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有機EL素子における光取出し効率向上を目指した究極の分子配向秩序の実現

研究課題

研究課題/領域番号 16K17972
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
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

小簑 剛  九州大学, 分子システムデバイス国際リーダー教育センター, 助教 (20547301)

研究協力者 小谷 正博  学習院大学, 名誉教授
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード分子配向 / 有機EL / 光取り出し効率 / ゲスト-ホスト薄膜 / 熱活性化型遅延蛍光 / 真空蒸着膜 / トランスファーマトリックス / スピンコート薄膜 / 熱活性化遅延蛍光 / 角度依存PL測定 / EL光取出し / 光学解析 / 一次元配向 / ゲスト分子 / 光取出し / ガラス転移 / 有機半導体 / ゲスト-ホスト系薄膜 / EL光取出し効率
研究成果の概要

有機薄膜の中にドープした発光性分子を薄膜表面に対して完全に水平に配向させることに成功した。さらに、その薄膜を有機ELの発光層に応用したところ、素子の内部で生成された光のうち39%を素子外に取り出すことができた。これは、通常の素子で実現し得るELの光取り出し効率と比べて50%以上も高い効率である。完全な水平配向の実現の鍵は、長い棒状の発光性分子を利用したことにある。
さらに、蒸着薄膜のみならず、スピンコート膜における分子配向にも着手した。スピンコート膜の配向形成機構を調査した結果、溶液流動速度が分子配向の支配因子であることを見出した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] High-efficiency electroluminescence and amplified spontaneous emission from a thermally activated delayed fluorescent near-infrared emitter2018

    • 著者名/発表者名
      Kim Dae-Hyeon、D’Aleo Anthony、Chen Xian-Kai、Sandanayaka Atula D. S.、Yao Dandan、Zhao Li、Komino Takeshi、Zaborova Elena、Canard Gabriel、Tsuchiya Youichi、Choi Eunyoung、Wu Jeong Weon、Fages Fr?d?ric、Br?das Jean-Luc、Ribierre Jean-Charles、Adachi Chihaya
    • 雑誌名

      Nature Photonics

      巻: 12 号: 2 ページ: 98-104

    • DOI

      10.1038/s41566-017-0087-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 水平配向性を有するTSBFを用いたノンヘテロ構造型有機発光ダイオード2018

    • 著者名/発表者名
      椎原由宇、小簑剛、合志憲一、 興雄司、安達千波矢
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 46 ページ: 36-40

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced electrical properties and air stability of amorphous organic thin films by engineering film density2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Esaki, Takeshi Komino, Toshinori Matsushima*, and Chihaya Adachi*
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 8 号: 23 ページ: 5891-5897

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b02808

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dipole orientation analysis without optical simulation: application to thermally activated delayed fluorescence emitters doped in host matrix2017

    • 著者名/発表者名
      Komino Takeshi、Oki Yuji、Adachi Chihaya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 8405-8405

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08708-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In-Plane Anisotropic Molecular Orientation of Pentafluorene and Its Application to Linearly Polarized Electroluminescence2017

    • 著者名/発表者名
      Komino Takeshi、Kuwae Hiroyuki、Okada Akiko、Fu Weixin、Mizuno Jun、Ribierre Jean-Charles、Oki Yuji、Adachi Chihaya
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 9 号: 32 ページ: 27054-27061

    • DOI

      10.1021/acsami.7b05570

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Highly Efficient Thermally Activated Delayed Fluorescence from an Excited-State Intramolecular Proton Transfer System2017

    • 著者名/発表者名
      Mamada Masashi、Inada Ko、Komino Takeshi、Potscavage William J.、Nakanotani Hajime、Adachi Chihaya
    • 雑誌名

      ACS Central Science

      巻: 3 号: 7 ページ: 769-777

    • DOI

      10.1021/acscentsci.7b00183

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Organic Light-Emitting Diodes with Horizontally Oriented Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters2017

    • 著者名/発表者名
      Kim, D. H.; Inada, K.; Zhao, L.; Komino, T.; Matsumoto, N.; Ribierre, J. C.; Adachi, C.
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 5 号: 5 ページ: 1216-1223

    • DOI

      10.1039/c6tc04786f

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Blue Organic Light-Emitting Diodes Realizing External Quantum Efficiency over 25% Using Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters2017

    • 著者名/発表者名
      Miwa, T.; Kubo, S.; Shizu, K.; Komino, T.; Adachi, C.; Kaji, H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 284-284

    • DOI

      10.1038/s41598-017-00368-5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 0.6-1.6 THz Band Spectroscopy of Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials2016

    • 著者名/発表者名
      Takeda, H.; Chen, C.; Komino, T.; Yoshioka, H.; Oki, Y.; Adachi, C.
    • 雑誌名

      Opt. Mater. Express

      巻: 6 号: 10 ページ: 3045-3052

    • DOI

      10.1364/ome.6.003045

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Horizontal Molecular Orientation of Light-Emitting Oligofluorenes in Spin-Coated Glassy Organic Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Zhao, L.; Komino, T.; Kim, D. H.; Sazzad, M. H.; Pirat, D.; Mulatier, J. C.; Andraud, C.; Ribierre, J. C.; Adachi, C.
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 号: 48 ページ: 11557-11565

    • DOI

      10.1039/c6tc02861f

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electroluminescence from Completely Horizontally Oriented Dye Molecules2016

    • 著者名/発表者名
      Komino, T.; Sagara, H.; Tanaka, H.; Oki, Y.; Nakamura, N.; Fujimoto, H.; Adachi, C.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 108 号: 24 ページ: 241106-241106

    • DOI

      10.1063/1.4954163

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Control of Molecular Orientation in Guest Emitters used for Organic Light-Emitting Diodes2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Komino and Chihaya Adachi
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機薄膜中の光伝搬及び取出しについて (仮)2018

    • 著者名/発表者名
      小簑剛
    • 学会等名
      豊田理研国際ワークショップ『Organic semiconductors, conductors, and electronics』
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Efficient Organic Light-Emitting Diodes with Completely Oriented Delayed Fluorescent Emitters2017

    • 著者名/発表者名
      Komino, T.; Sagara, Y.; Tanaka, H.; Oki, Y.; Adachi, C.
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics; European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe - EQEC 2017)
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2017-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] THz Absorption Measurement and Calculation of Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials2017

    • 著者名/発表者名
      Takeda, H.; Chen, C.; Komino, T.; Yoshioka, H.; Oki, Y.; Adachi, C.
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics; European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe - EQEC 2017)
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2017-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高平面・縮環構造の熱活性化遅延蛍光材料を導出可能な新規分子設計2017

    • 著者名/発表者名
      儘田 正史; 稲田 工; 小簑 剛; 中野谷 一; 安達 千波矢
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部量子効率25%を超える熱活性化型遅延蛍光材料を用いた青色有機EL素子の開発2017

    • 著者名/発表者名
      久保 勝誠; 三輪 卓也; 志津 功將; 小簑 剛; 安達 千波矢; 梶 弘典
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Highly Efficient Organic Light-Emitting Diodes with Completely Oriented Delayed Fluorescent Emitters2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Komino, Yuta Sagara, Hiroyuki Tanaka, Yuji Oki, Nozomi Nakamura, Hiroshi Fujimoto, and Chihaya Adachi
    • 学会等名
      CLEO Europe-EQEC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スピンコート法によるゲスト分子の面内配向制御2017

    • 著者名/発表者名
      小簑剛,桑江博之,岡田愛姫子,付偉欣,水野潤,Jean-Charles Ribierre,興雄司,安達千波矢
    • 学会等名
      分子科学討論会2017仙台
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 棒状のTADF分子Cis-BOX2における水平配向とその熱的安定性2017

    • 著者名/発表者名
      小簑剛,相良雄太,田中啓之,興雄司,中村望,藤本弘,安達千波矢
    • 学会等名
      第24回有機EL討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光学シミュレーションを用いない角度依存光励起発光解析2017

    • 著者名/発表者名
      小簑剛,興雄司,安達千波矢
    • 学会等名
      第25回有機EL討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The analysis of rotationally accessed electronic transition of TADF molecules2017

    • 著者名/発表者名
      HARUNOBU TAKEDA, TAKESHI KOMINO, HIROAKI YOSHIOKA, YUJI OKI, AND CHIHAYA ADACHI
    • 学会等名
      CLEO Europe-EQEC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高平面・縮環構造の熱活性化遅延蛍光材料を導出可能な新規分子設計2017

    • 著者名/発表者名
      儘田 正史,稲田 工,小簑 剛,中野谷 一,安達 千波矢
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 励起状態分子内プロトン移動による熱活性化遅延蛍光の発現2017

    • 著者名/発表者名
      儘田 正史,稲田 工,小簑 剛,中野谷 一,安達 千波矢
    • 学会等名
      第24回有機EL討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 有機アモルファス膜の高密度化による電気伝導性・大気安定性の向上2017

    • 著者名/発表者名
      江崎 有,小簑 剛,松島 敏則,安達 千波矢
    • 学会等名
      第25回有機EL討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アモルファス性薄膜の高密度化による電気伝導性・大気安定性の向上2017

    • 著者名/発表者名
      江崎 有,小簑 剛,松島 敏則,安達 千波矢
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] High Efficiency Thermally Activated Delayed Fluorescence through an excited-state intramolecular proton transfer2017

    • 著者名/発表者名
      Mamada Masashi、Inada Ko、Komino Takeshi、Potscavage William J.、Nakanotani Hajime、Adachi Chihaya
    • 学会等名
      SPIE International Symposium on Organic Photonics + Electroncis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲスト-ホスト系非晶質薄膜におけるゲスト分子の完全配向2016

    • 著者名/発表者名
      小簑 剛; 相良 雄太; 田中 啓之; 興 雄司; 中村 望; 藤本 弘; 安達 千波矢
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カルバゾールトリアジン連結系発光材料の分子配向および有機 EL 特性2016

    • 著者名/発表者名
      久保 勝誠; 鈴木 克明; 志津 功將; 福島 達也; 小川 紘樹; 金谷 利治; 下赤 卓史; 長谷川 健; 小簑 剛; 安達 千波矢; 梶 弘典
    • 学会等名
      有機EL討論会 第22回例会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 安達千波矢; 藤本弘編,最先端の有機EL―基礎物理・材料化学・デバイス応用と解析技術―2017

    • 著者名/発表者名
      小簑剛
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 最先端の有機EL―基礎物理・材料化学・デバイス応用と解析技術―2017

    • 著者名/発表者名
      小簑剛
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 配向指数の導出方法,コンピュータープログラムおよび装置2017

    • 発明者名
      小簑剛、興雄司、安達千波矢
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-091018
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] ホスト材料, 膜および有機発光素子2017

    • 発明者名
      松島敏則、安達千波矢、シン、サンダヤナカ、ベンシュイク、小簑剛
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-161660
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 有機発光素子2017

    • 発明者名
      松島敏則、安達千波矢、シン、サンダヤナカ、ベンシュイク、小簑剛
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-133129
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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