Highly Efficient Organic Long-persistent Luminescent System by Improving Photo-Induced Charge Separation process

通过改进光致电荷分离过程实现高效有机长余辉发光系统

• 批准号: 21H02020
• 负责人: 嘉部 量太
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02020/
• 关键词: 蓄光; 電荷分離; 電荷蓄積; 有機半導体; 蛍光; 電荷移動; フォトルミネッセンス; 有機蓄光; 有機エレクトロニクス

蓄光材料は吸収した光エネルギーを電荷として蓄え、徐々に再結合することによって長時間の発光を可能とする。無機結晶にドーパントを加えた既存の無機蓄光材料に対して、我々が開発した有機蓄光材料はアモルファス状態で機能し、溶解性・柔軟性といった無機材料とは異なる機能を有する。一方で、無機材料に比べてキャリア間のクーロン相互作用が大きい有機材料では電荷分離効率が悪く、蓄光発光も向きに比べて弱い。本年度は、これまでに蓄光発光が確認されたTPP分子に加えて、様々な光触媒材料について電子ドナーまたはアクセプターへの応用を検討した。電荷移動が可能となる適切なホスト材料を選択した場合、いくつかの光触媒分子で蓄光を確認することができた。レドックス安定な光触媒の蓄光への有用性が確認された。この結果をもとに、ドナーユニットとアクセプターユニットのランダム共重合ポリマーを作成した。ドナー・アクセプター低分子の混合物の場合、相溶性や融点の差など、成膜プロセスの影響を受けるほか、時間変化によるドナー・アクセプター分子の相分離や凝集の可能性がある。ポリマー型の場合は、これらの問題点を解決可能である。ドナー・アクセプターを含むポリマー単体の発光特性を確認した結果、蓄光発光を確認することができた。膜の均一性から熱物性解析にも適しており、低分子混合膜に比べても良好な熱刺激発光特性を観測することができ、トラップ深さの解析や発光メカニズムの解明にもつながった。

Optical storage materials は suction 収 し た light エ ネ ル ギ ー を charge と し て え storage and xu 々 に combining す る こ と に よ っ て long の 発 light を may と す る. Inorganic crystals に ド ー パ ン ト を plus え た existing の inorganic optical storage materials に し seaborne て, I 々 が open 発 し た organic optical storage material は ア モ ル フ ァ ス state で function し, solubility, softness と い っ た inorganic materials と は different な る function を have す る. Side で, inorganic materials に than べ て キ ャ リ ア between の ク ー ロ ン interaction が big き い organic material で は charge separation rate of unseen が 悪 く, 発 light も to き に than べ い て weakness. This year は, こ れ ま で に 発 light storage が confirm さ れ た TPP molecular に plus え て, others 々 な photocatalytic materials に つ い て electronic ド ナ ー ま た は ア ク セ プ タ ー へ の 応 with を beg し 検 た. May charge mobile が と な る appropriate な ホ ス ト material を sentaku し た occasions, い く つ か の photocatalytic molecular で optical storage を confirm す る こ と が で き た. Youdaoplaceholder0, ス, stable な, photocatalyst <e:1>, light storage へ, へ, usefulness が confirmation された. こ の results を も と に, ド ナ ー ユ ニ ッ ト と ア ク セ プ タ ー ユ ニ ッ ト の ラ ン ダ ム total coincidence ポ リ マ ー を made し た. ド ナ ー · ア ク セ プ タ ー の occasions, low molecular の mixture intermiscibility や melting point の poor な ど, film-forming プ ロ セ ス の を by け る ほ か, time - に よ る ド ナ ー · ア ク セ プ タ ー molecular の phase separation や agglutination の possibility が あ る. The problem points of ポリ and れら types of <s:1> situations are likely to be solved by を and である. ド ナ ー · ア ク セ プ タ ー を containing む ポ リ マ ー 単 body の 発 light feature を confirm し た results and 発 light storage を confirm す る こ と が で き た. Thermal physical analytical membrane の homogeneity か ら に も optimum し て お り, low molecular hybrid membrane に than べ て も な good thermal stimulus 発 light feature を 観 measuring す る こ と が で き, ト ラ ッ プ deep さ の parsing や 発 light メ カ ニ ズ ム の interpret に も つ な が っ た.

项目成果

Unique optoelectronic properties of stable organic radical ion pairs

稳定有机自由基离子对的独特光电性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Li Wangxiang;Kitagawa Daichi;Kobatake Seiya;Bekyarova Elena;Bardeen Christopher J.;三浦章;Ryota Kabe
• 通讯作者: Ryota Kabe

電荷分離を利用した有機蓄光材料

利用电荷分离的有机发光材料

• 发表时间: 2021
• 作者: D. Kim;H. Honda;H. Matsuoka;S. Yusa;Y. Saruwatari;S Yusa;嘉部量太
• 通讯作者: 嘉部量太

Persistent luminescence from stable photoinduced charge-separated state

稳定的光致电荷分离状态的持续发光

• 发表时间: 2022
• 作者: Hatakeyama‐Sato Kan;Go Choitsu;Akahane Tomoki;Kaseyama Takahiro;Yoshimoto Takuji;Oyaizu Kenichi;Ryota Kabe
• 通讯作者: Ryota Kabe

電荷分離を利用した有機光機能材料

利用电荷分离的有机光功能材料

• 发表时间: 2022
• 作者: Noguchi Shinji;Odahara Jin;Sakai Hayato;Rosero-Navarro Nataly Carolina;Miura Akira;Tadanaga Kiyoharu;Tomoya Higashihara;嘉部量太
• 通讯作者: 嘉部量太

有機材料の安定電荷分離状態とその光機能

有机材料的稳定电荷分离态及其光学功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 嘉部量太