2023 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Electric Field Responsive Organic Circularly Polarized Light Emitting Diode (ECP-OLED)
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21K18940
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
今井 喜胤 近畿大学, 理工学部, 教授 (80388496)
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2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 円偏光発光 / 磁気円偏光発光 / CPL / MCPL / 液晶 / スイッチング / 円偏光電界発光 / CP-OLED |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、アキラルあるいは光学不活性な有機発光体から外部電場・磁場による円偏光発光(CPL)の発生あるいは左右性の制御が可能であることを実証することにある。有機化学の常識からすれば、左右一組の円偏光発光ダイオード（CP-OLED）を実現するにはR・S対のCPL分子材料とその原料を必要とする。
そこで、化学的不斉源を持たないアキラルあるいは光学不活性な発光体から、外部電場あるいは外部磁場によりCPL発光が可能になれば、不斉合成や光学分割などの操作が不要になり、CPL材料設計の自由度が格段に広がる。工業的視点からも、革新的手法に繋がる。
本研究では、光学不活性なイリジウム錯体を発光材料として用い、RGBYフルカラー有機発光ダイオードを開発した。また、この有機発光ダイオードに対して外部から磁力を加えることによって、フルカラーの円偏光を発生させることに成功した。さらに、磁力の方向を変えることで円偏光の回転方向を制御する、つまり、単一の分子から右回転円偏光と左回転円偏光の両方を選択的に取り出すことに成功しました。本研究成果により、室温かつ永久磁石による磁場下に有機発光ダイオードを設置するだけで、RGBYフルカラー円偏光を発生させることが可能となった。
さらに、平面性の高い光学活性なペリレンジイミド発光体を、液晶4-Cyano-4'-pentylbiphenyl(5CB)を用いて液晶デバイスを作成した。CPLスペクトルを液晶デバイス状態で、電場0Vで測定したところ、CPLを観測することに成功した。興味深いことに、電場30Vで測定したところ、CPLの回転方向の反転に成功した。さらに、電場を0Vに戻すと、元のCPLが確認され、電場の有無によるCPLのスイッチングに成功した。
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