| 研究課題/領域番号 |
21K18940
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
今井 喜胤 近畿大学, 理工学部, 教授 (80388496)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 円偏光発光 / 磁気円偏光発光 / 円偏光電界発光 / 電場応答円偏光発光 / CPL / MCPL / CPEL / ECPL / 円偏光発光ダイオード / キラル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、キラル（光学活性）な有機発光体を用いた円偏光発光ダイオード（CP-OLED）の研究が活発に行われているものの、鏡写しの2種類のキラルな原料を必要とする。そこで、化学的不斉源を持たないアキラル（光学不活性）な発光体あるいは一方のキラリティーを有する発光体から、外部磁場および外部電場により、左右両回転の円偏光発光(CPL)発生を可能にする新しいCP-OLEDの開発を行う。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、有機発光体からフレミングの左手則に従って外部電場による円偏光発光(CPL)の発生と左右性の制御が可能であることを実証することにある。近年、キラル（光学活性）な有機発光体を用いた円偏光発光ダイオード（CP-OLED）の研究が活発に行われているものの、有機化学の常識からすれば、左右一組の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な発光体から、外部電場、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。
さらには、外部電場、外部磁場の有無により発光体の配向を制御し、それにより、CPLのON-OFFなどの機能性発現を試みる。
本研究では、光学活性なペリレンジイミド発光体の合成に成功し、溶液状態、高分子フィルム状態で円偏光発光測定を行ったところ、高分子フィルム状態でCPLを観測した。このペリレンジイミド発光体を液晶中にドーピングし、円偏光発光の測定を行った。その結果、電場印加で、円偏光発光が消失し、このぺリレン発光体を用いることにより電場の有無でCPLのスイッチングに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
光学活性なペリレンジイミド発光体の合成に成功し、溶液状態、高分子フィルム状態で円偏光発光測定を行ったところ、高分子フィルム状態で円偏光発光(CPL)を観測した。このペリレンジイミド発光体を液晶中にドーピングし、円偏光発光の測定を行った。その結果、電場印加で、円偏光発光が消失し、このぺリレン発光体を用いることにより電場の有無で円偏光発光のスイッチングに成功した。
さらに、光学不活性なイリジウム錯体4種、IrIII(piq)3、IrIII(ppy)3、IrIII(F2-ppy)2(pic)、およびIrIII(BT)2(acac)をそれぞれ発光材料とする、4つの有機発光ダイオードを作製した。また、それらの有機発光ダイオードに外部から磁力を加えながら光を発生させたところ、発光材料が光学不活性であるにもかかわらず、高効率にRGBYフルカラーの磁気円偏光電界発光(MCPEL)を発生させることに成功した。開発した有機発光ダイオードは、イリジウム錯体の構造と、加える磁力の方向によって、円偏光の回転の方向を制御できることも明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
ペリレンジイミド発光体を液晶中にドーピングし、液晶性円偏光発光材料の開発に成功している。この発光材料は、電場印加で、円偏光発光が消失し、電場の有無で円偏光発光のスイッチングに成功した。今後は、用いる液晶の種類をコントロールすることによって、液晶特性と発光体特性、電場の相乗効果により、電場円偏光発光(ECPL)の発現を目指す。
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