茨城大ら,有機EL用高効率青色蛍光体を開発

茨城大学,九州大学,京都大学の研究グループは,酸素原子を導入した有機ホウ素化合物を活用することで,優れた発光効率と色純度を併せ持つ有機EL用の青色蛍光体の開発に成功した(ニュースリリース)。

ありふれた元素のみを使って,蛍光発光体でありながらIQEが100%に達する,熱活性化遅延蛍光(TADF)を活用した有機ELが活発に研究されている。青色のTADF材料に関しては,①色純度向上のための発光の尖鋭化,②高輝度時の発光効率低下(ロールオフ)の抑制,③EL素子の長寿命化,が実用化における課題となっている。

今回,研究グループでは,ラダー構造を持つ有機ホウ素化合物と芳香族アミンとを連結したドナー・アクセプター型分子である,MCz-BOBOとMCz-BSBSという2種類の分子を合成し,これらのTADF発光体としての特性を調べた。

研究グループのこれまでの知見から,当初は硫黄を含むMCz-BSBSが優れた性能を持つと予想していたが,実際には,低輝度領域では非常に高い発光効率を示したものの,輝度を上げていくと発光効率の低下が顕著になるという結果だった。

一方,MCz-BSBSの硫黄を酸素に換えたMCz-BOBOでは,低輝度領域での最高効率ではMCz-BSBSにやや劣るものの,発光効率は高輝度領域までほとんど低下せず,優れたロールオフ特性を持つことが分かった。発光色も純粋な青色を示し,その波長幅もドナー・アクセプター型のTADF材料としては狭く,青色EL材料として良好な特性を示した。

これは,項間交差に対して逆項間交差や発光が極端に遅いMCz-BSBSに対して,重原子を持たないMCz-BOBOにおいては項間交差・逆項間交差・蛍光放射というTADFに重要な過程の速度が高いレベルでバランスが取れており,電流励起により生成した励起子を効率的にTADF過程に利用することができているためと考えられるという。

研究グループは今後,発光効率や素子寿命のさらなる向上を目指し発光体の分子設計をチューニングするとともに,発光体の合成ルートの短縮や収率向上を測ることで,有機EL材料としての実用化を目指すという。さらに,青色以外の様々な波長域への展開を行ない,EL照明を始めとする様々な応用を狙っていくとしている。

キーワード:

関連記事

  • 科学大など、発光する有機太陽電池を開発、発電ディスプレイ実現へ

    東京科学大学、北海道大学、大阪大学などの研究チームは、発光機能と発電機能を併せ持つ有機太陽電池を開発した(ニュースリリース)。 太陽電池と有機ELはともにダイオード素子であるが、1つの素子内で発電と発光を高効率で両立する…

    2026.04.28
  • ソニーなど3機関、必要な場所のみを照らす青色VCSEL照明装置を出展【OPIE2026】

    ソニーセミコンダクターソリューションズ、大阪大学レーザー科学研究所、岩崎電気はOPIE2026に出展している可視光・赤外半導体レーザー応用コンソーシアムのブースにおいて、『青色面発光レーザー(VCSEL)を用いた位置分割…

    2026.04.22
  • 厚木ミクロ、自動車用有機ELテールランプ電極基板の生産体制を強化へ

    厚木ミクロは、同社工場において「自動車用有機ELテールランプの電極基板」の生産能力を増強したと発表した(ニュースリリース)。 有機ELテールランプは従来のLEDと比べ、薄型で高精細な表現が可能。曲面への対応も容易なため、…

    2026.02.25
  • 大阪公立大、LECの発光強度の変化をELDMR法による信号観測に成功

    大阪公立大学の研究グループは、電気化学発光セル(LEC)の発光強度の変化を磁気共鳴で検出するELDMR法を用いて信号の観測に成功し、その起源が電子正孔対であることを実証した(ニュースリリース)。 有機EL材料にイオン性物…

    2026.02.03
  • TSKとサムスンディスプレイ、青色有機EL材料の共同開発へ

    TSKは、韓国 サムスンディスプレイと共同で、青色有機ELディスプレー材料の開発を本格的に推進すると発表した(ニュースリリース)。 有機EL材料の合成には、これまで主にパラジウム触媒が使用されてきたが、パラジウムは主な原…

    2025.11.20

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア