非晶構造解析に基づく高効率塗布型ホストフリーＴＡＤＦ材料の設計と開発

基于非晶结构分析的高效可涂覆无主体TADF材料的设计与开发

• 批准号: 17J09631
• 负责人: 和田 啓幹
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09631/
• 关键词: 逆項間交差; スルースペース; 熱活性型遅延蛍光; TADF; 有機EL; OLED; ホストフリー; TADF材料; 有機EL発光材料; ホスト依存性; 深青色; 塗布法; アダマンタン置換

平成31年度（令和元年度）は、当初の予定を超えて、逆項間交差(RISC)の速度定数(kRISC)の向上に取り組み、“tFFO”と名付けた新たな分子設計を打ち立てた。これまでに、H, C, N等の豊富に存在する元素のみからなる熱活性型遅延蛍光(TADF)材料は数多くの報告されているものの、いまだkRISCは10^6 /s以下であり輻射緩和の速度定数と比較すると1桁以上小さい状況にとどまっていた。長い励起子寿命は材料の劣化および素子寿命の低下を引き起こす要因の一つと考えられるため、RISCの高速化が望まれる。従来、熱活性型遅延蛍光(TADF)材料の設計指針として、最低励起一重項(S1)および最低三重項(T1)のエネルギー差ΔESTを限りなく小さくすることに焦点が当てられてきたものの、RISCの高速化にはさらなる分子設計が必要である。本研究で提案した分子設計tFFOにおいては、電荷移動一重項、三重項（それぞれ1CT, 3CT）、および、局所励起三重項(3LE)の3つのエネルギー準位を近接させる分子設計指針である。これにより、高速なRISCが期待される。実際にtFFOの設計に基づきTpAT-tFFOと名付けた分子を設計・合成したところ、kRISC = 1.2×10^7 /sと極めて高速なRISCの実現に成功した。TpAT-tFFOはH, C, N元素のみから構成される分子であるが、tFFOは様々なドナーおよびアクセプター骨格に応用可能な分子設計指針であり、今後、SやPといった重い原子を導入することによって、RISCをさらに高速化可能と期待できる。本研究の成果はTADFおよび有機ELの枠組みにとどまらず、基礎科学として重要な知見を与えるものである。

In Heisei 31 (the first year of Reiwa), the original predetermined number, the speed constant number of the inverse cross (RISC), the speed constant (kRISC), the upward number, the new molecular design of "tFFO", and the new molecular design of "tFFO".これまでに、H, C, N and other elements are present in the thermally active TADF material, and the number of materials is high. /s or less is the fixed speed of radiation mitigation and the comparison is the same as the small speed of 1 beam or more. The factors that lead to a long screwdriver life include deterioration of the material and low element life, as well as high-speed improvements in RISC. Here, the thermally active TADF material design pointer is used, and the lowest three-level item (S1) is the lowest three-level item (T1). Difference ΔEST を limit りなくsmall さくすることにfocus がwhen てられてきたものの, RISC のHigh-speed にはさらなるMolecular design がである. This research proposes molecular design of tFFO, charge transfer first term, and triple term (それぞれ1CT, 3CT), および, and the 3LE triple entry (3LE) are close to the molecule design pointer of 3CT).これにより、High-speed RISCがLooking forward to される. The design and synthesis of tFFO based on the TpAT-tFFO molecular design and synthesis, kRISC = 1.2×10^7/s and the high-speed RISC are now successful. TpAT-tFFOはH, C, N element のみから constitutes されるmolecule であるが, tFFO は様々なドナーおよびアクセプターbone lattice に応 can be designed with molecule In the future, it is possible to increase the speed of pointers and RISC, and it is expected that SやP will be heavy and atomic will be introduced. The results of this research include the TADF Organic EL Novel Group, the basic science, the important knowledge, and the basic science.

项目成果

「アダマンタン置換」

“金刚烷替代品”

Adamantyl Substitution Strategy for Realizing Solution-Processable Thermally Stable Deep-Blue Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials

• DOI: 10.1002/adma.201705641
• 发表时间: 2018-02-22
• 期刊: ADVANCED MATERIALS
• 影响因子: 29.4
• 作者: Wada, Yoshimasa;Kubo, Shosei;Kaji, Hironori
• 通讯作者: Kaji, Hironori

超高速な逆項間交差を示す純有機発光材料の実現とデバイス化

具有超快逆系间窜越的纯有机发光材料的实现和器件开发

• 发表时间: 2020
• 作者: 〇和田 啓幹;中川 博道;松本 壮馬;脇坂 安晃;梶 弘典
• 通讯作者: 梶 弘典

アダマンタン置換：高効率・高耐熱・塗布型・深青色 TADF 材料の実現

金刚烷替代：实现高效率、高耐热性、涂层型、深蓝色TADF材料

• 发表时间: 2018
• 作者: 和田 啓幹; 久保 勝誠; 梶 弘典
• 通讯作者: 梶 弘典

Molecular Design Realizing Very Fast Reverse Intersystem Crossing in Purely Organic Emitter

分子设计在纯有机发射体中实现极快的反向系间窜越

• DOI: 10.26434/chemrxiv.9745289.v1
• 发表时间: 2019
• 期刊: ChemRxiv
• 作者: Wada;Y.;Nakagawa;H.;Matsumoto;S.;Wakisaka;Y. and Kaji;H.
• 通讯作者: H.