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青色OLEDのためのMR型及びCT型TADF構造の複合による逆系間交差の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 24KF0245
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金
応募区分外国
審査区分 小区分35030:有機機能材料関連
研究機関九州大学

研究代表者

安達 千波矢  九州大学, 工学研究院, 教授 (30283245)

研究分担者 BARMAN DEBASISH  九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2024-11-15 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2026年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2025年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2024年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
キーワードMultiresonance / charge transfer / molecular orientation / TADF / EQE
研究開始時の研究の概要

We anticipate that the combined effects of multi-resonance (MR) and charge transfer (CT) will offer flexibility in tailoring TADF molecular design. This will have a transformative impact on photophysics and device physics, opening a new paradigm and paving the way for future advancements in TADF emitter designs for high-efficiency blue OLEDs.

研究実績の概要

We summarize our approach with two simple donor-acceptor (D-A) and donor-acceptor-donor (D-A-D) design strategies, which combine short-range (SR) charge transfer (CT) with main long-range (LR) CT, resulting in multi-resonance (MR) CT-type thermally activated delayed fluorescence (TADF) emitters. By modifying the auxiliary push-pull connection between a carbazole donor and a boron-based acceptor core, we constructed C-C bond-extended DBACzPh and DBADCzPh emitters with strong TADF emission in solution and thin films. Preferential 100% horizontal molecular orientation resulted in balanced bipolar carrier transport and effective host-to-dopant energy transfer in a high-polarity host matrix. Thereby, DBADCzPh significantly boosts outcoupling efficiency with a record-high EQE of over 40%.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

We successfully synthesized two of the proposed emitters. Afterward, we could obtain feasible optical properties. Further, evaluate the exclusive photophysics and device physics of the synthesized emitters as planned.

今後の研究の推進方策

We summarize all the obtained results and prepare them for publication. Unlike very high EQE, the device lifetime of these emitters was not satisfactory for the sky-blue emitter. Therefore, we plan to synthesize cyclic MRCT-type D-A-D-A structures to achieve blue emission with improved operational device lifetime. We believe that a cyclic framework could reduce molecular vibration and enhance molecular stability, thereby reducing the likelihood of unnecessary chemical degradation. At the same time, the reverse intersystem crossing rate is also expected to be enhanced by the molecular rigidity factor.

報告書

(1件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2025 2024

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Design of MR and MRCT-type Emitters for Blue TADF OLEDs Achieving High EQE2025

    • 著者名/発表者名
      Debasish Barman, Youichi Tsuchiya, Chihaya Adachi
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Symposium 2025
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rational Design of Horizontally Oriented MRCT-type TADF Emitter Achieving EQE Over 40% for Sky-Blue OLED2024

    • 著者名/発表者名
      Debasish Baruman, Youichi Tsuchiya, Chihaya Adachi
    • 学会等名
      ICEL2024
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Triplet Harvesting TADF Emitters Towards Energy-Efficient Organic Electronics2024

    • 著者名/発表者名
      Debasish Baruman, Youichi Tsuchiya, Chihaya Adachi
    • 学会等名
      CACEE-2024
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Horizontally Oriented MRCT-type TADF Emitter Achieving Record Breaking EQE for Sky-Blue OLED2024

    • 著者名/発表者名
      Debasish Barman
    • 学会等名
      JSPS Global Gathering
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

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公開日: 2024-11-22   更新日: 2025-12-26  

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