高効率発光分子デバイス創成に向けてのラジカルイオンを原料とするビーム反応化学

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1,2,4,5-tetrakis(arylethynyl)benzeneとその誘導体(TAEBs)、bis(phenylethynyl)benzeneとその誘導体(bPEBs)について、ベンゼン中でパルスラジオリシス(PR)を行うことにより発光を観測した。これは放射線化学反応で初期に生成した溶質分子のラジカルカチオンとラジカルアニオンの電荷再結合に起因する発光であると考えられる。置換基の置換位置や種類の異なるドナー-アクセプター型TAEBsやbPEBsでは、ラジカルイオンの電荷再結合により、分子内電荷移動(ICT)性を有する励起一重項状態が生成し、その電荷移動の経路の違いにより、発光極大(HOMO-LUMOエネルギーギャップ)の変化が示された。この結果、置換基の置換位置や種類の異なる各TAEBや各bPEBのPRにおいて、発光色の微調整が達成された。本研究では、電荷再結合発光の機構や発光効率を支配する因子を特定することで、発光性が高く、また、求める発光波長を有する電気化学発光性有機分子を設計するための指針を得ることができた。以前には、PRにより、RGBの3原色を達成することにも成功している。この電荷再結合発光により達成されるRGB3原色を元に、高輝度・高効率の白色光やフルカラー表示を実現させることで、高性能のディスプレイや、白熱灯や蛍光灯に変わる新規の照明器具が創出される可能性がある。本研究は、光技術の発展に大きく貢献するものと期待される。