OLED-näyttöjen kehitysnäkymiä

Kevyempien, ohuempien ja energiaa säästeliäämmin käyttävien näyttöjen kysynnän kasvaessa – erityisesti puettavissa, taittuvissa ja kannettavassa elektroniikassa – kiinnostus OLED-laitteisiin, jotka voivat toimia alhaisemmilla jännitteillä suorituskyvyn heikentymättä, kasvaa.

Uudentyyppiset OLEDit, jotka tunnetaan nimellä exciplex upconversion OLED (ExUC-OLED), ovat avanneet uusia mahdollisuuksia näyttö- ja valaistustekniikan tehostamiseen. Nämä rakenteet käyttävät erilaista mekanismia eksitonien tuottamiseen, mikä mahdollistaa valon emittoinnin paljon alhaisemmilla jännitteillä.

ExUC-OLED-näytöt tuottavat valoa matalamman energian välitilan, jota kutsutaan eksipleksiksi, kautta. Se on löyhästi sitoutunut elektroni-aukko-pari, joka muodostuu donori- ja akseptorimolekyylien rajapinnalle. Aiheen kehitystä on kuitenkin rajoittanut tarve huolellisesti sovitetuille donori- ja akseptorimateriaaleille tehokkaan energiansiirron mahdollistamiseksi, mikä kaventaa materiaalivalintoja ja haittaa laitesuunnittelua.

Japanilaisen Toyaman yliopiston tutkijat ovat nyt ehdottaneet yksinkertaista mutta tehokasta ratkaisua, joka voi tuoda ExUC-OLED-näyttöjen kaupallistamisen lähemmäksi. Asettamalla nanometrien (nm) ohuita "välikerroksen" luovuttaja- ja akseptorimateriaalien väliin, tiimi mahdollisti aiemmin yhteensopimattomien materiaaliyhdistelmien toiminnan yhdessä, mikä johti sinisen valon tehon 77-kertaiseen kasvuun.

Kansainvälinen tiedemiesryhmä Kaunasin teknillisestä yliopistosta (KTU, Liettua) on puolestaan ensimmäistä kertaa havainnut kahden donorimolekyylin muodostaman virittyneen kompleksin luminesenssin. Tämä löytö avaa uusia mahdollisuuksia yksinkertaisempien, tehokkaampien ja kestävämpien optoelektronisten laitteiden kehittämiseen.

KTU:n tiimi on yhteistyössä ukrainalaisten tutkijoiden kanssa paitsi suunnitellut uusia OLED-teknologiaan soveltuvia orgaanisia yhdisteitä, myös syntetisoinut niitä onnistuneesti. Heidän löytönsä mahdollistaa yksinkertaistetut OLED-arkkitehtuurit, joissa kaikki aktiiviset materiaalit ovat orgaanisia ja joilla on tehokkaat molekyylivuorovaikutukset.

”Tähän asti tällaisia vuorovaikutuksia pidettiin käytännössä mahdottomina. Tämä löytö haastaa perusperiaatteet, joita olemme käyttäneet ymmärtääksemme, miten valoa emittoivat materiaalit toimivat, ja pakottaa meidät pohtimaan uudelleen donorivuorovaikutusten potentiaalia”, selittää KTU:n kemiantekniikan tiedekunnan professori, tohtori Juozas Gražulevičius.

Teknisten etujensa lisäksi näitä materiaaleja on helppo syntetisoida, ne ovat stabiileja kiinteässä tilassa eivätkä vaadi monimutkaisia valmistusprosesseja. Tämä joustavuus mahdollistaa paitsi teknologian parantamisen myös sen nopeamman käyttöönoton todellisissa tuotteissa.

Aiheesta aiemmin:

Eksipleksit hallintaan

Valon ja aineen hybriditilat voivat parantaa OLED-kirkkautta