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国立研究開発法人科学技術振興機構 (JST) 戦略的創造研究推進事業 (CREST) 2020年度題１期採択課題 †

研究領域：独創的原理に基づく革新的光科学技術の創成 [革新光]（総括：河田聡大阪大学名誉教授）
研究課題名：円偏光発光材料の開発に向けた革新的基盤技術の開発
代表者：赤木和夫（立命館大学総合科学技術研究機構・特別招聘研究教授）

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最新トピックス †

2024/2/22 「ダブルヘリセンの円偏光発光スペクトルにおける振電相互作用の重要性」の解明

森直（理論グループ、大阪大学）による「ダブルヘリセンの円偏光発光スペクトルにおける振電相互作用の重要性」に関する研究成果が、Angew. Chem. Int. Ed.に掲載（Accepted Article）され、Inside Back Coverに選出されました。

“Significance of Vibronic Coupling that Shapes Circularly Polarized Luminescence of Double Helicenes”

論文のページ　→　DOI: 10.1002/anie.202319702　（オープンアクセス）

Inside Back Cover → 　DOI: 10.1002/anie.202402960

2024/2/17 [2.2]パラシクロファン誘導体の新しい合成とキラル誘起に関する研究がAdvanced Functional Materials 誌に掲載されました。（DOI: 10.1002/adfm.202315215）

長谷川真士、西川浩之（デバイスグループ: 北里大学、茨城大学）らによる研究がAdvanced Functional Materials 誌に掲載されました。わずか3%添加するだけで有機ELデバイス等に用いられる汎用発光性ポリマー(F8BT)を円偏光発光性の色素材料に変えるキラル誘起添加剤を開発しました。新しく開発した添加剤は[2.2]パラシクロファンとカルバゾールからなるキラル分子で、新規合成法を適用することで初めて合成が達成されました。本研究で開発したキラル誘起添加剤（キラルシクロファン）を利用することで、有機デバイスに汎用的に利用されるキラリティーを持たないポリマーを円偏光発光材料として利用することができます。これにより、円偏光発光材料の製造コストを抑えることができ、発光デバイス等への応用につながります。

"Synthesis and Chiroptical Properties of Radially Extended Carbazole with Chiral [2.2]Paracyclophane Core"

2024/2/6 「磁場誘起型有機円偏光発光ダイオードの円偏光発生メカニズム」を解明今井喜胤（評価グループ）、八木繁幸（デバイスグループ）らによる研究成果がJournal of Materials Chemistry Cに掲載されました。 (DOI:10.1039/D4TC00048J)

白金錯体は、室温でりん光を発して高い発光効率を示すことから、有機発光ダイオード用りん光材料として近年盛んに研究されています。本研究では、光学不活性な白金錯体PtOEPを発光材料とする有機発光ダイオードを作製しました。また、それらの有機発光ダイオードに外部から磁力を加えながら光を発生させたところ、発光材料が光学不活性であるにもかかわらず、高効率に赤色の円偏光を発生させることに成功しました。陽極・陰極の両方に透明電極を用いることにより、単一の発光ダイオードから、発光層を起点として右回転円偏光と左回転円偏光の両方を同時に発していることを明らかにしました。この円偏光の発生メカニズムを利用すると、有機発光ダイオードに外部磁場を加えた場合、取り出す光の輝度を減少させることなく、円偏光度の増幅が期待できます。

2024/1/10 ペロブスカイト量子ドットからマルチカラー円偏光の発生に成功今井喜胤（評価グループ）による研究成果がEuropean Journal of Inorganic Chemistryに掲載されました。 (DOI:10.1002/ejic.202300621)

高い発光効率を示すことが知られている5種類のアキラル（光学不活性）なペロブスカイト量子ドットについて、外部から磁力を加えることによる円偏光の発生を検討しました。ペロブスカイト量子ドットに溶液中で外部から磁力を加えて光を発生させたところ、アキラルであるにもかかわらず円偏光の発生に成功しました。また、磁力の方向を変えることにより、光の回転方向が反転しました。さらに、ペロブスカイト量子ドットの組成を変えることにより、円偏光発光の色調（波長）を青色から赤色へと300nm以上変えることに成功しました。本研究は、室温かつ永久磁石による磁場下で、マルチカラーを容易に発生させることができるアキラルな量子ドット半導体から円偏光の発生に成功したという点で優れています。

2024/1/6　可逆的光反転キラル液晶を用いた芳香族共役ポリマーとその混合系の円偏光発光のヘリシティ制御

赤木和夫、花﨑知則、金子光佑（高分子グループ、立命館大学）らによる｢可逆的光反転キラル液晶を用いた芳香族共役ポリマーとその混合系の円偏光発光のヘリシティ制御｣に関する研究の成果が、米国化学会のACS Appl. Mater. Interfacesに掲載され（DOI:https://doi.org/10.1021/acsami.3c15512）、Supplementary Journal Coverに選ばれました。

“Helicity Control of Circularly Polarized Luminescence from Aromatic Conjugated Copolymers and Their Mixture Using Reversibly Photoinvertible Chiral Liquid Crystals”, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2024, 16, 3991−4002.

2023/11/1 「白金錯体のみでマルチカラー円偏光を発生させるダイオード」を開発今井喜胤（評価グループ）、八木繁幸（デバイスグループ）らによる研究成果がOrganic Electronicsに掲載されました。 (DOI:10.1016/j.orgel.2023.106893)

白金錯体は、室温でりん光を発して高い発光効率を示すことから、有機発光ダイオード用りん光材料として近年盛んに研究されています。本研究では、光学不活性な白金錯体F2-ppyPt(acac)を発光材料として用い、発光層における白金錯体の濃度が異なる５つの有機発光ダイオードを作製しました。それらの有機発光ダイオードに外部から磁力を加えながら光を発生させたところ、発光材料が単一かつ光学不活性であるにもかかわらず、発光色がそれぞれ異なる、マルチカラーの磁気円偏光を高効率に発生させることに成功しました。開発した有機発光ダイオードは、加える磁力の方向によって、円偏光の回転の方向を制御できることも明らかになりました。

2023/10/20　「円偏光を発生させる第３世代円偏光有機発光ダイオード」を開発今井喜胤（評価グループ）、八木繁幸（デバイスグループ）らによる研究成果がFrontiers in Chemistryに掲載されました。 (DOI:10.3389/fchem.2023.1281168)

第３世代の有機発光ダイオードの材料として開発が進んでいる光学不活性なTADFのうち、1,2,3,5-テトラキス(カルバゾール-9-イル)-4,6-ジシアノベンゼン（4CzIPN）を発光材料として用い、第３世代緑色有機発光ダイオードを作製しました。この有機発光ダイオードに対して外部から磁力を加えることによって、緑色の円偏光を発生させることに成功しました。また、加える磁力の方向を変えることで、円偏光の回転方向の制御が可能であることを明らかにしました。さらには、用いた有機発光ダイオードのエネルギーの変換効率の最大値が15.5%となり、蛍光材料の理論限界である約5%を大幅に超えていることから、三重項状態にある4CzIPNからのアップコンバージョンを経て得られる第3世代の蛍光からも円偏光が発生していることが明らかとなりました。

2023/10/16 長谷川真士（デバイスグループ、北里大学）の研究総説ト「キラルなπ-共役系マクロサイクルの合成、キラル光学特性、円偏光発光」がSynlett誌に掲載されました。（DOI: 10.1055/a-2158-8820）

"Stereogenic π-Conjugated Macrocycles: Synthesis, Structure, and Chiroptical Properties Including Circularly Polarized Luminescence"

2023/8/20 「フルカラー円偏光を発生させる有機円偏光発光ダイオード」を開発今井喜胤（評価グループ）、八木繁幸（デバイスグループ）らによる研究成果がOrganic Electronicsに掲載されました。 (DOI:10.1016/j.orgel.2023.106814)

イリジウム錯体は、室温でリン光を発して高い発光効率を示すことから、有機発光ダイオード用リン光材料として近年盛んに研究されています。本研究では、光学不活性なイリジウム錯体（鏡像異性体の当量混合物）4種、IrIII(piq)3、IrIII(ppy)3、IrIII(F2-ppy)2(pic)、およびIrIII(BT)2(acac)をそれぞれ発光材料とする、4つの有機発光ダイオードを作製しました。また、それらの有機発光ダイオードに外部から磁力を加えながら光を発生させたところ、発光材料が光学不活性であるにもかかわらず、高効率にRGBYフルカラーの磁気円偏光を発生させることに成功しました。開発した有機発光ダイオードは、イリジウム錯体の構造と、加える磁力の方向によって、円偏光の回転の方向を制御できることも明らかになりました。

2023/7/29　新しいねじれ化合物の開発: ビナフチルに連結した[5]ヘリセンの合成とそのキラル光学特性を評価

長谷川真士、長田裕也、杉浦健一（デバイスグループ、低分子グループ、理論グループ、北里大学、北海道大学、東京都立大学）らによる｢ビナフチルに連結した[5]ヘリセンの合成とそのキラル光学特性に関する研究の成果が、Wiley社の欧州化学誌のEuropean Journal Organic Chemistry に掲載されました（DOI: https://doi.org/10.1002/ejoc.202300656）。

“Synthesis and Chiroptical Properties of Binaphthyl-Hinged[5]Helicenes”, Chem. Eur. J. Org. Chem., 2024, 16, 3991−4002.

2023/7/18 　第9回CREST研究推進講演会を成蹊大学にて行います。

2023/7/18 　第7回CREST研究推進会議を行います。(湘南国際村センター 9/29-10/1)

2023/3/9　BINOLリガンドに結合した白金錯体による凝集誘起円偏光発光を達成

西川浩之、長谷川真士、長田裕也、椿一典、杉浦健一（デバイスグループ、低分子グループ、理論グループ、茨城大学、北里大学、北海道大学、京都府立大学、東京都立大学）らによる｢ビナフチルに連結したPt錯体における、凝集誘起円偏光発光の研究成果が、Chemical Communication に掲載され、バックカバーに採用されました。（DOI: https://doi.org/10.1039/D2CC06198H）。

"Aggregation-induced circularly polarized phosphorescence of Pt(II) complexes with and axially chiral BINOL ligand"

2023/1/19　再現性のあるキラル光学的性質を有する、液晶性ポリパラフェニレン誘導体のらせん状集合体からなる粒子分散系を開発

赤木和夫、堀江慶太（高分子グループ、立命館大学、カネカ）らによる｢再現性のあるキラル光学的性質を有する、液晶性ポリパラフェニレン誘導体のらせん状集合体からなる粒子分散系｣に関する研究の成果が、英国王立化学会のJ. Mater. Chem. Cに掲載（DOI: 10.1039/D2TC03747E）され、Inside Back Coverに選ばれました。

“Particle dispersion system consisting of helically assembled liquid crystalline poly(para-phenylene) derivatives with reproducible chiroptical properties” 　　　 J. Mater. Chem. C, 2023, 11, 943-952.