2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of effective white-luminescent materials by control of ordered structure of luminogen aggregates
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18K05265
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
堤 治 立命館大学, 生命科学部, 教授 (00313370)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久野 恭平 立命館大学, 生命科学部, 助教 (30822845)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 発光 / 液晶 / 高分子 / 凝集誘起発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，高効率白色発光材料の創製を目標とする。研究代表者はすでに，単一化合物のみで白色発光を示す液晶性高分子の開発に成功している。この材料においては，発光団の凝集構造が発光特性に強く影響しており，発光団が適度な秩序度をもって異方的に配向することが白色発光の鍵となっている。本研究は，種々の秩序度で発光団が凝集する発光性高分子液晶を合成し，白色発光のメカニズムの解明および発光団の凝集体における秩序－無秩序のバランスが発光特性に与える影響の検討を行い，発光材料の設計における新しい指導原理を確立することを目的とする。また，この指導原理に基づいて，高効率白色発光材料の創製を行う。「分子設計」と「分子凝集構造設計」の双方による材料設計によって発光色制御と発光効率向上を実現する点が特色であり，高効率白色発光材料の開発は両方の設計を行うことではじめて可能となる。2018年度は，いろいろな構造の低分子化合物を用いて白色発光を発現する条件を系統的に検討した。その結果，白色発光を示すためには，芳香環に直結したエチニル基をもつことおよび液晶配向状態をとらせることが重要であることが分かった。また，白色発光現象を示す材料の熱化学的安定性や光化学的安定性についても評価し，白色発光現象に対する影響を考察した。その結果，現在開発中の白色発光材料は十分な熱化学的および光化学的安定性を有しており，熱分解や光化学反応は白色発光現象に影響しないことを確認した。
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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
本研究は，白色発光現象のメカニズムの解明を第一の目的としている。特に，「分子設計」と「分子凝集構造設計」の双方による材料設計によって発光色制御と発光効率向上を実現する点が本研究の特色である。
2018年度においては，研究実績の概要で述べたように，「分子構造」と「分子凝集構造」が発光現象に与える影響を考察した。分子構造や分子凝集構造に対して，正確な情報を得ることが可能な低分子化合物を用いて発光挙動観察を行い，分子構造・分子凝集構造と発光挙動の相関に対する知見を得ることができた。進捗状況として，3年間の研究期間における研究内容の1/3は十分に達成していると考えることができ，研究は概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に従って，
① メカニズムの解明，秩序－無秩序のバランスが発光特性に与える影響の検討
② 単一化合物のみで高発光量子収率で白色発光を示す新材料の創製
を引き続き行う。具体的には，①に関しては2018年度に合成した化合物の光物理挙動をより詳細に調べて，分子構造・分子凝集構造と発光特性（スペクトル，量子収率，発光寿命など）の相関をさらに明らかにしていき，白色発光材料の材料設計指針を確立する。また，高分子液晶についても同じ指針で設計できるかを検討する。②については，強いAIE効果が期待できる主鎖型高分子液晶を合成し，白色発光の高効率化を目指す。
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| Causes of Carryover |
効率的な予算執行を心がけた結果，物品費を想定より抑えることができたため。
2019年度も効率的な予算執行を心がけながら，得られた研究成果の発信をより強化すべく，特に論文投稿費や研究発表旅費として申請時の使用計画よりも多めに執行する予定である。
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