Baru-baru ini, peneliti di Center for Photonics organik dan elektronik penelitian di Universitas Kyushu di Jepang menunjukkan cara baru untuk meningkatkan efisiensi OLEDs dengan pemisahan energi exciton satu menjadi dua bagian menggunakan fisi tunggal-negara, yang dapat membatasi efisiensi produksi OLED exciton oleh lebih dari 100%. Exciton adalah bundle energi di OLED, yang dibentuk oleh muatan positif pada molekul dan koneksi bermuatan negatif. Exciton dapat menghasilkan foton dengan melepaskan energi.
Ada dua bentuk exciton, yaitu, keadaan tunggal dan tiga negara. Para peneliti di Center for Photonics organik dan elektronik di Universitas Kyushu, Jepang, menggunakan molekul yang dapat menerima tiga Exciton, mana energi triplet exciton adalah setengah energi exciton tunggal-negara, mengatasi keterbatasan yang masing-masing sepasang biaya dapat hanya bentuk satu exciton. Exciton tunggal dapat mentransfer setengah dari energi molekul tetangga sambil menjaga setengah dari energi.
Proses fisi tunggal-negara ini dapat menyebabkan exciton tunggal-negara untuk menghasilkan dua triple-negara exciton, dan kemudian transfer triplet-Exciton ke kelas kedua molekul yang dapat menggunakan energi untuk memancarkan cahaya inframerah-dekat (NIR). Profesor Hajime Nakanotani berkata: "Singkatnya, kami menggunakan molekul sebagai transformasi mesin untuk exciton di OLED." Konversi mesin mirip dengan mengubah bill $10 menjadi dua 5 dolar tagihan yang mengubah vibrator berenergi tinggi mahal ke dua setengah harga energi rendah exciton.
Para peneliti dievaluasi efisiensi proses fisi tunggal-negara dengan membandingkan emisi NIR dengan kecil terlihat cahaya emisi dari sisa exciton tunggal-negara yang terkena berbagai Medan magnet. Melalui percobaan, para peneliti menegaskan bahwa satu-negara fisi diproduksi oleh tiga negara di Exciton energi dari negara gelap triplet transfer setelah emisi Nir Electroluminescent, efisiensi produksi total exciton 100.8%.
Para peneliti mengatakan penelitian mereka adalah yang pertama menggunakan fisi tunggal-negara untuk meningkatkan efisiensi OLEDs, meskipun fisi tunggal-negara sebelumnya digunakan dalam organik sel surya. Tim mengatakan efisiensi keseluruhan menggunakan fisi tunggal-negara masih rendah, seperti tradisi inframerah-dekat emisi emitor organik tidak efisien. Meskipun demikian, pendekatan baru ini menyediakan cara untuk meningkatkan efisiensi dan kekuatan OLED tanpa mengubah molekul emitor.
Untuk lebih meningkatkan efisiensi, para peneliti sedang mencari cara untuk meningkatkan tubuh molekul emitor itu sendiri. Dengan perbaikan lebih lanjut, tim berharap untuk meningkatkan efisiensi exciton 125%, yang adalah keterbatasan berikutnya bagi para peneliti, karena operasi listrik secara alami menghasilkan 25% dari single-negara exciton dan 75% Triple-negara exciton.
Setelah tim mencapai tujuan ini, tim mulai belajar bagaimana mengkonversi triplet exciton ke exciton tunggal-negara untuk mencapai 200% quantum efisiensi. "Cahaya inframerah-dekat memainkan peran kunci dalam biologi, aplikasi medis dan teknologi komunikasi," kata Chihaya Adachi, Direktur Opera. Sekarang bahwa kita memahami bahwa satu-negara fisi dapat digunakan dalam OLEDs, ada cara baru untuk mengatasi tantangan produksi sangat efisien OLED dekat-inframerah, dan itu akan segera praktis digunakan.
"Eksperimen menunjukkan bahwa bahkan di bawah eksitasi listrik, exciton triple-negara yang diproduksi oleh single-negara fisi juga dapat digunakan sebagai electroluminescence, sehingga meningkatkan efisiensi quantum OLED. Electroluminescence menggunakan fisi tunggal-negara dapat menyediakan cara untuk mengembangkan intensitas tinggi NIR sumber cahaya, yang terutama penting dalam penginderaan, optik komunikasi, dan aplikasi medis.
