Terbaru, penyelidik di Pusat bagi fotonik organik dan penyelidikan elektronik di Kyushu University di Jepun menunjukkan cara baru untuk memperbaiki kecekapan OLEDs dengan membahagikan tenaga satu exciton kepada dua bahagian menggunakan pembelahan Negeri tunggal yang dapat mengehadkan kepada kecekapan pengeluaran OLED exciton lebih daripada 100%. Exciton ini adalah ikatan tenaga dalam OLED, yang ditubuhkan oleh caj positif molekul dan sambungan negatif dikenakan. Exciton yang boleh menghasilkan foton yang dengan melepaskan tenaga.
Terdapat dua jenis exciton, iaitu satu Negeri dan Negeri yang tiga kali ganda. Penyelidik di Pusat bagi fotonik organik dan elektronik di Universiti Kyushu, Jepun, gunakan molekul yang boleh menerima Exciton tiga kali ganda, di mana tenaga triplet exciton adalah separuh tenaga exciton satu Negeri, mengatasi had yang setiap satu pasangan caj boleh exciton satu borang sahaja. Exciton yang tunggal boleh memindahkan separuh daripada tenaga kepada molekul jiran sambil memelihara separuh daripada tenaga.
Proses pembelahan tunggal-keadaan ini boleh menyebabkan exciton tunggal negeri yang melahirkan dua triple-Negeri exciton, dan kemudian memindahkan triplet-Exciton untuk golongan kedua molekul-molekul yang boleh gunakan tenaga untuk mengeluarkan cahaya (NIR) berhampiran inframerah. Nakanotani Interactive Profesor berkata: "Pendek kata, kita menggunakan molekul sebagai enjin transformasi bagi exciton dalam OLED." Penukaran mesin yang serupa dengan menukar Rang undang-undang $10 kepada dua bil 5 dolar menukarkan vibrator bertenaga tinggi yang mahal untuk ke dua setengah-harga tenaga rendah exciton.
Penyelidik menilai kecekapan proses pembelahan satu Negeri dengan membandingkan pelepasan NIR dengan pelepasan kecil cahaya boleh dilihat dari baki exciton Negeri tunggal yang terdedah kepada pelbagai medan magnet. Melalui eksperimen, penyelidik mengesahkan bahawa pembelahan Negeri tunggal dihasilkan oleh Negeri yang tiga kali ganda di Exciton pemindahan tenaga daripada keadaan gelap triplet selepas pancaran Nir Electroluminescent, kecekapan pengeluaran jumlah exciton 100.8%.
Para penyelidik berkata, kajian mereka adalah yang pertama untuk menggunakan pembelahan tunggal Negeri untuk meningkatkan kecekapan OLEDs, walaupun pembelahan tunggal negeri sebelum ini telah digunakan dalam sel-sel solar yang organik. Pasukan berkata kecekapan keseluruhan menggunakan pembelahan tunggal negeri ini masih agak rendah, emitter organik pelepasan berhampiran inframerah tradisi adalah tidak cekap. Walau bagaimanapun, pendekatan baru ini menyediakan satu cara untuk meningkatkan kecekapan dan kekuatan OLED tersebut tanpa mengubah molekul emitter.
Untuk mempertingkatkan kecekapan, penyelidik akan mencari jalan untuk memperbaiki badan molekul emitter itu sendiri. Dengan peningkatan seterusnya, pasukan itu berharap dapat meningkatkan kecekapan exciton % 125, yang merupakan had seterusnya penyelidik, kerana operasi elektrik secara semulajadi menghasilkan 25% dari satu negeri exciton dan 75% Triple-Negeri exciton.
Sebaik sahaja pasukan mencapai matlamat ini, pasukan ini mula belajar bagaimana untuk menukarkan triplet exciton ke exciton Negeri tunggal yang untuk mencapai kecekapan kuantum 200%. "Lampu berhampiran inframerah memainkan peranan yang penting dalam biologi, kegunaan perubatan dan teknologi-teknologi komunikasi," kata Chihaya Futures Sdn. Bhd., Pengarah Opera. Sekarang bahawa kita memahami bahawa negeri tunggal pembelahan boleh digunakan dalam OLEDs, ada cara baru untuk mengatasi cabaran-cabaran menghasilkan sangat berkesan berhampiran inframerah OLED, dan ia tidak lama lagi akan menjadi praktikal untuk digunakan.
"Eksperimen menunjukkan bahawa walaupun di bawah elektrik excitation, exciton Bertiga negeri yang dihasilkan oleh pembelahan Negeri tunggal boleh juga digunakan sebagai electroluminescence, memperbaiki kecekapan kuantum OLED. Electroluminescence menggunakan pembelahan satu Negeri boleh memberikan satu cara untuk membangunkan sumber cahaya NIR berintensiti tinggi, yang amat penting dalam penderiaan, komunikasi optik, dan kegunaan perubatan.
