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近畿大、有機ELやLED光源の省電力化に期待できる新技術を開発

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近畿大、有機ELやLED光源の省電力化に期待できる新技術を開発

ケイ素ユニットを有する2種類の光学活性ビナフチル有機発光体からの溶液状態における円偏光発光(CPL)スペクトル

近畿大学理工学部の研究グループは、固体状態で円偏光を放つ、安定性と実用性の高いCPL発光体の開発に成功した。3D表示用有機ELディスプレイや植物栽培用LEDライト等の省電力化が期待される。

「CPL」は、circular polarized luminescence(円偏光発光)の略。特定の方向に振動する光を偏光といい、らせん状に回転しているものを円偏光という。円偏光は、3D表示用有機ELディスプレイに使用されており、植物の成長を制御する光としても実用化が期待されている。しかし、多くの発光体は直線偏光(振動方向が直線状の偏光)であるため、これまではフィルターを用いて直線偏光を円偏光に変換しており、光強度が減少してエネルギー効率が悪化していた。

今回、近畿大学理工学部(大阪府東大阪市)応用化学科の研究グループは、溶液状態で円偏光発光することがすでに知られているビナフチルにケイ素を組み込むことで、固体状態でも円偏光発光する、安定性と実用性の高い発光体の開発に成功した。通常は、異なる2種類の発光体を必要としていたが、今回の研究によってケイ素を組み込んだ1種類のビナフチルから光の回転方向が異なる2種類の発光体を作出可能になった。

これにより、今後の円偏光発光体の合成コスト削減が期待され、将来的には3D表示用有機ELディスプレイや植物栽培用LEDライト等の省電力化も期待される。近畿大学は、今後、多彩な機能を持った円偏光発光体の作出や、さらに高輝度・高円偏光度の円偏光発光体の開発を進めていく意思を示している。

文科省による研究拠点形成の成果

なお、この研究は文部科学省「私立大学戦略的研究基盤形成支援事業」に採択された「太陽光利用促進のためのエネルギーベストミックス研究拠点の形成」の一環である。このプロジェクトは、太陽光利用促進のための基盤的研究推進を目的とし、近畿大学に新しいエネルギーバランス研究の拠点を形成するというもの。研究拠点は総合理工学研究科・理工学部の教員16人の参画を得、以下の3つの研究チームにより構成されている。

  1. 太陽光エネルギーを利用して水素ガスやメタノールといった1次エネルギー物質を生成する際に必要不可欠とされるソーラー触媒の開発や人工光合成における化学的機能の開拓を推進する「光物質変換」研究チーム
  2. ウェアラブル端末などに広く利用可能な薄膜太陽電池における光電変換効率の高効率化を図る「光エネルギー変換」研究チーム
  3. 光磁気機能を駆使した省エネルギー記憶媒体に関わる基盤的物質の創成を目指す「省電力素材」研究チーム
太陽光利用促進のためのエネルギーベストミックス研究拠点の形成

太陽光利用促進のためのエネルギーベストミックス研究拠点の形成

この研究プロジェクトは、将来的に近畿大学における原子力、火力、太陽光研究をゆるやかに束ねる総合エネルギー研究開発拠点として社会基盤の整備等に関して科学的見地から発信力を強化していくことを目指す。また、近畿大学は、この活動を通じて優れた人材の育成に力を尽くすとしている。

なお、今回の開発に関する論文は、9月22日(木)にオランダのエルゼヴィア社が発刊する国際的学術雑誌「Tetrahedron」の電子版に掲載された。

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