京大、電気から光への変換効率100%を達成できる有機EL材料を開発

京都大学(京大)は10月21日、100%の変換効率で電気を光に変換する有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)材料を高性能化することに成功したと発表した。

同成果は、同大の梶弘典 化学研究所教授、福島達也 助教、志津功將 助教、鈴木克明 研究員らと、九州大学 最先端有機光エレクトロニクス研究センターの安達千波矢 センター長らで構成される研究グループによるもの。詳細は国際学術雑誌「Nature Communications」(オンライン版)に掲載された。

電気を光に変える素子であり、次世代のディスプレイや照明として期待される有機ELだが、従来は電気から外部に取り出せる光への変換効率(外部量子効率)を高めるためにIrやPtといった希少元素が必要となっていた。そのため、近年、そうした希少元素を用いなくても高い外部量子効率を得られる熱活性化型遅延蛍光(TADF)材料の研究が進められてきており、2012年には外部量子効率19.3%を達成した発光材料「4CzIPN」が開発されるなど、高性能化に向けた研究が各地で進められている。

今回、研究グループでは、コンピュータを用いた理論化学計算を活用することで、材料の分子構造と発光特性の相関を解明。