Ny forskning åbner muligheder for mere effektive og stabile blå OLED-skærme

Ny forskning fra forskere ved Durham University afslører en uventet vej mod lysere, mere effektive og mere stabile blå organiske lysemitterende dioder (OLED'er).

Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Photonics kunne hjælpe med at muliggøre den næste generation af energibesparende displayteknologier.

OLED-skærme, der bruges i de fleste moderne smartphones og tv'er, er afhængige af lysemission fra specialiserede organiske molekyler.

At opnå en stabil, effektiv blå emission, der er egnet til skærme, er fortsat en vigtig udfordring.

Nu har forskere fra Durham University låst op for en ny designstrategi ved hjælp af "hyperfluorescerende" OLED'er, hvor energi overføres fra et "sensibiliserende" molekyle til et separat "emitter"-molekyle.

Overraskende nok fandt holdet ud af, at sensibilisatormolekyler, der tidligere blev afvist som dårlige emittere, faktisk klarer sig bemærkelsesværdigt godt i hyperfluorescerende OLED'er.

"Vi opdagede en 'blind plet', hvor materialer, der overses af konventionel tænkning, kan blive yderst effektive, når de bruges som sensibilisatorer i hyperfluorescens OLED'er," sagde Kleitos Stavrou fra Durham University, hovedforfatter af undersøgelsen.

Især viste det sig, at molekylet ACRSA tredoblede OLED-effektiviteten, når det blev brugt som sensibilisator i hyperfluorescens-OLED'er.

Forskerne tilskriver dette ACRSA's stive molekylære struktur og langlivede exciterede tilstande.

Endnu mere slående er det, at ved at bruge en grønlig sensibilisator, såsom ACRSA, kan der opnås dyb blå lysemission ved at overføre ACRSA's energi til en blå terminal emitter.

"Denne tilgang reducerer excitonenergi sammenlignet med direkte blå emission i enheder, hvilket muliggør mere stabile, længerevarende blå OLED'er," sagde seniorforfatter til undersøgelsen, professor Andrew Monkman fra Durham Universitys fysikafdeling.

Samlet set giver strategien et nyt molekylært designparadigme for stabile og yderst effektive skærme.

"Vores resultater afslører et uudforsket område for hyperfluorescerende OLED'er, der i høj grad kan udvide materialevalg til den næste generation af skærme, der også vil bruge op til 30 % mindre elektricitet," sagde professor Monkman.

Forskerne planlægger derefter at videreudvikle hyperfluorescerende OLED'er sammen med industrielle partnere til kommercielle applikationer.

Flere oplysninger: Nøglekrav til ultraeffektiv sensibilisering i hyperfluorescens-OLED'er, Naturfotonik (2024). DOI:10.1038/s41566-024-01395-1

Journaloplysninger: Naturfotonik

Leveret af Durham University