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希土類錯体を用いた電界発光素子の動作環境下における発光機構解明

Research Project

Project/Area Number 22KJ2428
Project/Area Number (Other) 22J11220 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

宮崎 栞  九州大学, 理学府, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords希土類錯体 / 時間分解分光 / エネルギー移動
Outline of Research at the Start

本研究では、発光性希土類錯体のEL素子への応用に向けた発光機構解明を目的とし、時間分解発光分光測定と過渡吸収分光測定を用いてホストゲスト薄膜の発光機構解明に取り組んだ。
Eu(III)錯体をゲスト分子として用いたホストゲスト薄膜について、従来のEu(III)錯体の発光強度の400倍かつ高効率発光を得ることに成功し、その発光機構の詳細を明らかにした。この結果から、Eu(III)錯体をドープしたホストゲスト薄膜について、ホスト分子の選択指針を提案することに成功した。

Outline of Annual Research Achievements

三価希土類錯体は高色純度発行を示すことから、有機電界発光(EL)素子としての応用が期待されている。有機EL素子への応用に向けた開発が進められている一方、素子状態において理想的な発光効率が得られておらず、その具体的な原因は明らかになっていない。
本研究では、時間分解発光分光法(TR-PL)、時間分解過渡吸収分光法(TAS)を用いて希土類錯体の溶液・薄膜中における発光機構解明に取り組み、有機EL素子への応用を目指している。EL素子の発光層状態であるホストゲスト薄膜に着目し、三価ユウロピウム(Eu(III))錯体をドープしたホストゲスト薄膜を作成し、ホスト分子の適切な選択により高効率・強発光を達成した。この機構をTR-PL、TASにより明らかにした。この成果についてはChemical Scienceに投稿し、公開されている。さらに、Eu(III)錯体単体における詳細な発光機構解明にも取り組んだ。TR-PLとTASを組み合わせることで、これまで明らかになっていなかったEu(III)錯体における配位子からEu(III)へのエネルギー移動の経路とその収率を明らかにした。この成果について、現在査読誌に投稿中である。
さらに、異なる配位子をもつEu(III)錯体におけるエネルギー移動機構、中心金属を変えた希土類錯体における配位子内項間交差機構、についても考察を行っており、この結果の詳細については次年度中に論文として報告する予定である。
またこれまでの研究成果についてFaraday Discussionにてポスター発表を行った。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Highly efficient light harvesting of a Eu(iii) complex in a host-guest film by triplet sensitization2023

    • Author(s)
      Miyazaki Shiori、Goushi Kenichi、Kitagawa Yuichi、Hasegawa Yasuchika、Adachi Chihaya、Miyata Kiyoshi、Onda Ken
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 14 Issue: 25 Pages: 6867-6875

    • DOI

      10.1039/d3sc01817b

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Indication of Intramolecular Triplet?Triplet Annihilation Upconversion in Organic Light‐Emitting Diodes2023

    • Author(s)
      Sasaki Shoma、Goushi Kenichi、Mamada Masashi、Miyazaki Shiori、Miyata Kiyoshi、Onda Ken、Adachi Chihaya
    • Journal Title

      Advanced Optical Materials

      Volume: 12 Issue: 3 Pages: 2301924-2301924

    • DOI

      10.1002/adom.202301924

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Efficient Light Harvesting of Eu(III) Complex in a Host-Guest Film by Triplet Sensitization2022

    • Author(s)
      Shiori Miyazaki ,Kenichi Goushi ,Yuichi Kitagawa ,Yasuchika Hasegawa ,Chihaya Adachi ,Kiyoshi Miyata, Ken Onda
    • Journal Title

      ChemRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.26434/chemrxiv-2022-qpcfh

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] Achievement of highly efficient and strong photoluminescence of Eu(III) complex in a host-guest film by triplet sensitization2023

    • Author(s)
      Shiori Miyazaki, Kiyoshi Miyata, Kenichi Goushi, Yuichi Kitagawa, Yasuchika Hasegawa, Chihaya Adachi, Ken Onda
    • Organizer
      Faraday Discussion
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly Efficient and Strong Photoluminescence of an Eu(III) Complex in a Host-guest film by Triplet Sensitization2023

    • Author(s)
      Shiori Miyazaki, Kiyoshi Miyata, Kenichi Goushi, Yuichi Kitagawa, Yasuchika Hasegawa, Chihaya Adachi, Ken Onda
    • Organizer
      ICP 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EL素子応用に向けたEu(III)錯体ドープ薄膜の発光機構の実時間解析2023

    • Author(s)
      宮崎栞, 宮田潔志,合志憲一, 北川裕一, 長谷川靖哉,安達千波矢,恩田健
    • Organizer
      有機EL討論会 第37回例会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ホスト-ゲスト三重項増感を利用した Eu(III)錯体薄膜の高効率発光2022

    • Author(s)
      宮崎栞, 宮田潔志, 北川裕一, 合志憲一, 安達千波矢, 長谷川靖哉, 恩田健
    • Organizer
      第38回希土類討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Time-resolved spectroscopic study on emission mechanism in Eu(III)-complex-doped films for OLED applications2022

    • Author(s)
      Shiori Miyazaki, Kiyoshi Miyata, Kenichi Goushi, Yuichi Kitagawa, Yasuchika Hasegawa, Chihaya Adachi, Ken Onda
    • Organizer
      ICSM 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

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