2012年12月19日10:32 來源：人民網-財經頻道
日本九州大學最先端有機光電子研究中心（OPERA）日前宣布，開發出了雖為熒光材料但內部量子效率基本達到100％的有機EL新發光材料。內部量子效率高的材料以往僅限於使用稀有金屬的磷光材料，而新材料不使用稀有金屬。OPERA將該材料命名為“Hyperfluorescence”。OPERA負責人、九州大學教授安達千波矢稱 “該材料不需要磷光材料”。詳細論文已發表在《自然》上。
有機EL發光材料根據發光原理的不同分為熒光材料和磷光材料。熒光材料隻在激子（exciton）經由“一重態”的自旋狀態時才會再結合（發光）。而磷光材料除一重態外經由三重態的自旋狀態也會發光。由於一重態和三重態以1：3的比例發生，因此熒光材料的內部量子效率最大為25％，而磷光材料最大為100％。在熒光材料中，三重態激子的能量一般未用於發光，幾乎全部以熱量方式損失掉。
TADF的原理。三重態（T1）的激子受熱后會“升”至一重態（S1）。
這一現象在有機EL元件發光效率的不同上體現得非常明顯。因此，在有機EL顯示器及有機EL照明的開發中，使用磷光材料的比例在不斷增加。發光效率超過50lm/W的有機EL元件除藍色發光材料外還可用磷光材料實現。但磷光材料還存在多項課題。比如：（1）磷光材料含有稀有金屬，材料昂貴﹔（2）美國環宇顯示技術公司（Universal Display，UDC）掌握著磷光材料的基本專利，使用時要與該公司談判﹔（3）藍光磷光材料其發光壽命短，幾乎沒有可實用的材料，等等。
此次開發的材料的示例
近來，業界卻發現了幾種雖為熒光材料但內部量子效率卻超過25％的材料。OPERA的安達研究室十分關注這一現象，將其發光原理之一稱為“熱活性型延遲熒光” （TADF），對提高其發光效率的材料設計展開了研究。
TADF隻在激子經由一重態時才發光，從這一意義來說它屬於熒光材料。但三重態激子受熱后會“激勵”成一重態。這樣便有望使全部的激子為發光做出貢獻。
使用新材料試制的有機EL面板的示例
此次安達研究室利用TADF的原理開發出了內部量子效率達到90％以上的材料。這是一種由5∼9個苯環構成的低分子材料，不需要稀有金屬及稀土類元素。另外還試制了使用該材料的有機EL元件及顯示器。據稱外部量子效率達到19％以上，獲得了與使用磷光材料的元件相匹敵的結果。目前效率最高的是綠色發光材料，但安達表示：“包括深藍色在內的幾乎所有顏色的發光，新材料都已經有了實現的眉目。”（日經技術在線 供稿）
