理論上限を上回るダイレクトキャリアトラップ型次世代有機ＥＬ素子の実現

超越理论上限的下一代直接载流子陷阱型有机EL器件的实现

基本信息

批准号：
13J07551
负责人：
清野雄基
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、エキサイプレックスを利用した高効率な有機ELデバイスの開発を目指した。一つ目に、高効率かつ低駆動電圧を両立する高性能青色有機EL素子を実現するためワイドギャップなエキサイプレックスの開発および設計指針の導出を行った。新規な高T1ドナーおよびアクセプター分子を設計・開発し、28種のドナー、アクセプターの組み合わせについてエキサイプレックス形成の検証を行い、14種の青色エキサイプレックスの開発に成功した。それらの化学構造と光電子物性の観点から、エキサイプレックスを形成するための設計指針を導出した。二つ目に、エキサイプレックスをホストとして用いた深い青色リン光素子の開発を行った。エネルギーギャップ3.29 eV以上を有するSiDMAC:BPSPFからなる青色エキサイプレックスをFirpicよりも深い青色リン光錯体である(dfpypy)2Ir(acac)のホスト材料として応用し、素子を作製し、100 cd/m2時、3.04 V、電力効率31.8 lm/W、電流効率30.8 cd/A、外部量子効率17.0%を示す低駆動電圧と高効率を両立した有機EL素子の開発に成功した。最後に、エキサイプレックスのホスト分散による発光効率向上を目指した。従来の発光材料は、濃度消光を抑制するためホスト材料に分散させ高い発光量子効率が得られる。ドナー・アクセプターの二分子からなるエキサイプレックスに関しても、同様に発光効率の向上と凝集抑制による発光波長のブルーシフト化も期待できると考えられる。そこで、緑色エキサイプレックスを様々なホスト材料に分散させ検証したところ、発光効率の向上と同時に青色エキサイプレックスへ変換させるという、新しい手法を確立した。デバイス特性においてもホストを用いない素子に比べ、エキサイプレックス-ホスト系の素子では約2倍の大幅な向上が見られた。

今年，我们的目标是利用激基复合物开发一种高效的有机EL器件。首先，我们开发了宽禁带激基复合物并导出了设计指南，以实现具有高效率和低驱动电压的高性能蓝色有机EL器件。我们设计并开发了新型高T1供体和受体分子，验证了28种供体和受体组合的激基复合物形成，并成功开发了14种蓝色激基复合物。从它们的化学结构和光电特性的角度来看，我们得出了形成激基复合物的设计指南。其次，我们开发了一种使用激基复合物作为主体的深蓝色磷光器件。采用由能隙为 3.29 eV 或更高的 SiDMAC:BPPSPF 组成的蓝色激基复合物作为比 Firpic 更深的蓝色磷光复合物 (dfpypy)2Ir(acac) 的主体材料，并制造了一个器件，电压为 3.04 V，功率效率 31.8 lm/W，电流效率 30.8我们成功开发了一种有机EL器件，它结合了低驱动电压和高效率，cd/A和外部量子效率为17.0%。最后，我们的目标是通过分散激基复合物主体来提高发光效率。传统的发光材料分散在基质材料中以抑制浓度猝灭，并且可以获得高发光量子效率。对于由供体和受体的两个分子组成的激基复合物，认为可以预期由于聚集的抑制而导致发光效率和发射波长蓝移的类似改进。因此，通过将绿色激基复合物分散在各种主体材料中并进行验证，我们建立了一种提高发光效率并同时将其转化为蓝色激基复合物的新方法。在器件特性方面，exciplex-host器件显示出显着的改进，大约是不使用host的器件的两倍。