NHK,長寿命の有機EL材料の特徴を発見

NHKは,リン光材料を使った有機EL素⼦の中で光を発する発光層の材料の分⼦半径を調べ,⻑寿命化に適した材料の特徴を⾒出した(ニュースリリース)。

NHKは,超薄型・軽量で持ち運びに便利なフレキシブルディスプレーを実現するため,発光効率の⾼いリン光材料を使った有機EL素⼦の研究開発を進めている。これまで,素⼦の⻑寿命化と低コスト化を実現する開発を⾏なってきた。

有機EL素⼦の発光層は,電気エネルギーをつくり出すホスト材料と電気エネルギーを受け取って発光するリン光材料で構成される。これまで,リン光材料を⽤いた⾼発光効率の素⼦について多数の報告がされてきたが,⻑寿命化に適したホスト材料に関する分⼦構造の指針は得られていなかった。

今回,素⼦寿命が異なる複数の有機EL素⼦を⽤いて,ホスト材料の分⼦構造を調べた結果,最⼤分⼦半径が⼩さい材料ほど,⻑寿命であることが明らかになった。これは,ホスト材料とリン光材料の中⼼間距離が⼩さい材料では,電流で⽣成した不安定な状態のホスト材料から電気エネルギーがより短時間でリン光材料に渡され,ホスト材料の劣化が⼩さいことを⽰している。

この結果により,分⼦半径が⼩さいホスト材料が⻑寿命化に適しているという明確な材料設計の指針が得られた。今後,この材料設計の指針により,これまで⻑寿命化が困難とされていた⻘⾊素⼦⽤のホスト材料を開発し,⾼効率・⻑寿命なフレキシブルディスプレーの早期実⽤化を⽬指すとしている。

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