Development of deep blue OLED light source and its application to fully artificial light-type indoor artificial culture of Aphanothece sacrum

深蓝色OLED光源的研制及其在全人工光型室内丝囊藻人工培养中的应用

基本信息

批准号：
22K05914
负责人：
八田泰三
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Sojo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究を遂行するために、今年度は（１）白色有機EL照射下で標準的生育環境の検討、および（２）新規深青色発光材料の開発を行った。（１）については、小スケールでのスイゼンジノリの増殖評価方法を確立するために、蛍光光度セルを培養容器とする液体培地4 mL中でスイゼンジノリに市販の白色有機EL光源を照射して増殖評価を検討した。培養後、液体培地と共にスイゼンジノリを3000 rpmで1分間のホモジナイザー処理を行い、660 nmの濁度より算出した重量（Wt）と実測による湿重量（Ww）を比較した結果、WtとWwの相関係数がR2≧0.99の良好な比例関係となり、濁度法でスイゼンジノリの増殖評価が可能であることを明らかとした。さらに市販の白色有機EL光源を用い、照射光量と増殖度の関係を評価した結果、光量子束密度で40 μmol/m2・sがスイゼンジノリ培養の標準条件として最適であることを明らかにした。一方（２）については、先に開発した有機EL深青色発光材料であるテトラアリールイミダゾール（TAI）の合成法を応用して、1,2-ジフェニル置換フェナントロイミダゾール（PI）の6,9-位にビフェニル基またはトリフェニルアミノ基を持つ、新規PI誘導体BD1-1およびBD1-2を合成後、UV・FL、DSC・TG-DTA、CV・DPVの各種測定およびGaussianによるDFT計算を行った。BD1は、いずれもTAIより深青色で強蛍光性かつ熱的安定性に優れ、TAIと同様にバイポーラ性があることも判明した。なおBD1については、今後有機ELデバイス評価を検討する予定である。また、新規にビナフチル基の6,11-位にビフェニル基を導入した架橋型ビナフチル誘導体（BB1）が、TAIと同様な深青色強蛍光性、高い熱的安定性と電気化学的安定性を示し、BB1も新規候補材料となることを見出した。

为了开展这项研究，今年我们（1）检查了白色有机EL照射下的标准生长环境，（2）开发了一种新的深蓝色发光材料。关于(1)，为了建立粳稻的小规模生长评价方法，我们用市售的白色有机EL光源照射粳稻，并使用荧光池评价其在4mL液体培养基中的生长情况我认为它是一个文化容器。培养后，将西瓜用液体培养基在3000rpm下均质化1分钟，并将由660nm处的浊度计算出的重量(Wt)与测量的湿重(Ww)进行比较，结果得出Wt之间的相关性。测定的数值显示出R2≥0.99的良好比例关系，表明用浊度法评价日本对虾的增殖能力是可能的。此外，我们使用市售的白色有机EL光源，评估了照射光量与生长速率之间的关系，发现光子通量密度40μmol/m2·s是培养紫菜的最佳标准条件。另一方面，对于（2），我们应用先前开发的有机EL深蓝色发光材料四芳基咪唑（TAI）的合成方法，在位置合成6,9-bife合成带有nyl或三苯氨基的新型PI衍生物BD1-1和BD1-2后，进行了UV/FL、DSC/TG-DTA、CV/DPV的各种测量以及使用高斯的DFT计算。还发现BD1比TAI具有更深的蓝色、更强的荧光和更好的热稳定性，并且与TAI一样具有双极性特性。关于BD1，我们计划将来考虑评估有机EL器件。此外，在联萘基的6,11位上新引入联苯基的交联联萘衍生物（BB1）表现出与TAI相似的深蓝色强荧光，以及高热稳定性和电化学性能。我们发现BB1也是一种新的候选材料。