世界を変える有機分子をつくろう

山形大学大学院有機材料システム研究科


研究内容


有機ELの高効率化、長寿命化を実現する独自の有機半導体材料群を多数保有

有機ELの性能は発光材料だけで決まるものではありません。当研究室では、独自のホール輸送材料や電子輸送材料により有機ELデバイスの超高効率化を実現したり、りん光有機ELでは世界最長寿命を達成するなど、熱・電気化学的に堅牢な材料群を多数保有しています。

関連文献1:Mol. System Design Eng. 2023, 8, 866.

関連文献2:Mol. System Design Eng., 2023, 8, 388

関連文献3:J. Mater. Chem. C 2023, 11, 4129.



金属配位による発光材料の高機能化

最近、通常の TADF 発光材料にありふれた金属を導入して、発光機能を向上させる試みが行われています。当研究室では、地球にありふれた金属であるアルミニウムを用いた新しい金属錯体発光材料を開発し、塗布型有機ELで外部量子効率20%を超える高い効率を実現しています。

関連文献1:Adv. Opt. Mater. 2024, 2303303.

関連文献2:Bull. Chem. Soc. JPN, 2023, 96, 183.

関連文献3:Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 6036.



高色純度有機ELを実現する次世代発光材料群

近年、VR や AR などの高精細ディスプレイ用途に、スペクトル幅が 20 nm 以下も実現可能な多重共鳴型TADF発光材料が注目を集めています。有機化合物にも関わらず、無機ペロブスカイトよりも狭い発光スペクトルを与えます。当研究室では、新しい多重共鳴型TADF発光材料の設計・合成のみならず、分子配向制御による高効率化や、堅牢性の高い周辺材料群を用いた長寿命化にも挑戦しています。

関連文献1:Chem. Eur. J. 2022, 28, e202201605.

関連文献2:J. Mater. Chem. C, 2023, 11, 13782.



分子を自由自在に並べて有機電子デバイスを高性能化

有機分子を基板に水平に並べることで、キャリア輸送材料の移動度を向上させたり、有機ELの外部量子効率を飛躍的に向上させることができます。当研究室では、発光層に用いるホスト材料に特別な置換基を導入することで、発光分子の遷移双極子モーメントを水平に並べ、有機ELの外部量子効率を飛躍的に向上させることに成功しています。

関連文献1:Adv. Opt. Mater. 2024, 12, 230238.

関連文献2:Chem. Eur. J. 2021, 27, 10869.

関連文献3:Adv. Mater. 2019, 31, 1808300.



有機無機ハイブリッド太陽電池の高効率化に資する独自の界面材料

有機電子デバイスや有機無機ハイブリッド電子デバイスでは、異なる材料の界面に特殊な有機材料を挟み込むことで、消費電力を大幅に減少させたり、変換効率を飛躍的に向上させることができます。当研究室では、有機エレクトロニクスイノベーションセンターの佐野健志教授と共同で有機薄膜太陽電池の高性能化に資する独自の界面材料の開発も行っています。

関連文献:Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1807556.


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