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ペロブスカイト発光ダイオードの発光効率が4倍に
–次世代型ディスプレイの開発が加速-

公開日:2019.11.12

 

研究成果 工学

 金属ハライドペロブスカイトは太陽電池の光吸収材料として注目を集めています。その光電変換効率は、シリコン太陽電池に匹敵する25.2%に到達しています。また、金属ハライドペロブスカイトは発光ダイオード(LED)の発光材料としても有望です。しかしペロブスカイトLEDの発光効率には問題が残されており、発光効率を向上させる技術の確立が望まれていました。
 九州大学最先端有機光エレクトロニクス研究センターの安達 千波矢教授、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所の松島 敏則准教授、Changchun Institute of Applied Chemistry (中国)のQin Chuanjiang(シン センコウ)教授は、京都大学化学研究所、Chinese Academy of Sciences(中国)、Sorbonne Université(フランス)、CNRS-Université de Strasbourg(フランス)と共同で、適切な有機材料を選択することによって、擬二次元ペロブスカイトLEDの発光効率を約4倍に向上させることに成功しました。
 ペロブスカイト薄膜は簡単に作製でき、色純度が高い発光を示します。そのため、ペロブスカイトLEDは低コスト・高色純度な次世代型ディスプレイ用途として期待されています。本手法を用いればペロブスカイトLEDの発光効率を大幅に向上させることができるために、ディスプレイ産業分野に大きなインパクトがあります。また、本手法を用いればペロブスカイトからのレーザー発振特性の向上も期待でき、医療や通信分野にも貢献できます。
 本研究成果は科学技術振興機構(JST)ERATO「安達分子エキシトン工学プロジェクト」(JPMJER1305)及びCREST(JPMJCR16N3)、の一環で得られ、また、日本学術振興会科学研究費、キヤノン財団、韓国のPohang Accelerator Laboratoryの支援を受けました。本研究成果は、令和元年11月12日(火)午前1時(日本時間)に『Nature Photonics』誌でオンライン公開されました。

本研究で開発した明るく発光するペロブスカイトLED

研究者からひとこと

ペロブスカイトデバイスの性能は急激に向上している一方で、ペロブスカイトの動作機構は完全には明らかにされていません。本研究では、発光過程を詳細に解析することによりペロブスカイトLEDの発光効率を飛躍的に向上させることに成功しました。

論文情報

Triplet management for efficient perovskite light-emitting diodes ,Nature Photonics,
10.1038/s41566-019-0545-9

研究に関するお問い合わせ先

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