2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of efficient organic long persistent luminescence system based on charge trapping mechanism
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18H02049
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
嘉部 量太 沖縄科学技術大学院大学, 有機光エレクトロニクスユニット, 准教授 (00726490)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 有機蓄光 / 電荷分離 / 電荷移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
蓄光材料は光エネルギーを蓄積し、長時間発光する。特に有機蓄光は既存の無機蓄光に比べ柔軟性や持続可能性の点で利点がある。
有機蓄光は電子ドナー材料と電子アクセプター材料から構成され、発光は光誘起電荷分離、電荷蓄積、電荷再結合発光の3つの課程から構成される。
電子ドナーと電子アクセプターの混合物からの電荷再結合発光は、有機ELにおいても利用されており、発光メカニズムの類似性からも有機ELからの蓄光発光が示唆された。そこで発光層が通常よりも厚く、ドナー濃度の低い有機ELを作成した結果、電流励起においても光励起同様の蓄光発光が観測され、有機蓄光における電荷再結合発光の重要性を実証した。
電子ドナー材料のラジカルカチオンと電子アクセプター材料のラジカルアニオンとして蓄積された電荷は、室温で徐々に再結合し、蓄光となる。この再結合課程は熱によって加速することができるため、熱ルミネッセンスとして取り出すことが可能となる。有機蓄光システムの熱ルミネッセンス測定を行った結果、温度領域が無機蓄光よりも低く、室温で蓄積される電荷が少ないことが確認された。
また、蓄積した電荷は、熱だけでなく、ラジカルアニオンまたはカチオンに相応する近赤外光を照射することで再結合が促進され、取り出すことが可能となる。電荷トラップ材料を添加することで、電荷の保持時間は1週間を超え、光刺激発光または輝尽性発光と呼ばれる現象を有機物で初めて実現した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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