2021 Fiscal Year Annual Research Report
三重項励起準位制御に立脚した複合分子システムの構築と次世代有機デバイスの実現
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19H02790
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
儘田 正史 九州大学, 工学研究院, 助教 (60625854)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 有機EL / OLED / TADF / hyperfluorescence / RISC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高効率な有機発光ダイオード(有機EL)を実現可能な技術として熱活性化遅延蛍光(TADF)が注目されているが、本研究では、TADFなどの三重項励起子が関与する過程の学理の探究を進め、次世代の有機ELを与える分子システムを構築することを目的とした。前年度までに、材料安定性などに関して、三重項励起子の制御や構造修飾による影響の知見を得た。そこで、実用化に対して特に素子耐久性向上が求められる青色有機ELにその知見を応用すべく、新規TADF材料開発を行った。TADF材料を用いることで三重項励起子を一重項励起子へとスピン変換し高効率を得ることができるが、色純度や励起寿命制御の観点からも、TADF材料から蛍光材料へエネルギー移動させるHyperfluorescenceシステムが有望と考えられている。最終的な発光波長から逆算した際には、480 nm以下に発光波長をもつ青色TADFが求められ、高速スピン変換や高安定性などの要素を含めると、現在のところ実用的な材料はない。そこで、安定性向上のため、立体的な相互作用などを活用しつつ構造の剛直化を図り、発光波長制御や高速スピン変換のために、ドナーアクセプタ相互作用の調節と局所励起状態のアライメントを同時に実現することで、開発目標とした物性（発光波長：<480 nm、量子収率：>80%、遅延蛍光寿命<3 microsec、kRISC >1 × 10^6 s^-1）などを満足する材料を創出することに成功した。この青色TADF材料を用いた有機ELでは、CIEy < 0.4の青色発光と極めて小さな効率ロールオフを示した。さらに、Hyperfluorescenceデバイスでは、20%を超える効率と、CIE (0.13,0.15)の良い色純度を実現した。これらの検討で、高い耐久性を示す青色有機ELを実現するための様々な知見を得ることができた。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
