日本九州大学尖端有机光电子研究中心（OPERA）近日宣布，开发出一种新型有机EL发光材料，虽然是荧光材料，但其内量子效率基本达到100%。 以前具有高内量子效率的材料仅限于使用稀有金属的磷光材料，但新材料不使用稀有金属。 OPERA 将这种材料命名为“”。 OPERA负责人、九州大学教授足立千早表示“这种材料不需要磷光材料”。 详细论文已发表在《自然》杂志上。

有机EL发光材料根据发光原理的不同分为荧光材料和磷光材料。 荧光材料仅在激子 () 通过“单线”自旋态时重新结合（发光）。 除了单重态之外，磷光材料还通过三重态的自旋态发光。 由于单重态和三重态的比例为1:3，荧光材料的内量子效率最大为25%，而磷光材料的内量子效率最大为100%。 在荧光材料中，三重态激子的能量一般不用于发光，几乎全部以热量的形式损失掉。

TADF的原理。 三线态（T1）的激子在受热后将“上升”至单线态（S1）。

该现象在有机EL元件的发光效率的差异中非常明显。 因此，在有机EL显示器和有机EL照明的开发中，磷光材料的使用比例不断增加。 除了蓝色发光材料以外，还可以使用磷光材料来实现发光效率超过50lm/W的有机EL元件。 然而，磷光材料仍然存在许多问题。 例如：（1）磷光材料含有稀有金属，价格昂贵； （2）美国 公司（UDC）持有磷光材料基础专利，使用时必须与该公司协商； (3)蓝色磷光材料发光寿命短、几乎没有实用材料等。

本次开发的材料示例

最近，业界发现了几种属于荧光材料但内量子效率超过25%的材料。 OPERA的足立实验室正在密切关注这一现象，将其发光原理之一称为“热活性延迟荧光”（TADF），并开展材料设计研究以提高其发光效率。

TADF 仅当激子通过单重态时才会发光。 从这个意义上来说，它是一种荧光材料。 但三重态激子在加热时会被“激发”成单重态。 预计这将使所有激子都有助于发光。

使用新材料试制有机EL面板的实例

此次九州大学，安达研究实验室利用TADF原理九州大学，研发出内量子效率超过90%的材料。 这是一种由5至9个苯环组成的低分子材料，不需要稀有金属和稀土元素。 此外，使用该材料的有机EL器件和显示器已经试制。 据称外部量子效率可达到19%以上，达到与使用磷光材料的元件相当的效果。 目前，效率最高的是绿色发光材料，但足立表示：“几乎可以发出所有颜色光的新材料，包括深蓝色，已经被开发出来。” （日经科技在线）