电致化学发光(ECL)电池以其自发射特性为特征，由于其简单的结构和简单的制造工艺，在未来的显示应用中引起了极大的兴趣。这些电池是通过将基于溶液的发射层夹在两个透明电极之间而创建的。然而，与发光二极管 (LED) 和有机 LED 等其他自发光器件相比，ECL 电池的发光性能仍然较差，目前正在改进。

相比之下，铱配合物由于能够从激发态产生室温磷光发射，因此被广泛用于高效有机 LED。通过改变配体可以轻松调整发射颜色，研究人员已经使用理论和实验方法探索了它们的特性。

在最近由 Takashi Kasahara 副教授和法政大学硕士生 Nanami Ichinohe 领导的一项研究中，研究人员还包括福井大学和国立成功大学的合作者，他们成功地设计了一种高发光 ECL 电池，利用铱络合物和调解人。_ 这项研究发表在《电化学》杂志上。

据 Kasahara 博士介绍，“ECL 是由发光材料的自由基阴离子和阳离子之间的电子转移反应引起的发光现象。尽管传统的 ECL 溶液通常是通过将特定量的单一发光材料溶解在有机溶剂，在这项研究中，我们制备了包含两种发光材料的溶液。”

研究中使用的两种发光材料是黄色磷光铱络合物(Ir(BT) 2 (acac))和天蓝色热激活延迟荧光(TADF)材料，标记为2CzPN，用作氧化还原介体。对于实验设置，使用研究团队开发的微流体细胞创建并评估了三种不同的 ECL 解决方案。在这些溶液中，两种溶液仅包含铱络合物和介体，而第三种溶液则包含这两种成分。

包含这两种组件的微流体 ECL 电池显示出由 Ir(BT) 2 (acac)自由基阳离子和 2CzPN 自由基阴离子之间的电子转移反应产生的鲜艳黄色 ECL 发射。发现实现了超过100cd m -2的峰值亮度和2.84cd A -1的最大电流效率。

这些值代表了基于铱络合物的 ECL 电池的最高值。值得注意的是，该电池的亮度比没有 2CzPN 的 ECL 电池高出两个数量级以上。2023年，作者还通过使用介体提高了黄色荧光ECL电池的发光性能。这使得作者得出结论，所开发的 ECL 系统不仅适用于荧光材料，也适用于磷光材料。

“我们预计，这种使用氧化还原介体的 ECL 系统将受到世界各地许多研究小组的积极研究，并为未来(可能是几十年后)基于高发光和高效解决方案的自发射显示应用做出贡献，”笠原博士。

总之，研究人员成功设计了一种包含铱络合物和氧化还原介体的黄色磷光 ECL 电池。该电池展现出迄今为止基于铱络合物的电池的最高亮度，预计将为下一代基于 ECL 的显示器的开发铺平道路。