2021 年度研究成果報告書

三重項励起準位制御に立脚した複合分子システムの構築と次世代有機デバイスの実現

研究課題

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研究課題/領域番号	19H02790
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分35030:有機機能材料関連
研究機関	九州大学
研究代表者	儘田正史九州大学, 工学研究院, 助教 (60625854)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	有機EL / OLED / TADF / 逆項間交差 / 近赤外
研究成果の概要	本研究では、三重項励起準位に関連した励起子過程の学理を深化させ高効率有機デバイスを実現することを目的とした。励起準位を高度に制御した熱活性化遅延蛍光(TADF)やそのホスト材料および蛍光材料を創出し、高効率な有機発光ダイオード(OLED)まで実証した。材料安定性を向上させる分子設計指針を導出し、安定な構造を用いて高い励起準位をもつ青色TADF材料を創出することで、高色純度の青色OLEDの開発に成功した。一方、高い量子収率を示す近赤外発光材料を開発し、TADF材料と組み合わせることで、高効率近赤外OLEDも実現した。
自由記述の分野	有機機能材料
研究成果の学術的意義や社会的意義	青色OLEDにおいて、三重項励起子が強く関与するりん光やTADFの実用化が遅れている原因は素子耐久性の低さにあるが、本研究において分子の安定性や励起子過程が素子耐久性に与える影響について多くの知見が得られたことは、さらなる特性向上に寄与する。一方、近赤外発光デバイスは通信やセンシング用途などを中心として産業的な需要が非常に高く、高い発光効率を示す有機材料を創出できたことは、近赤外OLEDの開発を促進し、有機デバイスの特徴を活かした新たなアプリケーションの開拓につながると期待される。