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新しい方法による三重項・三重項対消滅の定量的評価とそのメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K18993
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 材料工学およびその関連分野
研究機関大阪府立大学

研究代表者

小林 隆史  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10342784)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード三重項三重項対消滅 / 有機EL素子 / ホスト・ゲスト系 / 有機EL素子 / 有機EL / 三重項対消滅 / 分光
研究成果の概要

本研究では熱活性化遅延蛍光(TADF)材料と呼ばれる新しい有機EL用発光材料において、ロールオフの主要因である三重項・三重項対消滅(TTA)を特徴づける対消滅レート(γ)を決める実験的手法を構築することを目的とした。燐光材料などで用いられてきた過渡発光の測定結果からではTADF材料のγを決定できないため、代わりに定常発光の励起光強度依存性を解析することによりγを決定する方法を構築した。またTADF材料をホスト材料に様々な濃度でドープした薄膜を用意し、本手法を適用した結果、γにドープ濃度依存性がほとんど見られないことなどから、フェルスター機構によるTTAが強く示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機EL素子はTTAなどにより、高輝度駆動時に発光効率が顕著に効率することが知られている。本研究成果は、このTTAの起こりやすさを定量的に評価する手法を与えるものであり、メカニズムの解明を通じた問題の根本的解決に寄与するものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Intersystem crossing rate in thermally activated delayed fluorescence emitters2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, D. Kawate, A. Niwa, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi A

      巻: 217 号: 3

    • DOI

      10.1002/pssa.201900616

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triplet-triplet annihilation in a thermally activated delayed fluorescence emitter lightly doped in a host2018

    • 著者名/発表者名
      Niwa Akitsugu、Haseyama Shota、Kobayashi Takashi、Nagase Takashi、Goushi Kenichi、Adachi Chihaya、Naito Hiroyoshi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 113 号: 8 ページ: 083301-083301

    • DOI

      10.1063/1.5025870

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emission properties of thermally activated delayed fluorescence emitters: analysis based on a four level model considering a higher triplet excited state2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kobayashi, Akitsugu Niwa, Shota Haseyama, Kensho Takaki, Takashi Nagase, Kenichi Goushi, Chihaya Adachi, Hiroyoshi Naito
    • 雑誌名

      Journal of Photonics for Energy

      巻: 8 号: 03 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jpe.8.032104

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 熱活性化遅延蛍光材料の項間交差速度の温度依存性2020

    • 著者名/発表者名
      萱苗淳美, 石井智也, 小林隆史, 永瀬 隆, 中野谷一, 合志憲一,安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カルバゾールジシアノベンゼン系TADF材料の時間分解発光測定2020

    • 著者名/発表者名
      河崎広空, 萱苗淳美, 石井智也, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of the intersystem crossing rate in thermally activated delayed fluorescence emitters2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, D. Kawase, A. Niwa, A. Kayamyo, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 学会等名
      Compound Semiconductor Week 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Internal conversion rate in thermally activated delayed fluorescence emitters based on carbazol dicyanobenzene2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, D. Kawate, A. Niwa, T. Ishii, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 学会等名
      The Seventh International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スカイブルー発光を示す2CzPNの時間分解発光スペクトル2019

    • 著者名/発表者名
      萱苗淳美, 石井智也, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一,安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 熱活性化遅延蛍光材料における三重項‐三重項対消滅評価2019

    • 著者名/発表者名
      石井智也, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スカイブルー発光を示す2CzPNの時間分解発光スペクトル2019

    • 著者名/発表者名
      萱苗淳美, 石井智也, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一,安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      有機EL討論会 第29回例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スカイブルー発光を示すTADF材料の時間分解発光スペクトル2019

    • 著者名/発表者名
      萱苗淳美, 石井智也,小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一,安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      大阪府立大学21世紀科学研究センター 分子エレクトロニックデバイス研究所 第21回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 臭素置換された熱活性化遅延蛍光材料の光物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      石井智也, 川手大輔, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 中野谷一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Triexponential photoluminescence decay due to a higher triplet excited state in a TADF emitter2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ishii, A. Niwa, D. Kawate, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 学会等名
      The 19th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence & 2018 International Conference on the Science and Technology of Emissive Displays and Lighting (EL2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relative permittivity dependence of decay rates in thermally activated delayed fluorescence emitter solutions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ishii, A. Niwa, D. Kawate, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials (EXCON 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoluminescence spectral blueshift due to triplet-triplet annihilation in a thermally activated delayed fluorescence emitter2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, N. Akitsugu, S. Haseyama, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials (EXCON 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱活性化遅延蛍光材料における三重項・三重項対消滅 ―スペクトルシフトに基づく考察―2018

    • 著者名/発表者名
      小林隆史, 丹羽顕嗣, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      有機EL討論会第26回例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱活性化遅延蛍光材料における三重項‐三重項対消滅の定量的解析2018

    • 著者名/発表者名
      石井智也, 丹羽顕嗣, 川手大輔, 小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 四準位モデルに基づく4CzIPNの緩和速度の検討2018

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 石井智也, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 発光緩和過程におけるスカイブルー発光を示す熱活性化遅延蛍光材料の高次の三重項励起状態の寄与2018

    • 著者名/発表者名
      石井智也, 丹羽顕嗣, 川手大輔, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱活性遅延蛍光材料の項間交差速度の評価2017

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱活性化遅延蛍光材料における発光ダイナミクス -高次三重項励起状態を考慮した解析-2017

    • 著者名/発表者名
      小林隆史, 丹羽顕嗣, 高木絢生, 長谷山翔太, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      日本学術振興会第142委員会 有機光エレクトロニクス部会 第77回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱活性遅延蛍光材料の交換交差の温度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 石井智也, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      有機 EL 討論会第 第25回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カルバゾールジシアノベンゼン系TADF材料の交換交差の温度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 石井智也, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第28回光物性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Optical properties of organic semiconductors2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Naito
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      John Wiley & Sons Ltd.
    • ISBN
      9781119506317
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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