塗布型有機EL素子の簡素化・高効率化を両立する多機能性分子システムの創出

• 研究課題/領域番号: 15H06470
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: デバイス関連化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 相澤 直矢 九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 特任助教 (60754918)
• 研究期間 (年度): 2015-08-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 有機EL / 塗布 / 励起子 / エネルギー移動 / デンドリマー

研究成果の概要

本研究では、三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差を示す熱活性化遅延蛍光（Thermally Activated Delayed Fluorescence, TADF）分子から蛍光分子へのスピン選択的な一重項励起エネルギー移動を可能とする分子システムの創出を目的とした。そのために、デンドリマーをモチーフとした分子構造制御により、TADF分子と蛍光分子間の距離をnmオーダーで制御し、一重項励起エネルギー移動の許容と三重項励起エネルギー移動の抑制に成功した。さらに、提案した分子システムが、塗布型有機ELの外部量子効率の向上に有効であることを示した。

研究成果

• [国際共同研究] Georgia Institute of Technology/University of California, Santa Barbara/Eindhoven University of Technology(米国)
• [国際共同研究] Georgia Institute of Technology(米国)
• [雑誌論文] Tunable Full-Color Electroluminescence from All-Organic Optical Upconversion Devices by Near-Infrared Sensing (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Tachibana, Naoya Aizawa, Yu Hidaka, and Takuma Yasuda
  • 雑誌名: ACS Photonics 巻: 4 号: 2 ページ: 223-227
  • DOI: 10.1021/acsphotonics.6b00964
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Solution-based electrical doping of semiconducting polymer films over a limited depth (2017)
  • 著者名/発表者名: Vladimir A Kolesov, Canek Fuentes-Hernandez, Wen-Fang Chou, Naoya Aizawa, Felipe A Larrain, Ming Wang, Alberto Perrotta, Sangmoo Choi, Samuel Graham, Guillermo C Bazan, Thuc-Quyen Nguyen, Seth R Marder, Bernard Kippelen
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 16 号: 4 ページ: 474-478
  • DOI: 10.1038/nmat4818
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Versatile Molecular Functionalization for Inhibiting Concentration Quenching of Thermally Activated Delayed Fluorescence (2017)
  • 著者名/発表者名: Jiyoung Lee, Naoya Aizawa, Masaki Numata, Chihaya Adachi, and Takuma Yasuda
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 29 号: 4 ページ: 1604856-1604856
  • DOI: 10.1002/adma.201604856
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aggregation-Induced Delayed Fluorescence from Phenothiazine-Containing Donor-Acceptor Molecules for High-Efficiency Non-Doped Organic Light-Emitting Diodes (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoya Aizawa, Chao-Jen Tsou, In Seob Park, and Takuma Yasuda
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 49 号: 1 ページ: 197-202
  • DOI: 10.1038/pj.2016.82
  • NAID: 40021031377
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design of Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Organic Light-Emitting Diodes (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoya Aizawa, In Seob Park, Takuma Yasuda
  • 雑誌名: AAPPS Bulletin 巻: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simultaneous cross-linking and p-doping of a polymeric semiconductor film by immersion into a phosphomolybdic acid solution for use in organic solar cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoya Aizawa, Canek Fuentes-Hernandez, Vladimir A Kolesov, Talha M Khan, Junji Kido, Bernard Kippelen
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 52 号: 19 ページ: 3825-3827
  • DOI: 10.1039/c6cc01022a
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Versatile Molecular Functionalization for Inhibiting Concentration Quenching of Thermally Activated Delayed Fluorescence (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoya Aizawa, Jiyoung Lee, Takuma Yasuda
  • 学会等名: The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center
  • 年月日: 2016-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] Reversible Mechanofluorochromism of Cyanostilbene Derivatives with Donor-Acceptor Electronic Structures (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouhei Isayama, Jun Yun Kim, Naoya Aizawa, Takuma Yasuda
  • 学会等名: The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center
  • 年月日: 2016-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] Full-Color Tunable Organic Upconversion Light-Emitting Devices (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Tachibana, Naoya Aizawa, Yu Hidaka, Takuma Yasuda
  • 学会等名: The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center
  • 年月日: 2016-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] Concentration-Quenching Mechanism of Thermally Activated Delayed Fluorescence from Intramolecular Donor-Acceptor Molecules (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoya Aizawa, Jiyoung Lee, Takuma Yasuda
  • 学会等名: The 8th Asian Conference on Organic Electronics (A-COE 2016)
  • 発表場所: Kihada Hall, Kyoto University
  • 年月日: 2016-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] Concentration-Quenching Mechanism of Thermally Activated Delayed Fluorescence from Intramolecular Donor-Acceptor Molecules (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoya Aizawa, Jiyoung Lee, Takuma Yasuda
  • 学会等名: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2016 (KJF-ICOMEP 2016)
  • 発表場所: ACROS Fukuoka
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] スチルベン骨格を有する新規有機半導体の合成と光学特性および有機EL特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 諌山康平, 相澤直矢, 安田琢麿
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] ドナー・アクセプター型熱活性化遅延蛍光分子の濃度消光機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 相澤直矢, 李ジヨン, 安田琢麿
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-25
• [学会発表] ホウ素クラスター骨格を有する有機半導体分子の特異な発光特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古江龍侑平, パクインソプ, 李ジヨン, 相澤直矢, 安田琢麿
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-25
• [学会発表] 有機光電変換を利用したアップコンバージョン発光デバイスの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橘弘樹, 日高優, 相澤直矢, 安田琢麿
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] High-Efficiency Solution-Processed Organic Light-Emitting Devices with Multilayer Structures (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoya Aizawa
  • 学会等名: International Conference on Smart Systems Engineering 2015
  • 発表場所: Yamagata, Japan
  • 年月日: 2015-10-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Handbook of Organic Light-Emitting Diodes (2016)
  • 著者名/発表者名: Chihaya Adachi, et al.
  • 出版者: Springer
• [備考] 九州大学 安田研究室ホームページ
  • URL: http://www.inamori-frontier.kyushu-u.ac.jp/optoelectronics/
• [備考] 九州大学 稲盛フロンティア研究センター 安田研究室
  • URL: http://www.inamori-frontier.kyushu-u.ac.jp/optoelectronics/
• [備考] 九州大学 稲盛フロンティア研究センター
  • URL: http://inamori-frontier.kyushu-u.ac.jp
• [備考] Researchmap Naoya Aizawa
  • URL: https://researchmap.jp/naoya-aizawa/
• [備考] Google Scholar Naoya Aizawa
  • URL: https://scholar.google.co.jp/citations?user=agrDe20AAAAJ&hl=ja&authuser=1