【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 : 理系にゅーす

1: 2018/07/15(日) 19:59:23.20 ID:CAP_USER

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。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20180711-662044/images/001l.jpg
https://news.mynavi.jp/article/20180711-662044/

引用元: ・【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

3: 2018/07/15(日) 20:01:51.31 ID:Q2nZrXwq

みんな九大は持ったな

34: 2018/07/15(日) 23:19:04.12 ID:5j+yLknV

>>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？

37: 2018/07/15(日) 23:40:19.82 ID:0xhKQ54h

>>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

7: 2018/07/15(日) 20:08:30.28 ID:5j+yLknV

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

15: 2018/07/15(日) 20:43:06.91 ID:0xhKQ54h

>>7
https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2015/20150826_000575.html

19: 2018/07/15(日) 20:58:12.38 ID:aeMUcE5n

>>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

24: 2018/07/15(日) 21:08:34.27 ID:0xhKQ54h

>>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

32: 2018/07/15(日) 21:57:53.78 ID:5j+yLknV

>>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？

33: 2018/07/15(日) 22:27:00.96 ID:0xhKQ54h

>>32
合ってる

9: 2018/07/15(日) 20:17:17.06 ID:4vN0PXL0

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？

12: 2018/07/15(日) 20:28:19.92 ID:AcssR45Y

>>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

35: 2018/07/15(日) 23:24:25.80 ID:sYGv2a5V

>>12
九大ってそんない劣化してるんだ

26: 2018/07/15(日) 21:17:37.24 ID:Iu8ZkMBy

>>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。