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。

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。彼は、ジョン・E・バーコー教授の指導の下で無機化学の博士号を取得しました。彼は、オックスフォード大学の無機化学研究所の研究員として、スミソニアン環境研究センター（SERC）で研究を行いました。そこで、トンプソンはマルコム・L・H・グリーン教授とともに、有機金属材料の特定の特性について研究しました。^[1]

SERCフェローシップの後、トンプソンは1987年にプリンストン大学の助教授になりました。1995年に南カリフォルニア大学に移り、現在はレイ・R・イラニ化学教授を務めています。2005年から2008年まで、トンプソンは南カリフォルニア大学の化学科長を務めました。^[1]

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悪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に取り組んでいます。彼のOLEDに関する研究は、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す。トンプソングループは、OLEDの効率限界を25%から100%に引き上げる、OLEDの効率的な電界リン光を初めて報告しました。^[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す。^{[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、開発しました。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、一般的に高い安定性と効率を示します。^[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の用途に不可欠な、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を示した。高い内部リン光効率と構造内の電荷バランスが高効率の要因となっている。^[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アーキテクチャも開発した。^[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る。

彼のもう一つの焦点は有機太陽電池（OPV）です。トンプソンの研究は、ヘテロ接合有機太陽電池における光電圧損失につながる分子特性の説明における最近の進歩を強調しています。 ^[13]この研究に加えて、トンプソンは薄膜を成長させてその構造を制御します。そして、これらの薄膜を使用して、エネルギーと電荷の伝播の性質を研究することができます。彼は、有機太陽電池を準備するために使用される亜鉛テトラフェニルポルフィリン（ZnT​​PP）で作られた薄膜の研究を行ってきました。^[14]彼は、電流の増幅によってOPVの効率を大幅に改善することが期待される一重項分裂材料を研究してきました。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、単一の光子が光電池内で2つの正孔/電子対につながる可能性があります。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ています。^{[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を研究した。^{[17] [18] [19]}

トンプソンのもう一つの研究テーマは、生物/非生物界面です。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ます。このような材料は、磁場、pH、光、応力、電圧、温度などに敏感です。たとえば、液体の質量を感知するための埋め込み型共振質量センサー（圧電薄膜付きプローブ上に構築）が作成されました。トンプソンは、表面を電気化学的に活性化し、次に一本鎖DNAや抗体などの生体認識剤を固定化することにより、さまざまなIn ₂ O _{3ナノワイヤデバイスを選択的に機能化できることを実証しました。} ^[20]これは、大規模なバイオセンサーアレイまたはチップで安価な多重検出に使用できる可能性があります。トンプソンは、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 °Cで完全に放出されるように設計された熱応答性生体接着剤にも取り組んできました。^{[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を改善し、革命を起こすための生体材料の設計を目指しています。

• 2020年全米工学アカデミー会員
• 2017年電気電子学会（IEEE）西沢賞受賞^[24]
• 2016年電気電子技術者協会（IEEE）フォトニクス賞受賞^[25]
• 2015年アメリカ化学会材料化学賞受賞
• 2014年 全米発明家アカデミーフェローに選出^[26]
• 2013年トールマン賞受賞^[27]
• 2011年トムソン・ロイターのウェブ・オブ・サイエンスによる2000年1月以降に発表された化学論文の引用インパクトスコアで世界トップ100化学者中12位にランクイン^[1]
• 2007年USCアソシエイツ優秀研究賞^[1]
• 2006年 MRSメダル、有機LED用新材料の開発に対して材料研究協会から授与^[1]
• 2006年 フラットパネルディスプレイの優れた研究に対してJan Rajchman賞、情報ディスプレイ協会より授与^[1]
• 2004年 ラウベンハイマー優秀教員賞、南カリフォルニア大学文学部^[1]
• 1998年、ニュージャージー州研究開発評議会より、多色有機発光デバイスに対するトーマス・アルバ・エジソン特許賞を授与された^[1]
• 1998年、積層型マルチカラー有機LEDの開発により知的財産権者協会から優秀発明家賞を受賞^[1]