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九州大学打破了瓶颈,设计了长寿命的“纯蓝色”荧光粉。有机发光二极管
OLED(OrganicLight-EmittingDiode),也称为有机电致发光显示器,有机发光二极管,是一种电流型有机发光器件,具有厚度薄,响应速度快,驱动电压低,工作温度范围宽,低等优点。能耗,制备柔性设备的优点是国内外显示和照明领域的热门话题之一。
目前,人们对红色OLED和绿色OLED的研究已经成熟,但是对蓝色OLED的研究却相对滞后。通常存在以下三个问题:(1)发光效率低; (2)使用寿命短; (3)材料成本较高。
在这种情况下,日本九州大学的安达·奇巴亚(Anda Chibaya)的研究团队基于TADF(热激活延迟荧光)和超荧光技术设计了一种高效,窄带宽和强稳定性的纯蓝色OLED。与以前报道的具有相似色纯度的高效OLED相比,研究人员在高亮度下获得了更长的使用寿命。
注意:由于先前研究中提到的大多数蓝色OLED均具有较宽的发射光谱,且大多数为蓝绿色OLED,因此这里的重点是纯蓝色OLED进行区分。结果发表在NaturePhotonics上,标题为“具有高效率和窄发射的稳定纯蓝色超荧光有机发光二极管”。
TADF是一种使用热激活来实现荧光发射的材料。它不需要使用稀有金属即可达到接近100%的转化效率,因此受到许多研究人员的青睐。
但是同时,还存在其他一些问题:例如,发射光谱较宽,色纯度较低等。为了解决TADF电致发光色纯度问题,日本九州大学的研究人员开发了一种新型的天蓝色TADF材料-HDT-1(TPh2Cz2DPhCzBN),并应用超荧光技术将窄带蓝光转换为光。
材料-N-DABNA(末端荧光掺杂材料)和HDT-1(辅助掺杂材料)共沉积在基板上,从而将HDT-1产生的能量转移到ν-DABNA,从而实现图2显示了从蓝色到纯蓝色的颜色转换。图2新型纯蓝色OLED的原理设计示意图来源:日本九州大学通过实验测试得知,这种新型纯蓝色OLED表现出更高的性能:外部量子效率(EQE)可以达到27%,电致发光峰为471nm,半峰全宽(FWHM)仅18nm,CIE色坐标为(0.15,0.20),这证明了Ť该设备已达到具有高反射率和窄带宽的蓝色OLED的性能要求。
此外,研究人员进一步采用了双单元堆叠系列的结构设计,并通过实验测试证明:在相同电流下,发射功率增加了一倍;在相同电流下,发射功率增加了一倍。在高亮度属性下,寿命增加了一倍。
在中等强度(峰值亮度的50%)下,设备可以保持10,000小时的亮度。图3单一和双重单元蓝色OLED(示意图)来源:NaturePhotonics,1-5。
FigS18这种新型的超荧光纯蓝色OLED打破了现有蓝色OLED的技术瓶颈,尽管其使用寿命非常短,但严格控制制造条件可以实现更长的使用寿命。因此,这些初步结果表明该方法最终获得高效且稳定的纯蓝色OLED的前景非常广阔。
在不久的将来,超荧光蓝色OLED可以代替当前的蓝色OLED用于超高清显示器。原标题:突破瓶颈!长寿命高效“纯蓝” OLED文章来源:[微信公众号:中国科学院半导体研究所]欢迎大家关注!请指出转载文章的来源。