劍橋大學(xué)和吉林大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),基于自由基的OLED具有高效發(fā)光效率,并認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)可以成為解決OLED效率低下問題的理想方案。
第一代OLED發(fā)光體(熒光發(fā)光體)具有25%的最大內(nèi)部量子效率(IQE),因?yàn)橹挥兴姆种坏碾娮犹幱趩沃貞B(tài)(發(fā)光),而75%的電子處于三重態(tài)。目前實(shí)現(xiàn)100%IQE的方法是基于摻雜重金屬(磷光發(fā)光)或基于延遲熒光(TADF)。
這一新發(fā)現(xiàn)可以利用電子的量子力學(xué)自旋特性來(lái)提高效率。研究人員描述了穩(wěn)定的自由基如何形成被稱為“雙峰”的電子狀態(tài)。研究人員設(shè)法創(chuàng)造了一種具有接近100%IQE的深紅色OLED發(fā)光體。研究人員表示,這個(gè)結(jié)果令人驚訝,因?yàn)樗麄儧]想到自由基會(huì)發(fā)光。然而,當(dāng)在主體基質(zhì)中分離并用激光激發(fā)時(shí),自由基非典型地具有接近于發(fā)光的單一效率。
高度發(fā)光的行為被轉(zhuǎn)化為高發(fā)光性的LED,但又有另一種轉(zhuǎn)折:在設(shè)備中,電流將電子注入基團(tuán)的不成對(duì)電子能級(jí),并將電子拉出低層,而另一部分分子,形成明亮的雙重激發(fā)態(tài)。