CT性を有するアントラセン誘導体におけるTriplet-triplet upconversion特性

摘要

有機LED (OLED)において、三重項励起子(T_1)を電界発光(EL)に寄与させる熱活性化型遅延蛍光(TADF)や室温りh光を用いることで高いEL効率が実現した。しかしながら、純青色?紫外OLEDにおいては、これらを利用した素子の実現は困難だと考えられる。これは、励起寿命が長く、高いエネルギーの T_1はエネルギー移動や劣化モード等の他の非輻射状態に遷移しやすいためである。そこで、Triplet-triplet upconversion(TTU)を利用した効率化に着目した。TTU過程において、2つのT_1 (2T_1)が一重項性、三重項性、五重項性の3種類の中間体を生成し、このうち一重項性の中間体のみが一重項励起子(S1)に変換される。これにより低いエネルギーのT_1を高いエネルギーのS1に変換でき、励起子生成効率(ηr)は最大で40%まで向上する 1。一方、この理論限界を超えるηrが報告されており、その条件として、T_1と2T_1のエネルギー準位間にT_2準位が存在しない場合がある。これは、三重項性の中間体がエネルギーを変換できずに2つのT_1に戻るためである。その結果、ηrは最大で62.5%まで向上する。ここで、TTUの逆過程であるSinglet fission (SF)において、電荷移動(CT)性の導入により変換を効率化できることが示唆されている。2T_1から一重項性の中間体を経由するS1への変換効率の支配因子は不明であることから、CT性の導入によるTTUの効率化を目的に、CT性を有する分子のTTU効率を OLEDのηrから評価した。