「這是終極有機EL技術」——螢光材料實現與磷光同等的發光效率

2020-12-08 人民網

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日本九州大學最尖端有機光電子研究中心（OPERA）宣布，開發出了使螢光材料以100％的內部量子效率發光的有機EL器件。這是將OPERA以前開發的「熱活性型延遲螢光（TADF）」材料摻雜在傳統螢光發光有機EL器件的發光層實現的。與原來的TADF相比，可以用更通用、更簡便的方法製作出有機EL材料和器件，同時還具有器件耐久性高的優點。OPERA負責人安達千波矢對這次新開發的技術充滿信心，甚至「被（外部技術人員等）稱做有機EL的終極技術」。

九州大學開發的輔助摻雜劑和此次的發光原理。顏色為單獨發光時的發光色。

有機EL器件的發光層一般要組合使用受電流激發產生激子的主體材料和直接關係到發光的摻雜劑材料。

據論文作者、OPERA的中野谷一介紹，此次有機EL器件的發光層使用的主體材料是「傳統有機EL使用的通用材料」。作為發光材料（摻雜劑）使用的螢光材料為發藍色光的TBPe、發綠色光的TTPA、發橙色光的TBRb以及發紅色光的DBP等，也都是通用材料。如果直接使用這些材料，有機EL器件的外部量子效率最高只有3～4％。

元件採用的螢光發光摻雜劑材料和發光時的光譜。

OPERA在這些材料構成的發光層中，添加了TADF材料作為輔助摻雜劑，由此提高了外部量子效率，藍色光為13.4％，綠色光為15.8％，橙色光為18.0％，紅色光為17.5％。

該技術可帶來兩大好處。一是由於基本結構是材料設計自由度高而且在器件製造方面已經有豐富技術經驗的螢光材料器件，因此可以更加簡便地開發出發光效率高的有機EL器件。

另一個好處是有望大幅改善高發光效率的有機EL器件的發光壽命。這是因為，輔助摻雜劑的作用是為主體材料與摻雜劑材料之間的能量輸送提供幫助。由於直接關係到發光的摻雜劑是電化學穩定性較高的螢光材料，因此「器件的驅動耐久性顯著提高」（九州大學）。（作者：野澤 哲生，日經技術在線！供稿）

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