りん光性有機金属元素ブロックを核とするデンドリマー型高分子電子材料の創製

• Project Area: Creation of Element-Block Polymer Materials
• Project/Area Number: 15H00759
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 八木 繁幸 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40275277)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2016: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 元素ブロック / 有機金属錯体 / りん光材料 / デンドリマー / 有機電界発光素子 / ジピリドフェナジン / 有機イリジウム錯体 / 有機半導体

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、有機電子デバイスに資する発光材料の新規設計概念を提唱するために、りん光性有機金属錯体にp型およびn型半導体部位（すなわち、正孔輸送性および電子輸送性部位）を分離して配置した両極型りん光デンドリマーの創出と、その有機電界発光素子（以下、OLED）への応用を目的としている。以下の項目に示すように、平成２８年度は主として、両極型りん光デンドリマーの創出と非ドープ型電界発光素子の高効率化について検討し、以下の成果を得た。
１．ジピリドフェナジン（dppz）－白金(II)－フェニルアセチリド錯体を基盤骨格とする両極型りん光デンドリマーを用いた非ドープ型OLEDについて、その高効率化を目指した素子構造の改良について検討した。正孔輸送層と電子輸送層を発光層の陽極側と陰極側にそれぞれ挿入した素子を設計したところ、各層の直交溶媒を巧みに利用した溶液塗布法によって当該素子を作製することに成功し、キャリアバランスの改善によって外部量子効率を向上させることに成功した。
２．トリスシクロメタル化イリジウム錯体を基盤とし、そのシクロメタル化配位子にカルバゾール系正孔輸送性デンドロンとホスフィンオキシド系電子輸送性デンドロンを導入した両極型りん光デンドリマーの合成に成功した。コア錯体部分がfacial構造の異性体は、正孔輸送性デンドロンと電子輸送性デンドロンが分離して配置されたヤヌス型構造を有することが分子モデリングから明らかとなった。当該デンドリマーを発光層に用い、積層構造を有する非ドープ型素子を溶液塗布法で作製することにも成功し、電圧印加によってコア錯体由来の青色電界発光が得られた。電子輸送性デンドロンをもたない参照デンドリマーを用いた素子との比較から、電子輸送性デンドロンの付与は外部量子効率の向上に寄与することがわかった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] インド化学工業研究評議会－学際的科学技術国立研究所（CSIR-NIIST）(インド)
• [Journal Article] Luminescent Properties of Novel Bis-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Bearing Methoxy-Substituted Dibenzoylmethanate Ligands (2017)
  • Author(s): Naoki Okamura, Miho Miyazaki, Shigeru Ikawa, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Shigeyuki Yagi
  • Journal Title: Mol. Cryst. Liq. Cryst. Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis and Luminescence Properties of Dithieno[3,2-a:2',3'-c]phenazine Derivatives with Electron-donating pi-Conjugated Side-arms at the 2, 5- and 8, 11-Positions (2017)
  • Author(s): Yanjun He, Natsuki Okamoto, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Shigeyuki Yagi
  • Journal Title: J. Jpn. Soc. Colour Mater. Volume: 90 Pages: 51-60
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis and Luminescence Properties of Dibenzo[<i>a</i>,<i>c</i>]phenazine Derivatives Bearing a Series of Electron-Donating π-Conjugated Side-Arms at the 10,13-Positions Novel ICT-Type Red Fluorophores Based on Donor-Acceptor-Donor Structures (2016)
  • Author(s): Yanjun He, Yuichiro Hayashi, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Shigeyuki Yagi
  • Journal Title: Journal of the Japan Society of Colour Material Volume: 89 Issue: 11 Pages: 371-379
  • DOI: 10.4011/shikizai.89.371
  • NAID: 130005240449
  • ISSN: 0010-180X, 1883-2199
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Novel Bis- and Tris-cyclometalated Iridium(III) Complexes Bearing a Benzoyl Group on Each Fluorinated 2-Phenylpyridinate Ligand Aimed at Development of Blue Phosphorescent Materials for OLED (2016)
  • Author(s): Naoki Okamura, Taiyo Nakamura, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Hideki Fujiwara, Shiro Koseki
  • Journal Title: RSC Adv. Volume: 6 Issue: 56 Pages: 51435-51445
  • DOI: 10.1039/c6ra09385j
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ホスフィンスルフィド部位を有する新規りん光性有機イリジウム錯体の合成と発光特性 (2017)
  • Author(s): 河野涼太，岡村奈生己，前田壮志，八木繁幸，林実
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] Development of Phosphorescent Janus-Dendrimer: Organoiridium(III) Complex Bearing Hole- and Electron-Transporting Dendrons (2017)
  • Author(s): Naoki Okamura, Takeshi Maeda, Shigeyuki Yagi
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] 様々な電子供与性側鎖を有するジピリドフェナジン誘導体を用いた光増感一重項酸素発生 (2017)
  • Author(s): 林祐一朗，前田壮志，八木繁幸，榎俊昭，大山陽介，大下浄治，松井康哲，池田浩
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] Synthesis of Dipyridophenazine Derivatives Bearing Electron-donating Side Arms and Their Photosensitization of Singlet Oxygen Generation (2017)
  • Author(s): Yuichiro Hayashi, Takeshi Maeda, Shigeyuki Yagi, Toshiaki Enoki, Yousuke Ooyama, Joji Ohshita, Yasunori Matsui, Hiroshi Ikeda
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] Tuning of Excimer Emission from Phosphorescent Organoplatinum(II) Complexes Aimed at Non-Doped White Organic Light-Emitting Diode (2017)
  • Author(s): Naoki Okamura, Takeshi Maeda, Shigeyuki Yagi
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] Synthesis and Luminescent Properties of Tris-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Bearing Hole- and Electron-Transporting Dendrons (2017)
  • Author(s): Naoki Okamura, Takeshi Maeda, Shigeyuki Yagi
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] Synthesis and Luminescent Properties of Phosphorescent Dipyridophenazine-Platinum(II) Complexes with Hole-Transporting Dendrons on Their Acetylide Ligands (2017)
  • Author(s): Hiroki Matsuura, Takeshi Maeda, Shigeyuki Yagi, Yoshiaki Sakurai
  • Organizer: 日本化学会第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] Development of Ambipolar Phosphorescent Organoiridium(III) Complex Aimed at Non-Doped Organic Light-Emitting Diode (2017)
  • Author(s): Shigeyuki Yagi, Naoki Okamura, Takeshi Maeda
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Polymeric Materials Based on Element-Blocks
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-01-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ジピリドフェナジンを基本骨格とした新規光増感色素の合成と一重項酸素発生能の評価 (2016)
  • Author(s): 林祐一朗，前田壮志，中澄博行，八木繁幸，榎俊昭，大山陽介，大下浄治
  • Organizer: 2016年色材研究発表会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2016-10-13
• [Presentation] ホール輸送部位を導入したアセチリド型配位子を有する新規りん光性ジピリドフェナジン白金錯体の発光特性 (2016)
  • Author(s): 松浦洋樹，前田壮志，中澄博行，八木繁幸，櫻井芳昭
  • Organizer: 2016年色材研究発表会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2016-10-13
• [Presentation] キャリア輸送部位を有する新規りん光性有機イリジウム錯体の創出．発光特性と有機電界発光素子への応用 (2016)
  • Author(s): 八木繁幸，岡村奈生己，前田壮志
  • Organizer: 第65回高分子討論会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-09-14
• [Presentation] Luminescent Properties of Novel Bis-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Bearing Methoxy-Substituted Dibenzoylmethanate Ligands (2016)
  • Author(s): Naoki Okamura, Miho Miyazaki, Shigeru Ikawa, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Shigeyuki Yagi
  • Organizer: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP 2016)
  • Place of Presentation: アクロス福岡（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 2-フェニル-1H-イミダゾ―ル系配位子を有するトリスおよびビスシクロメタル化イリジウム(III)錯体の合成と発光特性 (2016)
  • Author(s): 岡村奈生己，北島加奈子，中村太陽，石黒和弥，前田壮志，中澄博行，藤原秀紀，八木繁幸
  • Organizer: 第28回配位子化合物の光化学討論会
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-08-08
• [Presentation] Luminescent Properties of Tris-cyclometalated Iridium(III) Complexes Based on 2-Phenyl-1H-imidazolate Ligands (2016)
  • Author(s): Kazuya Ishiguro, Naoki Okamura, Yang He, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi
  • Organizer: The 26th IUPAC Symposium on Photochemistry
  • Place of Presentation: 大阪市中央公会堂（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-04-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Highly Efficient Excimer Phosphorescence from Cyclometalated Platinum(II) Complexes with Benzoylated Phenylpyridinate Ligands (2016)
  • Author(s): Naoki Okamura, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi
  • Organizer: The 26th IUPAC Symposium on Photochemistry
  • Place of Presentation: 大阪市中央公会堂（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-04-03
• [Presentation] Rigidochromic Behavior of Novel Bis-cyclometalated Iridium(III) Complexes Based on Ligand-to-Ligand Charge Transfer Transitions (2016)
  • Author(s): Yamato Kitade, Naoki Okamura, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Yasushi Masahiro
  • Organizer: The 26th IUPAC Symposium on Photochemistry
  • Place of Presentation: 大阪市中央公会堂（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-04-03
• [Presentation] Carrier-Transporting Phosphorescent Organoiridium Complexes Aimed at Application to Solution-Processed OLEDs (2016)
  • Author(s): Naoki Okamura, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Yoshiaki Sakurai
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • Year and Date: 2016-03-24
• [Presentation] Development of Phosphorescent Organoiridium Complexes Bearing Carrier-Transporting Moieties Aimed at OLED Applications (2016)
  • Author(s): Naoki Okamura, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, Hiroyuki Nakazumi, Yoshiaki Sakurai
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • Year and Date: 2016-03-24
• [Presentation] カルバゾール部位を導入したアセチリド配位子を有するりん光性ジピリドフェナジン白金(II)錯体の合成と発光特性 (2016)
  • Author(s): 松浦 洋樹、八木 繁幸、前田 壮志、中澄 博行、櫻井 芳昭
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • Year and Date: 2016-03-24
• [Presentation] 新規なジピリドフェナジン誘導体の合成と一重項酸素発生における光増感特性 (2016)
  • Author(s): 林 祐一朗、八木 繁幸、前田 壮志、中澄 博行、榎 俊昭、大山 陽介、大下 浄治
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • Year and Date: 2016-03-24
• [Presentation] 有機電子デバイスを指向した高機能りん光性有機金属錯体の創製 (2016)
  • Author(s): 八木繁幸
  • Organizer: 近畿化学協会ヘテロ原子部会平成27年度第3回懇話会
  • Place of Presentation: 大阪科学技術センター（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-02-10
  • Invited
• [Presentation] 有機EL用りん光性有機金属錯体の開発 (2016)
  • Author(s): 八木繁幸
  • Organizer: 日本真空学会関西支部・日本真空工業会関西支部秋季講演会
  • Place of Presentation: ホテル大阪ベイタワー（大阪府大阪市）
  • Invited
• [Presentation] Carbazole-Appended Phosphorescent Organoplatinum(II) Complexes Aimed at Non-Doped White Organic Light-Emitting Diode (2015)
  • Author(s): Naoki Okamura, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, and Hiroyuki Nakazumi
  • Organizer: 13th International Kyoto Conference on Organic Chemistry (IKCOC-13)
  • Place of Presentation: リーガロイヤルホテル京都（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-11-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] トルキセン骨格を基盤とする有機EL用新規ホール輸送性ホスト材料の合成と特性 (2015)
  • Author(s): 上田俊雄、前田壮志、八木繁幸、中澄博行
  • Organizer: 2015年色材研究発表会
  • Place of Presentation: 千葉工業大学津田沼キャンパス（千葉県習志野市）
  • Year and Date: 2015-10-20
• [Presentation] 種々の2-フェニル-1H-イミダゾール系配位子を有するりん光性トリスシクロメタル化イリジウム(III)錯体の発光特性 (2015)
  • Author(s): 石黒和弥、岡村奈生己、何洋、八木繁幸、前田壮志、中澄博行
  • Organizer: 2015年色材研究発表会
  • Place of Presentation: 千葉工業大学津田沼キャンパス（千葉県習志野市）
  • Year and Date: 2015-10-20
• [Presentation] Phosphorescent Organoiridium Complexes Bearing Carbazole-Based Dendrons for Solution-Processed OLED (2015)
  • Author(s): Ｓｈｉｇｅｙｕｋｉ Ｙａｇｉ
  • Organizer: 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-09-02
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Novel Red Fluorescent Dibenzo[a,c]phenazine Derivatives Bearing π-Based Donor Substituents at the 10,13-Positions (2015)
  • Author(s): Yanjun He, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, and Hiroyuki Nakazumi
  • Organizer: 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Novel Organoplatinum(II) Complex Bearing a Hole-transporting Dendron Showing Extraordinary Excimer-based Electrophosphorescence (2015)
  • Author(s): Naoki Okamura, Shigeyuki Yagi, Takeshi Maeda, and Hiroyuki Nakazumi
  • Organizer: 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Book] 機能性色素の新規合成・実用化動向 (2016)
  • Author(s): 八木繁幸
  • Total Pages: 22
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] 元素ブロック材料の創出と応用展開 (2016)
  • Author(s): 八木繁幸
  • Total Pages: 10
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Remarks] 大阪府立大学大学院工学研究科物質・化学系専攻応用化学分野有機機能化学研究グループ
  • URL: http://www2.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka6/
• [Remarks] 大阪府立大学大学院工学研究科物質・化学系専攻応用化学分野有機機能化学研究グループ
  • URL: http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka6/index.html