2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of extremely low-power consumption OLEDs using ICT emission
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17H03131
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
笹部 久宏 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 准教授 (10570731)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 大輔 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 准教授 (00518821)
片桐 洋史 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (40447206)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機EL / 有機合成化学 / 有機半導体デバイス / 有機半導体材料 / 光化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、ジベンゾチオフェンを有する新たなアリールアミン誘導体 4DBTHPB を開発、緑色TADF素子で 1000 cd/m2 時、外部量子効率20%と輝度半減寿命 (LT50) １万時間を実現した (H. Sasabe, Chem. Eur. J. 2018, 24, 4590)。新たな分子は、①深いイオン化ポテンシャル (IP: -5.8 eV) と立体障害によるエキサイプレックスの形成の抑制、②高い三重項エネルギー (ET: 2.7 eV) による励起子失活の抑制、③末端のジベンゾチオフェンにより高いアニオン耐性を実現する。
最終年度である本年は、TADF素子の長寿命化を更に推し進めた。３種類の誘導体を比較検証することにより、末端置換基が諸物性及び寿命に与える影響を検証した。３種類の誘導体の量子学計算を行い、アニオン状態での結合解離エネルギー（BDE）を評価した。その結果、ジベンゾフラン誘導体（4DBFHPB）の BDE が最も高く、基準となるフェニル誘導体（TATT）と比べ、1.2倍程度向上した。ついで、緑色TADF発光材料 4CzIPN を用いた有機EL素子を作成し、特性を評価した。その結果、1000 cd/m2 時、外部量子効率20%程度、ジベンゾフラン誘導体 4DBFHPB を用いた場合、LT50 24000 hr@1000 cd/m2を達成した。同じ素子構成で、水色TADF発光材料 5CzBN を用いた場合、500 cd/m2 時、外部量子効率17%、ジベンゾフラン誘導体 4DBFHPB を用いた場合、 LT50 1700hr@500 cd/m2 を達成した。得られた素子寿命は世界最長寿命であり、嵩高い化学構造を持ち、三重項エネルギーと BDE を高めた本ホール輸送材料の設計指針が、TADF型有機ELの長寿命化に極めて有効であることを示している。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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