大阪大學等利用泛用元素,開發呈現室溫磷光之OLED發光材料

 

刊登日期:2021/2/18
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大阪大學發表與澳洲斯威本科技大學、丹麥理工大學、波蘭西里西亞工業大學等,僅利用碳、氫、氮、矽等泛用元素,開發了可在室溫下呈現磷光(Room-Temperature Phosphorescence; RTP)之OLED發光材料(SiAz)。

室溫磷光材料(RTP)能以最大100%的內部轉換效率,將電流激發而產生的激子轉換成光能,因此被應用做為高效率之OLED發光材料。但既有RTP材料侷限於含有銥(Ir)或鉑(Pt)等的重金屬複合物,僅利用資源豐富、高泛用性的輕元素所構成之RTP材料的開發也因此受到矚目。

在此次研究中,關注到的是含有資源量豐富之矽(Si)元素的電子予體(Electron Donor)「Dihydrophenazasiline」,並著眼於Dihydrophenazasiline分子構造的硬直性、電子供應性。研究團隊在過去曾獨家開發了一款電子受體(Electron Acceptor)「Dibenzo Phenazine」,並將Dibenzo Phenazine與2個Dihydrophenazasiline連結,設計合成出Donor-acceptor-donor分子(SiAz),進而發現因熱活性化形成之激發三重態狀態間的轉換(逆內部轉換)產生了室溫磷光。

以SiAz分子做為發光材料製作OLED元件,並進行最高外部量子效率量測後確認達4.0%,是目前以輕元素製作的RTP材料中的世界最高數值。透過此次的研究,確認僅利用資源量豐富的輕元素所構成的分子,亦能做為OLED元件之RTP材料發揮機能性,可望藉此促進今後對於不使用稀有元素的OLED製品開發。此外,RTP分子對於氧的反應性高,因此亦可望適用於細胞內高解析度成像材料用途。


資料來源: https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210112_1
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