含白金共役系ポリマー配向膜のアップコンバージョン特性

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固体系の光アップコンバージョン(UC)材料は、溶液とは異なって三重項励起子の拡散に異方性を持たせることが可能であり、励起子密度の低下を防ぎながらそれを伝達することでUC効率の向上が期待される。しかし、これら固体内でのUC材料の相分離や凝集を抑え、かつ配向制御された固体材料の開発が課題であった。このため、UC材料として分子設計された含白金共役系ポリマーを合成し、このポリマーが基板上に配列制御したUC発光性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。これらにより固体中の三重子励起子拡散長の異方性の解明を進め、UC効率の向上の実現につながる科学的基盤を構築する。本研究の目的を達成するために、(Ⅰ) 分子設計に基づいた含白金共役系ポリマーの新規合成、(Ⅱ) 配向薄膜の作製と構造評価、(Ⅲ) UC特性評価と三重項励起子拡散異方性の解明、に焦点を定めて研究を実施する。今年度は、末端に白金アセチリドとビスイミドを含む含白金共役系ポリマーの新規合成を行い、溶液中での光学特性とUC特性を評価した。なお含白金共役系骨格は、光励起でのUCにおける増感剤としての役割を担う。得られたポリマーの光学特性とUC特性を評価した。その結果、得られたポリマーを発光体である9,10-ジフェニルアントラセン(DPA)と混合した溶液を、450 nmの光で励起すると、380～430 nm近傍にUC発光を発し、その量子収率は約40%と、溶液系としては高い値を示すことが分かった。しかし、このポリマーでは面内配向膜の作製ができなかった。また、キャスト法で作製したポリマー薄膜は大気中でリン光発光を示したが、このポリマーとDPAとの混合溶液から作製したキャスト膜は、窒素雰囲気下でもUC発光を示さなかった。