2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of next generation OLED materials by multiple resonance effect
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18H02051
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
畠山 琢次 関西学院大学, 理工学部, 教授 (90432319)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 有機合成 / 有機EL / 熱活性化遅延蛍光 / 多重共鳴効果 / 有機導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機 EL 素子は，次世代のディスプレイとして期待されているが，エネルギー変換効率やコスト面での課題を残している。そこで近年，100% 近い内部量子効率（IQE）が可能な熱活性型遅延蛍光（TADF）材料の開発が盛んに行われている。しかし，TADF材料は，幅広な発光スペクトル（半値幅 70-100 nm）を与えるために，実用の際は，光学フィルターにより余分なスペクトル領域をカットして色純度を向上させる必要がある。その結果，ディスプレイとしてのエネルギー変換効率は理論限界値の半分以下に留まり，消費電力の増加と素子寿命の低下を招いている。これに対し我々は，ホウ素と窒素の「多重共鳴効果」により，励起一重項状態（S1）と励起三重項状態（T1）のエネルギー差の縮小と励起状態における構造変化の抑制に成功し，最大 IQE が 100% に達しながら，スペクトル半値幅が 25-30 nm と極めて色純度に優れた青色発光を示すTADF材料（DABNA）を開発した。この研究成果の下，前年度に，逆項間交差速度の改善を目指して新たな青色TADF 材料を開発し，これを用いることで，実用輝度（300-1000 cd/m2）において30%を超えるEQEを示す高色純度青色OLEDの開発に成功したが，素子寿命が十分ではなかった。そこで本年度は，周辺材料の最適化と電荷注入層の使用や電荷輸送層の多層化により，正孔と電子のキャリアバランスの改善を行うことで，素子寿命を大幅に改善することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
世界最高レベルの色純度と発光効率を示す青色TADF材料の開発に成功し，周辺材料と素子構造の最適化により，素子の長寿命化を達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
実用レベルの素子寿命の達成のため，さらなる周辺材料と素子構造の最適化を進める。また，π共役系の拡張により高色純度緑色および赤色TADF材料を進める予定である。
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Research Products
(20 results)
