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2023 年度 実績報告書

キラル誘起スピン選択性効果を利用した革新的発光デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21167
研究機関茨城大学

研究代表者

西川 浩之  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (40264585)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
キーワード円偏光発光 / キラル誘起スピン選択 / キラル伝導体 / 発光デバイス / CP-OLED / キラル輸送材料
研究実績の概要

本研究は円偏光を発光する円偏光有機発光ダイオード(CP-OLED)の電荷輸送層にキラル誘起スピン選択性(CISS)効果を導入することにより,高い電界円偏光発光特性を示すCP-OLEDの開発を目的とする。CISS効果を示す輸送層として,p型半導体であるポリチオフェンの側鎖にキラリティを導入したキラル半導体を新たに合成し,それをホール輸送材料に用いることを検討する。また,電子輸送層としてはn型半導体であるペリレンジイミド誘導体にキラリティを導入した材料として,比較的発光効率が低いナフチル置換キラルペリレンジイミド誘導体を検討する計画である。昨年度はホール輸送材料に利用されているPEDOTのエチレンジオキシ部位にアルキルスルホ基を導入したキラル輸送材料(R-/S-PEDOT-S)を合成し,その輸送特性を評価した。
本年度は,キラルPEDOT-Sを輸送材料に用いた発光デバイスを作製した。CP-OLEDの素子構造は,ホール輸送層にS-PEDOT-S,発光層にPFO,電子輸送層にDPEPOからなり,PFOの発光波長に予備的ではあるが,非対称性因子g値の値が10^-2台のCPELの発現に成功した。また,CISS層としてキラルなメチルベンジルアンモニウムイオンを挿入した有機‐無機ハイブリッドペロブスカイトをホール輸送層と発光層の間に挿入したデバイスの作製を検討した。発光層にF8BT,電子輸送層にDPEPOを用いたデバイスでg値が10^-3~10^-4台のCPELが観測された。
昨年度に引き続き,凝集誘起円偏光増強発光を示すキラルペリレンジイミドをキラルドープしたPFO薄膜に関して,薄膜の作製条件およびアニール温度を検討した結果,デバイス構造においてもCPLを示す薄膜の作製に成功した。この薄膜を用いたCP-OLEDを作成したところ,CPELのg値が10^-2台を示すデバイスの開発に成功した。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Aggregation-induced enhanced fluorescence emission of chiral Zn(<scp>ii</scp>) complexes coordinated by Schiff-base type binaphthyl ligands2024

    • 著者名/発表者名
      Tauchi Daiki、Kanno Katsuya、Hasegawa Masashi、Mazaki Yasuhiro、Tsubaki Kazunori、Sugiura Ken-ichi、Shiga Takuya、Mori Seiji、Nishikawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 53 ページ: in press

    • DOI

      10.1039/D4DT00903G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and chiroptical properties of radially extended carbazole with chiral [2.2]paracyclophane core2024

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hasegawa, Wanli Xiao, Yuki Ishida, Kazuyuki Asahi, Hiroyuki Nishikawa, Reo Ohno, Diasuke Hayauchi, Miki Hasegawa, Yasuhiro Mazaki
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 34 ページ: 2315215

    • DOI

      10.1002/adfm.202315215

    • 査読あり
  • [学会発表] 軸不斉を有するシッフ塩基型亜鉛(II)単核錯体の合成と光物性2023

    • 著者名/発表者名
      田内大喜, 長谷川真士, 真崎康博, 杉浦健一,西川浩之
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] ポリフルオレン‐ペリレンジイミド誘導体混合薄膜の光物性とデバイス化2023

    • 著者名/発表者名
      西村悠紀,長谷川真士, 真崎康博, 西川浩之
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] コレステロール誘導体でキラルドープしたポリフルオレン薄膜の光物性2023

    • 著者名/発表者名
      朝日宗将,長谷川真士, 真崎康博, 西川浩之
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] 新規ペリレン発光体の合成と外部環境依存円偏光発光(CPL)特性2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木聖香,北原真穂,金子光佑,西川浩之,花崎知則,今井喜胤
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] 凝集状態で円偏光発光を示すキラル材料の開発と発光デバイス2023

    • 著者名/発表者名
      西川浩之
    • 学会等名
      E-USE研究会2023
  • [学会発表] 軸不斉を有するシッフ塩基型亜鉛(II)錯体の構造と光物理化学的性質2023

    • 著者名/発表者名
      田内大喜,小林礼知,酒井美里,菅野克哉,長谷川真士,真崎康博,椿一典,杉浦健一,森聖治,西川浩之
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会
  • [学会発表] キラルなペリレンジイミド誘導体を発光層に用いた円偏光発光デバイスの開発2023

    • 著者名/発表者名
      西川浩之,朝日宗将,長谷川真士,真崎康博
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会
  • [学会発表] キラルドーパントをドープしたアキラル発光性ポリマー薄膜の光物性評価2023

    • 著者名/発表者名
      朝日宗将,長谷川真士,真崎康博,西川浩之
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会
  • [学会発表] 新規π拡張型キラルペリレンジイミド誘導体の合成と物性2023

    • 著者名/発表者名
      福田陸大,永岩佳奈,長谷川真士,真崎康博,西川浩之
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会
  • [学会発表] シッフ塩基型キラル配位子からなるホウ素化合物の円偏光発光2023

    • 著者名/発表者名
      稲村祐香,田内大喜,長谷川真士,真崎康博,西川浩之
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会
  • [学会発表] 軸不斉を有するシッフ塩基型亜鉛(II)単核錯体の合成と物性2023

    • 著者名/発表者名
      田内大喜,小林礼知,菅野克哉,長谷川真士,真崎康博,椿一典,杉浦健一,森聖治,西川浩之
    • 学会等名
      錯体化学会第73回討論会
  • [学会発表] シッフ塩基型キラル配位子からなるホウ素化合物の円偏光発光2023

    • 著者名/発表者名
      西川浩之,稲村祐香,田内大喜,長谷川真士,真崎康博
    • 学会等名
      錯体化学会第73回討論会
  • [学会発表] 凝集状態で円偏光を発光する材料の開発とデバイス化2023

    • 著者名/発表者名
      西川浩之
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルなホール輸送材料の開発と有機ELの作製2023

    • 著者名/発表者名
      兼浦匠弥,紙本麻央,米田啓馬,志倉瑠太,八木繁幸,西川浩之
    • 学会等名
      第34回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • [学会発表] キラル化合物をドープした発光性ポリマー薄膜の光物性評価と発光デバイス開発2023

    • 著者名/発表者名
      朝日宗将,吉田和樹,長谷川真士, 真崎康博, 西川浩之
    • 学会等名
      日本化学会第104回春季年会
  • [学会発表] 凝集誘起増強発光を示すキラルZn錯体のキロプティカル特性2023

    • 著者名/発表者名
      田内大喜,長谷川真士, 真崎康博, 西川浩之
    • 学会等名
      日本化学会第104回春季年会
  • [学会発表] Development of AIE-active CPL materials and their light-emitting devices2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nishikawa
    • 学会等名
      Workshop - Joint France-Japan Symposium on Circularly Polarized Luminescence and Related Phenomena -
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of AIE-active CPL materials and their light-emitting devices2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nishikawa
    • 学会等名
      Binational Symposium on Circularly Polarized Luminescence and the Related Phenomena
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of aggregation-induced emissive materials exhibiting circularly polarized luminescence2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nishikawa
    • 学会等名
      Pure and Applied Chemistry International Conference (PACCON2024)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of chiral metal complexes coordinated by axial chiral ligands exhibiting circularly polarized luminescence2023

    • 著者名/発表者名
      Daiki Tauchi, Masashi Hasegawa, Yasuhiro Mazaki, Kazunori Tsubaki, Ken-ichi Sugiura, Hiroyuki Nishikawa
    • 学会等名
      Pure and Applied Chemistry International Conference (PACCON2024)
    • 国際学会
  • [学会発表] Circularly polarized luminescent metal complexes featuring axial chiral ligands2023

    • 著者名/発表者名
      Daiki Tauchi, Masashi Hasegawa, Yasuhiro Mazaki, Kazunori Tsubaki, Ken-ichi Sugiura, Hiroyuki Nishikawa
    • 学会等名
      Satellite Symposium for Graduate Students on the Topic of Advanced Photochemistry at Pure and Applied Chemistry Conference 2024
    • 国際学会
  • [図書] Chiral Luminescence: From Molecules to Materials and Devices (chapter 33)2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nishikawa
    • 総ページ数
      992
    • 出版者
      Wiley
    • ISBN
      978-3-527-35180-0
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://nishikawalab.sic.ibaraki.ac.jp

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公開日: 2024-12-25  

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