有機材料を用いた蓄光デバイスの高性能化に成功

~レアメタルを必要としない持続可能な産業の拡大と多様化に期待~

 蓄光材料は非常誘導灯や時計、夜光塗料等に幅広く利用されていますが、現状の蓄光材料は結晶性無機材料で構成されており、高性能な蓄光材料はレアメタルや1000℃以上の高温処理を必要とします。
 九州大学大学院工学府博士課程の陣内和哉大学院生(研究当時)、最先端有機光エレクトロニクス研究センター(OPERA)の安達千波矢センター長と沖縄科学技術大学院大学(OIST)の嘉部量太准教授、Zesen Lin研究員らの研究グループは、レアメタルを必要としない有機材料を利用した蓄光発光 (Long Persistent Luminescence) 材料の高性能化に成功しました。
 2017年に本研究グループは、世界で初めて、電子ドナー性(電子供与性)と電子アクセプター性(電子受容性)を有する二つの有機材料を混合し、加熱融解したフィルムにおいて蓄光発光が得られることを「Nature」誌に報告しました。しかし、蓄光発光の発光持続性能は市販される無機蓄光材料の100分の1程度に留まり、光を吸収できる波長も紫外光付近に限定されていました。また、酸素によって強い消光を生じるため、大気下での利用が困難でした。
 今回、本研究グループは、吸収波長の広い材料の選択、酸素との反応を低減するホール(正孔)拡散機構の利用、電荷蓄積材料添加によるエネルギー蓄積状態の安定化によってこれらの課題を大幅に解決し、窒素下では従来に比べ約10倍の性能を示し、大気下でも機能する有機蓄光材料を実現しました。本研究の有機蓄光材料を活用すればレアメタルを必要としない持続可能な産業の拡大と多様化が期待されます。
 本研究成果は、2021年11月29日(月)午後4時(ロンドン時間)に科学雑誌「Nature Materials」にて公開される予定です。

詳細

プレスリリースをご参照ください。

九州大学-国立台湾師範大学ジョイントフォーラム

JST-RISTEX「人とシステムの協働による海岸清掃共創シナリオの構築」研究プログラム・海岸清掃に関わる対話シンポジウム

関連記事

  1. THE世界大学ランキング2025で301-350…

    本学は昨年度同様、301-350位にランクインし、国内大学では7位に位置して…

  2. ナチュラルキラーT(NKT)細胞を活性化する自己…

    〜新たながん免疫療法への応用に期待〜生体防御医学研究所和泉 自泰 准…

  3. 次世代有機EL発光材料の 発光効率の増幅効果を新…

    ~ 新原理に基づく高性能な有機EL材料の創出に光 ~ポイント…

  4. 【5/21開催】KOOU 第1回URA等交流会・…

    「九州・沖縄オープンユニバーシティ(KOOU)」第1回URA等交流会・情報交…

  5. AIを壊してより良いものにする

    〜 AIが未知の要素をどのように扱うか評価する手法を開発 〜ポイント…

  6. 廃棄物から資源へ:CO₂とプラスチックを太陽光で…

    カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所Edalati Kaveh 准…

  7. 1種類の触媒で4種類の有機反応を自在に切替

    -全てが偶然の発見(セレンディピティ)-カーボンニュートラル・エネルギー…

  8. ポータブルヘルスクリニック・アジア地域におけるウ…

    持続可能な社会のための決断科学センター講師 横田 文彦ポータブ…