JPH0384089A - エレクトロケミルミネッセンス素子 - Google Patents
エレクトロケミルミネッセンス素子Info
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明はトレースアナリシス、表示材料、体内中の適当
な酸化体Ｏｘの検出等に利用できるエレクトロケミルミ
ネッセンス素子に関し、更に詳しくはルテニウムビピラ
ジンを発光素子として用いた直流低電位で作動する発光
素子に関する。
な酸化体Ｏｘの検出等に利用できるエレクトロケミルミ
ネッセンス素子に関し、更に詳しくはルテニウムビピラ
ジンを発光素子として用いた直流低電位で作動する発光
素子に関する。
［従来の技術］
電気化学発光（ＥＣＬ：エレクトロケミルミネッセンス
）は液相中の可逆的な発光として注目され、構造的にも
電極間に発光分子を含む電解液を封入するだけであるか
ら、単純であり、駆動電力も電解に要する電圧が数Ｖで
足りることから、小さくて済むなどの特長を有している
。
）は液相中の可逆的な発光として注目され、構造的にも
電極間に発光分子を含む電解液を封入するだけであるか
ら、単純であり、駆動電力も電解に要する電圧が数Ｖで
足りることから、小さくて済むなどの特長を有している
。
電気化学的に発光する系としては、ルテニウムビピラジ
ン（［Ｒｕ （ｂｐｙ）ｓ］ ”つ系が知られているが
、水溶液系で且つ直流還元電解により発光するものは知
られていなかった。
ン（［Ｒｕ （ｂｐｙ）ｓ］ ”つ系が知られているが
、水溶液系で且つ直流還元電解により発光するものは知
られていなかった。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、■水溶液系であり、■直流電解により発光し
、■低い印加電圧で発光するエレクトロケミルミネッセ
ンス素子を提供することを目的とするものである。
、■低い印加電圧で発光するエレクトロケミルミネッセ
ンス素子を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明者らは前記目的を解決するために鋭意研究を行っ
た結果、発光分子としてルテニウムビピラジンを用いる
ことにより前記目的を達成し得ることを見出し本発明を
完成するに至った。
た結果、発光分子としてルテニウムビピラジンを用いる
ことにより前記目的を達成し得ることを見出し本発明を
完成するに至った。
すなわち、本発明は発光分子としてルテニウムビピラジ
ンを用いたことを特徴とするエレクトロケミルミネッセ
ンス素子を提供するものである。
ンを用いたことを特徴とするエレクトロケミルミネッセ
ンス素子を提供するものである。
本発明の素子は電気化学的に生成したもの同士を一つの
セルの中で再反応させ蛍光発光させるもので、発光過程
は基本的に次のような式で表される。
セルの中で再反応させ蛍光発光させるもので、発光過程
は基本的に次のような式で表される。
■［Ｒｕ （ｂｐ ｚ）ａｌ ”＋ｅ→［Ｒｕ （ｂｐ
ｚ）ａｌ ”■Ｏｘ 十〇−＋Ｏｘ−■
、■二電極反応 ■［Ｒｕ （ｂｐ ｚ） ｓ］ ′″＋ＯＮ−→［Ｒｕ
（ｂｐ ｚ ） ｓ］ ＊＋＊十Ｏｘ２− ■［Ｒｕ （ｂｐ ｚ） ａｌ ””−＋ ［Ｒｕ （
ｂｐ ｚ） ａｌ ”十ｈν（発光） なお、［Ｒｕ （ｂ ｐ ｚ） ｓコ” ［Ｒｕ （
ｂｐｙ）ａｌの構造を下記に示す。
ｚ）ａｌ ”■Ｏｘ 十〇−＋Ｏｘ−■
、■二電極反応 ■［Ｒｕ （ｂｐ ｚ） ｓ］ ′″＋ＯＮ−→［Ｒｕ
（ｂｐ ｚ ） ｓ］ ＊＋＊十Ｏｘ２− ■［Ｒｕ （ｂｐ ｚ） ａｌ ””−＋ ［Ｒｕ （
ｂｐ ｚ） ａｌ ”十ｈν（発光） なお、［Ｒｕ （ｂ ｐ ｚ） ｓコ” ［Ｒｕ （
ｂｐｙ）ａｌの構造を下記に示す。
Ｒｕ
ルテニウムビピラジン
本発明のエレクトロケミルミネッセンス素子は、好まし
くは、ルテニウムビピラジンの水溶液系のセルに直流電
圧を印加する作動電極を設けることにより作動させる。
くは、ルテニウムビピラジンの水溶液系のセルに直流電
圧を印加する作動電極を設けることにより作動させる。
電圧は［Ｒｕ （ｂ ｐ ｚ） ｍｌ ”］の酸化還元
電位より負の電位であれば作動する。
電位より負の電位であれば作動する。
従って、本発明の素子は−１〜−２Ｖの低電圧であって
も十分作動する。
も十分作動する。
ルテニウムビピラジンは例えば塩化物（Ｒｕ（ｂｐｚ）
、Ｃ１□）として支持塩と共に水溶液中に供給される。
、Ｃ１□）として支持塩と共に水溶液中に供給される。
ルテニウムビピラジンの濃度は０゜０１ ｍＭ−０，１
Ｍ、支持塩の濃度は１ｍＭ−ＩＭとするこのが好ましい
。支持塩としては、具体的には、一般的に支持塩として
用いられている硫酸塩（リチウム、カリウム、ナトリウ
ム、ルビジウム、アルミニウムなどの塩）、酢酸塩（リ
チウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、アルミニウムなどの塩）、ハロゲン化物塩（リチ
ウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、カルシウム
、マグネシウム、アルミニウムなどの塩）、水溶性酸化
物塩（リチウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、
カルシウム、マグネシウム、アルミニウムなどの塩）が
挙げられる。
Ｍ、支持塩の濃度は１ｍＭ−ＩＭとするこのが好ましい
。支持塩としては、具体的には、一般的に支持塩として
用いられている硫酸塩（リチウム、カリウム、ナトリウ
ム、ルビジウム、アルミニウムなどの塩）、酢酸塩（リ
チウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、アルミニウムなどの塩）、ハロゲン化物塩（リチ
ウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、カルシウム
、マグネシウム、アルミニウムなどの塩）、水溶性酸化
物塩（リチウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、
カルシウム、マグネシウム、アルミニウムなどの塩）が
挙げられる。
この水溶液中には酸化剤（０，）をＯ，０１Ｍ以上の濃
度で存在させておく。ＥＣＬを起こす０８としては、自
らが電解還元され、その結果生じた還元体（Ｏニー）が
強い酸化能力を有するものであればよい。この条件はＰ
型半導体上でのいわゆるＣｕｒｒｅｎｔ Ｄｏｕｂｌｅ
ｒ （電流２倍効果を示す物質）の条件と一致し、多く
のＣｕｒｒｅｎｔ ＤｏｕｂｌｅｒがＯＸとして使用可
能である。具体的には過硫酸イオン（ｓ、ｏ、２−）
、過酸化水素（Ｈ２０ｚ） 、Ａｓ”、Ｓｎ’＋などが
用いられる。
度で存在させておく。ＥＣＬを起こす０８としては、自
らが電解還元され、その結果生じた還元体（Ｏニー）が
強い酸化能力を有するものであればよい。この条件はＰ
型半導体上でのいわゆるＣｕｒｒｅｎｔ Ｄｏｕｂｌｅ
ｒ （電流２倍効果を示す物質）の条件と一致し、多く
のＣｕｒｒｅｎｔ ＤｏｕｂｌｅｒがＯＸとして使用可
能である。具体的には過硫酸イオン（ｓ、ｏ、２−）
、過酸化水素（Ｈ２０ｚ） 、Ａｓ”、Ｓｎ’＋などが
用いられる。
ルテニウムビピラジン基の水溶液系のセルに直流電圧を
印加する電極としては、特に制限がないが、好ましくは
Ａｕ電極、ＩＴＯ電極、Ｐｔ電極、Ｓ −０＊電極が用
いられる。
印加する電極としては、特に制限がないが、好ましくは
Ａｕ電極、ＩＴＯ電極、Ｐｔ電極、Ｓ −０＊電極が用
いられる。
［実施例コ
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
これに限定されるものではない。
実施例１
１００ｃｃの純水に、［Ｒｕ （ｂ ｐ ｚ） ｓ］
ＣＩ□とＫ ２ Ｓ ！ Ｏｓと支持塩としてのＮａＳ
Ｏ４とを、それぞれ２．８２ｘｌＯ−’Ｍ、０．０４Ｍ
、Ｏ，ＩＭの濃度になるように加えた。この溶液にＡｕ
電極を投入し、飽和甘コウ電極を基準にして負電位を印
加した。−〇、ＩＶ〜−０，９Ｖまでの各電位での発光
を光電子増倍管で測定した結果を第１図に示す。また、
このときの発光スペクトルを第２図に示す。さらに、［
Ｒｕ （ｂ ｐ ｚ） Ｂコ２″）の蛍光スペクトルを
第３図に示す。第２図と第３図のスペクトルが一致する
ことにより発光は［Ｒｕ（ｂｐＺ）ｍ１２＋によるもの
であることが判る。
ＣＩ□とＫ ２ Ｓ ！ Ｏｓと支持塩としてのＮａＳ
Ｏ４とを、それぞれ２．８２ｘｌＯ−’Ｍ、０．０４Ｍ
、Ｏ，ＩＭの濃度になるように加えた。この溶液にＡｕ
電極を投入し、飽和甘コウ電極を基準にして負電位を印
加した。−〇、ＩＶ〜−０，９Ｖまでの各電位での発光
を光電子増倍管で測定した結果を第１図に示す。また、
このときの発光スペクトルを第２図に示す。さらに、［
Ｒｕ （ｂ ｐ ｚ） Ｂコ２″）の蛍光スペクトルを
第３図に示す。第２図と第３図のスペクトルが一致する
ことにより発光は［Ｒｕ（ｂｐＺ）ｍ１２＋によるもの
であることが判る。
以上に述べたように低い直流電位で、且つ水溶液系でＥ
ＣＬが作動した。
ＣＬが作動した。
［発明の効果］
本発明により■水溶液系であり、■直流電解により発光
し、■１．０〜２．０■という低い印加電圧で発光し得
るエレクトロケミルミネッセンス素子が得られた。
し、■１．０〜２．０■という低い印加電圧で発光し得
るエレクトロケミルミネッセンス素子が得られた。
第１図は本発明のエレクトロケミルミネッセンス素子の
発光強度の電位依存性を示すグラフであり、第２図及び
第３図は本発明のエレクトロケミルミネッセンス素子の
発光スペクトル及び［Ｒｕ（ｂｐｚ）ｓ］”＋に光を照
射したときの蛍光スペクトルを示す図である。
発光強度の電位依存性を示すグラフであり、第２図及び
第３図は本発明のエレクトロケミルミネッセンス素子の
発光スペクトル及び［Ｒｕ（ｂｐｚ）ｓ］”＋に光を照
射したときの蛍光スペクトルを示す図である。
Claims (3)
- １．発光分子としてルテニウムビピラジンを用いたこと
を特徴とするエレクトロケミルミネッセンス素子。 - ２．ルテニウムビピラジン水溶液系のセルに直流セル電
圧を印加する作動電極を設けたことを特徴とするエレク
トロケミルミネッセンス素子。 - ３．作動電極の電位が飽和甘コウ電極に対して−８Ｖよ
り負である請求項２記載のエレクトロケミルミネッセン
ス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1220371A JPH0384089A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | エレクトロケミルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1220371A JPH0384089A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | エレクトロケミルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384089A true JPH0384089A (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=16750078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1220371A Pending JPH0384089A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | エレクトロケミルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0384089A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602619B2 (en) | 2001-10-19 | 2003-08-05 | Lightronik Technology Inc. | Organic EL device |
| US6706423B2 (en) | 2001-12-27 | 2004-03-16 | Lightronik Technology Inc. | Organic EL device |
| CN105717175A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-29 | 济南大学 | 一种基于两种电化学方法联用的过氧化氢传感器的制备方法及应用 |
| CN105758916A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-07-13 | 济南大学 | 一种基于电化学发光激发的溴氰菊酯光电化学传感器的制备方法及应用 |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1220371A patent/JPH0384089A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602619B2 (en) | 2001-10-19 | 2003-08-05 | Lightronik Technology Inc. | Organic EL device |
| US6706423B2 (en) | 2001-12-27 | 2004-03-16 | Lightronik Technology Inc. | Organic EL device |
| CN105717175A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-29 | 济南大学 | 一种基于两种电化学方法联用的过氧化氢传感器的制备方法及应用 |
| CN105758916A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-07-13 | 济南大学 | 一种基于电化学发光激发的溴氰菊酯光电化学传感器的制备方法及应用 |
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