庆熙大学(校长 Han Gyuntae)化学工程系教授 Park Jonguk 研究团队与首尔大学教授 Park Suyoung 研究团队开展联合研究,开发出了可显著提升有机发光二极管(OLED)性能的新型材料。
用于手机和电视显示屏等设备的OLED,其性能取决于如何以高能效实现光的三原色——红、绿、蓝。其中,蓝光相比红光和绿光更难实现高性能,是决定OLED整体性能的关键因素。
研究团队提出的新材料创下了世界最高水平的蓝光发光效率纪录。研究人员给出了可用于OLED开发的新型材料候选体系,并基于所开发的技术申请了专利。本次研究因其优越性获得认可,发表于世界性学术期刊《Nature Communications》(影响因子16.6)9月刊。
在光的三原色中,蓝光波长最短,但由于带隙能量较高,能量效率偏低。红光和绿光相较蓝光可以通过多种方式提升效率,而蓝光在效率改善方面的途径相对受限。研究团队与以往蓝色发光材料不同,将硅元素引入分子结构之中,从而最大化发光材料的能量转移,提高发光效率。新开发的材料凭借分子间距离、无定形薄膜形态、高分子取向度以及快速能量转移等特性,实现了发光性能的最优化。
研究团队开发的材料仅通过两组分体系(而非常见的三组分体系),就实现了超过38%的蓝光实现效率,达到世界领先水平。此外,在亮度达到1000尼特的高亮状态下,也成功实现了此前尚未达到的30%以上蓝光实现效率。Park Jonguk 教授表示:“与以往不同,我们通过硅元素对分子进行优化设计。”他还表示:“如果利用本研究同样的原理,可以运用更多种类的原子来设计发光材料。未来有望导出大量新型材料候选体系,这将成为OLED进一步飞跃的契机。”
随着显示市场的高度发展,蓝色发光材料的需求预计将持续增长。通过本次研究,被认为也大大提升了显示材料国产化的可能性,同时还获得了有助于改善市场占有率的未来源头技术。Park Jonguk 教授研究团队计划继续推进利用硅元素的新材料开发研究,并将着手开发利用非硅元素的蓝色发光器件。Park Jonguk 教授表示:“我们将致力于开发兼具高效率和长寿命的材料,在创造未来价值的同时,为提升国家技术竞争力而努力。”
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