希土類錯体を用いた電界発光素子の動作環境下における発光機構解明

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本研究では、時間分解発光分光法（TR-PL）、時間分解過渡吸収分光法（TAS）を用いて希土類錯体の発光機構解明に取り組み、有機EL素子への応用を目指している。今年度は、EL素子の発光層状態であるホストゲスト薄膜での発光機構に焦点を当てて研究を行った。これまでにEu(III)錯体の溶液状態について、配位子励起後、Eu(III)発光に至るまでのエネルギー移動機構をTR-PLとレート方程式を用いた解析により明らかにしてきたが、この手法をEu(III)錯体をホスト分子中にドープしたホストゲスト薄膜に応用した。Eu(III)の発光量子収率と発光強度がホスト分子に大きく依存することを見出し、高効率・強発光が得られたホストゲスト薄膜について、TR-PLとTASを用い幅広い時間スケールでの発光機構を詳細に解析した。その結果、Eu(III)錯体において高効率・強発光が得られるホスト分子の選択指針を提案することができた。この成果について、現在査読誌に投稿中であり、ChemRxivにて公開している。さらに、ホストゲスト薄膜の電場印加状況下での発光機構の変調について、現在装置構築に取り組んでいる。測定可能な素子設計についても現在検討を行っており、この結果の詳細については次年度中に論文として報告する予定である。またこれまでの研究成果について希土類討論会にて口頭発表、ICSM 2022にてポスター発表を行った。