【素材】新しい発光原理に基づく有機EL用新規発光材料を開発　一重項と三重項の励起状態エネルギー差を0.1eV以下にし高効率化－九大at SCIENCEPLUS

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1:依頼２８－５１＠pureφ ★ 12/03/04 05:53:52.57 九州大学、新しい発光原理に基づく有機EL用新規発光材料を開発 九州大学 最先端有機光エレクトロニクス研究センター 安達千波矢教授らの 研究グループは、有機分子における一重項励起エネルギーと三重項励起エネ ルギーの差を0.1eV以下に形成し、従来の常識では実現が困難であった新しい 熱活性型有機EL素子の作動に成功したことを発表した。同成果は、2月21日 (米国時間)に発刊された米国物理学会誌「Appl. Phys. Lett」(オンライン版)に 掲載された。 有機ELデバイスは、第2世代の発光材料である、りん光材料を用いることで、 高いEL発光量子効率が実現されているが、その発光中心には、Ir、Ptなどの 貴金属を含有する有機金属化合物に限定されている。一方、従来の第1 世代の発光材料である蛍光材料は、優れた高電流密度特性や材料選択の 多様性など多くの利点を有するものの、原理的に低い発光効率に留まっていた こともあり、これらの問題点を解決できる新しい有機発光材料の開発が求め られていた。 今回の研究では、有機分子における一重項励起状態と三重項励起状態の エネルギー差を0.1eV以下に形成することで、従来では不可能であった高効率な 三重項準位から一重項準位への逆エネルギー移動を安価な芳香族化合物を 用いて実現した。新材料は、電子供与性の分子骨格と電子受容性の分子 骨格からなり、立体障害を巧みに取り入れた分子内CT状態を形成することで、 基底状態と励起状態の分子軌道の分離に成功した。 これにより、電流励起で形成された三重項励起子を一重項準位にアップコンバー ジョンすることができ、有機ELデバイスにおける新たな発光機構を実現した。 この発光機構は、逆エネルギー移動の効率は30%に達しており、EL外部量子 効率として5%を超える値が確認されてたという。 http://news.mynavi.jp/news/2011/02/28/001/images/011l.jpg 電流励起下での有機分子の励起過程。電気励起下では、一重項励起状態と 三重項励起状態が1:3の割合で形成される。一重項励起エネルギーと三重項 励起エネルギーのエネルギー差(ΔE13)を小さくすることができれば、逆エネルギー 移動が生じ、一重項励起状態からの高効率な遅延発光(熱活性化遅延蛍光 (TADF))が可能となる これにより、第三世代の有機ELの発光材料の展開に道筋を拓かれたこととなる。 特に、安価な有機化合物でデバイスを構成できることは、大面積照明用途など、 価格競争力のある有機ELデバイスの実用化が期待できるほか、基礎科学の側面 からも新しい有機発光材料のカテゴリを築いたことになり、波及効果は大きいものと 考えられると研究チームでは説明する。 今後、さらなる材料開発によって一重項と三重項励起子のエネルギーギャップが ゼロとなる有機発光材料の創出が進み、最終的には、100%の逆エネルギー移動が 実現できると期待されるほか、有機太陽電池や有機半導体レーザーなどの新たな 有機エレクトロニクスへの展開も進むことが期待される。 マイナビニュース　2011/02/28 http://news.mynavi.jp/news/2011/02/28/001/index.html 関連ニュース 【技術】55型有機EL対決　サムスン、LG　薄型55インチ有機ELテレビを2012 CESに出展 http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1326537666/ 【技術】カニの甲羅の透明化に成功 有機ELディスプレーや太陽光発電の素材に応用期待/京都大生存圏研究所 画像あり http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1321880742/-100 【発光材料】三重県と三重大学、有機ELの新素材「有機無機ハイブリッド」を開発…大画面化への応用が期待 http://toki.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1307035706/-100

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