光学測定による新規熱活性化遅延蛍光材料薄膜の光物性に関する研究

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フルカラーディスプレイや白色光照明を実現するためには、青、緑、赤色の発光材料が必要であり、それらの光物性を評価、比較することは重要である。これまでに、緑色発光を示す熱活性化遅延蛍光（TADF）材料である4CzIPNについて発光特性の温度依存性を調べ、励起状態の緩和過程に高次の三重項励起状態（Tn）が重要な役割を果たすことを示した。当該年度は、当初の研究の目的に従って、緑色発光を示す4CzIPNだけでなく、赤色発光、青色発光を示すcarbazolyl dicyanobenzene系TADF材料（4CzTPN、2CzPN）の発光特性を調べ、励起状態構造の違いについて明らかにした。4CzTPN薄膜、2CzPN薄膜における発光緩和速度の温度依存性は、最低一重項励起状態（S1）と最低三重項励起状態（T1）と基底状態（S0）を考慮した3準位モデルでは説明できず、S1とT1の間に位置するTnを考慮した4準位モデルにより矛盾なく説明できることが分かった。緩和速度の温度依存性に、4準位モデルによる速度方程式から導いた解をfittingすることで、S1-T1間、Tn-T1間のエネルギーギャップ（ΔE{S1-T1}、ΔE{Tn-T1}）を求め、4CzIPN、4CzTPN、2CzPNの励起状態構造を決定した。4CzIPNと4CzTPN では蛍光波長は異なるが、S1、T1、Tnの励起状態構造がほとんど同じであることが明らかとなった。2CzPNでは、ΔE{S1-T1}、ΔE{Tn-T1}が4CzIPN、4CzTPNに比べて2倍程度大きいことが分かった。以上より、carbazolyl dicyanobenzene系TADF材料（4CzIPN、4CzTPN、2CzPN）の緩和過程におけるTnの寄与を示すことができ、励起状態構造を明らかにすることができた。