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日本研究人员用超荧光双分子法攻破OLED显示屏技术难点

一直以来,如何让蓝色光源也能匹配的上红色和绿色光源的杰出性能都让研究人员绞尽脑汁。因为在不含贵重金属院子的器件的情况下,难以同时实现纯蓝色发射,所以研究人员都需要在效率、色彩纯度、成本和寿命之间作出艰难的取舍。

近日,日本的研究人员采用一种新的发射体分子组合,展示了一种有望克服OLED显示器性能难点的新方法。通过在两个分子之间将能量转换和发射过程进行拆分,九州大学的研究人员实现高效率产生纯蓝光发射、保持相对较长的亮度时间、且不含任何昂贵的金属原子的装置。

利用这种被称为超荧光的双分子方法,研究人员在高亮度下实现了比之前报道的具有类似颜色纯度的高效OLED更长的工作寿命。

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(图片来源:九州大学有机光子学与电子学研究中心)

突破瓶颈

虽然基于被称为荧光的过程的稳定的蓝色发射器经常被用于商业显示器,但它们的最大效率很低。所谓的磷光发射器可以达到100%的理想量子效率,但它们通常表现出较短的工作寿命,并且需要铱或铂等昂贵的金属。

OPERA的研究人员一直在开发基于热激活延迟荧光(通常简称为TADF)过程的发光分子,这种分子可以在没有金属原子的情况下实现出色的效率,但缺陷在于它的发射光谱很宽。

OPERA的研究人员在与Hatakeyama的合作中发现,通过将ν-DABNA与OPERA开发的另外一种TADF分子结合起来,作为中间的高速能量转换器,将其寿命大大提高,同时还能获得窄幅发射。

与Chan密切合作进行研究的OPERA研究员Masaki Tanaka评论道:"然而,ν-DABNA在转化高能三倍子方面有些缓慢,而这些三倍子往往在降解中搞破坏。为了更快地摆脱危险的三倍体,我们加入了一个中间的TADF分子,它可以更快地将三倍体转化为单倍体。"

“虽然TADF中介分子能快速将三倍体转化为单倍体,但它的发射光谱很宽,产生天蓝色的发射。尽管如此,该中间体可以将其许多单子以高能状态转移到ν-DABNA中,以实现快速和纯蓝发射。”

"与大多数发射体相比,ν-DABNA能够吸收的波长与它发射的颜色非常接近。这种独特的特性使得它能够从宽幅发射的中间体中接收大部分能量,并且仍然能够发射出纯净的蓝色。"Chan说。

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