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14族元素架橋ビアリールを元素ブロックとする白色発光材料の開発

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 15H00740
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

清水 正毅  京都工芸繊維大学, 分子化学系, 教授 (10272709)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード白色発光 / 蛍光 / ケイ素 / ゲルマニウム / 架橋 / 発光材料 / 14族元素 / ビアリール
研究実績の概要

青色と橙色のブレンドによる白色発光の実現を目指し、青色蛍光性を示すケイ素架橋2-フェニルインドール部位が置換するスチレン誘導体と橙色蛍光性を示すシラフルオレン部位を有するスチレン誘導体およびスチレンとの三成分ラジカル共重合を、AIBNをラジカル開始剤として用い、検討した。その結果、スチレンと青色蛍光性スチレン誘導体および橙色蛍光性スチレン誘導体の仕込み比を 1750:1:0.2 とした場合に、分子量9970、分散度1.17、ガラス転移点105℃、熱分解温度378℃の共重合体が得られた。スピンコート法により作成した共重合体の薄膜は、発光極大を423 nmおよび565 nm に有し、発光量子収率は0.72と大変良好な値を示すことがわかった。トルエン溶媒中では橙色領域の発光(565 nm付近の発光)バンドは微弱であるのに対し、薄膜中のそれは青色バンドの二分の一程度の強度を示していることから、溶液中に比べて薄膜中では青色発光団と橙色発光団の距離が接近し、エネルギー移動が効率良く起こっていることが明らかになった。色素座標は(x,y)=(0.29,0.25)であり、やや青みがかった白色発光を実現した。
新しい元素ブロックの創製を目指し、昨年開発したゲルマニウム架橋2-フェニルインドールに続いて、ゲルマニウム架橋2-フェニルベンゾフラン、ベンゾチオフェンおよびベンゾチオフェン-S,S-ジオキシドの設計、合成および物性評価を行った。その結果、ベンゾフラン誘導体とベンゾチオフェン-S,S-ジオキシド体は、溶液状態および粉末状態において効率良く紫色から青色の蛍光発光することを見つけ、新しい固体蛍光性元素ブロックとして有望であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] ゲルマニウム架橋2ーアリールベンゾヘテロールの合成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      立瀬 大暉・清水 正毅
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Photoluminescent Properties of Germylene-Bridged 2-Arylbenzoheteroles2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shimizu and Daiki Ryuse
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Polymeric Materials based on Element-Blocks
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体状態で高効率発光する分子の発見、設計と応用2016

    • 著者名/発表者名
      清水正毅
    • 学会等名
      有機合成若手セミナー
    • 発表場所
      京都薬科大学
    • 年月日
      2016-08-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲルマニウム架橋2-アリールインドールの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      立瀬 大暉・清水 正毅
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学、京都
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of Organic Chromophores That Exhibit Efficient Visible-Light Emission in the Solid State2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shimizu
    • 学会等名
      7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials
    • 発表場所
      大阪府立大学、大阪
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Fluorescent Properties of Silicon-Bridged Biaryls2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shimizu
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Aggregation-Induced Emission (AIE2)
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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