Merck主導でのTADF向け蛍光材料開発、Horizo​​n 2020プロジェクトでHyperOLED

2017年4月20日 UBIリサーチ

Merckが去る12日に、EUのHorizon 2020の研究と技術革新プログラムから、4万ユーロの資金を支援を受けるHyperOLEDプロジェクトに着手したと発表した。このプロジェクトのコーディネータの役割を担うMerckはMicrooled(フランス)、Fraunhofer-IOF(ドイツ)、Durham University(英国)とIntelligentsia Consultants(ルクセンブルク)の4つの機関と緊密に協力する。

HyperOLEDプロジェクトは、今後の3年間のディスプレイアプリケーションとダイオードを用いた照明(solid state lighting)に使用される高性能な超蛍光の有機EL(OLED)のための材料とデバイスアーキテクチャを開発する計画である。

HyperOLEDプロジェクトの主な目的は、熱活性化遅延蛍光(TADF)分子向けのホストに、新しく特別に適用されたシールド蛍光エミッタを結合して、革新的な高性能OLEDを開発することで、HyperOLEDプロジェクトは、高成長の可能性を秘めた新興技術の薄い有機大型電子製品(thin organic and large area electronics、TOLAE)の開発にも直接貢献することが期待されている。このプロジェクトは、機能が強化され、パフォーマンスが向上しされ、寿命が延長されて、信頼性のあるTOLAE(Advanced Thin, Organic and Large Area Electronics)対応デバイスを製造するのに役立つ。


これは溶剤、誘導体、材料の合成触媒、昇華精製、およびOLED生産のエネルギーの節約を含む全体のバリューチェーン(value chain)全体大幅なコスト削減をもたらすものと期待を集めている。このほかにも、TADF分子ホストと新しいシールド蛍光エミッタの特殊な特性でOLEDの性能が向上していイリジウムと白金のような希土類を使用する必要がなく、環境とコストをさらに削減することができるものと予想される。

The overall goal of the HyperOLED project is to develop materials and matching device architectures for high-performance, hyperfluorescence organic light emitting diodes (OLEDs) for use in display applications and solid state lighting. The innovative OLEDs will be realised by combining thermally activated delayed fluorescence (TADF) molecular hosts with novel shielded fluorescence emitters, targeting saturated blue emission of very high efficiency, especially at high-brightness levels. Further efficiency gains will be achieved through molecular alignment to enhance light outcoupling from the hyperfluorescence OLEDs. Using shielded emitters will enable simpler device structures to be used, keeping drive voltages low to be compatible with low voltage CMOS back plane electronics. This will enable demonstration of the concept’s feasibility for high-brightness, full-colour OLED microdisplays as one application example.

To develop the hyperfluorescence OLEDs, the following scientific and technical objectives will be targeted:

• Objective 1: Develop shielded emitters
• Objective 2: Develop TADF hosts
• Objective 3: Photo-physically characterise the shielded emitters and TADF hosts
• Objective 4: Anisotropic molecular orientation for enhanced performance
• Objective 5: Design and test prototype hyperfluorescence OLEDs
• Objective 6: Fabricate and evaluate demonstration hyperfluorescence microdisplays

To show the project’s overall goal has been achieved, multiple blue and white stack unit prototypes (2 x 2 mm2 on 30x30mm glass substrates with ITO) will be integrated into a high-brightness microdisplay demonstrator (based on MICROOLED’s 0.38’’ WVGA CMOS backplane) and tested that demonstrate significant improvements in functionality, performance, manufacturability and reliability.