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蛍光増強素子、蛍光素子、及び蛍光増強方法

シーズコード S120007693
掲載日 2012年1月4日
研究者
  • 川崎 三津夫
技術名称 蛍光増強素子、蛍光素子、及び蛍光増強方法
技術概要 約100~800nmの波長以下の断面粒径と数十nmの厚みを有する平板状金属粒子(特に銀粒子)を基本素子として、これを基板1上にアイランド膜として密に配列した表面上に単層もしく多層に蛍光物質3を担持させる。そして、金属粒子表面と蛍光物質との距離を調節するために、金属粒子表面にスペーサ4を備える。金属粒子の表面から蛍光物質3の距離は、蛍光増強効果を得るためには10nm以下であることが望ましく、1nm程度の場合に蛍光増強効果が最大となる。従来の系では金属の強い消光作用を避けるため蛍光分子は表面から数nm以上の距離に設ける必要があり、この表面増強エネルギー移動を利用するどころか観測することさえ困難であった。しかし、本蛍光増強素子ではこの制限が取り除かれ、ドナー3aからアクセプタ3bへの増強エネルギー移動を介したアクセプタからの強い発光が得られる。その結果、従来の蛍光増強素子では数%程度しか上昇しなかった発光効率を50%程度にまで向上させることができ、また比較的強い発光性を有する色素分散層の発光をさらに強く増強することができる。
画像

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研究分野
  • 発光素子
展開可能なシーズ 金属コロイドや金属アイランド膜を利用した蛍光増強法は蛍光増強に有効であるものの、その増強に限界があった。そこで、発光効率を飛躍的に向上させることが可能な蛍光増強素子を提供する。
この蛍光増強素子は、金属の強い消光作用を大きく低減し、表面から約1nmという至近距離にある分子の発光速度を高め、極めて大きな蛍光増強効果をもたらす。また、この蛍光増強素子は至極単純な構成であるため、取り扱いも容易であり、コスト的にも有利である。金属粒子に銀を用いた場合には、粒子の表面近傍に単層状に担持された蛍光分子の実効的な発光量子収率が最大50%以上にまで向上できる。
用途利用分野 蛍光分析、バイオセンサ、有機EL素子
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人京都大学, . 川崎 三津夫, . 蛍光増強素子、蛍光素子、及び蛍光増強方法. 特開2007-139540. 2007-06-07
  • G01N  21/64     

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