Research Abstract
熱活性化遅延蛍光を利用した高効率有機発光ダイオードの有望な動作安定性
Promising operational stability of high-efficiency organic light-emitting diodes based on thermally activated delayed fluorescence
2013年7月3日 Scientific Reports 3 : 2127 doi: 10.1038/srep02127
有機発光ダイオード（OLED）は、高いエレクトロルミネッセンス（EL）効率、フレキシビリティー、低コスト製造が見込まれることから、次世代ディスプレイや照明用途として魅力的な発光デバイスである。イリジウムや白金といったレアメタルを含有するりん光発光材料を使えば、高効率なOLEDを作製することができるが、レアメタルは高価であり、また、実用化においては青色発光の信頼性にいまだ問題がある。最近、熱活性化遅延蛍光（TADF）過程により発光する材料を用いて高効率なOLEDを実現する新しい手段が実証された。しかし、TADFは三重項励起子の寄与による発光であり、こうした機構で発光するデバイスに信頼性があるかどうかは不明であった。今回、我々は、キャリア再結合ゾーンの位置を制御することによって、TADFにより発光する安定な高効率OLEDを実証し、トリス(2-フェニルピリジナト)イリジウム(III)を用いた従来のリン光OLED（参照素子）に匹敵する耐久寿命が得られることを実証した。我々の結果は、TADFが電気励起下において本質的に安定であることを示しており、今後、周囲材料を最適化していくことによって、デバイスの信頼性はさらに向上すると期待される。
中野谷 一1, 2, 益居 健介1, 3, 西出 順一1, 柴田 巧1, 4 & 安達 千波矢1, 2, 5
- 九州大学 最先端有機光エレクトロニクス 研究センター
- 九州先端科学技術研究所 有機光デバイス研究室
- 富士フイルム先進研究所
- 株式会社ジャパンディスプレイ 研究開発本部
- 九州大学 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所
Organic light-emitting diodes (OLEDs) are attractive for next-generation displays and lighting applications because of their potential for high electroluminescence (EL) efficiency, flexibility and low-cost manufacture. Although phosphorescent emitters containing rare metals such as iridium or platinum produce devices with high EL efficiency, these metals are expensive and their blue emission remains unreliable for practical applications. Recently, a new route to high EL efficiency using materials that emit through thermally activated delayed fluorescence (TADF) was demonstrated. However, it is unclear whether devices that emit through TADF, which originates from the contributions of triplet excitons, are reliable. Here we demonstrate highly efficient, stable OLEDs that emit via TADF by controlling the position of the carrier recombination zone, resulting in projected lifetimes comparable to those of tris(2-phenylpyridinato)iridium(III)-based reference OLEDs. Our results indicate that TADF is intrinsically stable under electrical excitation and optimization of the surrounding materials will enhance device reliability.
