| 研究課題/領域番号 |
21H02019
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 京都大学 (2022-2023)
関西学院大学 (2021) |
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研究代表者 |
畠山 琢次 京都大学, 理学研究科, 教授 (90432319)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | OLED / 色純度 / 熱活性化遅延蛍光 / 有機ホウ素化合物 / エネルギー変換効率 / 有機EL / 有機ホウ素 / 多重共鳴効果 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでに，ホウ素と窒素の多重共鳴効果を用いることで，有機発光材料の振電相互作用の抑制と発光スペクトルの狭帯域化に成功している。本研究では，この分子設計の下，青色，緑色，赤色の狭帯域発光材料を開発し，エネルギー変換効率と耐久性を兼ね備えた高色純度のフルカラー有機EL素子（OLED）の実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
これまでにホウ素と窒素の「多重共鳴効果」により，励起一重項状態（S1）と励起三重項状態（T1）のエネルギー差の縮小と励起状態における構造変化の抑制に成功し，色純度に優れた青色発光を示す熱活性化遅延蛍光（TADF）材料の開発に成功している。本研究では，この分子設計の下，分子構造を最適化することで，青色TADF材料の逆項間速度の向上に加えて，緑色・赤色の狭帯域TADF材料を開発した。さらに，合成した発光材料を用いてエネルギー変換効率と色純度に優れたフルカラー有機EL素子（OLED）の開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
OLEDは，ディスプレイ分野での実用化が進んでいるが，エネルギー変換効率に課題を残しており，高効率なTADF材料の開発が盛んに行われている。一般的なTADF材料は幅広な発光スペクトルを示すという欠点があるが，本研究で開発した青色・緑色・赤色TADF材料は，20~40 nm程度の狭帯域発光を示すことから，ディスプレイ応用において光学フィルターにより余分なスペクトル領域をカットする必要がなくなり，エネルギー変換効率の大幅な向上，それに伴う消費電力の抑制が可能となる。これに加えて，最大輝度の向上や高精彩化も可能となり，社会的に大きな波及効果が期待できる。
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