Development of molecular systems focusing on triplet excited states for high performance organic devices
| Project/Area Number |
19H02790
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35030:Organic functional materials-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000)
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| Keywords | 有機EL / OLED / TADF / 逆項間交差 / 近赤外 / hyperfluorescence / RISC / 有機発光ダイオード / エレクトロルミネッセンス / 熱活性化遅延蛍光 / 三重項励起子 / 有機半導体 / 有機半導体レーザー |
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| Outline of Research at the Start |
有機発光ダイオード(OLED)は、実用化された技術であり社会情勢に応じた開発が求められている。一方、学術的興味に基づく基礎研究課題も多く残る。本研究では、実用への障壁が高い青色領域や開発が遅れている高色純度化に焦点を当て、熱活性化遅延蛍光(TADF)に関わる材料群について基礎と応用両面から俯瞰した開発を行い、その物理・化学現象の理解を深める。TADFにおいて三重項励起準位の制御は高性能化への鍵であり、本研究により励起子過程の学理を確立する。また、次世代OLEDで主要な役割を果たすと期待されるTADF・ホスト・蛍光材料を創出し、それらから成る分子システムを構築することで高効率デバイスを実現する。
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| Outline of Final Research Achievements |
There is increasing interest in excited state dynamics related to triplet states such as thermally activated delayed fluorescence (TADF) process for realizing highly efficient organic light-emitting diodes (OLEDs). Recent challenges include color purity, efficient deep-blue emission, exciton decay lifetimes, reverse intersystem crossing rates (kRISC), low-efficiency roll-off in organic light-emitting diodes (OLEDs), and long device lifetimes. In this study, we developed molecular design for stable emitter molecules to improve the device durability. Newly developed TADF molecules exhibited high excited state energies with dense alignment of several excited states. TADF-assisted fluorescence (TAF) OLED showed high external quantum efficiency with high color purity for blue. We also succeeded in developing highly emissive near-infrared emitters for high performance TAF-OLED.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
青色OLEDにおいて、三重項励起子が強く関与するりん光やTADFの実用化が遅れている原因は素子耐久性の低さにあるが、本研究において分子の安定性や励起子過程が素子耐久性に与える影響について多くの知見が得られたことは、さらなる特性向上に寄与する。一方、近赤外発光デバイスは通信やセンシング用途などを中心として産業的な需要が非常に高く、高い発光効率を示す有機材料を創出できたことは、近赤外OLEDの開発を促進し、有機デバイスの特徴を活かした新たなアプリケーションの開拓につながると期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(26 results)
