三重項から一重項励起状態への逆エネルギー移動機構を用いた新機構有機電界発光素子

利用三重态到单重态激发态反向能量转移机制的新机制有机电致发光器件

• 批准号: 21655070
• 负责人: 安達 千波矢
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 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-21655070/
• 关键词: 有機EL; 逆エネルギー移動; HOMO; LUMO; 遅延蛍光; 熱活性化; 発光デバイス; トリアジン; 熱活性化遅延蛍光; 三重項励起子; TADF; トリアジン誘導体; 系間交差; リン光; 蛍光

OLEDは、通常、蛍光分子では75%の三重項励起子は熱失活してしまい、25%の一重項励起子しかEL発光には利用できないが、三重項励起状態からの発光を使えば、究極の効率が得られることになる。このことは電流励起下において、スピン統計則に則り、一重項励起子と三重項励起子が1:3の割合で生成され、更に一重項準位から三重項準位への項間交差(ISC)が100%の確率で生じることにより、三重項励起子の生成効率が100%まで達していることを意味している。このように、りん光デバイスは優れたOLED性能を有することから、従来の蛍光性発光材料に代わり、OLEDの基幹発光材料となり、現実に実用化が進んでいる。一方、このような優れた発光特性を有するものの、高電流密度領域では発光効率が急激に減少するTriplet-Triplet Annihilation (TTA)やTriplet-Polaron Annihilation (TPA)等の励起子失活の発生や、化合物がIr、Pt等の貴金属を含有する化合物に限定されるなどの問題点があり、再度、基本に戻った幅広い材料開発が必要とされていた。本研究では、蛍光材料の励起子生成効率を熱活性遅延蛍光(TADF)により上昇させる新しいEL発光機構を実現した。π-π^*遷移性の化合物において、HOMOとLUMOの軌道の重なりの小さい分子を設計することにより、小さな一重項と三重項エネルギー差(ΔE_<ST>)を有し、かつ高い発光効率を両立させる分子2-biphenyl-4,6-bis(12-phenylindolo[2,3-a]carbazole-11-y1)-1,3,5-triazine(PIC-TRZ)を実現した。この分子の逆エネルギー移動効率は30%に達し、OLEDにおいても10%に迫る高い効率が得られた。

OLED は, usually, light 蛍 molecular で は 75% の triple a excitation screwdriver は thermal inactivation し て し ま い a heavy item, 25% の excitation screwdriver し か EL 発 light に は using で き な い が, triple in excitation state か ら の photocatalysis を 発 え ば, ultimate の が sharper rate have ら れ る こ と に な る. こ の こ と は wound up under current に お い て, ス ピ ン statistics に り, relating to a heavy wound screwdriver と triple excitation screwdriver が 1:3 の cut で generation さ れ, more に a heavy item must か ら triple a quasi a へ の between a job (ISC) が 100% の probabilistic で raw じ る こ と に よ り, triple excitation screwdriver の generated unseen が 100% ま で da し て い る こ と を Meaning て て る. こ の よ う に, り ん light デ バ イ ス は optimal れ た OLED performance を have す る こ と か ら, 従 の 蛍 sex 発 light material に わ り, OLED の backbone 発 light material と な り, now be に be turn が into ん で い る. Party, こ の よ う な optimal れ た 発 light characteristic を have す る も の の, high current density areas で は 発 が nasty shock に light working rate reduce す る Triplet - Triplet Annihilation (TTA) や Triplet Polaron - Annihilation (TPA) の excitation screwdriver inactivation の が Ir 発 や, compounds, such as Pt の containing precious metals を す る compound に qualified さ れ る な ど の problem point が あ り, again, basic に 戻 っ た picture hiroo い materials open 発 が necessary と さ れ て い た. This study で は, 蛍 light material の excitation screwdriver を thermal activity generates sharper rate 遅 delay 蛍 light (TADF) に よ り rise さ せ る new し い EL 発 light institutions を be presently し た. PI PI - ^ * mobility の compound に お い て, HOMO と LUMO の heavy rail の な り の small さ い molecular を design す る こ と に よ り, small さ な paragraphs a heavy と triple エ ネ ル ギ ー difference (Δ E_ < ST >) を し, か つ high い 発 light working rate を struck made さ せ る molecules - biphenyl 2-4, 6 - bis (12 - phe nylindolo[2,3-a]carbazole-11-y1)-1,3,5-triazine(PIC-TRZ)を present at た. こ の molecular の inverse エ ネ ル ギ ー mobile services は 30% に し, OLED に お い て も 10% に forced る high い が sharper rate have ら れ た.

项目成果

Efficient up-conversion of triplet excitons into a singlet state and its application for organic light emitting diodes

• DOI: 10.1063/1.3558906
• 发表时间: 2011-02-21
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Endo, Ayataka;Sato, Keigo;Adachi, Chihaya
• 通讯作者: Adachi, Chihaya

高効率熱活性化遅延蛍光現象の発光機構解析

高效热激活延迟荧光现象的发光机理分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Tong;Y.;et.al.;佐藤圭悟
• 通讯作者: 佐藤圭悟

Organic Light Emitting Diodes Using Exciton Up-Conversion Mechanism of Thermally Stimulated Delayed Fluorescence

利用热激延迟荧光激子上转换机制的有机发光二极管

• 发表时间: 2010
• 作者: Chihaya Adachi;Ayataka Endo;Keigo Sato
• 通讯作者: Keigo Sato

高効率熱活性化遅延蛍光の発現とOLEDへの応用

高效热激活延迟荧光的表达及其在OLED中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: 佐藤圭悟;遠藤礼隆;安達千波矢
• 通讯作者: 安達千波矢

有機発光材料及び有機発光光素子

有机发光材料及有机发光器件

• 发表时间: 2009