Pesquisadores relatam estrutura para o desenvolvimento de diodos emissores de luz orgânicos brancos cristalinos de alta eficiência
(a) filme fino cristalino BP1T, (b) filme fino de epitaxia cristalina 2FPPICz. Ilustrações esquemáticas e imagens 3D AFM de (c) nanoagregados DMAC-DPS cultivados em filme fino de epitaxia cristalina 2FPPICz, (d) hospedeiro cristalino 2FPPICz incluindo nanoagregados DMAC-DPS com Ir (tptpy)2 acac 1% em peso. Crédito:Yijun Liu, Feng Zhu, Yue Wang e Donghang Yan Os diodos orgânicos emissores de luz (OLED) surgiram como uma nova geração de tecnologia de exibição. Os materiais cristalinos orgânicos possuem estabilidade térmica superior, estabilidade química e alta mobilidade de transportadores, tornando-os uma escolha ideal para o desenvolvimento de dispositivos luminescentes.
Cientistas na China inventaram um OLED branco cristalino, que possui um rápido aumento de luminância e atinge uma baixa taxa de perda de calor Joule de resistência em série e saída aprimorada de fótons, demonstrando seu potencial significativo no desenvolvimento de OLEDs de próxima geração.
No contexto do desenvolvimento contínuo da tecnologia da informação, a demanda das pessoas por tecnologia de exibição e equipamentos de iluminação está crescendo dia a dia. Os diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) ganharam destaque graças à sua natureza autoemissora, alto contraste, ampla gama de cores, amplos ângulos de visão, propriedades anti-reflexo, resposta rápida e flexibilidade.
Na produção comercial de OLEDs, materiais semicondutores orgânicos amorfos são amplamente utilizados devido às suas excelentes capacidades de formação de filme e adequação para processamento de grandes áreas. Comparados aos materiais amorfos, os materiais cristalinos orgânicos possuem estabilidade térmica superior, estabilidade química e alta mobilidade de portadores, tornando-os outra opção promissora para o desenvolvimento de dispositivos luminescentes de alto desempenho.
Em um novo artigo publicado em Light:Science &Applications , uma equipe de cientistas, liderada pelo professor Donghang Yan do Instituto de Química Aplicada de Changchun, Academia Chinesa de Ciências, relatou matriz hospedeira cristalina (CHM) com estrutura de nanoagregados (NA) incorporada para o desenvolvimento de OLEDs brancos cristalinos de alto desempenho, empregando um termicamente material de fluorescência retardada ativada (TADF) e dopantes fosforescentes laranja (Phos.-D).
Ao aplicar a estrutura CHM-NA-D, é possível controlar o comportamento da luminescência de uma maneira nova e diferentes dispositivos podem ser criados modulando os componentes dentro da estrutura.
Este artigo estende o sistema de materiais de OLEDs cristalinos para fluorescência retardada ativada termicamente (TADF). Através da seleção criteriosa do nível de energia do material e do design da estrutura do dispositivo, a incorporação controlada de nanoagregados e a pesquisa sobre a posição dos hóspedes fosforescentes no dispositivo CHM-TADFNA-D otimizam efetivamente a região de formação de excitons. Este ajuste do processo de utilização de excitons no dispositivo maximiza a taxa de utilização de excitons, o que é crucial para melhorar o desempenho do dispositivo.
Além disso, o contato entre o hospedeiro cristalino e os nanoagregados resulta em um efeito de heterojunção orgânica que pode efetivamente reduzir a condutividade do dispositivo, criando canais de alta condutividade e, em última análise, reduzindo a tensão de acionamento do dispositivo.
Beneficiando-se do host cristalino garantindo canais eficientes de transporte de portadores de carga no dispositivo; o efeito de heterojunção orgânica entre o hospedeiro cristalino e os nanoagregados reduzindo efetivamente a condutividade do dispositivo; a utilização eficiente de excitons por nanoagregados TADF e hóspedes fosforescentes; e o excelente design da estrutura do dispositivo e construção do nível de energia, o WOLED alcançou um brilho máximo de 29173 cd m-
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e uma eficiência quântica externa (EQE) de 12,8%, estabelecendo um novo recorde de eficiência para WOLEDs baseados em materiais cristalinos.
Comparado aos WOLEDs amorfos tradicionais, o WOLED cristalino neste artigo exibe maior brilho, menor perda de calor joule e maior eficiência de saída de fótons em baixas tensões de acionamento, demonstrando o grande potencial desta abordagem na fabricação de OLEDs brancos.
Crédito:Yijun Liu, Feng Zhu, Yue Wang e Donghang Yan
O WOLED cristalino preparado pelo método WEG alcançou com sucesso luminescência de alta eficiência, demonstrando o grande potencial dos diodos emissores de luz orgânicos de película fina cristalina. A combinação de uma estrutura cristalina de alta mobilidade e hóspede com alta utilização de excitons pode ampliar os estilos de design de estruturas de dispositivos, garantindo ao mesmo tempo as vantagens da estrutura cristalina, demonstrando o grande potencial dos materiais cristalinos orgânicos para o desenvolvimento dos WOLEDs de próxima geração.
Atualmente, as limitações de nível de energia do hospedeiro restringem o uso de materiais de maior eficiência. Posteriormente, será buscado um maior desenvolvimento de hospedeiros cristalinos para melhor expandir o sistema de materiais e aumentar a versatilidade dos sistemas cristalinos.
