer
      11th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials
    • Place of Presentation
      Polytechnique Montreal, Montreal, Canada
    • Year and Date
      2015-05-18
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      http://pe3.pe.osakafu-u.ac.jp/

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      http://pe3.pe.osakafu-u.ac.jp/

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  • [Remarks] 大阪府立大学大学院 工学研究科 電子・数物系専攻 内藤研究室 ホームページ

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      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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