励起子生成効率２００％を示す有機ＥＬ素子の創成

激子产生效率200%的有机EL器件的制作

• 批准号: 18J21071
• 负责人: 永田 亮
• 金额: $ 1.41万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21071/
• 关键词: 近赤外有機EL素子; 熱活性化遅延蛍光; 生体センシング; 励起子生成効率; 一重項励起子開裂; 近赤外発光材料; 多重励起子生成; 電流励起

近赤外OLEDにおける外部量子効率（external EL quantum efficiency: EQE）の向上および高出力化を志向する上では、近赤外発光分子自体の低いPL量子収率（PL quantum yield: PLQY）が深刻な課題となってきた。すなわち、近赤外発光分子においては、基底状態と励起状態の波動関数の混合によって無輻射失活過程が強く促進されるため（エネルギーギャップ則）、再配向エネルギーをはじめとした各因子の改善に向けて、新規分子骨格の探索が必要不可欠となる。また近年は、熱活性化遅延蛍光（thermally activated delayed fluorescence: TADF）過程を用いた、高効率深赤色～近赤外TADF-OLEDの報告が為されているが、これらのOLEDにおいても、実用駆動電流におけるEQEの大幅な低下（ロールオフ）が問題となっており、これは主に長寿命の三重項励起子の蓄積による、励起子ー励起子間あるいは励起子ー電荷間の失活に起因している。以上のことから、本年度は、①再配向エネルギーの低減に基づく無輻射失活過程の抑制、および②逆項間交差（reverse intersystem crossing: RISC）過程の高速化に基づくロールオフの抑制、という2つの観点から、新規の電子受容骨格を用いた近赤外TADF分子：TPA-PZTCNを設計し、そのPL特性およびEL特性の検証をすすめた。実際にTPA-PZTCN分子は、729 nmにピークを有する高効率のPL発光と高速のRISC過程を示し、OLEDにおける非常に高いEQE:13.4%の実現とロールオフの抑制に成功している。また、900 nm帯の近赤外蛍光材料と組み合わせることで、734 nmと901 nmの2波長の近赤外光を用いた、オール有機の光電式脈波センシングにも成功した。

项目成果

Enhancing spin-orbital coupling in deep-blue/blue TADF emitters by minimizing the distance from the heteroatoms in donors to acceptors

• DOI: 10.1016/j.cej.2020.127591
• 发表时间: 2021-06-15
• 期刊: CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
• 影响因子: 15.1
• 作者: Cai, Minghan;Auffray, Morgan;Duan, Lian
• 通讯作者: Duan, Lian

近赤外有機EL素子における励起子生成効率の向上

提高近红外有机EL器件的激子产生效率

• 发表时间: 2018
• 作者: 永田亮;中野谷一;William J. Potscavage Jr.;安達千波矢
• 通讯作者: 安達千波矢

励起子生成効率100％以上を実現するOLEDの原理実証に成功 ～高強度近赤外OLEDの実現に道～

成功证明激子产生效率100%以上的OLED原理 - 高强度近红外OLED的实现之路 -

一重項励起子開裂過程を利用した近赤外有機EL素子

采用单线态激子裂解工艺的近红外有机EL器件

• 发表时间: 2019
• 作者: 永田亮;中野谷一;William J. Potscavage Jr.;安達千波矢
• 通讯作者: 安達千波矢

Precise Exciton Management of Quaternary Emission Layers for Highly Stable Organic Light-Emitting Diodes Based on Thermally Activated Delayed Fluorescence

基于热激活延迟荧光的高稳定有机发光二极管四元发射层的精确激子管理

• DOI: 10.1021/acsami.0c15208
• 发表时间: 2020
• 期刊: ACS Applied Materials & Interfaces
• 影响因子: 9.5
• 作者: Tanaka Masaki;Nagata Ryo;Nakanotani Hajime;Adachi Chihaya
• 通讯作者: Adachi Chihaya