Разработана простая и экологичная технология производства белых OLED

Белые органические светодиоды (WOLED) являются многообещающими кандидатами для  технологий освещения и отображения следующего поколения. Тем не менее, традиционное производство WOLED часто опирается на сложные схемы легирования или многоцветные излучающие слои, что усложняет конструкцию и изготовление устройства. Обычные белые OLED устроены сложно. Производители смешивают красные, зелёные и синие легирующие добавки, содержащие тяжелые металлы, и добавляют прозрачный слой оксида индия — олова (ITO). При смешивании этих цветоизлучающих добавок в точных пропорциях с основным органическим слоем устройство излучает белый свет. Однако эти этапы увеличивают затраты и количество отходов и не являются экологичными.

Исследователи представили простой подход к изготовлению безреакторных пластин WOLED из одного органического слоя и двух стандартных алюминиевых электродов.

Благодаря настройке резонаторных и поверхностных плазмон-поляритонных мод вокруг резонанса излучения высокоэффективного синего излучателя с термоактивированной отложенной флуоресценцией DMAC-DPS достигается электролюминесценция, спектрально расширенная до белого света с настраиваемой цветовой температурой в диапазоне от 3790 до 5050 К. Светодиоды белого света являются излучателями верхнего типа и достигают внешней квантовой эффективности более 5 %. Результаты подтверждаются оптическим моделированием и измерениями переходной эмиссии, что позволяет получить представление о кинетике излучения.

Светоизлучающий слой представляет собой однокомпонентную тонкую пленку на основе излучателя DMAC-DPS 3-го поколения, что позволяет избежать затрат и сложностей, связанных с традиционной химией.

«Наш прорыв заключается в том, чтобы получить больше с меньшими затратами», — говорит Маниш Кумар, ведущий исследователь. «Мы показываем, что вам не нужно сложное смешивание цветов RGB, чтобы получить красивый белый свет. Благодаря тщательно спроектированной конструкции мы превращаем один синий излучатель в настраиваемый белый OLED без ITO и с гораздо более простым стеком, используя материалы, уже знакомые производителям».

Изобретение исследователей может значительно повысить экологичность и снизить стоимость производства OLED, поскольку оно требует меньше дефицитных ресурсов и меньше этапов обработки. Кроме того, его конструкция аккуратно вписывается в существующие производственные линии вакуумного осаждения. 

«Эта работа показывает, как умная оптическая конструкция может заменить химическую сложность», — говорит Константинос Даскалакис, профессор и руководитель исследовательской группы. «Исключив ITO и легирующие добавки из тяжелых металлов, мы указываем на освещение, которое не только эффективно, но и проще в производстве, более экологично и бережно относится к окружающей среде и цепочкам поставок».

Следующим шагом для исследователей является изучение яркости, эффективности и долгосрочной стабильности, чтобы превратить лабораторные прототипы в реальные осветительные приборы.

Источник