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2017 Fiscal Year Annual Research Report

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 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
Keywords有機EL / 熱活性化遅延蛍光材料 / 光物性
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。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) Remarks (1 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)
      Kobayashi Takashi、Niwa Akitsugu、Haseyama Shota、Takaki Kensho、Nagase Takashi、Goushi Kenichi、Adachi Chihaya、Naito Hiroyoshi
    • Journal Title

      Journal of Photonics for Energy

      Volume: 8 Pages: 032104(10 page)

    • DOI

      10.1117/1.JPE.8.032104

    • 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)
      Haseyama Shota、Niwa Akitsugu、Kobayashi Takashi、Nagase Takashi、Goushi Kenichi、Adachi Chihaya、Naito Hiroyoshi
    • Journal Title

      Nanoscale Research Letters

      Volume: 12 Pages: 268(5 page)

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s11671-017-2012-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 四準位モデルに基づく4CzIPNの緩和速度の検討2018

    • 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65回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 発光緩和過程におけるスカイブルー発光を示す熱活性化遅延蛍光材料の高次の三重項励起状態の寄与2018

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] TADF材料における発光減衰測定 -高次三重項励起準位を考慮した4準位モデルによる解析-2017

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      有機EL討論会第24回例会
  • [Presentation] 4CzIPNにおける緩和速度定数の溶媒極性依存性2017

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 熱活性遅延蛍光材料の項間交差速度の評価2017

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
  • [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

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      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
  • [Presentation] 熱活性遅延蛍光材料の項間交差の温度依存性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
      有機EL討論会第25回例会
  • [Presentation] 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
      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
  • [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
  • [Remarks] 大阪府立大学大学院 工学研究科 電子・数物系専攻 有機半導体工学研究グループ

    • URL

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

URL: 

Published: 2018-12-17  

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