コア-シェル型電荷移動結晶を発光層に用いた有機ELデバイスの構築

有機エレクトロニクス (EL)デバイスの発光方式であるRGB方式は、高色純度化と薄型化に有利なものの、サブピクセル内にR (赤)、G (緑)、B (青)発光する3種類の有機材料をそれぞれ配置するためには、高度な成膜技術が必要であり、有機ELパネルの高コスト化に直結する。そこで本研究では、外部刺激でカラーチューニングが可能な電荷移動結晶を作製し、それを汎用性の高い塗布法で成膜することで、有機ELの低コスト化へ向けた基盤技術の開発を目的としている。本年度は、発光性のコア-シェル型電荷移動結晶の作製に成功した。具体的には、アクセプター分子とドナー分子の溶液を、逐次的に同一貧溶媒中に注入するcharge-transfer-induced reprecipitation (CtRP)法にて、コア-シェル構造を構築した。アクセプター分子にはtetracyanobenzene、ドナー分子にはpyrene等の汎用的な有機分子群を選択し、いずれの材料選択においてもコア-シェル構造を確認した。さらに、本手法における実験条件を検討することで、白色発光する電荷移動結晶分散液の作製など、応用性に富むシーズを獲得した。また、CtRP法は微粒子の共結晶化現象を応用した手法であるが、本現象における基礎的な知見も明らかにした。具体的には、微粒子分散液のエージング時間と、化合物の溶解度が、ドナー微粒子とアクセプター微粒子間の共結晶化挙動に、重要な役割を果たすことを明らかにした。

有機エレクトロニクス (EL)デバイスの発光方式であるRGB方式は、高色純度化と薄型化に有利なものの、サブピクセル内にR (赤)、G (緑)、B (青)発光する3種類の有機材料をそれぞれ配置するためには、高度な成膜技術が必要であり、有機ELパネルの高コスト化に直結する。そこで本研究では、外部刺激でカラーチューニングが可能な電荷移動結晶を作製し、それを汎用性の高い塗布法で成膜することで、有機ELの低コスト化へ向けた基盤技術の開発を目的としている。本年度は、発光性のコア-シェル型電荷移動結晶の作製に成功した。具体的には、アクセプター分子とドナー分子の溶液を、逐次的に同一貧溶媒中に注入するcharge-transfer-induced reprecipitation (CtRP)法にて、コア-シェル構造を構築した。アクセプター分子にはtetracyanobenzene、ドナー分子にはpyrene等の汎用的な有機分子群を選択し、いずれの材料選択においてもコア-シェル構造を確認した。さらに、本手法における実験条件を検討することで、白色発光する電荷移動結晶分散液の作製など、応用性に富むシーズを獲得した。また、CtRP法は微粒子の共結晶化現象を応用した手法であるが、本現象における基礎的な知見も明らかにした。具体的には、微粒子分散液のエージング時間と、化合物の溶解度が、ドナー微粒子とアクセプター微粒子間の共結晶化挙動に、重要な役割を果たすことを明らかにした。