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2019 年度 実施状況報告書

分子配向構造の精密設計に基づく多彩な白色偏光発光材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 19K21131
配分区分基金
研究機関立命館大学

研究代表者

久野 恭平  立命館大学, 生命科学部, 助教 (30822845)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード偏光発光 / 分子配向 / 液晶 / フィルム / 光学素子
研究実績の概要

本研究は,単一素材かつ一枚のフィルムでありながら,白色偏光発光する新材料の創製を最終目標とする。既存の偏光発光材料は分子構造設計により開発されてきたが,偏光度が極めて低い課題があり,新たな材料設計指針の開拓が急務である。具体的には,(1) 分子配向構造と偏光発光挙動の関係を詳らかにするとともに,(2) 固体状態において高効率な発光を示す分子の合成,(3) 発光機能評価の3項目に焦点を絞り,新たな発光材料を創製することを目的とした。発光特性と偏光特性を機能分離した材料設計においては,優れた発光特性を有する分子を合成するとともに,ナノ・マイクロオーダーの緻密な分子配向構造設計が極めて重要である。すなわち,有機合成的アプローチにより発光特性に優れた分子を合成し,分子配向制御により偏光モードを付与するといった機能分離に基づく材料設計を利用することで,自在な偏光モードを示す革新的な白色偏光発光フィルムの実現が可能であると考えている。これまで,1~3次元にわたる分子配向性フィルムの作製に成功しており,偏光発光を示すことを見出している。そこで本年度は,一般的な有機分子が分散状態で強い発光を示すのとは異なり,固体状態において強い発光を示す凝集有機発光材料の合成に取り組んだ。多種多様な金(I)錯体を合成したところ,固体状態で極めて高い量子収率を示す室温リン光発光材料や液晶状態においても発光を示す材料の合成に成功した。これらの発光の鍵は,金(I)錯体が凝集状態において形成する親近相互作用であることを明らかにした。

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

令和元年9月までに,多彩な分子配向制御技術を利用した分子配向性フィルムの作製について検討を行い,令和2年3月までに,多彩な凝集有機発光材料の合成および偏光発光材料への展開へと取り組んできた。いくつかの結果について論文発表・学会発表を行うとともに,論文発表を行った。したがって,おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

繰り越しにより,令和2年3月までに得た結果の国際会議発表および論文発表を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

令和2年3月までに,本研究において鍵となる凝集誘起発光材料の合成および分子配向制御による偏光発光特性の付与へと展開してきた。令和2年3月までに得た成果のより詳細な検討のために必要な物品を購入するとともに,成果を国際会議および論文にて発表するために次年度予算を執行する予定である。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Highly Efficient Aggregation-Induced Room-Temperature Phosphorescence with Extremely Large Stokes Shift Emitted from Trinuclear Gold(I) Complex Crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Osamu、Tamaru Masakazu、Nakasato Hitoya、Shimai Shingo、Panthai Supattra、Kuroda Yuki、Yamaguchi Kenta、Fujisawa Kaori、Hisano Kyohei
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 ページ: 4606~4606

    • DOI

      10.3390/molecules24244606

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 光が拓く分子配向フィルム・新機能の開拓2019

    • 著者名/発表者名
      久野 恭平
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 68 ページ: 416~417

  • [学会発表] コレステリック液晶における多次元らせん軸配列制御と光機能2019

    • 著者名/発表者名
      久野 恭平
    • 学会等名
      日本学術振興会142委員会合同研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] コレステリック液晶ポリマービーズの一段階合成と光学機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      茂山友樹,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 狭帯域反射特性を示すコレステリック液晶エラストマーの創製と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      湯浅杏子, 木村聖哉, 具教先, 久野恭平, 堤治, 赤松範久, 宍戸厚
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Development of mechano-responsive photonic films composed of cholesteric liquid crystal elastomer.2019

    • 著者名/発表者名
      Ku Kyosun, Seiya Kimura, Kyohei Hisano, Tsutsumi Osamu, Norihisa Akamatsu, Atsushi Shishido
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Liquid Crystal Polymers for the Production of White-Color Emission2019

    • 著者名/発表者名
      Osama Younis, Kyohei Hisano, Osamu Tsutsumi
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Controlled luminescence of Gold (I) N-heterocyclic carbenes (NHC)2019

    • 著者名/発表者名
      Sathyanarayana Arruri, Kyohei Hisano, Ganesan Prabusankar, Osamu Tsutsumi
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Mechano-Optical Behavior of Chiral Liquid-Crystalline Elastomers2019

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tsutsumi, Kyosun Ku, Seiya Kimura, Kyoko Yuasa, Kyohei Hisano
    • 学会等名
      PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal-Size-Controlled Photoluminescence of Au(I) Complexes with High AIE Character2019

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tsutsumi, Yuki Kuroda, Kyohei Hisano, Fuyuki Ito
    • 学会等名
      10th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] White-Color Luminescence Emitted from Liquid-Crystalline AIEgens2019

    • 著者名/発表者名
      Supattra Panthai, Maruoka Yui, Sami H. Alijuzayri, Osama Yousin, Kyohei Hisano, Osamu Tsutsumi
    • 学会等名
      The 29th International Conference on Photochemistry 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] White-Color Luminescence induced by Liquid Crystalline alignment of luminogens2019

    • 著者名/発表者名
      Supattra Panthai, Maruoka Yui, Sami H. Alijuzayri, Osama Yousin, Kyohei Hisano, Osamu Tsutsumi
    • 学会等名
      2019年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] Mechanical responsive cholesteric liquid crystal elastomer showing reversible color change2019

    • 著者名/発表者名
      Ku Kyosun, Seiya Kimura, Kyohei Hisano, Tsutsumi Osamu, Norihisa Akamatsu, Atsushi Shishido
    • 学会等名
      2019年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] コレステリック液晶の光誘導自己組織化による指紋状組織の二次元配列制御2019

    • 著者名/発表者名
      杉山翔平,柳原真樹,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      2019年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] らせん軸が三次元配列制御された単分散コレステリック液晶高分子微粒子の一段階合成2019

    • 著者名/発表者名
      茂山友樹,林聖大,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      2019年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] Controlled luminescence of Gold(I) N-heterocyclic carbene (NHC) coordination polymer2019

    • 著者名/発表者名
      Arruri Sathyanarayana, Kyohei Hisano, Ganesan Prabusankar, and Osamu Tsutsumi
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
  • [学会発表] 液晶性金(I)錯体の発光挙動における親金相互作用の効果2019

    • 著者名/発表者名
      尾崎和久,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
  • [学会発表] 三核金錯体の結晶成長過程における発光挙動変化2019

    • 著者名/発表者名
      黒田由紀,伊藤冬樹,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
  • [学会発表] コレステリック液晶を用いた応力反応型弾性材料の創製2019

    • 著者名/発表者名
      具教先,木村聖哉,久野恭平,赤松範久,宍戸厚,堤治
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
  • [学会発表] 光照射による分子配向規制界面のその場形成と指紋状組織の二次元配列制御2019

    • 著者名/発表者名
      杉山翔平,柳原真樹,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
  • [学会発表] 分散重合を用いたコレステリック液晶微粒子の合成と光機能2019

    • 著者名/発表者名
      茂山友樹,林聖大,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
  • [学会発表] コレステリック液晶エラストマーの多彩な光機能創出と力学挙動制御2019

    • 著者名/発表者名
      久野恭平,杉山翔平,柳原真樹,堤治
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 単分散コレステリック液晶ポリマー微粒子のらせん軸制御と全方位反射特性の解析2019

    • 著者名/発表者名
      久野恭平,茂山友樹,堤治
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] らせん状分子配向構造が緻密に制御されたコレステリック液晶エラストマーの力・光学機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      柳原真樹,具教先,木村聖哉,杉山 翔平, 久野 恭平, 堤 治
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] らせん軸方向が精密制御されたコレステリック液晶ポリマー微粒子の合成とその光学機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      茂山友樹,久野恭平,堤治
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
  • [学会発表] コレステリック液晶エラストマーの多次元らせん軸制御による反射・回折機能と力学刺激応答挙動2019

    • 著者名/発表者名
      柳原真樹,具教先,木村聖哉,杉山 翔平, 久野 恭平, 堤 治
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
  • [学会発表] Liquid Crystals with Helically Twisted Molecular Orientation and Their Potential Photonic Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Hisano
    • 学会等名
      Seminar at IISER (Indian Institute of Science Education and Research), Thiruvananthapuram
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Helical Axis Orientation in Microparticles of Cholesteric Liquid Crystal Polymers for Omni-Directional Reflection Behavior2019

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Hisano
    • 学会等名
      Seminar at IIT (Indian Institute of Technology), Hyderabad
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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