青色リン光材料は理論的に100％の内部量子効率を達成できますが、その効率、色純度、安定性の三者間の相互制約関係は有機発光ダイオード（OLED）産業化の進展における重要なボトルネックの一つです。さらに、主体材料の設計および使用は青色デバイスの全体性能に大きく影響します。本研究では、9-フェニルカルバゾールおよびベンゾイミダゾール単位に基づき、異なる接続方法を設計して高三重項準位主体材料を構築し、理論と実験を組み合わせた方法で材料の分子構造、光物理特性およびデバイス応用性能を探究し、その構造と性能の関連性を明らかにしました。実験結果により、異なる連結ビフェニル位置に基づく青色リン光双極性主体材料（mCzmBI、mCzoBI、oCzmBI）はすべて2.70 eVの三重項準位を持ち、ガラス転移温度はそれぞれ92 ℃、103 ℃、93 ℃でした。mCzmBI、mCzoBIおよびoCzmBIは互いに構造異性体であるものの、カルバゾール基およびベンゾイミダゾール基がビフェニル基の連結位置が異なり、この連結位置の違いにより主体材料の性能を効果的に調整できます。古典的な青色リン光材料FIrpicをドーパントとして、三種の主体材料がデバイス性能に及ぼす影響機構を研究しました。その中で、連結ビフェニルの二つのメタ位置で連結した主体材料mCzmBIを用いたデバイスは最大電流効率24.9 cd·A^-1、最大外部量子効率12.8％超え、高輝度環境下での効率低下が低いことを示しました。本研究は高効率青色リン光主体材料の開発に有効な戦略を提供します。

青色リン光; 有機電気発光; 9-フェニルカルバゾール; ベンゾイミダゾール; 主体材料