Geçtiğimiz günlerde, Japonya'daki Kyushu Üniversitesi'nde Organik Fotonikler ve elektronik araştırma merkezindeki araştırmacılar, tek ekseni kullanarak bir eksitonun enerjisini iki parçaya bölerek OLED'lerin verimliliğini artırmanın yeni bir yolunu gösterdi ve bu da üretim verimliliğini sınırlandırabildi. OLED exciton% 100'den fazla. Eksiton, molekül üzerindeki pozitif yük ve negatif yüklü bir bağlantı tarafından oluşturulan OLED'deki enerji demetidir. Bir eksiton, enerji bırakarak bir foton üretebilir.
İki tür exciton, yani tek devlet ve üçlü hal vardır. Japonya'daki Kyushu Üniversitesi'ndeki Organik Fotonikler ve Elektronik Merkezi'ndeki araştırmacılar, üçlü Exciton'u kabul eden molekülleri kullanırlar, burada üçlü eksitonun enerjisi, tek-durumlu bir eksitonun enerjisinin yarısıdır ve her bir çiftin sınırlandırılmasının üstesinden gelir. sadece bir eksiton oluşturabilir. Tek bir exciton enerjisinin yarısını korurken, enerjisinin yarısını komşu moleküllere aktarabilir.
Bu tek-durumlu fisyon prosesi, tek-durumlu bir eksitonun iki üç-durumlu eksiton üretmesine ve daha sonra üç-eksitonu, yakın kızıl ötesi (NIR) ışığı yayacak enerji kullanabilen moleküllerin ikinci sınıfına aktarılmasına neden olabilir. Profesör Hajime Nakanotani şöyle demiştir: "Kısaca, OLED'deki eksiton için molekülleri dönüşüm makineleri olarak kullanıyoruz." Bir 10 dolarlık banknotu pahalı bir yüksek enerjili vibratöre iki yarı fiyat düşük enerjili eksitona dönüştüren iki 5 dolarlık banknota dönüştürmeye benzer bir dönüşüm makinesi.
Araştırmacılar, NIR emisyonunu, çeşitli manyetik alanlara maruz kalan kalan tek-durumlu eksitalden küçük görünür ışık emisyonu ile karşılaştırarak tek-durumlu bir fisyon sürecinin etkinliğini değerlendirdiler. Araştırmacılar, deneylerle, üçlü Devlet tarafından Exciton enerjisinde üretilen üçlü durumun, Nir Electroluminescent emisyonundan sonra karanlık triplet devlet transferinden,% 100.8'lik toplam eksiton üretim verimliliğinden oluştuğunu doğruladılar.
Araştırmacılar, araştırmalarının, tek durumlu fizyonun daha önce organik güneş hücrelerinde kullanılmasına rağmen, OLED'lerin verimliliğini artırmak için tek-devletli fisyonu kullanan ilk araştırma olduğunu söylüyorlar. Ekip, organik yayıcının yakın kızılötesi emisyon geleneğinin verimsiz olması nedeniyle, tek durumlu fizyonun genel verimliliğinin hala nispeten düşük olduğunu belirtti. Bununla birlikte, bu yeni yaklaşım, emitör molekülünü değiştirmeden OLED'in verimliliğini ve gücünü geliştirmenin bir yolunu sunmaktadır.
Verimliliği daha da artırmak için araştırmacılar, emitörün moleküler bedenini geliştirmenin yollarını arıyorlar. Daha fazla iyileştirme ile ekip, eksitatonun verimliliğini% 125'e çıkarmayı umuyor, bu da araştırmacılar için bir sonraki sınırlamadır, çünkü elektriksel işlemler doğal olarak% 25 tek-durumlu eksiton ve% 75 Üç-durumlu eksiton üretmektedir.
Ekip bu hedefe ulaştıktan sonra, takım üçlü exciton'u% 200 kuantum verimliliğini elde etmek için tek durumlu bir eksitona dönüştürme konusunda çalışmaya başladı. Operanın müdürü Chihaya Adachi, "Yakın kızılötesi ışık biyolojide, tıbbi uygulamalarda ve iletişim teknolojilerinde önemli bir rol oynuyor," dedi. Artık OLED'lerde tek-durumlu fizyonun kullanılabileceğini anlıyoruz, yüksek verimli yakın kızıl ötesi OLED üretmenin zorluklarının üstesinden gelmenin yeni bir yolu var ve yakında kullanımı pratik olacak.
“ Deneyler, elektrik uyarımı altında bile, tek-durumlu fizyon tarafından üretilen üç-durumlu eksitonun da elektrolüminesans olarak kullanılabileceğini ve böylece OLED'in kuantum verimliliğini geliştirdiğini göstermektedir. Tek durumlu fizyon kullanarak elektrolüminesans, algılama, optik iletişim ve tıbbi uygulamalarda özellikle önemli olan yüksek yoğunluklu NIR ışık kaynaklarının geliştirilmesinin bir yolunu sağlayabilir.
