【有機EL】九大、励起子生成効率100％以上を実現する有機EL（OLED）の開発に成功
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九州大学(九大)は、同大の研究グループが、励起子生成効率100％以上を示す有機EL素子(OLED:Organic Light Emitting Diode)の開発に成功したことを発表した。
この成果は、九大最先端有機光エレクトロニクス研究センターの中野谷一准教授、永田亮工学府博士課程学生、安達千波矢センター長らによるもので、7月5日にドイツの科学雑誌「Advanced Materials」のオンライン速報版で公開された。
電子と正孔が有機分子上で電荷再結合することにより生成する”励起子”のエネルギーを発光として利用する「OLED」は、ディスプレーや照明用途としての魅力的な発光デバイスとして実用化が進んでいる。電荷再結合により生成する励起子には、"一重項励起子"と"三重項励起子"という、スピン多重度の異なる励起子が存在し、OLEDではこれらがスピン統計則により1:3の割合で生成することが知られている。すなわち、電流励起により生成するスピン多重度の異なる励起子をいかにして発光として利用するかが、OLEDの発光量子効率を向上させる鍵であり、これまでほぼ100%に達する励起子生成効率が実現され、これが理論限界値であるとされてきた。
この研究では、「OLED における励起子生成効率の理論限界を突破する」ことを研究目的とし、一重項励起子開裂(singlet fission)過程に着目した。光電変換素子と同様に一重項励起子開裂を利用することで、OLEDにおいても理論限界を超える励起子生成・利用効率が得られると期待されるが、一重項励起子開裂を利用したOLEDに関する研究例はなかった。
同研究では、効率的な一重項励起子開裂を発生することがすでに判明しているルブレン分子をOLEDのホスト材料、近赤外発光を示すエルビウム錯体を発光ドーパントとしたOLEDにおいて、一重項励起子開裂を経由して生成された三重項励起子を、エルビウム錯体からの近赤外EL発光として利用 できることを実証した。
また、一重項励起子開裂が発生しない有機分子を用いた試料と比較し、近赤外発光強度がより増強されること、および近赤外強度の磁場応答性等の解析から、ルブレン分子を用いた試料での励起子生成効率が、光励起の場合108.5%、電流励起の場合においても 100.8%に達していることを明らかにした。
この成果により、特に近赤外OLEDの高輝度・高強度化の実現が可能となり、センサー用の光源や通信用光源等における新しいアプリケーション用途を開拓できると期待される。 現時点では、近赤外発光色素自身の発光効率が極めて低く、十分な発光強度を得られていないが、今後も詳細な物性解析および新たな分子開発を進め、励起子生成効率と内部EL量子効率が200%を示す究極のOLEDの実現を目指していくとしている。
また、同研究の提案に基づく近赤外OLEDの実用化を指向して、有機光エレクトロニクス実用化開発センター(i3-OPERA)等との連携により、材料開発・デバイス開発・プロセス開発を統合し、高効率で耐久性のある近赤外OLEDを実現していくとのことだ。
https://news.mynavi.jp/article/20180711-662044/images/001l.jpg
https://news.mynavi.jp/article/20180711-662044/ 効率100％超えってことは注入した電子の数より生成された励起子の数のほうが多いってこと？
その余分な励起子はどこから出てきたのかな この前所ジョージかなんかの番組で九大のことやってたけどなんか変人集まってそうで面白そうだった
他の国立よりもキャンパスでかいの？ テレビに使ったら、こげんあげんなりますばい〜ってわかりやすくしてくれ。 >>9
田舎にキャンパス移してる
でもそのせいで地元の都会志向の連中から避けられ首都圏一極集中もあって偏差値急落の落ち目大学
旧帝大の一角なのに横国筑波に負けてる学部もあるからな
東北大と北大も落ちてるし地方大は劣勢 そもそも読めない 「励起子」の読み方が分からない 意味も分からないｗ
まずそこから説明してくれｗ >>16
HOMO LUMO 蛍光 燐光 電子スピン あたりでググって 近赤外線の発光をしてもディスプレイには役に立たないね >>7 >>15
ラーメン屋でヤングジャンプ流し読みするぐらいにサッと読んだところでは、
分裂して増えるエネルギーは熱から貰ってるみたいだな
蒸し暑い30℃の気温だけからは永久機関エネルギーは取り出せないが、合わせ技で効率が上がるのだろうか 励起子生成効率
最初、勃起のことかと思ったが違うようだな
電磁気学の知識は皆無ではないのだが
これ知らんわ １００パー超えは胡散臭い。
早稲田のＭ先生が追放されたのも
中国からの研究員がそんな論文を出したから。 >>19
勿論そのファクタが皆無とは言わないけど、単に1 Einsteinの光子でHOMO-LUMOバンドギャップに相当する１ molの電子が励起されるのが普通の光吸収反応
対して、バンドギャップのエネルギーの半分に相当する(ロスがあるからピッタリ半分じゃない)2 molの基底状態より高い準位の励起子ができるのがそれ
励起子開裂という名の通り 光吸収反応以上にエネルギーが増えるわけじゃない >>9
ものすごい田舎にある（良い意味で。。）
だからアメリカの大学みたい。
遊ぶところない。
有機ELはそうとう前からチカラ入れてるから、おそらく日本の中では九大が最先端だったような。 九大の新キャンパスは古代日本のいわば首都（大陸への玄関口）だったとこ
で遺跡が出てくるんで遅々として建築移転が進まない
が丘陵地帯で日当たり良いし海は見晴らせるしええとこよ
オレは大好き >>1
100%以上とかありえん
基準がそもそもインチキ >>24
ごめん多分すごく初歩的なことがわかってないんだと思うんだけど
光子吸収して励起子が生成するのは有機太陽電池の話だよね
単純にいえば入ってくる光子1個に対して励起子2個できれば効率200％ってことで合ってる？ >>3
なるほどありがとう。
有機ELの場合は太陽電池とは向きが逆で、光子は入ってくるんじゃなくて出ていくわけだよね
エネルギー的に励起していた励起子が低いエネルギー状態に落ち着くときに差分のエネルギーが
光になって出ていくのが有機ELの発光のしくみだと思う
するとこの場合、効率200％というのは何の比を取ってることになるんですかね？ なお 九大に パクリ留学生・研究生が多数 侵入予定 >>34
有機ELの場合、電気エネルギーで励起するから、恐らく入力した電気エネルギーで計算されるバンドギャップのエネルギーを超える分子数と、出てきた燐光の光子数とを他の既知の収率で補正して算出したんでしょ(ソースはない 想像)
燐光や蛍光の効率は発光量子収率っていうまた別の話 >>1
この画像が見えない
もしくは見えにくい人は色盲(差別語？ ワードでは変換できない) 九大は文系志望層は郊外移転で完全に見放して流出してスカスカ
理系層は北九州市や久留米方面から無理に遠方自宅通学を強いられるという苦行
は消えて、もう大学近くの半田舎の安いアパート下宿に住んでのんびり通いしかなく
新しくて広い研究設備でむしろ好都合になっている >>24
なぜモル・・・・・・・って思ったらアインシュタインってそういう単位なんだな
電子と正孔の話をしている時に妥当な単位かはいささか疑問だが 100を超えるって、一番上の上限値はどこに設定してるんだよ? 軍事技術に使えるな。
とくあはもちろん、ダメリカや露助に盗まれんようにしろ。
馬鹿で無能の痔民党はいまだにスパイ防止法を作らんし。
銀行に金を預けることによって預金者は鼻クソみてえな
利子を得、銀行員は職を得る
預金者が鼻クソみてえな利子なんぞいらんと一致団結し
て耐火金庫でタンス預金すれば、銀行員が失業して預金
者の社会の中での順位が上がる
鼻クソみてえな利子を得るために銀行員（中間搾取する
ためだけに産まれて来た無駄飯食いのオッサン）を儲け
させるなんぞ馬鹿のやる事
特に年収１５００万以下の貧乏人は早く気が付くべき
だ、あなたが貧乏なのは、そこに中間搾取するためだ
けに産まれて来た鼻クソみてえな銀行員がいるからだ、
という事に 日本の金融機関に１０００万円預けると鼻クソみてえな
利子しかつかないどころか逆に手数料をふんだくられる
カンボジアのプノンペン商業銀行に１０００万円預ける
と年利が７０万円つく
日本人専用の窓口には日本語が堪能なスタッフが常駐し
ている為、毎日かなりの数の日本人がこの銀行に口座を
作りに来る
知性のある人間ならこう考えるだろう
鼻クソみてえな利子しかつけられない無能な日本の金融
機関なんぞ全て破綻させてしまったほうが、日本国民に
とって、いや、全人類にとって有益であると >>21
ワロタ
日本の有機ELは前途多難なはずだ 有機じゃない方のLEDでマイクロLEDアレイが本命だと思う。 >>56
緩和時間短すぎ、いっつも一重項だし（＞＜） >>59
> >>56
> 緩和時間短すぎ
ﾜﾛﾀ
なるほどあの時間は緩和時間だったのね
（一重項ってのが理解できなかったが、ジョークの解説を求めるのは野暮ってものだから答えなくて良いよ
( ﾟдﾟ)ﾊｯ! まさか一重項は凸凹で三重項は凸凸（または凹凹）ってことじゃないよね） >>60
いいえ単純に1P, 3Pなのです（＞＜） てことはこれを高効率の光電素子に当てれば入力電力より出力電力の方が大きくなるということか ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
