有機ELエミッタの歴史とエキシプレックス（レビュー論文編）
A Brief History of OLED Emitters and Exciplexes
日本語版
1. OLEDエミッタの「世代」とは？
Hong らによる総説 “A Brief History of OLEDs – Emitter Development and Industry Milestones”
（Advanced Materials）では、有機ELエミッタの歴史が4世代に整理されています。
- 第1世代：蛍光エミッタ
- 構造がシンプルで駆動しやすいが、励起子の約25%しか光に使えない。
- 第2世代：リン光エミッタ（金属錯体）
- Ir, Ptなどの重金属により三重項励起子も利用可能になり、高効率化。
- 第3世代：TADFエミッタ
- 純有機材料で、三重項励起子を熱で一重項に戻して再利用するしくみ。
- 第4世代：次世代エミッタ（開発中）
- 多重共鳴型TADFなど、さらなる高効率・高色純度を目指した研究が進行中。
このレビューは、学術界と産業界の双方のマイルストーンを振り返りつつ、
高効率・長寿命化に向けてエミッタ設計がどのように進化してきたかを解説しています。
2. その中でのエキシプレックスとTADFの位置づけ
TADFは第3世代として位置づけられ、その実現方法のひとつがエキシプレックスTADFです。
- ドナー／アクセプター分子の界面でエキシプレックスを形成
- そのエキシプレックスがTADF特性を示すことで、
三重項励起子を再利用し、高効率な発光を実現 - 材料の組み合わせを変えることで、
- 色調（青～赤）
- 効率
- ロールオフ（高輝度での効率低下）
を柔軟に調整可能
Hongらのレビューは、エキシプレックスそのものだけでなく、蛍光・リン光・TADFを含むエミッタ開発の流れの中でエキシプレックスを位置づけるうえで、全体像をつかみやすい論文です。
3. 一般の方向けまとめ（日本語）
- 有機ELの「光る分子」は、蛍光 → リン光 → TADF と、世代交代しながら進化してきました。
- TADFは、無駄になりがちなエネルギーも光として取り出せる“もったいない精神”のような仕組みです。
- エキシプレックス型TADFは、分子の組み合わせで色や性能を細かくデザインできる柔軟なアプローチとして期待されています。
English Version
1. Generations of OLED Emitters
In their review article “A Brief History of OLEDs – Emitter Development and Industry Milestones” (Advanced Materials), Hong et al. describe the evolution of OLED emitters in terms of four generations:
- 1st Generation – Fluorescent Emitters
- Simple and easy to drive, but only ~25% of excitons contribute to light.
- 2nd Generation – Phosphorescent Emitters (Metal Complexes)
- Heavy metals such as Ir and Pt enable harvesting of triplet excitons, boosting efficiency.
- 3rd Generation – TADF Emitters
- Purely organic materials that convert triplet excitons back to singlets via thermal activation.
- 4th Generation – Emerging Concepts
- For example, multi-resonance TADF, aiming at even higher efficiency and color purity.
The review summarizes key academic and industrial milestones, providing a global picture of how OLED emitter design has progressed.
2. Where Do Exciplexes Fit In?
Within this framework, exciplex-based TADF can be viewed as a practical route to implement 3rd-generation emitters:
- A donor–acceptor interface forms an exciplex with strong charge-transfer character.
- This exciplex exhibits TADF, thus recycling triplet excitons into emissive singlets.
- By choosing appropriate donor and acceptor combinations, researchers can finely tune:
- Emission color (from blue to red)
- Device efficiency
- Efficiency roll-off at high brightness
Hong et al.’s historical perspective helps non-specialists understand why exciplexes and TADF have become such hot topics in OLED research and development.
3. Take-Home Messages (English)
- OLED emitters have evolved from fluorescent to phosphorescent to TADF systems.
- TADF embodies the idea of using energy that would otherwise be wasted, making OLEDs more efficient.
- Exciplex-based TADF is a flexible platform to design high-performance OLEDs using purely organic materials.
References / 文献
- Hong, G.; Gan, X.; Leonhardt, C.; Zhang, Z.; Seibert, J.; Busch, J. M.; Bräse, S.
A Brief History of OLEDs – Emitter Development and Industry Milestones.
Advanced Materials. (Review of OLED emitter generations and industrial milestones.)
