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九州大、高効率で高色純度の有機発光材料を開発：狭帯域発光フルカラー有機ELを実現

九州大学は、青色から赤色までの波長領域において、高い効率と色純度を有する有機発光材料の開発に成功した。この発光材料を用いて狭帯域発光フルカラー有機ELを実現した。

» 2020年11月16日 09時30分公開

[馬本隆綱，EE Times Japan]

「カルバゾール」と「ホウ素」を組み合わせ

　九州大学稲盛フロンティア研究センターの安田琢麿教授と楊旻朗大学院生、朴仁燮特任助教らによる研究グループは2020年11月、青色から赤色までの波長領域において、高い効率と色純度を有する有機発光材料の開発に成功したと発表した。この発光材料を用いて狭帯域発光フルカラー有機ELを実現した。

　有機ELに用いる有機発光材料の発光スペクトルは、一般的に半値全幅が広く色純度は低い。このため、有機ELは光学フィルターなどを用いて不要な発光色成分を取り除き、色純度を高めている。一方でこの対策が、発光効率を低下させる要因にもなっていた。

　研究グループは今回、汎用的で安価な含窒素芳香族化合物の「カルバゾール」と「ホウ素」を適切に組み合わせた縮合多環構造の発光材料を新たに開発した。この発光材料は、発光スペクトルの半値全幅が狭く、高い効率で可視全域をカバーすることが可能となった。しかも、「市販試薬から2～3段階のステップで合成できる」という。

　開発した発光材料を用いたフルカラー有機ELは、22～32％という極めて高い外部EL量子効率を示すことも分かった。

カルバゾールとホウ素を組み合わせた発光材料の分子モデルと有機EL素子および、フルカラーELスペクトル出典：九州大学

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