新規光機能性周期構造の作製とフォトニック結晶への応用

当研究グループでは,高分子薄膜をキャスト法によって作製するプロセスによりハニカム等の周期構造がサブマイクロからマイクロスケールで簡便に作製できることを既に報告している.このハニカム構造はフォトニック結晶に代表される新規光機能材料へ応用できると考えられる.第一段階として,ハニカムの空洞部分に微粒子を埋め込むことで高効率発光素子ができると考え,希土類イオンを導入した発光性の単分散微粒子作製および微粒子の細孔への導入を検討した.希土類イオンは有機発光体と比較して発光バンドが強くかつその半値幅が狭いという特性を有している.なお本研究で行う材料の作製は,自己組織化というボトムアップ的手法に基づいている.微粒子作製は二種類の方法を採用した.一つは希土類錯体モノマーを合成後,ラジカル分散共重合する方法である.もう一つはポリマーと希土類錯体の混合溶液へ貧溶媒を滴下する方法である.両手法の採用により,多様な粒径の単分散性微粒子を作製できた.蛍光顕微鏡観察により希土類錯体が各微粒子に導入されたことが分かった.さらに微粒子の発光特性は元の錯体のものと一致した.次に微粒子の水分散液をハニカムフィルムにキャストする手法により,ハニカムの空孔に微粒子を導入した.ユウロピウムおよびテルビウム錯体をそれぞれドープした微粒子を混合して空孔へ導入し,顕微分光法で発光強度比を比較することにより,空孔の番地決めが可能になることを示唆する結果を得た.なお空孔の番地決めには希土類イオンの強く狭い発光バンドという特性が必要であった.以上まとめると,希土類イオンの発光特性を導入した微粒子の作製に成功し,ボトムアップ的手法でハニカムフイルムとの複合体構造を作製した.また,希土類イオンの性質と組み合わせることで新たな発光体材料を作製できる可能性を示した.当該研究の成果は近日中に雑誌論文として発表する予定である.

当研究グループでは,高分子薄膜をキャスト法によって作製するプロセスによりハニカム等の周期構造がサブマイクロからマイクロスケールで簡便に作製できることを既に報告している.このハニカム構造はフォトニック結晶に代表される新規光機能材料へ応用できると考えられる.第一段階として,ハニカムの空洞部分に微粒子を埋め込むことで高効率発光素子ができると考え,希土類イオンを導入した発光性の単分散微粒子作製および微粒子の細孔への導入を検討した.希土類イオンは有機発光体と比較して発光バンドが強くかつその半値幅が狭いという特性を有している.なお本研究で行う材料の作製は,自己組織化というボトムアップ的手法に基づいている.微粒子作製は二種類の方法を採用した.一つは希土類錯体モノマーを合成後,ラジカル分散共重合する方法である.もう一つはポリマーと希土類錯体の混合溶液へ貧溶媒を滴下する方法である.両手法の採用により,多様な粒径の単分散性微粒子を作製できた.蛍光顕微鏡観察により希土類錯体が各微粒子に導入されたことが分かった.さらに微粒子の発光特性は元の錯体のものと一致した.次に微粒子の水分散液をハニカムフィルムにキャストする手法により,ハニカムの空孔に微粒子を導入した.ユウロピウムおよびテルビウム錯体をそれぞれドープした微粒子を混合して空孔へ導入し,顕微分光法で発光強度比を比較することにより,空孔の番地決めが可能になることを示唆する結果を得た.なお空孔の番地決めには希土類イオンの強く狭い発光バンドという特性が必要であった.以上まとめると,希土類イオンの発光特性を導入した微粒子の作製に成功し,ボトムアップ的手法でハニカムフイルムとの複合体構造を作製した.また,希土類イオンの性質と組み合わせることで新たな発光体材料を作製できる可能性を示した.当該研究の成果は近日中に雑誌論文として発表する予定である.