Recientemente, investigadores del centro de fotónica orgánica e investigación electrónica en la Universidad de Kyushu en Japón mostraron una nueva forma de mejorar la eficiencia de los OLEDs dividiendo la energía de un excitón en dos porciones utilizando solo Estado fisión, que podría limitar el eficiencia de producción de OLED excitón en más del 100%. El exciton es el paquete de energía en la OLED, que está formado por una carga positiva en la molécula y una carga negativa. Un excitón puede producir un fotón, liberando energía.
Hay dos formas de excitón, a saber, estado y estado triple. Los investigadores en el centro orgánico de fotónica y electrónica en la Universidad de Kyushu, Japón, utiliza moléculas que pueden aceptar excitón triple, donde la energía del excitón triplete es mitad de la energía del excitón de un solo Estado, superando la limitación que cada uno par de cargos puede sólo una excitón forma. Un excitón solo puede transferir la mitad de su energía a las moléculas vecinas preservando la mitad de su energía.
Este proceso de fisión solo Estado puede causar un excitón solo Estado producir dos de triple estado excitón y luego transferir el excitón triplete a la segunda clase de moléculas que pueden utilizar energía para emitir luz de infrarrojo cercano (NIR). Profesor Hajime Nakanotani dijo: "En definitiva, utilizamos las moléculas como máquinas de transformación para el exciton en OLED." Una conversión máquina similar para convertir un billete de $10 en dos billetes de 5 dólares que convierte un vibrador de alta energía caro en dos excitón de baja energía de mitad de precio.
Los investigadores evaluaron la eficacia de un proceso de fisión solo estado comparando la emisión de NIR con la emisión de luz visible pequeñita de lo restantes excitón solo estado expuesto a campos magnéticos diferentes. A través de experimentos, los investigadores confirmaron que la fisión solo Estado producido por el estado triple en el excitón transferencia de energía de estado triplete oscuro después de la emisión de Nir electroluminiscente, eficacia de la producción total de excitón de 100.8%.
Los investigadores dicen que su investigación es el primero en utilizar la fisión solo Estado para mejorar la eficiencia de los OLEDs, aunque el solo Estado fisión fue utilizada previamente en las células solares orgánicas. El equipo dijo que la eficiencia global del uso de la fisión solo Estado es todavía relativamente baja, como tradición de emisión infrarroja de emisor orgánico es ineficiente. Sin embargo, este nuevo enfoque ofrece una manera de mejorar la eficiencia y la fuerza de la OLED sin alterar la molécula del emisor.
Para mejorar aún más la eficacia, los investigadores buscan formas para mejorar el cuerpo molecular del emisor sí mismo. Con mejoras, el equipo espera incrementar la eficiencia del excitón a 125%, que es la siguiente limitación para los investigadores, ya que las operaciones eléctricas naturalmente producen el 25% de excitón de Triple estado de excitón y el 75% solo Estado.
Una vez que el equipo logra este objetivo, el equipo comenzó a estudiar cómo convertir el excitón triplete un excitón solo Estado para lograr eficiencia cuántica de 200%. "La luz infrarroja tiene un papel clave en biología, usos médicos y tecnologías de la comunicación," dijo Chihaya Adachi, director de la ópera. Ahora que entendemos que solo Estado fisión puede ser utilizada en OLEDs, hay una nueva forma de superar los desafíos de producir OLED altamente eficiente de infrarrojo cercano, y pronto será práctico utilizar.
"Los experimentos demuestran que incluso bajo excitación eléctrica, el excitón de triple estado producido por la fisión solo Estado puede usarse también como Electroluminiscencia, mejorando la eficiencia cuántica de OLED. Electroluminiscencia utilizando solo Estado fisión puede proporcionar una manera para el desarrollo de fuentes de luz de NIR de alta intensidad, que es particularmente importante en la detección, comunicaciones ópticas y aplicaciones médicas.
