最近，一種無特殊光提取結(jié)構(gòu)、外量子效率超過29%的高效有機發(fā)光二極管(OLEDs)被研發(fā)出來。關(guān)于OLEDs的極限效率的問題隨即被提出。到底什么是OLED的極限光效?它又是有哪些因素決定的?一連串的問題由來自首爾國立大學材料科學與工程學院 教授 Jang-Joo Kim 在12日舉辦的OLED 顯示與照明技術(shù)分會進行了技術(shù)分享。

首爾國立大學材料科學與工程學院 教授 Jang-Joo Kim

首先Jang-Joo Kim說評估OLEDs效率需考慮三個因素：外量子效率、驅(qū)動電壓和效率滾降。低的驅(qū)動電壓和低的效率滾降對減少固態(tài)照明能量損耗極其重要，需要高亮度和低能量損耗。

假設(shè)OLEDs發(fā)射各項同性，使用相當薄的透明導(dǎo)電電極、100% PL效率的發(fā)射器，有機層的厚度及發(fā)光區(qū)位置優(yōu)化后，理論上，綠色磷光OLEDs的極限效率約為30%。

而高亮度下的低效率是磷光OLEDs中存在已久的一個問題，三重態(tài)激子淬滅(TTA)以及三合極化子淬火被認為是該問題的起因。OLEDs的驅(qū)動電壓包括對應(yīng)于發(fā)射光子能量以及電子和空穴從電極輸運、注入發(fā)光層(EML)所需的過電位。因此，高效OLEDs的最低極限驅(qū)動電壓必須接近對應(yīng)于OLEDs發(fā)出光子能量的電壓。

在三個因素中，上述的實驗結(jié)果顯示，使用新型器件結(jié)構(gòu)和材料的后，29%的外量子效率已經(jīng)接近OLEDs的理論極限。不幸的是，研究者無法達到效率滾降和驅(qū)動電壓的極限值。

在此報告中，Jang-Joo Kim還強調(diào)了使用激態(tài)絡(luò)合物形成主體，在外量子效率、驅(qū)動電壓和滾降效率方面達到極限效率的磷光OLEDs。該OLEDs有2.4eV的低開啟電壓、30.8%的高外量子效率以及124lm/W的很高的功率效率。另外，由于低的三合極化子淬火以及三重態(tài)激子淬滅，OLEDs的滾降效率很低。優(yōu)化過的OLED的外量子效率保持在超過27.8%直到10,000cd/m2。我們也會展示有極限效率的紅光、橘色和藍光OLEDs。