最近，一種無特殊光提取結構、外量子效率超過29%的高效有機發光二極管(OLEDs)被研發出來。關于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 顯示與照明技術分會進行了技術分享。

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、驅動電壓和效率滾降。低的驅動電壓和低的效率滾降對減少固態照明能量損耗極其重要，需要高亮度和低能量損耗。

       假設OLEDs發射各項同性，使用相當薄的透明導電電極、100% PL效率的發射器，有機層的厚度及發光區位置優化后，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的驅動電壓包括對應于發射光子能量以及電子和空穴從電極輸運、注入發光層(EML)所需的過電位。因此，高效OLEDs的最低極限驅動電壓必須接近對應于OLEDs發出光子能量的電壓。

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

       在此報告中，Jang-Joo Kim還強調了使用激態絡合物形成主體，在外量子效率、驅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激子淬滅，OLEDs的滾降效率很低。優化過的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。