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新しいモデルは、より長い寿命とより明るいディスプレイのロックを解除します

励起物状態のアライメントは、材料が入っている温度と溶媒の影響を受けます。これにより、S1とT1のエネルギーギャップがゼロに近づくと、特異な励起子速度が導かれます。クレジット：チハヤ・アダチ、Youichi tsuchiya/Kyushu University 研究者は、熱活性化された遅延蛍光（TADF）材料の励起子ダイナミクスの速度を明らかにする新しい分析モデルを開発しました。 有機発光ダイオード、またはOLEDは、有機化合物を使用して光を生成するフォトルミネッセンスデバイスです。従来のLEDと比較して、OLEDはより効率的であり、超薄型の柔軟な材料になり、画質でより高いダイナミックレンジを実現できます。 OLEDのパフォーマンスを改善し続けるために、世界中の研究者は、技術を促進する基本的な化学と物理学を研究しています。 京都大学では、研究チームがOLED材料の励起子ダイナミクスの動態を捉える新しい分析モデルを開発しました。彼らの調査結果、 自然コミュニケーション、OLEDデバイスの寿命を延長し、より高度で効率的な材料の開発をスピードアップするのに役立ちます。 蛍光における励起子の役割 OLEDは、励起子の作用を通して光を生成します。エネルギーが原子に加えられると、電子はそれを吸収し、より高いエネルギーレベルにジャンプします。彼らが元の状態に戻ると、彼らは蛍光から光を放出します。励起子は、S1とラベル付けされたシングレット状態、またはT1とラベル付けされたトリプレット状態のいずれかに存在できます。蛍光は、励起子が一重項状態から移行する場合にのみ発生します。 「ありがたいことに、励起子はトリプレットとシングレットの州の間を移動できます。したがって、トリプレットの励起子をシングルに変換できれば、蛍光の効率が大幅に改善されます」と、京都大学の有機フォトニクスおよびエレクトロニクス研究センター（オペラ）のChihaya Adachi教授（オペラ）は説明します。 「OLED研究の主要なブレークスルーの1つは、熱的に活性化された遅延蛍光またはTADFの材料の開発でした。これらの材料はS1とT1の間の「ギャップ」を閉じたため、T1励起子はS1に簡単に移動し、より多くの蛍光を生成します。」 エネルギーギャップの測定における課題 TADF材料におけるS1とT1のギャップを理解することは、OLED材料の効率を評価し、新しい材料の有効性をテストすることの両方で基本的です。ただし、このギャップをテストする標準的な方法は、その固有の主観性と条件付きの仮定のために時々信頼できません。 「新しいTADF材料を開発する際に、このギャップを予測するために量子計算を使用してΔestとして示されます。しかし、すべての電子の動作を正確な励起状態の構成を決定するために理論的に計算することは不可能です。 「理論的方法と実験的方法の間のギャップを埋めるために、私たちのチームは、より正確にΔestを推定できるモデルを開発するために働きました。私たちの新しい分析方法は、物理化学のいくつかの基本理論を採用し、トリプレットエネルギー状態間の励起子移転を考慮に入れました。」 有機分子の励起状態構造を正確に説明することは、これまで詳細に探索することが困難だったものでした。チームは、彼らの仕事が高性能発光材料の研究開発に貢献するだけでなく、光化学のさらなる進歩への道を開くことを望んでいます。 「この新しい分析方法は、他のタイプのTADF材料でも利用され、将来のOLED研究で励起子ダイナミクスを明確にするのに役立ちます」とAdachiは結論付けています。 「また、新しい材料の特性を正確に予測するためにAIの使用を調査したいと考えています。」 資金調達：Kyulux Inc、日本科学技術機関、日本科学宣伝協会、京都大学、Sumitomo Basic Science Research Projects ブレークスルーを見逃さないでください：ScitechDailyニュースレターに参加してください。 #新しいモデルはより長い寿命とより明るいディスプレイのロックを解除します