2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Highly Phosphorescent Organometallic Complexes Based on Precise Control of Excimer Emission
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16H04194
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
八木 繁幸 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40275277)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 有機金属錯体 / りん光 / エキシマー / 有機EL / 有機エレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、りん光性有機白金錯体のエキシマー発光について、その発現メカニズムの解明と制御方法の確立を目指している。平成２８年度は、高効率エキシマー発光を与える錯体の基本骨格の探索と、エキシマー発光に関する機能－構造相関の解明、さらには、エキシマー発光を利用した有機電界発光素子の作製について検討を行い、以下の研究成果を得た。
（１）2-フェニルピリジナートをシクロメタル化配位子とするヘテロレプティック型白金錯体の5’位にアセチル基やベンゾイル基を導入することで、ポリ(メタクリル酸メチル)（PMMA）薄膜中で顕著なエキシマー発光が得られ、特にアセチル基を導入した場合、PMMA薄膜中での発光量子収率は0.55と比較的高い値が得られた。また、正孔輸送性デンドロン構造をシクロメタル化配位子に導入した有機白金錯体についてもエキシマー発光が著しく促進されることを見出し、当該錯体を用いて非ドープ型電界発光素子の作製に成功した。
（２）結晶状態で顕著なエキシマー発光を示す有機白金錯体について単結晶を作製し、そのX線結晶構造解析を行ったところ、錯体2分子が逆平行型配向でスタッキングすることを明らかにした。この結晶構造をもとにした密度汎関数理論（DFT）計算から三重項励起状態の構造最適化を行ったところ、Pt-Pt間の相互作用が確認され、エキシマー発光の発現には2分子の有機白金錯体間におけるPt-Pt相互作用が必須であることが示唆された。
（３）顕著なエキシマー発光を与える青色りん光性有機白金錯体を発光材料に用いて、有機電界発光素子を作製した。発光材料のドープ濃度を変化させることで、モノマー発光に近いスカイブルー色からエキシマー発光が優勢なオレンジ色まで電界発光の色調を調節することができ、特に、白色電界発光を得ることにも成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究開始当初に設計した研究項目に従って、高効率エキシマー発光を示す有機白金錯体の探索ははほぼ予定通り進んでおり、これら錯体を発光材料に用いた電界発光素子の作製と評価も進んでいる。また、X線結晶構造解析をもとにしたDFT計算から、エキシマー発光の発現に関する機能－構造相関も明らかになりつつある。以上の成果を考慮すると、研究はおおむね計画通りに順調に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述の平成２８年度の研究結果を踏まえて、りん光性有機白金錯体のエキシマー発光の構造化学的支配因子について、実験化学および理論化学の両側面から検討を継続する。有機電界発光素子の作製については、量子効率の向上に向けて二重発光層型素子などの積層型素子の作製を検討し、国際共同研究による研究協力も得ながら重点的に推進する。デンドロンを付与したエキシマー発光性有機白金錯体については、非ドープ型素子の作製について検討する。平成２９年度の研究計画として設定した項目については、二量化によるエキシマー発光性有機白金錯体の創製と特性評価を中心に進める。研究に遅延が生じる場合には、研究協力者（大学院生）の増員を行い、促進を図る。
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