Статьи

Японцы сконструировали новый органический светоизлучающий диод

19 Мар 2012

Фосфоресцирующее OLED-устройство показывает внешнюю квантовую эффективность более 5%.

Японские ученые разработали высокоэффективное фосфоресцирующее OLED-устройство, созданное без использования редких металлов. Прибор разработан в Научно-исследовательском центре органической фотоники и электроники Университета острова Кюсю.

По данным разработчиков, диод демонстрирует внешнюю квантовую эффективность выше 5%, что считается уникальным показателем для фосфоресцирующих OLED-устройств, которые не содержат редких металлов. Подробности создания оптоэлектронного прибора были опубликованы в статье журнала Nature Photonics.

Схема механизма излучения света с учетом обратного кроссинга (иллюстрация Chihaya Adachi / OPERA).

Схема механизма излучения света с учетом обратного кроссинга (иллюстрация Chihaya Adachi / OPERA).

Подобные диоды интересны возможностью достижения 100-процентного уровня внутренней квантовой эффективности (формирование экситонов). Традиционные фосфоресцирующие материалы для OLED намного дороже люминесцентных, поскольку содержат редкие металлы, такие как иридий. Поэтому потребность в создании фосфоресцирующих материалов, не содержащих слишком дорогих компонентов, очевидна.

В предложенном японцами механизме светоизлучения возбужденное триплетное состояние (T1) конвертируется в возбужденное синглетное (S1). Однако первоначальная эффективность такой конверсии оставляла желать много лучшего. 
Для увеличения эффективности межуровневой конверсии исследователи разработали метод снижения энергетического барьера со 100 до 50 мэВ при переходе с уровня T1 на S1, что позволило достичь эффективности конверсии в 86,5%. Для этого в структуре были применены подходящие по энергетическим уровням электрон-донорные и электрон-акцепторные молекулы соответственно. Свет излучался благодаря электронным переходам между молекулами этих типов. В итоге энергетическая запрещенная зона была уменьшена вдвое.

Структуры электрон-донорного (m-MTDATA) и электрон-акцепторного (t-Bu-PBD) веществ, которые обеспечили высокий выход обратного внутрисистемного кроссинга (86,5%) между неизлучающим триплетным и излучающим синглетным возбужденными состояниями.

Структуры электрон-донорного (m-MTDATA) и электрон-акцепторного (t-Bu-PBD) веществ, которые обеспечили высокий выход обратного внутрисистемного кроссинга (86,5%) между неизлучающим триплетным и излучающим синглетным возбужденными состояниями.

Впрочем, если разобраться, ничего нового японцы не показали, пишет Tech-On!. Для сближения энергетических уровней донора и акцептора использовались «подходящие молекулы» – прекрасно, но разве стоило использовать неподходящие? Главное, что ранее это все было проделано в люминесцентных диодах, включая использование веществ, которые применялись в люминесцентных OLED еще в 1998 году. Тогда же были сформулированы все основные принципы управления эффективностью электронных переходов. В данном случае «правильно подобранные» донорные (m-MTDATA) и акцепторные (t-Bu-PBD) молекулы обеспечили высокий выход обратного внутрисистемного кроссинга (86,5%) между неизлучающим триплетным и излучающим синглетным возбужденными состояниями, что влечет за собой усиление электролюминесценции.


Источник: Science.CompulentaSmartGrid.ru

Начало активности (дата): 19.03.2012 10:50:20

← Возврат к списку