Organische lichtgevende diodes (OLED’s) kunnen worden vergeleken met ledlampen en lasers, maar zijn energiezuiniger. Het is echter nog steeds moeilijk om deze lampen te produceren. Tot nu toe ontbrak het aan helderheid en stabiliteit. Onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en de Shanghai University hebben nu een nieuwe strategie ontwikkeld voor de productie van efficiënte diepblauwe OLED’s: elektronische excitatie van een speciaal ontwikkeld nieuw molecuul, aldus KIT in een persbericht.
- Onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en de Shanghai University hebben een nieuwe strategie ontwikkeld voor het produceren van diepblauw organisch licht.
- De strategie omvat het gebruik van een speciaal ontwikkeld molecuul genaamd CzSiTrz, dat op twee verschillende manieren licht uitstraalt.
- Met deze nieuwe aanpak hopen ze de uitdagingen te overwinnen om hoge efficiëntie, helderheid en stabiliteit te bereiken in diepblauwe organische lichtgevende diodes (OLED’s).
Organische lichtgevende diodes worden gebruikt in smartphones, tablets en grote tv-schermen. Omdat ze geen extra achtergrondverlichting nodig hebben, zijn ze energiezuinig. Ze kunnen tegen lage kosten worden geproduceerd met dunne-filmtechnologie en werken ook op flexibele dragers, waardoor buigbare displays en variabele verlichting mogelijk zijn.
Een OLED bestaat uit twee elektroden, waarvan er minstens één transparant is. Tussen deze elektroden bevinden zich dunne lagen organische halfgeleidende materialen. Het licht komt voort uit elektroluminescentie. Bij het aanleggen van een elektrisch veld worden elektronen van de kathode en gaten (positieve ladingen) van de anode geïnjecteerd in de organische materialen die dienen als lichtemitters. Daar ontmoeten elektronen en gaten elkaar. Wanneer deze paren weer terugvallen naar hun oorspronkelijke toestand, komt er energie vrij die door de organische materialen wordt gebruikt om licht uit te stralen. Alle kleuren kunnen worden verkregen door blauw, groen en rood te mengen.
Blauw is een uitdaging
Tot nu toe waren alleen fosforescerende OLED’s in rood en groen beschikbaar voor commerciële toepassingen. Blauw licht kan slechts korte tijd worden geproduceerd door fluorescente OLED’s. Bij blauwe OLED’s ontbreekt er aan een hoge efficiëntie in combinatie met een hoge lichtsterkte en een lange levensduur. Blauwe pixels zijn zwakker of vervagen sneller dan groene en rode pixels. In samenwerking met onderzoekers van de Shanghai University hebben onderzoekers van het Institute of Organic Chemistry (IOC) en het Institute of Biology and Chemical Systems – Functional Molecular Systems (IBCS-FMS) van KIT nu een nieuwe strategie ontwikkeld voor de productie van zeer efficiënte en stabiele diepblauwe organische lichtgevende diodes.
Een exciplex is een speciaal type molecuul. De lichtemissie ervan verschilt van die van gewone geëxciteerde moleculen. De onderzoekers hebben een strategie met exciplexes gebruikt om een diepblauw licht te creëren dat kan worden gebruikt voor elektroluminescentie. Dit is mogelijk doordat ze de energieniveaus van de carbazole-fragmenten (die elektronen doneren) en de triazine-fragmenten (die elektronen accepteren) onafhankelijk van elkaar kunnen aanpassen.
