蓝色OLED技术将改变智能手机和大屏幕显示

东京工业大学的研究人员发明了一种OLED，可以在1.47 V的低电压下发出蓝光，这可能会给商用智能手机和显示技术带来革命性的变化。

一个upco反转有机发光二极管(OLED以典型的蓝色荧光发射器为基础，在1.47 V的超低导通电压下实现了发射东京工业大学的研究人员表示，他们的技术绕过了传统蓝色oled的高电压要求，导致商用智能手机和大屏幕显示器的潜在进步。

蓝光对于发光设备和照明应用，以及智能手机屏幕和大屏幕显示器至关重要。然而，由于其功能所需的高施加电压，开发高效的蓝色有机发光二极管(oled)具有挑战性。传统的蓝色oled通常需要约4 V的亮度为100 cd/m2;这高于智能手机中常用的锂离子电池电压3.7 v的工业目标。因此，迫切需要开发能够在较低电压下工作的新型蓝色oled。

在这方面，来自东京工业大学和大阪大学的副教授Seiichiro Izawa与富山大学，静冈大学和分子科学研究所的研究人员合作，最近提出了一种新型OLED器件，其蓝色发射的超低导通电压为1.47 V，峰值波长为462 nm (2.68 eV)(如图1所示)。他们的工作将于今天(9月20日)发表在《自然通讯》杂志上。

图1所示。用一节AA电池点亮一个蓝色有机LED。Izawa副教授和他的团队

在这种OLED中使用的材料的选择显着影响其导通电压。该装置以NDI-HF(2,7-二(9h -芴-2-基)苯并[lmn][3,8]-菲罗啉-1,3,6,8(2H,7H)-四酮)为受体，1,2- adn(9-(萘-1-基)-10-(萘-2-基)蒽)为供体，TbPe(2,5,8,11-四叔丁基苝)为荧光掺杂剂。这种OLED通过一种称为上转换(UC)的机制运行。在这里，空穴和电子分别注入给体(发射极)和受体(电子传递)层。它们在供体/受体(D/A)界面重新结合，形成电荷转移(CT)态。Izawa博士指出:“D/A界面的分子间相互作用在CT状态形成中起着重要作用，更强的相互作用产生更好的结果。”

图2。东京工业大学的研究人员展示了一种基于典型蓝色荧光发射器的上转换有机发光二极管(OLED)，可以在1.47 V的超低开启电压下实现发射。他们的技术绕过了传统的蓝色OLED的高电压要求，从而在商用智能手机和大屏幕显示器方面取得了潜在的进步。资料来源:Izawa Seichiro副教授

随后，CT态的能量被选择性地转移到发射器的低能第一三重态激发态，通过三重态-三重态湮灭(TTA)形成高能第一单重态激发态，从而产生蓝光发射。“由于CT态的能量远低于发射极的带隙能量，因此具有TTA的UC机制显著降低了激发发射极所需的施加电压。因此，这种UC-OLED达到100 cd/m2的亮度，相当于商业显示器的亮度，仅为1.97 V，”Izawa博士解释说。

实际上，本研究利用商业显示器中广泛使用的典型荧光发射器，高效地生产出一种新型OLED，在超低导通电压下发射蓝光，从而标志着向满足蓝色OLED的商业需求迈出了重要的一步。它强调了优化D/A接口设计以控制激子过程的重要性，并且不仅对oled，而且对有机光伏和其他有机电子器件也有希望。

参考文献:“开启电压为1.47 V的蓝色有机发光二极管”2023年9月20日，《自然通讯》。DOI: 10.1038 / s41467 - 023 - 41208 - 7