高性能青色EL素子のための高発光性ペロブスカイト材料の開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23631
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中村 智也 京都大学, 化学研究所, 助教 (90850371)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: ペロブスカイト / ナノ粒子 / 発光材料

研究成果の概要

ハロゲン化鉛ペロブスカイト半導体は、塗布による成膜が可能であり、その優れた光・電子物性から、太陽電池の光吸収材料のみならず、塗布型EL素子の発光材料としても注目を集めている。本研究では、ペロブスカイト材料のナノ粒子において、長いアルキル配位子（炭素数18）を短い配位子（炭素数4）に交換することで、粒子間の空隙を減少させ、EL素子において電荷注入を向上できることを見出した。また、従来の溶液を用いた合成法よりも簡便でスケールアップが容易な、ボールミルを用いた固体反応により、緑色発光性ペロブスカイト材料が合成できることを見出した。

自由記述の分野

構造有機化学、有機エレクトロニクス、ペロブスカイト

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した、ペロブスカイトナノ粒子の配位子の交換手法は、ナノ粒子への電荷注入・輸送を改善し、ナノ粒子を用いた塗布型EL素子の特性と耐久性の向上につながる成果である。また、ボールミルによる固体合成は、スケールアップが容易で材料利用効率が高い手法であり、将来の実用化・工業化に向けた知見を与える成果であると言える。