| 研究課題/領域番号 |
17K05852
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
溝黒 登志子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90358101)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 光物性 / 構造・機能材料 / 複合材料・物性 / 光アップコンバージョン / 励起子拡散長 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、三重項-三重項消滅(TTA)過程を利用した光アップコンバージョン(UC)を示す分子固体材料へ、制御された方法で異方性を導入することにより、その異方性が三重項励起子の拡散距離に与える影響を解明する。異方性を持たせた励起子拡散が可能になれば、三重項励起子の密度の低下を防ぎながらその伝達が可能になり、UC効率の向上等に繋がる。このため、基板上に配列制御したUC発光体薄膜を作製する方法を開発するとともにその構造評価、UC発光特性を調べる。次に、電流励起型UC材料を作製してその発光特性を調べることで、電流注入による励起子拡散の異方性を評価することができると考えられ、この評価法の開発を行う。これらにより三重項励起子拡散長の異方性の解明を進める。
まず膜厚方向に異方性を導入した発光体薄膜作製手法を開発し、この発光体薄膜に増感剤分子を混入することにより光励起UC材料薄膜を作製した。さらに、膜厚方向に構造を導入して光励起UC特性評価を行ったところ、膜厚方向に構造を有さない薄膜と比較して、UC量子収率が高くなることが分かった。
これらの膜からなる電流励起型UC材料作製と評価を行った。配向と電流励起型UC特性との因果関係およびTTA機構を介した発光であるかの確認を引き続き検討する必要がある。
また、UC材料候補となる複数の新規発光体の分子設計をして合成をし、溶液およびキャスト膜で光励起UC特性を評価したところ、溶液とキャスト膜の発光量子収率は高くなったものの、キャスト膜でのUC量子収率は無置換体とほぼ同じであることが分かった。
なお、当初予定にはなかった実績として、光UC特性に関する既報がない発光部位を有する低分子が溶液中で光励起UCの発光体として、新規含白金共役系ポリマーが溶液中で光励起UCの増感剤としての役割を担うことを見い出した。
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| 備考 |
イベント出展：女子大学院生・ポスドクのための産総研所内紹介と在職女性研究者との懇談会, 主催： 産業技術総合研究所 総務本部 ダイバーシティ推進室、オンライン開催
https://unit.aist.go.jp/innhr/diversity2020/ja/events/201215_event.html
「有機分子を用いた光の短波長変換 ～固体化・薄膜化を目指して～」 溝黒 登志子
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