1. 首頁 > 生活百科 >

新型超低開啟電壓藍光有機發光二極管

東京工業大學的研究人員證明，基于典型藍色熒光發射器的上轉換有機發光二極管 (OLED) 可在 1.47 V 的超低開啟電壓下實現發射 。他們的技術規避了藍色 OLED 的傳統高電壓要求，從而為商用智能手機和大屏幕顯示器帶來了潛在的進步 。

新型超低開啟電壓藍光有機發光二極管

文章插圖
藍光對于發光設備、照明應用以及智能手機屏幕和大屏幕顯示器至關重要 。然而，由于其功能需要高施加電壓，開發高效的藍色有機發光二極管(OLED)具有挑戰性 。傳統的藍色 OLED 通常需要 4 V 左右的電壓才能實現 100 cd/m 2的亮度;這高于 3.7V 的工業目標——智能手機常用的鋰離子電池的電壓 。因此，迫切需要開發能夠在較低電壓下工作的新型藍色OLED 。
【新型超低開啟電壓藍光有機發光二極管】對此，東京工業大學和大阪大學的井澤精一郎副教授與富山大學、靜岡大學和分子科學研究所的研究人員合作，最近提出了一種新型OLED器件，具有顯著的超低開啟電壓藍色發射電壓為 1.47 V，峰值波長為 462 nm (2.68 eV)(如圖 1 所示) 。他們的工作將發表在《自然通訊》上 。
該 OLED 中所用材料的選擇會顯著影響其開啟電壓 。該裝置利用NDI-HF(2,7-二(9H-芴-2-基)苯并[1Mn][3,8]-菲咯啉-1,3,6,8(2H,7H)-四酮)作為受體，1,2-ADN(9-(萘-1-基)-10-(萘-2-基)蒽)作為供體，TbPe(2,5,8,11-四叔丁基苝)作為熒光摻雜劑 。該 OLED 通過稱為上轉換 (UC) 的機制運行 。這里 ， 空穴和電子分別注入給體(發射體)和受體(電子傳輸)層 。它們在供體/受體 (D/A) 界面處重組 ， 形成電荷轉移 (CT) 狀態 。Izawa 博士指出：“D/A 界面的分子間相互作用在 CT 狀態形成中發揮著重要作用，更強的相互作用會產生更好的結果 。”
隨后，CT態的能量選擇性地轉移到發射極的低能第一三重激發態，通過三重態-三重態湮沒(TTA)形成高能第一單重激發態，從而產生藍光發射 。。“由于 CT 態的能量遠低于發射極的帶隙能量，具有 TTA 的 UC 機制顯著降低了激發發射極所需的施加電壓 。結果 ， 這種 UC-OLED 在僅需 1.97 V 的電壓下即可達到 100 cd/m 2的亮度，相當于商用顯示器的亮度 。”Izawa 博士解釋道 。
實際上，這項研究使用商業顯示器中廣泛使用的典型熒光發射器，有效地生產了一種在超低開啟電壓下發出藍光的新型 OLED，從而標志著向滿足藍色 OLED 的商業要求邁出了重要一步 。它強調了優化 D/A 接口設計對于控制激子過程的重要性，并且不僅為 OLED 帶來了希望，也為有機光伏和其他有機電子器件帶來了希望 。
讓我們預祝這項技術早日實現商業化!

    推薦閱讀