Onlangs, onderzoekers bij het Center for organische fotonica en elektronische onderzoek aan de Universiteit van Kyushu in Japan toonde een nieuwe manier om de efficiëntie van OLED's verbeteren door de energie van één exciton splitsen in twee delen met behulp van één statuswaarden kernsplijting, die zou kunnen beperken de de efficiëntie van de productie van OLED exciton met meer dan 100%. De exciton is de bundel van energie in de OLED, die gevormd wordt door een positieve lading op de molecule en een negatief geladen verbinding. Een exciton kan produceren een foton door het vrijgeven van energie.
Er zijn twee vormen van exciton, namelijk eenheidsstaat en triple staat. De onderzoekers bij het Center for organische fotonica en elektronica op Kyushu University, Japan, gebruiken moleculen die triple Exciton kunnen, waar de energie van de triplet exciton helft van de energie van een één-staat-exciton is, overwinnen de beperking dat elk paar van kosten kan alleen vorm één exciton. Een enkele exciton kunt de helft van haar energie overbrengen naar naburige moleculen met behoud van de helft van de energie.
Dit proces van single-state kernsplijting kan leiden tot een één-staat-exciton tot twee triple statuswaarden exciton, en dan de triplet-Exciton overbrengen in de tweede klasse van moleculen die energie gebruiken kunnen om het nabij-infrarood (NIR) licht uitstralen. Professor Hajime Nakanotani zei: "In het kort, we gebruiken moleculen als transformatie machines voor de exciton in OLED." Een conversie machine vergelijkbaar met het omzetten van een 10 dollar bill in twee 5-dollarbiljetten die een dure high-energy vibrator in de twee helft van de prijs laag-energie exciton zet.
De onderzoekers beoordeeld de efficiëntie van een single-state kernsplijting proces door vergelijking van de NIR-uitstoot met een kleine zichtbaar licht emissie van de resterende single statuswaarden exciton blootgesteld aan verschillende magnetische velden. Door middel van experimenten bevestigd de onderzoekers dat de één-staat kernsplijting geproduceerd door de drievoudige staat in de overdracht van de energie uit de donkere triplet staat na de emissie van Nir Electroluminescent, totale exciton productie-efficiëntie van 100.8% Exciton.
De onderzoekers zeggen dat hun onderzoek is de eerste single statuswaarden kernsplijting gebruiken ter verbetering van de efficiëntie van OLED, hoewel de single statuswaarden kernsplijting eerder in organische zonnecellen gebruikt werd. Het team zei de algemene efficiëntie van het gebruik van één statuswaarden kernsplijting is nog steeds relatief laag is, zoals de organische emitter nabij-infrarood emissie traditie inefficiënt is. Echter biedt deze nieuwe benadering een manier om het verbeteren van de efficiëntie en de sterkte van de OLED zonder te veranderen van de emitter molecule.
Ter verdere verbetering van efficiëntie, kijken onderzoekers naar manieren om te verbeteren van het moleculaire lichaam van de emitter zelf. Het team hoopt met verdere verbeteringen, te verhogen van de efficiëntie van de exciton naar 125%, die de volgende beperking voor onderzoekers, aangezien elektrische bewerkingen natuurlijk 25% van de één-staat exciton en 75% Triple statuswaarden exciton opleveren.
Zodra het team dit doel bereikt, begon het team om te bestuderen hoe de triplet exciton omzetten in een één-staat-exciton 200% quantum efficiëntie te bereiken. "Nabij-infrarood licht speelt een sleutelrol in de biologie, medische toepassingen en informatie-en communicatietechnologieën," zei Chihaya Adachi, directeur van opera. Nu dat we begrijpen dat één statuswaarden kernsplijting in OLED's kan worden gebruikt, er is een nieuwe manier om de uitdagingen van het produceren van zeer efficiënte nabij-infrarood OLED te overwinnen, en het zal binnenkort praktisch in gebruik.
"De experimenten tonen aan dat zelfs onder elektrische excitatie, de triple-state exciton geproduceerd door één statuswaarden kernsplijting kan ook worden gebruikt als elektroluminescentie, dus de verbetering van de efficiëntie van de quantum van OLED. Elektroluminescentie met behulp van één statuswaarden kernsplijting kan bieden een manier te ontwikkelen van hoge intensiteit NIR lichtbronnen, die met name belangrijk in sensing, optische communicatie en medische toepassingen is.
