大阪大學與九州大學的研究團隊開發出一項可在室溫下呈現磷光發光的有機分子液體。透過將自行開發的有機分子予以液體化,進而實現在不使用稀有金屬的情況下獲得高效率的磷光發光,今後可望應用於可撓式顯示器、穿戴式裝置等具有柔軟性需求之發光元件用途。
磷光發光為有機EL或生物影像(Bioimaging)技術等應用的重要發光現象之一。一般認為要獲得高效率的磷光發光,必須仰賴銥或白金等稀有金屬。此外,雖然已有有機分子在結晶狀態下展現高效率磷光發光的實例,但在液體狀態下要實現同等效率仍極為困難。
大阪大學等先前已開發出一種有機分子「Thienyl Diketones」,發出磷光的速度較既有材料快一個數量級以上。將該分子溶解於溶劑形成溶液狀態後,證實可實現全球最高效率的磷光發光。本次研究中,研究團隊在「Thienyl Diketones」骨架上導入2個「Dimethyloctylsilyl (DMOS) group」的官能基,成功合成出在室溫下能保持穩定的液體。
實驗結果顯示,該液體在室溫與空氣環境下可展現5.6%的高效率磷光發光,而在去除氧氣的氬氣氛圍下,效率更可達到25.6%。其磷光發光速率與原本的有機分子相同,即使在高濃度下,液體的發光光譜仍與稀薄溶液幾乎一致。一般而言,分子在凝聚狀態下常會喪失發光特性,而此次結果顯示,導入「Dimethyloctylsilyl (DMOS) group」在維持液態磷光效率上具有有效性。