本文根據大阪大學成果發佈編譯整理而成
日本大阪大學研究生院工學研究科應用化學專業的武田洋平副教授和南方聖司教授等人，與澳大利亞斯威本科技大學、丹小麥科技大學和波蘭西里西亞工業大學開展國際聯合研究，成功開發出了僅由碳（C）、氫（H）、氮（N）和硅（Si）等通用的元素構成，而且在室溫下發磷光（RTP）的有機EL（OEL）發光材料（圖1，SiAz）。
圖1：此次開發的室溫磷光材料（SiAz）的構造及概略說明圖
RTP材料最大能以100％的内部轉化效率把激發電流產生的激子轉換爲發光能量，因此已作爲高效率有機EL元件的發光材料投入實用。目前使用的RTP材料只有含銥（Ir）和鉑（Pt）的重金屬錯合物。不過，這些材料中含有面臨枯竭風險的稀有金屬元素，因此從元素戰略的角度來看，亟需開發僅由資源豐富、通用的性高的輕元素構成的RTP材料。
此次，研究團隊着眼於含有資源豐富的硅（Si）元素的電子供體「Dihydrophenazasiline」的分子結構剛性和電子供體特性，設計合併成了在此前自主開發的電子接受者「二苯並吩嗪」（Dibenzo Phenazine）上連接兩個Dihydrophenazasiline的供體-接受者-供體分子（圖1，SiAz），發現會顯示以熱活化引起的激發三重態之間的轉換（圖2，逆向内部轉換）爲關鍵進程的RTP。尤其是利用此次開發的SiAz分子作爲發光材料製作的有機EL元件，最高外部量子效率（EQE）達到4.0％，這是目前報告的由輕元素構成的RTP材料中的全球最高值。這樣便有望開發不依賴稀有元素的有機EL產品及高靈敏度的生物成像技術等。
圖2：a）以往的RTP材料及b）此次開發的RTP材料
論文資訊
題目：Heavy-Atom-Free Room-Temperature Phosphorescent Organic Light-Emitting Diodes Enabled by Excited States Engineering
期刊：ACS Applied Materials & Interfaces
DOI：10.1021/acsami.0c17295
URL：pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.0c17295
日語發佈資料
編譯：JST客觀日本編輯部
