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新規な材料設計指針に基づく希土類金属錯体材料の開発と高効率有機デバイスへの展開

基于新材料设计准则的稀土金属复合材料开发及其在高效有机器件中的应用

基本信息

批准号：
06F06088
负责人：
村田英幸
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Japan Advanced Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06088/
关键词：
有機EL 白色発光希土類金属錯体有機薄膜太陽電池

项目摘要

本研究では、外国人特別研究員のXin氏がこれまでに見出してきた希土類金属錯体材料の材料設計指針を有機デバイスへと展開して、1.高効率白色EL発光材料の開発と2.高効率な有機太陽電池材料の開発を行うことを目的として研究を実施した。白色EL材料の開発に関しては、異なった希土類金属を中心金属に有する多核希土類金属錯体を合成し、単一発光材料を用いて可視域に幅広い発光スペクトルを有する有機EL素子を実現することを目指している。一方、高効率太陽電池の開発に関しては太陽電池材料として優れた性能を示すことが知られているルテニウム錯体をベースにして新規の多核錯体を合成することを計画した。特に、赤外域に吸収領域を拡大することによって太陽光の利用効率を高め飛躍的な効率向上を目指している。ここでは1について得られた結果を報告する。3種類のテルビウム錯体(Tb(tba-PMP)3(TPPO),Tb(tba-PMP)3(H2O)EtOH、Tb(tba-PMP)3(Phen))の合成を試みた結果、比較的高い収率で目的物を得ることが出来た。得られた各化合物の粉末状態並びに蒸着膜(膜厚100m)における蛍光量子収率を測定した。結果を表1に示す。テルビウム錯体は粉末状態で66〜88%と非常に高い蛍光量子収率を示すことがわかった。一方、これらの錯体を真空蒸着することによって作成した薄膜の場合には、その蛍光量子収率が大きく減少することが分かった。例えば、Tb(tba-PMP)3(TPPO)は66%から35%へ、Tb(tba-PMP)3(H2O)EtOHでは88%から10%へまたTb(tba-PMP)3(Phen)では66%が8%と減少した。蒸着膜の元素分析を行った結果、蛍光量子収率が大きく減少したテルビウム錯体では配位していたEtOHやCHC13が脱離していることが分かった。これに対してTb(tba-PMP)3(TPPO)の場合には化学構造上の変化は認められず安定に蒸着膜を形成することが分かった。

This research is aimed at developing the material design guidelines for rare earth-based metal complex materials by the Special Researcher Xin. 1. Development of high-efficiency white EL light-emitting materials. 2. Development of high-efficiency organic solar cell materials. The development of white EL materials is related to the synthesis of polynuclear rare earth metal complexes with different rare earth metals as the center metal, and the use of single light-emitting materials as the center metal for the production of organic EL elements. On the one hand, the development of high-efficiency solar cells is critical to the excellent performance of solar cell materials, and it is planned to synthesize new multi-core composites based on the existing multi-core composites. In particular, the absorption area of the red field is large, and the utilization rate of sunlight is high, and the efficiency is high. This is the first time I've ever been to a hospital. The synthesis of Tb(tba-PMP)3(TPPO),Tb(tba-PMP) 3(H2O)EtOH and Tb(tba-PMP)3(Phen) was studied. The powder state of each compound was obtained and the evaporation film (film thickness 100m) was measured. The results are shown in Table 1. 66 ~ 88% of the particles are in powder state, and the light quantum yield is very high. In the case of vacuum evaporation, the light quantum yield is greatly reduced. For example, Tb(tba-PMP)3(TPPO) 66% 35% Tb(tba-PMP)3(H2O)EtOH 88% 10% Tb(tba-PMP)3(Phen) 66% 8% The results of elemental analysis of evaporated films show that the fluorescence quantum yield is greatly reduced, and the coordination between EtOH and CHC13 is greatly reduced. In the case of Tb(tba-PMP)3(TPPO), this is due to the fact that the chemical structure changes but remains stable and the evaporation film is formed.