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2023 年度 実績報告書

電場応答有機円偏光発光ダイオード(ECP-OLED)の創出

研究課題

研究課題/領域番号 21K18940
研究機関近畿大学

研究代表者

今井 喜胤  近畿大学, 理工学部, 教授 (80388496)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード円偏光発光 / 磁気円偏光発光 / CPL / MCPL / 液晶 / スイッチング / 円偏光電界発光 / CP-OLED
研究実績の概要

本研究の目的は、アキラルあるいは光学不活性な有機発光体から外部電場・磁場による円偏光発光(CPL)の発生あるいは左右性の制御が可能であることを実証することにある。有機化学の常識からすれば、左右一組の円偏光発光ダイオード(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あるいは光学不活性な発光体から、外部電場あるいは外部磁場により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。
本研究では、光学不活性なイリジウム錯体を発光材料として用い、RGBYフルカラー有機発光ダイオードを開発した。また、この有機発光ダイオードに対して外部から磁力を加えることによって、フルカラーの円偏光を発生させることに成功した。さらに、磁力の方向を変えることで円偏光の回転方向を制御する、つまり、単一の分子から右回転円偏光と左回転円偏光の両方を選択的に取り出すことに成功しました。本研究成果により、室温かつ永久磁石による磁場下に有機発光ダイオードを設置するだけで、RGBYフルカラー円偏光を発生させることが可能となった。
さらに、平面性の高い光学活性なペリレンジイミド発光体を、液晶4-Cyano-4'-pentylbiphenyl(5CB)を用いて液晶デバイスを作成した。CPLスペクトルを液晶デバイス状態で、電場0Vで測定したところ、CPLを観測することに成功した。興味深いことに、電場30Vで測定したところ、CPLの回転方向の反転に成功した。さらに、電場を0Vに戻すと、元のCPLが確認され、電場の有無によるCPLのスイッチングに成功した。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescence Switching of Chiral Perylene Diimide‐Doped Nematic Liquid Crystal Using DC Electric Field2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Seika、Kaneko Kosuke、Hanasaki Tomonori、Shizuma Motohiro、Imai Yoshitane
    • 雑誌名

      ChemPhotoChem

      巻: 8 ページ: e202300224

    • DOI

      10.1002/cptc.202300224

    • 査読あり
  • [学会発表] ペリレン含有新規液晶性円偏光発光(CPL)材料の開発の開発2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木 聖香・金子 光佑・花崎 知則・靜間 基博・今井 喜胤
    • 学会等名
      色材研究発表会

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公開日: 2024-12-25  

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