Research Abstract

単一青色光励起で容易にフルカラー発光調整可能な不揮発性アントラセン液体

不揮発性発光液体は、フレキシブルエレクトロニクスにさまざまに応用できる無溶媒流体である。本稿で著者らは、枝分かれ脂肪族化合物に取り囲まれたアントラセンは安定な発光液体であり、ドーパントの添加によって調節できる発光性および熱応答性を有することを示した。

Nonvolatile liquid anthracenes for facile full-colour luminescence tuning at single blue-light excitation

2013年6月7日 Nature Communications 4 : 1969 doi: 10.1038/ncomms2969 (2013)

不揮発性室温発光分子液体は、新世代の有機ソフトマテリアルであり、高い安定性と多様な光学特性を持ち、無溶媒流体挙動を示し、ドーパント色素分子を効果的に取り込むことができる。今回我々は、フレキシブルエレクトロニクスへの応用を前提にして、高い安定性と蛍光量子収率、色制御性能、処理・加工性に重点を置き、アントラセンを基材とする液体材料を最適化する手法について報告している。核となるアントラセンが低粘度の枝分かれアルキル鎖に取り囲まれることによって、安定な不揮発性液体発光材料が得られる。無溶媒状態で微量のアクセプター色素を添加したところ、最高96%の高効率エネルギー移動が達成され、発光色の制御が実現している。さらに我々は、熱応答性ドーパントを用いて、熱的に制御可能な発光色を得ている。今回報告した手法は、単一青色励起でさまざまな発光色を可能にするものであり、現行の発光材料に代わる革新的な代替材料になりうる。また、折りたたみ可能なフォールダブルデバイスの開発において有用な連続発光層をもたらす。

Sukumaran Santhosh Babu1, Martin J. Hollamby1, 相見 順子1, 小澤 寛晃1, 佐伯 昭紀2, 関 修平2, 小林 健二3, 萩原 啓太4, 吉沢 道人4, Helmuth Möhwald5 & 中西 尚志1

  1. 物質・材料研究機構
  2. 大阪大学大学院 工学研究科 応用化学専攻
  3. 静岡大学理学部化学科
  4. 東京工業大学 資源化学研究所
  5. マックス・プランク コロイド・界面化学研究所(独)

Nonvolatile luminescent liquids are solvent-free fluids with a range of flexible electronic applications. Here, the authors show that anthracenes enveloped in branched aliphatic compounds are stable emissive liquids, with emissive and thermoresponsive properties that may be tuned by addition of dopants.

Nonvolatile room-temperature luminescent molecular liquids are a new generation of organic soft materials. They possess high stability, versatile optical properties, solvent-free fluid behaviour and can effectively accommodate dopant dye molecules. Here we introduce an approach to optimize anthracene-based liquid materials, focussing on enhanced stability, fluorescence quantum yield, colour tunability and processability, with a view to flexible electronic applications. Enveloping the anthracene core in low-viscosity branched aliphatic chains results in stable, nonvolatile, emissive liquid materials. Up to 96% efficient energy-transfer-assisted tunable emission is achieved by doping a minute amount of acceptor dye in the solvent-free state. Furthermore, we use a thermoresponsive dopant to impart thermally controllable luminescence colours. The introduced strategy leading to diverse luminescence colours at a single blue-light excitation can be an innovative replacement for currently used luminescent materials, providing useful continuous emissive layers in developing foldable devices.

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