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りん光発光物質及びその製造方法 新技術説明会

国内特許コード P07A012508
整理番号 IU050118JP01
掲載日 2007年12月28日
出願番号 特願2007-018355
公開番号 特開2007-321140
登録番号 特許第5272171号
出願日 平成19年1月29日(2007.1.29)
公開日 平成19年12月13日(2007.12.13)
登録日 平成25年5月24日(2013.5.24)
優先権データ
  • 特願2006-127665 (2006.5.1) JP
発明者
  • 土岐 規仁
  • 金子 真子
  • 小川 薫
  • 横田 政晶
  • 清水 健司
出願人
  • 国立大学法人岩手大学
発明の名称 りん光発光物質及びその製造方法 新技術説明会
発明の概要

【課題】室温において、りん光を発現すると共に、りん光寿命が長く、長期安定性に優れたりん光発光物質を提供する。
【解決手段】本発明に係るりん光発光物質は、斜方晶系結晶をホスト分子とし、単斜晶系結晶をゲスト分子として少なくとも含有する結晶である。前記結晶を構成する、前記ホスト分子としては硫酸カリウム又はフタル酸水素カリウムが、前記ゲスト分子としてはo-アミノベンゼンスルホン酸が好適である。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


りん光発光物質は、エレクトロルミネッセンス素子(以下、「EL素子」とも呼ぶ)に代表される各種の光学デバイスや、各種センサへの応用が期待されている。例えば、有機材料からなるEL素子の分野では、蛍光を利用した場合より発光効率を大きく向上させることが可能と考えられている。



光を自在に操ることを目指し、光ナノ構造フォトニクス結晶の創製およびその設計理論が検討されている(例えば、非特許文献1)。概念としては、フォトニック結晶の特性、すなわち、屈折率が異なる二つの物質が、光の波長程度の周期で規則正しく繰り返し並んだ固体であり、この時、光は周期的な屈折率の繰り返しを感じ、特異な動きをするようになるという特性、を利用するものである。このような特性としては、例えば、(1)異なる方向に光が伝わる(回折)現象や、(2)特定の波長の光が伝わらない現象、(3)光の性質(波長、偏光など)を分離する現象、などが挙げられる。



そこで、本発明者らは、結晶中の光の振る舞いを時間軸上で詳しく解明し、究極的には光の伝搬速度を極限的に遅延させ、さらには、その光特性(波長、強度等)の制御法を鋭意検討しており、特に、優れた光特性を発現する構造体の創製を、シンプルな構造の物質を用い、有機と無機、あるいは有機と有機から構成される複合結晶に関する研究・開発を行っている。



しかしながら、従来、室温において、りん光を発現する媒体の条件(構造およびその製法)やその影響に着目した研究は少なく、結晶構造(ホスト-ゲスト複合物質)とりん光特性との関係は明確ではない。この関係を明らかにすることは光学デバイスの設計や製造に対し、極めて有用な情報になると考えられる。りん光特性を保持したり、保存することは難しい。

【非特許文献1】Richard W.Gurney, Christine A.Mitchell, Sihyun Ham, Loyd D.Bastin, and Bart Kahr; J.Phys.Chem.B 2000,104,878-892.

産業上の利用分野


本発明は、りん光発光物質及びその製造方法に係る、より詳細には、りん光の発光特性に優れたりん光発光物質と、溶液からの結晶化により、異なる発光特性を備えたりん光発光物質を制御性よく製造する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
硫酸カリウムからなる第一粉末とo-アミノベンゼンスルホン酸からなる第二粉末とを溶解可能な温度にある水に入れて出発溶液として用い、該出発溶液を、まず第一速度で攪拌した後、次いでレーザースポット観察法により、1μm以上の粒子が2秒間に複数個、前記出発溶液の中に観測された時に該第一速度より遅い第二速度で攪拌することにより、攪拌する際の攪拌速度を途中で切り替えることを特徴とするりん光発光物質の製造方法。

【請求項2】
前記第一速度から前記第二速度への切替時に、硫酸カリウムからなる種晶を前記出発溶液の中に投入することを特徴とする請求項に記載のりん光発光物質の製造方法。

【請求項3】
請求項1に記載の製造方法により得られる、斜方晶系結晶をホスト分子とし、単斜晶系結晶をゲスト分子として少なくとも含有する肉眼で透明に見える結晶からなるりん光発光物質であって、
前記結晶を構成する、前記ホスト分子が硫酸カリウム、前記ゲスト分子がo-アミノベンゼンスルホン酸であり
記結晶は、その中心から外側に向かう全域に亘って、前記ホスト分子と前記ゲスト分子の両方を含むことを特徴とするりん光発光物質。

【請求項4】
請求項2に記載の製造方法により得られる、斜方晶系結晶をホスト分子とし、単斜晶系結晶をゲスト分子として少なくとも含有する肉眼で透明に見える結晶からなるりん光発光物質であって、
前記結晶を構成する、前記ホスト分子が硫酸カリウム、前記ゲスト分子がo-アミノベンゼンスルホン酸であり、
前記結晶は、内域と外域の二層構造をなし、該内域は前記ホスト分子のみを、該外域は前記ホスト分子と前記ゲスト分子の両方を、それぞれ含ことを特徴とするりん光発光物質。

【請求項5】
斜方晶系結晶をホスト分子とし、単斜晶系結晶をゲスト分子として少なくとも含有する肉眼で透明に見える結晶からなるりん光発光物質であって、
前記結晶を構成する、前記ホスト分子がフタル酸水素カリウム、前記ゲスト分子がo-アミノベンゼンスルホン酸であり、
前記結晶は、異なる発光面において3つの色が観測されることを特徴とするりん光発光物質。
産業区分
  • その他無機化学
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007018355thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
岩手大学地域連携推進センターでは、岩手大学における知的財産の創出・管理・活用のマネジメントをしております。上記の特許等にご興味がありましたら、下記問い合わせ先にご相談ください。


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