Wetenschap
Onderzoekers rapporteren de structuur voor het ontwikkelen van kristallijne witte organische lichtemitterende diodes met hoog rendement
Organische lichtemitterende diodes (OLED) zijn ontstaan als een nieuwe generatie displaytechnologie. Organische kristallijne materialen bezitten superieure thermische stabiliteit, chemische stabiliteit en hoge mobiliteit van dragers, waardoor ze een ideale keuze zijn voor het ontwikkelen van luminescerende apparaten.
Wetenschappers in China hebben een kristallijne witte OLED uitgevonden, die een snelle toename van de luminantie heeft, een lage serieweerstandsverhouding tussen Joule-warmteverlies en een verbeterde fotonenopbrengst bereikt, wat het aanzienlijke potentieel ervan aantoont bij de ontwikkeling van de volgende generatie OLED's.
In de context van de voortdurende ontwikkeling van de informatietechnologie groeit de vraag van mensen naar displaytechnologie en verlichtingsapparatuur met de dag. Organische lichtemitterende diodes (OLED's) zijn steeds populairder geworden dankzij hun zelfuitstralende karakter, hoog contrast, breed kleurbereik, brede kijkhoeken, verblindingsvrije eigenschappen, snelle respons en flexibiliteit.
Bij de commerciële productie van OLED's worden amorfe organische halfgeleidermaterialen op grote schaal gebruikt vanwege hun uitstekende filmvormende eigenschappen en geschiktheid voor verwerking op grote oppervlakken. Vergeleken met amorfe materialen bezitten organische kristallijne materialen superieure thermische stabiliteit, chemische stabiliteit en hoge dragermobiliteit, waardoor ze een veelbelovende keuze zijn voor de ontwikkeling van hoogwaardige luminescerende apparaten.
In een nieuw artikel gepubliceerd in Light:Science &Applications heeft een team van wetenschappers, onder leiding van professor Donghang Yan van het Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academie van Wetenschappen, een kristallijne gastheermatrix (CHM) met ingebedde nanoaggregaten (NA)-structuur gerapporteerd voor de ontwikkeling van hoogwaardige kristallijne witte OLED's door gebruik te maken van een thermisch geactiveerd materiaal met vertraagde fluorescentie (TADF) en oranje fosforescerende doteermiddelen (Phos.-D).
Door de CHM-NA-D-structuur toe te passen, is het mogelijk om het luminescentiegedrag op een nieuwe manier te controleren en kunnen verschillende apparaten worden gecreëerd door de componenten binnen de structuur te moduleren.
Dit artikel breidt het materiaalsysteem van kristallijne OLED's uit naar thermisch geactiveerde vertraagde fluorescentie (TADF). Door een oordeelkundige selectie van materiaalenergieniveaus en het ontwerp van de apparaatstructuur, optimaliseren de gecontroleerde inbedding van nanoaggregaten en het onderzoek naar de positie van fosforescerende gasten binnen het CHM-TADFNA-D-apparaat effectief het excitonvormingsgebied. Deze aanpassing van het excitongebruiksproces in het apparaat maximaliseert de excitonbenuttingsgraad, wat cruciaal is voor het verbeteren van de apparaatprestaties.
Bovendien resulteert het contact tussen de kristallijne gastheer en nanoaggregaten in een organisch heterojunctie-effect dat de geleidbaarheid van het apparaat effectief kan verminderen, waardoor kanalen met hoge geleidbaarheid ontstaan en uiteindelijk de stuurspanning van het apparaat wordt verlaagd.
Profiteren van de kristallijne host die zorgt voor efficiënte transportkanalen voor ladingsdragers in het apparaat; het organische heterojunctie-effect tussen de kristallijne gastheer en nanoaggregaten, waardoor de geleidbaarheid van het apparaat effectief wordt verminderd; het efficiënte gebruik van excitonen door TADF-nanoaggregaten en fosforescerende gasten; en dankzij het uitstekende ontwerp van de apparaatstructuur en de constructie op energieniveau behaalde de WOLED een maximale helderheid van 29173 cd m- 2 en een externe kwantumefficiëntie (EQE) van 12,8%, wat een nieuw record in efficiëntie vestigt voor WOLED's op basis van kristallijne materialen.
Vergeleken met traditionele amorfe WOLED's vertoont de kristallijne WOLED in dit artikel een hogere helderheid, een lager joule-warmteverlies en een hogere efficiëntie van de fotonenuitvoer bij lage stuurspanningen, wat het grote potentieel van deze aanpak bij de fabricage van witte OLED's aantoont.
De kristallijne WOLED, vervaardigd volgens de WEG-methode, heeft met succes een zeer efficiënte luminescentie bereikt, wat het grote potentieel van kristallijne organische lichtemitterende diodes met dunne film aantoont. De combinatie van een kristallijn raamwerk met hoge mobiliteit en een gast met een hoog excitongebruik kan de ontwerpstijlen van apparaatstructuren verbreden en tegelijkertijd de voordelen van de kristallijne structuur garanderen, wat het grote potentieel van organische kristallijne materialen voor de ontwikkeling van de volgende generatie WOLED's aantoont. P>
Momenteel beperken de beperkingen op het energieniveau van de gastheer het gebruik van materialen met een hoger rendement. Vervolgens zal de verdere ontwikkeling van kristallijne gastheren worden nagestreefd om het materiaalsysteem beter uit te breiden en de veelzijdigheid van kristallijne systemen te vergroten.