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超低駆動電圧・高効率有機LEDの実現を目指した材料開発及びメカニズム解明

旨在实现超低驱动电压和高效有机LED的材料开发和机理阐明

基本信息

批准号：
09J03211
负责人：
遠藤礼隆
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J03211/
关键词：
有機EL 励起子生成効率高効率熱活性遅延蛍光

项目摘要

有機LED(OLED)のEL外部量子収率(η_<ext>)は、キャリヤバランス(γ)、光取り出し生成効率(η_p)、励起子生成効率(η_r)、PL量子収率(η_<PL>)の4つのファクターからなる。励起子生成効率は、電流励起時において一重項励起子と三重項励起子が1:3の割合で生成されるため、蛍光材料の励起子生成効率は25%に留まる。このことから、25%以上の励起子生成効率を得るためには、三重項励起子の利用が必須である。そこで、新たな励起子生成機構として、熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)の検討を行った。このTADFは、三重項励起準位(T_1)から一重項励起準位(S_1)への逆項間交差後に発光する現象である。通常の発光材料では、S_1とT_1のエネルギー差(ΔE)が大きいために、逆エネルギー移動過程である逆項間交差が生じないためTADFを得ることができない。しかしながら、ΔEが小さい分子により熱エネルギーによっても逆項間交差が可能となり、常温におけるTADFを得ることができる。そこで今回、高効率のTADFを実現する為に、ΔEの小さい材料の探索を行った。分子内にドナー及びアクセプター性の基を導入し、π共役系を切断した分子を用いた。その結果、トリアジン誘導体によりΔE=0.14eVを実現し、常温においてη_<PL>=39%の発光量分収率を得ることができ、η_<TADF>=29%の強いTADFを示した。この分子を用いることにより、電流励起下において高い励起子生成効率を実現できる。ここで、η_<PL>=39%の蛍光材料と比較すると3倍以上の内部量子収率を得ることができ、EL量子収率はη_<ext>=6.8%まで向上することができる。更にΔEの小さい分子を行うことにより、更に高いTADF効率を得ることができ、OLEDにおいて高い励起子生成効率を実現できる。

Organic LED(OLED) EL external quantum emission rate (η_<ext>),ンス(γ), light extraction and emission generation efficiency (η_p), excitation driver generation efficiency (η_r), PL quantum emission rate (η_<PL>) Excitation generation efficiency is 1:3 when the current is excited, and excitation generation efficiency of the fluorescent material is 25%. More than 25% of the excitation generation efficiency is obtained, and the use of triple excitation is necessary. A new excitation mechanism and a thermally activated delayed fluorescence (TADF) are discussed. The phenomenon of light emission after the cross of TADF and triple excitation starting level (T_1) and single excitation starting level (S_1) and inverse terms is observed. In general, the difference between the light emitting materials and the T1-T The difference between the inverse terms is possible at room temperature and TADF is obtained at room temperature. The exploration of TADF with high efficiency and high efficiency is carried out for the purpose of improving the quality of materials. The molecular structure of the molecule is divided into two parts: the molecular structure and the molecular structure. The results show that the emission intensity of the induced substance ΔE=0.14eV is achieved, and the emission intensity of η<PL>_ =39% <TADF>is achieved at room temperature. This molecule is used in the production of high excitation rate under current excitation The <PL>internal quantum yield of the luminescent material with η_ =39% is more than 3 times higher than that of the EL quantum yield with η_<ext>=6.8% More ΔE molecules, more high TADF efficiency, OLED high excitation efficiency