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2014 年度 実績報告書

電界発光特性を有するりん光ハイブリッド薄膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24550244
研究機関地方独立行政法人大阪市立工業研究所

研究代表者

渡瀬 星児  地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究主任 (60416336)

研究分担者 松川 公洋  地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究部長 (90416321)
渡辺 充  地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究主任 (70416337)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード有機無機ハイブリッド / シルセスキオキサン / 金属錯体 / 薄膜材料 / 半導体 / 電界発光素子 / りん光薄膜 / エネルギー移動
研究実績の概要

本研究では、シルセスキオキサンにホールまたは電子輸送性を示す化合物をハイブリッド化したハイブリッド半導体の創製と、これにりん光発光性の金属錯体を共ハイブリッド化したりん光ハイブリッド薄膜を作製し、これを発光層に用いたハイブリッド電界発光素子を構築することを目的としている。平成26年度は、ホール輸送性のシルセスキオキサンとユーロピウム錯体とを、分子間相互作用を介してハイブリッド化したりん光薄膜の作製と電界発光素子への応用について検討した。ホール輸送性付与のためにカルバゾール基を導入したシルセスキオキサンとユーロピウム錯体をハイブリッド化すると、ユーロピウム錯体のβジケトン配位子を選ぶことによって、カルバゾール基由来の発光がユーロピウム錯体によって完全に消光され、ユーロピウム由来の発光のみを示すハイブリッド薄膜を作製できることがわかった。この時、励起スペクトルにはカルバゾール基由来の吸収が重ね合わされており、カルバゾール基が吸収した光エネルギーがユーロピウムへと移動して発光することがわかった。このことから、この薄膜ではハイブリッド化により見掛け上の吸収断面積が増加する増感発光を示していると考えられた。このハイブリッド薄膜を発光層に用いた電界発光素子では電圧の印加に伴って電流が注入され、ユーロピウム由来の赤色発光を示したが、カルバゾール基由来の青色発光は消光された。このことはカルバゾール基上でホールと電子が再結合して生成した励起状態は速やかにユーロピウム錯体によって消光されることを示しており、ハイブリッド薄膜内においてカルバゾール基が電気エネルギーのメディエータとして働き、ユーロピウムの電界発光を増強していると考えられた。以上、本研究によって、電界発光特性を有するりん光ハイブリッド薄膜の創製し、ハイブリッド特有の発光機構を明らかにすることができた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Polymorph Control of Luminescence Properties in Molecular Crystals of a Platinum and Organoarsenic Complex and Formation of Stable One-Dimensional Nanochannel2014

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Unesaki, Takuji Kato, Seiji Watase, Kimihiro Matsukawa, Kensuke Naka
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 53 ページ: 8270-8277

    • DOI

      DOI:10.1021/ic500550y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Electric Property of Polysilsesquioxane Thin Films Incorporating Carbazole Groups2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Watase, Daiki Fujisaki, Mitsuru Watanabe, Koji Mitamura, Noboru Nishioka, Kimihiro Matsukawa
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 20 ページ: 12773-12776

    • DOI

      DOI: 10.1002/chem.201403156

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 単一構造の環状テトラシロキサンの選択的合成と2次元層状集合体の形成2015

    • 著者名/発表者名
      金子芳郎、木之下翔太、渡瀬星児、松川公洋
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(船橋市)
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] シルセスキオキサンにより増感された希土類錯体の発光と電流注入発光2015

    • 著者名/発表者名
      山下 毅、渡瀬星児、御田村紘志、古賀智之、東信行、松川公洋
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] 9-アルサフルオレン-白金(Ⅱ)錯体の合成とその固体発光2015

    • 著者名/発表者名
      田中進、加藤拓路、渡瀬星児、松川公洋、中建介
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] シルセスキオキサンを光捕捉アンテナとする希土類錯体の増感発光2014

    • 著者名/発表者名
      渡瀬星児、山下 毅、御田村紘志、東 信行、松川公洋
    • 学会等名
      第33回無機高分子研究討論会
    • 発表場所
      東京理科大学(新宿区)
    • 年月日
      2014-11-13
  • [学会発表] ジチエノゲルモールを有するポリシルセスキオキサンの合成と光学特性2014

    • 著者名/発表者名
      中村優志、大下浄治、山本一樹、渡瀬星児、松川公洋
    • 学会等名
      第33回無機高分子研究討論会
    • 発表場所
      東京理科大学(新宿区)
    • 年月日
      2014-11-13
  • [学会発表] ジチエノゲルモールを有するポリシルセスキオキサンの合成と有機ELへの展開2014

    • 著者名/発表者名
      中村優志、大下浄治、山本一樹、渡瀬星児、松川公洋
    • 学会等名
      第18回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 発表場所
      リゾートホテル ラフォーレ那須(栃木県那須郡)
    • 年月日
      2014-10-17
  • [学会発表] カルバゾールをハイブリッド化したシルセスキオキサンの電気的性質2014

    • 著者名/発表者名
      渡瀬星児、上原淳慈、下前昌洋、渡辺充、御田村紘志、西岡昇、松川公洋
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2014-09-25
  • [学会発表] シルセスキオキサンと金属錯体のハイブリッド化によるりん光薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      渡瀬星児
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Electric Property of Polysilsesquioxane Thin Film Incorporated with Carbazole Group2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Watase, Koji Mitamura, Kimihiro Matsukawa
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Silicon Chemistry
    • 発表場所
      Technical University Berlin, Germany
    • 年月日
      2014-08-05
  • [学会発表] Phosphorescent Properties of Polysilsesquioxane Containing Gold Complex2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Watase, Koji Mitamura, Kimihiro Matsukawa
    • 学会等名
      International Symposium on Polymeric Materials Based on Element-Blocks
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [学会発表] シルセスキオキサンを光捕捉アンテナとするハイブリッド薄膜の発光挙動2014

    • 著者名/発表者名
      渡瀬星児、上原淳慈、城美耶子、渡辺充、御田村紘志、西岡昇、松川公洋
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-30

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公開日: 2016-06-01  

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