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可打印的有机发光二极管

有机发光二极管是不再由含有半导体材料镓的化合物组成的组分,而是由碳作为主要组分的所谓有机化合物组成的组分。然而,与传统的发光二极管相比,OLED的发光度和寿命目前较低,这就是它们代表当前研究领域的原因。

由集团负责人Gert-Jan Wetzelaer博士(Paul Blom教授)领导的MPI-P科学家们现在开发了一种新的OLED概念。如今,OLED由各种晶片薄层组成。一些层用于传输电荷,而另一些层用于有效地将电子引入产生光的有源层中。因此,目前的OLED可以容易地由五到七层组成。研究人员现已开发出一种OLED,它只由单层组成,通过两个电极供电。这简化了这种OLED的生产并为可印刷显示器铺平了道路。

凭借他们的第一个原型,美因茨科学家们能够证明他们可以产生10,000坎德拉/平方米的发光亮度,电压仅为2.9伏 - 这相当于现代屏幕亮度的约100倍。在这种低电压下实现如此高的发光度是当前OLED的记录。研究人员还能够测量19%的外部效率,这意味着所提供的19%的电能被转换成向观察者方向发出的光。同样具有该值,OLED原型可以与由五层或甚至更多层组成的当前OLED竞争。

在连续操作中,研究人员能够以相当于现代显示器十倍的亮度测量所谓的LT50寿命近2000小时。在这段时间内,初始光度已降至其值的50%。

“对于未来,我们希望能够进一步改进概念,从而实现更长的使用寿命。这意味着该概念可用于工业用途,”Wetzelaer说。科学家们希望他们新开发的单层概念 - 即降低OLED的复杂性 - 将有助于识别和改进负责缩短寿命的过程。

科学家正在使用基于所谓的“热激活延迟荧光”(TADF)的发光层。几十年来,这种物理原理已为人所知,但大约10年前,当日本证明电能有效地转化为光能时,它已成为OLED研究的焦点。从那时起,研究人员一直致力于生产基于TADF的OLED,因为这些OLED不需要昂贵的含有稀土金属的分子配合物,这些配合物正在当前的OLED中使用。

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