| 研究課題/領域番号 |
22K14592
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
伊澤 誠一郎 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60779809)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 有機半導体界面 / スピン反転 / 光機能 / 有機半導体 / 界面 / スピン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
励起状態のスピン多重度の制御は、有機光エレクトロニクスの効率を左右する最重要課題である。本研究では、有機半導体の界面で起こる電荷分離、再結合を経由した励起状態のスピン反転機構を利用して、新たな光機能の実現や有機光デバイスの高効率化を目指す。まずこの界面でのスピン反転機構を利用した光アップコンバージョン（光の高エネルギー変換）について、そのスピン反転のダイナミクスを明らかにすることで、その効率向上や新たな波長域での光変換の実現を目指す。さらにこの界面でのスピン反転をデバイス内でも起こすことにより、超低駆動電圧化など従来の性能を凌駕する有機ELデバイスの開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
励起状態のスピン多重度の制御は、有機光エレクトロニクスの効率を左右する最重要課題である。本研究では、有機半導体の界面での励起状態のスピン反転機構を利用して、新たな光機能の実現や有機光デバイスの高効率化を目指す。そこで界面での電荷移動状態からのエネルギー移動と三重項―三重項消滅を用いたアップコンバージョンで発光に至る有機ELの系において、界面構造を制御することによって、1.5 V以下でスマートフォンディスプレイ程度の発光輝度である100 cd/m2に到達できる超低電圧発光が可能な有機ＥＬ素子を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ディスプレイの消費電力は電流と電圧の掛け算で表されるため、有機ＥＬの発光電圧を低減することはディスプレイの省エネルギー化につながる可能性がある。また本有機ＥＬは非発光性の三重項励起子から発光にいたるため、75%の割合で生成する三重項励起子の有効活用につながる。また本有機ＥＬデバイスの効率を左右する界面での励起状態のエネルギー移動過程を制御できたことは、今後、ドナー／アクセプター界面を使った新たな有機光エレクトロニクスデバイスや光機能の開発につながると考えられる。
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