エキシプレックスOLED/エネルギー移動の論文

作成日: 2026-02-01


どんなテーマ?

OLED(有機EL)では、電子と正孔が出会って「励起子(エキシトン)」が生まれ、そこから光が出ます。
 エキシプレックス(ドナー/アクセプター界面の電荷移動状態)や、エネルギー移動(Förster/Dexter)TADF(熱活性化遅延蛍光)といった現象を上手く設計すると、高効率高色純度長寿命のOLEDにつながります。


1. Antiaromatic azepino[3,2,1-kl]phenothiazine promoted electron delocalization in multiple resonance emitters for highly efficient narrowband emission

  • 掲載誌: SCIENCE CHINA-CHEMISTRY(JIF 2024: 9.8)
  • : 2026
  • 著者: Hu, JT; Zeng, YT; Li, ZZ; Yang, GX; Li, MK; Yang, ZH; Fu, Y; Cheng, XY; Ren, YX; Chen, SF; Liu, KK; Su, SJ
  • DOI: 10.1007/s11426-025-3045-7

やさしい解説(Abstractの要点を整理:本文の転載なし)
– MR‑TADF(多重共鳴型TADF)発光体で「狭帯域・純緑色」を狙う分子設計の研究。
– 反芳香族ユニット(APT)を組み込んでπ共役を拡張し、分子内での電子の広がり(非局在化)を高めた。
– その結果、発光ピークは約506–518 nmで、色の純度(半値幅の小ささ)を保ちながら強い発光を実現。
– 逆項間交差(RISC)が速く、TADFとして効率よく光を出す条件を満たすことを示した。
– 素子としても高い外部量子効率(EQE)を達成し、さらにエキシプレックスホストなどで効率低下(ロールオフ)を抑える設計も示唆している。

2. Dual-Exciplex Architecture: A Universal Route to Color-Tunable OLEDs

  • 掲載誌: ADVANCED OPTICAL MATERIALS(JIF 2024: 7.2)
  • : 2026
  • 著者: Shen, ZT; Lü, ZY; Mu, HC; Xiao, J
  • DOI: 10.1002/adom.202503202

やさしい解説(Abstractの要点を整理:本文の転載なし)
– 2種類のドナーと1種類のアクセプターを組み合わせ、同時に2つのエキシプレックス(高エネルギー/低エネルギー)を作る“デュアル・エキシプレックス”設計を提案。
– 電圧(バイアス)によりホスト→ゲストへのエネルギー移動の効き方が変化し、発光色が連続的に変わる仕組み。
– 低電圧ではゲスト発光が優勢、高電圧ではゲスト側の飽和によりホスト発光が増える、と説明できる。
– 共混合・簡略二層・積層ヘテロ構造など、異なる素子アーキテクチャへ展開できる汎用性を示した。
– ドナーをTAPCやTPDに置換すると色可変範囲がさらに広がることを示し、照明・偽造防止・表示などへの応用が見込まれる。

3. Effect of deuteration on exciplex dynamics in organic donor-acceptor blends

  • 掲載誌: JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C(JIF 2024: 5.2)
  • : 2025
  • 著者: Nagasaki, Y; Nakanotani, H; Adachi, C
  • DOI: 10.1039/d5tc04017e

やさしい解説(Abstractの要点を整理:本文の転載なし)
– エキシプレックスOLEDで、ドナー分子を重水素化(H→D置換)すると効率が上がる理由を“動力学”から解明する研究。
– 重水素化mCP(mCP‑d20)とPO‑T2Tの混合膜で、発光量子収率が約1.5倍になり、遅延発光寿命も伸びることを示した。
– 温度依存解析から、励起CT三重項からの熱活性化非放射失活が抑えられることが主因と結論づけた。
– その結果、重水素化エキシプレックスを使ったOLEDで外部量子効率(EQE)が高くなることを示した。
– “分子振動を抑えて非放射損失を減らす”という、材料設計に直結するメッセージが得られる。


English version (for website)

What is this topic about?

In OLEDs, electrons and holes form excitons, which must be converted into light efficiently.
Engineering exciplex states at donor/acceptor interfaces, controlling energy transfer (Förster/Dexter), and optimizing TADF processes can enable OLEDs with high efficiency, high color purity, and long operational lifetime.


Selected papers

1. Antiaromatic azepino[3,2,1-kl]phenothiazine promoted electron delocalization in multiple resonance emitters for highly efficient narrowband emission

  • Journal: SCIENCE CHINA-CHEMISTRY (2024 JIF: 9.8)
  • Year: 2026
  • Authors: Hu, JT; Zeng, YT; Li, ZZ; Yang, GX; Li, MK; Yang, ZH; Fu, Y; Cheng, XY; Ren, YX; Chen, SF; Liu, KK; Su, SJ
  • DOI: 10.1007/s11426-025-3045-7

Plain-language bullets (paraphrased from the abstract; no verbatim text)
– A molecular design study for narrowband pure‑green MR‑TADF emitters.
– Introduces an antiaromatic APT unit to extend π‑conjugation and enhance orbital/electron delocalization.
– Achieves bright green emission around ~506–518 nm while maintaining narrow spectral width (high color purity).
– Shows fast reverse intersystem crossing (RISC), supporting efficient TADF operation.
– Demonstrates high EQE in OLEDs and indicates host engineering (e.g., exciplex hosts) can mitigate efficiency roll‑off.

2. Dual-Exciplex Architecture: A Universal Route to Color-Tunable OLEDs

  • Journal: ADVANCED OPTICAL MATERIALS (2024 JIF: 7.2)
  • Year: 2026
  • Authors: Shen, ZT; Lü, ZY; Mu, HC; Xiao, J
  • DOI: 10.1002/adom.202503202

Plain-language bullets (paraphrased from the abstract; no verbatim text)
– Proposes a tricomponent dual‑exciplex approach that forms two exciplex states (high‑ and low‑energy) by blending two donors with one acceptor.
– Voltage modulates host‑to‑guest energy transfer, enabling continuous color tuning.
– At low bias, guest emission dominates; at higher bias, guest saturation suppresses transfer and strengthens host emission.
– Shows versatility across several device architectures (ternary co‑doping, blended‑donor/acceptor bilayers, layered heterostructures).
– Swapping donors (e.g., to TAPC or TPD) widens the tuning range, supporting smart lighting, anti‑counterfeiting, and adaptive displays.

3. Effect of deuteration on exciplex dynamics in organic donor-acceptor blends

  • Journal: JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C (2024 JIF: 5.2)
  • Year: 2025
  • Authors: Nagasaki, Y; Nakanotani, H; Adachi, C
  • DOI: 10.1039/d5tc04017e

Plain-language bullets (paraphrased from the abstract; no verbatim text)
– A kinetics‑based study explaining why donor deuteration (H→D substitution) can enhance exciplex OLED performance.
– In mCP‑d20:PO‑T2T blends, photoluminescence quantum yield increases by ~1.5× and delayed‑emission lifetime is prolonged.
– Temperature‑dependent analysis indicates the key is suppressing thermally activated non‑radiative decay from the excited CT triplet state.
– OLEDs using the deuterated exciplex system show higher external quantum efficiency (EQE).
– Highlights a practical design concept: reduce vibrational losses to improve radiative efficiency.


参考文献 / References

  • Hu, JT; Zeng, YT; Li, ZZ; Yang, GX; Li, MK; Yang, ZH; Fu, Y; Cheng, XY; Ren, YX; Chen, SF; Liu, KK; Su, SJ (2026). Antiaromatic azepino[3,2,1-kl]phenothiazine promoted electron delocalization in multiple resonance emitters for highly efficient narrowband emission. SCIENCE CHINA-CHEMISTRY. doi:10.1007/s11426-025-3045-7
  • Shen, ZT; Lü, ZY; Mu, HC; Xiao, J (2026). Dual-Exciplex Architecture: A Universal Route to Color-Tunable OLEDs. ADVANCED OPTICAL MATERIALS. doi:10.1002/adom.202503202
  • Nagasaki, Y; Nakanotani, H; Adachi, C (2025). Effect of deuteration on exciplex dynamics in organic donor-acceptor blends. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C. doi:10.1039/d5tc04017e