発光性希⼟類⾦属錯体は⾊鮮やかな発光を⽰すことから、⾊再現度の⾼いディスプレイや視認性の⾼いセンサーなどを実現するための発光材料として期待されています。多くの実⽤的な発光デバイスは薄膜状であることから、その実現のためには薄膜中における希⼟類錯体の⾼効率・強発光を達成することが重要となります。しかし、このような状態における希⼟類錯体の発光機構が未解明であることが開発のボトルネックとなっていました。
今回、九州⼤学 ⼤学院理学研究院の宮崎 栞 ⼤学院⽣、宮⽥ 潔志 准教授、恩⽥ 健 教授らは、同⼤学 ⼤学院⼯学研究院の合志 憲⼀ 助教、安達 千波⽮ 教授、北海道⼤学 ⼤学院⼯学研究院の北川 裕⼀ 准教授、⻑⾕川 靖哉 教授らと共同で、三価ユウロピウム (Eu(III)) 錯体を⽤いた薄膜における発光過程を 1 兆分の 1 秒の時間分解能で逐次解析することによって、その機構を詳細に解明しました。さらにその機構に基づき、薄膜内の光エネルギー移動効率 100 %、錯体単体と⽐較した発光強度 400 倍を達成することに成功しました。
今回明らかにした薄膜中における発光機構およびそれに基づいた材料設計によって、希⼟類錯体を⽤いた新たな⾼効率発光デバイスを戦略的に開発できるようになることが期待されます。
本研究成果は、2023 年 5 ⽉ 29 ⽇ (⽉) に英国 Royal Society of Chemistry の国際学術誌「Chemical Science」にオンライン掲載されました。 (https://doi.org/10.1039/D3SC01817B )。
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