マーク・トンプソン（化学者）

マーク・E・トンプソンは、 OLEDを研究してきたカリフォルニアの化学学者です。

キャリア

マーク・E・トンプソンは、 1980年にカリフォルニア大学バークレー校を優秀な成績で卒業し、化学の学士号を取得しました。ジョン・E・バーコー教授の指導の下、無機化学の博士号を取得しました。彼はスミソニアン環境研究センター（SERC）で研究を行い、オックスフォード大学無機化学研究所の研究員として勤務しました。そこでトンプソンは、マルコム・L・H・グリーン教授と共に有機金属材料の特定の特性について研究しました。[ 1 ]

SERCフェローシップ取得後、トンプソンは1987年にプリンストン大学の助教授に就任しました。 1995年に南カリフォルニア大学に移り、現在は同大学のレイ・R・イラニ化学教授を務めています。2005年から2008年までは、南カリフォルニア大学の化学科長を務めました。[ 1 ]

研究

トンプソン氏の学際的な研究は、既存の光源のエネルギー効率の低さに関連する問題の解決に焦点を当てています。彼の研究は主に、有機発光ダイオード、有機太陽電池、デバイスインターフェースに焦点を当てています。

トンプソンのOLEDに関する研究は、電界発光のメカニズム、OLED用の新材料やデバイスアーキテクチャの特定などの問題を扱っている。OLEDに関する彼の研究は、1994年まで遡るスティーブン・フォレスト教授（ミシガン大学）との長期にわたる共同研究の一環である。トンプソングループは、OLEDの効率限界を25%から100%に引き上げたOLEDの効率的な電界リン光について初めて報告した。[ 2 ] 1つの焦点は、OLEDのリン光発光体としての有機金属錯体である。[ 3 ] [ 4 ]彼の研究室は、色の発光と励起状態の寿命を効率的に調整できる多環芳香族配位子を特徴とするIr(III)ベースの錯体のクラスを発見し、開発した。これらの材料は、多層蒸着OLEDの発光層にドープすることができ、一般に高い安定性と効率を示す。[ 5 ]この材料ファミリーの発光体はユニバーサルディスプレイコーポレーションによって開発され、サムスンのギャラクシー携帯電話やLGのOLEDベースのテレビなど、幅広い商用電子ディスプレイに使用されています。

彼はまた、ディスプレイや照明用途に不可欠な、非常に高い輝度と効率を備えた深青色リン光有機発光ダイオードの研究も行っています。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]彼の成果は、青色発光リン光OLEDの構造と材料の組み合わせにおける進歩を表しています。[ 10 ]

さらに、トンプソンは100%の内部量子効率に迫る非常に高効率なOLEDを実証しました。この高効率化の要因は、構造内の高い内部リン光効率と電荷バランスです。[ 11 ]彼はまた、青色発光用の高エネルギー一重項励起子をすべて利用するために蛍光発光ドーパントを使用し、緑色と赤色発光用の低エネルギー三重項励起子を収穫するためにリン光ドーパントを使用する新しい白色OLEDアーキテクチャを開発しました。[ 12 ]現在、トンプソンはOLED材料とデバイスに関する200件以上の特許を保有しています。

彼のもう一つの研究は有機太陽電池（OPV）である。トンプソンの研究はヘテロ接合有機太陽電池の光電圧損失につながる分子特性の解明における最近の進歩を強調している。[ 13 ]この研究に加え、トンプソンは薄膜を成長させてその構造を制御する。そしてこれらの薄膜を用いて、エネルギーと電荷の伝播の性質を研究することができる。彼は、有機太陽電池の製造に使用される亜鉛テトラフェニルポルフィリン（ZnT​​PP）薄膜の研究を行った。[ 14 ]彼は、電流増幅によってOPVの効率を著しく向上させることが期待される一重項分裂材料を研究してきた。一重項分裂では一重項励起子が2つの三重項励起子に分裂するため、単一の光子が太陽電池内で2つの正孔/電子対を生み出すことができる。彼の研究は、アモルファス薄膜から高い三重項収率をもたらすテトラセンベースの材料につながった。[ 15 ] [ 16 ]トンプソンはまた、有機太陽電池の開放電圧を高める手段として、OPV材料における対称性の破れによる電荷移動の利用についても研究してきた。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

トンプソンのもう一つの研究テーマは、生物/非生物界面である。この研究は、さまざまな環境要因に反応して望ましい結果を生み出す技術を生み出すスマート材料に焦点を当てている。このような材料は、磁場、pH、光、応力、電圧、温度などに敏感である。例えば、液体の質量を検知するための埋め込み型共鳴質量センサー（圧電薄膜付きプローブ上に構築）が作成された。トンプソンは、さまざまなIn 2 O 3ナノワイヤデバイスの表面を電気化学的に活性化し、次に一本鎖DNAや抗体などのバイオ認識剤を固定化することにより、これらのデバイスを選択的に機能化できることを実証した。[ 20 ]これは、大規模なバイオセンサーアレイまたはチップに使用して、安価な多重検出を行う可能性を秘めている。トンプソンはまた、生理学的温度で網膜や強膜などの眼組織に強力に結合し、10℃で完全に放出されるように設計された熱応答性バイオ接着剤の研究も行っている。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]これらの接着剤は、デバイスを網膜に固定したり、強膜の傷を塞いだりするのに使用できます。トンプソンのプロジェクトは、最終的には医療処置の改善と革命をもたらす生体材料の設計を目指しています。

賞と栄誉

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h iマーク・トンプソン（2012年10月）「マーク・エドワード・トンプソン」 （PDF）南カリフォルニア大学化学科。
  2. ^ [有機ELデバイスからの高効率リン光発光。Marc  A. Baldo、Diarmuid F. O'Brien、Andre Shoustikov、Scott Sibley、Mark E. Thompson、Stephen R. Forrest、Nature、 1998、395、151-154 ]
  3. ^ OLEDにおけるリン光発光体の基礎：有機発光ダイオードの材料、デバイス、およびプロセス。Valentina Krylova、Mark E. Thompson著。Daniel J. Gaspar、Evgueni Polikarpov編、CRC Press 2015年、255～296ページ。DOI: 10.1201/b18485-13。
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  5. ^ Lamansky, Sergey; Djurovich, Peter; Murphy, Drew; Abdel-Razzaq, Feras; Lee, Hae-Eun; Aomori, Chihaya; Burrows, Paul E.; Forrest, Stephen R.; Thompson, Mark E. (2001-05-01). 「高リン光性ビスシクロメタル化イリジウム錯体：合成、光物理的特性評価、および有機発光ダイオードへの応用」. Journal of the American Chemical Society . 123 (18): 4304– 4312. Bibcode : 2001JAChS.123.4304L . doi : 10.1021/ja003693s . ISSN 0002-7863 . PMID 11457197 .  
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  25. ^ 「IEEE Photonics Award受賞者」 .電気電子学会(IEEE) . 2010年4月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  26. ^ Chemistry, USC (2014年12月17日). 「マーク・トンプソン教授、おめでとうございます!!! マーク・トンプソン教授は米国科学アカデミー会員に選出されました…」@uscchemistry . 2017年6月9日閲覧。
  27. ^ "SCALACS" . 2014年4月8日.
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