京大ら,新たな有機EL材料を提案

京都大学と山形大学の研究グループは,次世代ディスプレーや照明として期待されている有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子の,従来にない新しい発光機構とこの発光機構を実現するための発光分子の分子設計指針を提案した(ニュースリリース)。

有機EL素子は,複数の有機材料からなる層状構造をとっており,発光層に用いる分子をより長寿命で効率よく発光させるための技術開発が盛んに行なわれている。有機EL素子は,有機材料に電流を流すことで分子の電子状態を高エネルギー状態(励起状態)にし,これが最低エネルギー状態に変化する際に放出されるエネルギーを光として取り出す。

今回研究グループが提案した発光機構は,これまで発光には利用できないとされて来た電子状態を利用するもの。提案された設計指針により,第二世代のEL機構であるリン光EL材料で必要とされるような希少金属は必要ではなく,過去に検討されてきたものよりも広い範囲の分子が高効率で発光する分子の候補となり得る。

さらに,第三世代のEL機構である熱活性型遅延蛍光(TADF)で指摘されている,青色発光が難しい,色純度が悪いといった問題も解消される可能性を持つ。

現在,研究で提案した発光機構を実現する新規分子骨格の理論設計・合成と素子特性の測定を進めている。従来の設計指針よりも分子構造に制約が少なく希少金属が不要なため,多様な分子骨格が発光分子の候補となる。今回の提案を踏まえ,より長寿命で低コストな素子の探索を進めていくとしている。

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