Innovative light emitting device using chiral induced spin selective effects

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。昨年度は凝集誘起増強円偏光発光を示すキラルペリレンジイミド誘導体，(R,R)-および(S,S)-BPPをキラルドーパントとしてアキラルな発光性ポリマーであるPFOにキラルドープした薄膜のデバイス化を試みたが，CPELが観測されなかった。ガラス基板上に薄膜を形成することと異なり，ITO電極およびホール輸送層の上に成膜した場合，PFOへのキラリティの転写が効率的でないことが考えられる。また，キラルなホール輸送材料としてp型半導体であるポリチオフェンの側鎖にキラルな置換基を導入した高分子材料について検討したが，CD強度が小さくCISS効果の発現が期待できなかったことから，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，ポリマーの主鎖により近い位置にキラリティを導入した輸送材料の開発を行った。キラルなPEDOTの薄膜はPSSによるドープを行うことなしに，比較的高いホール輸送能を示すことを明らかにした。

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。昨年度は凝集誘起増強円偏光発光を示すキラルペリレンジイミド誘導体，(R,R)-および(S,S)-BPPをキラルドーパントとしてアキラルな発光性ポリマーであるPFOにキラルドープした薄膜のデバイス化を試みたが，CPELが観測されなかった。ガラス基板上に薄膜を形成することと異なり，ITO電極およびホール輸送層の上に成膜した場合，PFOへのキラリティの転写が効率的でないことが考えられる。また，キラルなホール輸送材料としてp型半導体であるポリチオフェンの側鎖にキラルな置換基を導入した高分子材料について検討したが，CD強度が小さくCISS効果の発現が期待できなかったことから，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，ポリマーの主鎖により近い位置にキラリティを導入した輸送材料の開発を行った。キラルなPEDOTの薄膜はPSSによるドープを行うことなしに，比較的高いホール輸送能を示すことを明らかにした。