超低電圧で光る白色有機ELの開発に成功~アップコンバージョン過程を応用し、青色に黄色・水色を混色~

2025-07-24 東京科学大学

東京科学大学らの研究チームは、乾電池1本(1.5V)で点灯可能な世界最小電圧の白色有機ELを開発しました。アップコンバージョン(TTA)による青色ELに、水色と黄色の発光色素を加えることで、発光色を制御しつつ低電圧駆動を維持。2色のエネルギー移動速度を調整することで、理想的な白色発光を実現しました。本成果は、ディスプレイや照明分野における省電力化とエネルギー効率向上に貢献すると期待されます。

超低電圧で光る白色有機ELの開発に成功~アップコンバージョン過程を応用し、青色に黄色・水色を混色~
図1.乾電池(1.5 V)1本で白色有機ELを光らせている写真

<関連情報>

1.5 Vの極めて低い点灯電圧を有する白色有機発光ダイオード White organic light-emitting diodes with extremely low turn-on voltage at 1.5 V

Yang Yiyan,Qing-Jun Shui, Hiroto Iwasaki,Daiki Nakahigashi,Yutaka Majima,Ken-ichi Nakayama,Naoya Aizawa and Seiichiro Izawa
Journal of Materials Chemistry C  Published:24 Jul 2025
DOI:https://doi.org/10.1039/D5TC02150B

Abstract

Reducing the applied voltage of white organic light-emitting diodes (OLEDs) is crucial for lowering power consumption in commercial displays. However, achieving white emission at low voltages remains a significant challenge, with turn-on voltages typically exceeding 2.5 V. In this study, we report a white OLED with an exceptionally low turn-on voltage of less than 1.5 V. We utilized a triplet–triplet annihilation (TTA) upconversion (UC) process that can produce high-energy blue emission at a small-applied voltage. White-color emission was achieved by incorporating sky-blue and yellow dopants into a blue UC-OLED to control the white color by energy transfer rates from the TTA host to the two dopants. Finally, we demonstrated the white UC-OLED that could be operated by a single 1.5 V battery.

0402電気応用
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