有機蓄光の電荷蓄積量増加による発光持続時間向上

通过增加有机磷光中积累的电荷量来提高发光持续时间

• 批准号: 19J11935
• 负责人: 陣内 和哉
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J11935/
• 关键词: 有機蓄光; 光化学; 有機フォトレドックス触媒; 電荷分離・電荷再結合; 有機半導体; 励起状態

新コンセプト有機蓄光材料を開発し、電荷蓄積量増加による発光持続時間改善を達成した。従来の有機蓄光材料は電子ドナー材料を電子アクセプター材料中に分散しており、電子の拡散によって電荷分離状態を安定化するn型有機蓄光材料であった。私はカチオン性有機フォトレドックス触媒をアクセプターとしてドナー中に分散することで、ホール拡散によって電荷分離状態を安定化するp型有機蓄光システムを実現した。これにより、大気安定、可視光駆動可能な有機蓄光材料が実現した。加えて、ホールトラップ材料を添加することで、過去最長の3時間もの発光持続時間を達成した。電子は酸素によって失活されるため、n型有機蓄光材料は不活性気体中か真空中でのみ蓄光を示した。一方、ホールは酸素による失活を受けにくい。本研究では酸素の還元電位よりも深いLUMO準位を有するアクセプター材料を利用することで、大気下での蓄光観測を実現した。従来の有機蓄光材料は構成材料が紫外領域にのみ吸収を有しており、可視光での励起が困難であった。本研究で採用した有機フォトレドックス触媒は可視領域に吸収を有しているため、紫外から赤色までの光によって励起が可能であり、蓄光を観測することができた。P型有機蓄光材料の電荷分離状態安定化のためにホールトラップ材料を添加したところ、発光持続時間が約6倍向上し、3時間近い発光持続時間を実現した。光励起後の蓄光膜の吸収スペクトルを測定すると、添加材料のラジカルカチオン吸収が観測され、ホールトラップが証明された。また、発光減衰の温度依存性を測定すると、高温ほどホールの脱トラップが促進されるため、発光強度が強くなった。以上より、ホールトラップによる発光持続時間改善が証明された。本研究は有機蓄光材料の選択肢を広げるだけでなく、有機半導体デバイスの材料設計に新たな指針を与えると期待される。

The development of new organic light-storage materials, the increase of charge accumulation, and the improvement of light-storage time have been achieved. The n-type organic light-storing material is an organic light-storing material in which electrons are dispersed and charge separation is stabilized. The p-type organic light-storage system is realized by stabilizing the charge separation state of the p-type organic light-storage system. Organic light-storing materials are realized with high stability and visible light activity. The longest light duration in the past 3 years has been achieved by adding materials and materials. The electron atom is deactivated and the n-type organic light-storing material is activated in vacuum. A party, a party, a party. In this study, the reduction potential of the acid element is measured at the LUMO level. Organic light-storing materials have difficulty in absorbing light in the ultraviolet field and exciting visible light. In this study, organic catalysts were used to detect light absorption, ultraviolet absorption, and red excitation in the visible field. The charge separation state stabilization of P-type organic light-storing materials is realized by adding the light-storing materials and by increasing the light-emitting duration by about 6 times and by decreasing the light-emitting duration by 3 times. After excitation, the absorption of the light storage film is measured, and the absorption of the additive material is measured. The temperature dependence of luminescence attenuation was determined. The luminescence intensity was enhanced by high temperature. The above is proof of the improvement of light retention time. This study provides new guidelines for the selection and design of organic light-storage materials and organic semiconductor materials.

项目成果

Enhancement of organic long-persistent luminescence by optimizing donor and introducing extra dopants

通过优化供体和引入额外的掺杂剂增强有机长余辉发光

• 发表时间: 2019
• 作者: Kazuya Jinnai;Naohiro Nishimura;Ryota Kabe;Chihaya Adachi
• 通讯作者: Chihaya Adachi

Air-stable and visible-light-active p-type organic long-persistent-luminescence system by using organic photoredox catalyst

• DOI: 10.26434/chemrxiv.14029313.v1
• 发表时间: 2021-02
• 期刊: ChemRxiv
• 作者: Kazuya Jinnai;R. Kabe;Zesen Lin;C. Adachi

Organic Long-Persistent Luminescence from a Thermally Activated Delayed Fluorescence Compound

• DOI: 10.1002/adma.202003911
• 发表时间: 2020-10-07
• 期刊: ADVANCED MATERIALS
• 影响因子: 29.4
• 作者: Li, Wenbo;Li, Zhaoning;Samuel, Ifor D. W.
• 通讯作者: Samuel, Ifor D. W.

Long‐Persistent Luminescence from an Exciplex‐Based Organic Light‐Emitting Diode

• DOI: 10.1002/adma.202008844
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Advanced Materials
• 影响因子: 29.4
• 作者: S. Tan;Kazuya Jinnai;R. Kabe;C. Adachi

Thermally activated processes in an organic long-persistent luminescent system

有机长余辉发光系统中的热激活过程

• 发表时间: 2021
• 期刊: Nanoscale
• 影响因子: 6.7
• 作者: MAGIC;and FERMI-LAT Collaborations;Seiya Nozaki et al.;Seiya Nozaki et al.;野崎誠也;野崎誠也;Seiya Nozaki;野崎誠也;Seiya Nozaki;Kazuya Jinnai; Naohiro Nishimura; Chihaya Adachi; Ryota Kabe
• 通讯作者: Kazuya Jinnai; Naohiro Nishimura; Chihaya Adachi; Ryota Kabe