日本大学开发出OLED新材料内部量子效率达100%

日本九州大学最先端有机光电子研究中心(OPERA)宣告，研发出有了虽为荧光材料但内部量子效率却基本上超过100%的OLED新的闪烁材料。以前内部量子效率高的材料仅限于用于稀有金属的磷光材料，而新材料不用于稀有金属。OPERA将该材料命名为Hyperfluorescence。

OPERA负责人、九州大学教授安达千波矢讲解说道，该材料不必须磷光材料。详尽论文已公开发表在《Nature》上。

　　OLED闪烁材料根据闪烁原理的有所不同分成荧光材料和磷光材料。荧光材料只在激子(exciton)经由一重态的磁矩状态时才不会再行融合(闪烁)。而磷光材料除一重态外经由三重态的磁矩状态也不会闪烁。

由于一重态和三重态以1：3的比例再次发生，因此荧光材料的内部量子效率仅次于为25%，而磷光材料仅次于为100%。在荧光材料中，三重态激子的能量一般并未用作闪烁，完全全部以热量方式损失掉。　　这一现象在OLED元件闪烁效率的有所不同上反映得非常明显。

因此，在OLED显示器及OLED灯光的研发中，用于磷光材料的比例在大大减少。闪烁效率多达50lm/W的OLED元件除蓝色闪烁材料外还能用磷光材料构建。但磷光材料还不存在多项课题。

比如：(1)磷光材料所含稀有金属，材料便宜；(2)美国环宇表明技术(UniversalDisplay，UDC)掌控着磷光材料的基本专利，用于时要与该公司谈判；(3)蓝光磷光材料其闪烁寿命短，完全没可简单的材料，等等。　　近来业界却找到了几种虽为荧光材料但内部量子效率却多达25%的材料。OPERA的安达研究室十分注目这一现象，将其闪烁原理之一称作热活性型延后荧光(TADF)，对提升其闪烁效率的材料设计进行了研究。

　　TADF只在激子经由一重态时才闪烁，从这一意义来说它归属于荧光材料。但三重态激子加热后不会鼓舞成一重态。这样之后未来将会使全部的激子为闪烁作出贡献。　　此次安达研究室利用TADF的原理研发出有了内部量子效率超过90%以上的材料。

这是一种由5～9个苯环包含的较低分子材料，不必须稀有金属及稀土类元素。另外还批量生产了用于该材料的OLED元件及显示器。

据信外部量子效率超过19%以上，取得了与用于磷光材料的元件相匹敌的结果。目前效率最低的是绿色闪烁材料，但安达回应，还包括深蓝色在内的完全所有颜色的闪烁，新材料都早已有了构建的眉目。

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