1颗乾电池启动 OLED新材料发光效率提高70倍

在全球OLED材料市场有重要地位的日本，又提出最新的材料研究成果，由日本分子科学研究所（IMS）与富山本科（University of Toyama）合作团队，提出新的OLED界面材料，让启动电压减到3分之1以下，发光效率提高70倍，只要1颗乾电池，就能让亮度达每平方米100烛光的显示器需求。

这项研究是由日本分子科学研究所的助教伊泽诚一朗、教授平本昌宏，与富山本科的准教授森本胜大、及教授中茂树联合提出，发表于光学材料技术专业期刊《Advanced Optical Materials》，关键是Perylene系化合物，特别是Perylene Diimide。

当下从穿戴式装置到大屏幕电视，都逐渐导入OLED技术，还不能取代液晶的主因，在生产成本与耗电量都高，但使用寿命不够高，耗电部分已经有高效能的OLED材料问世，但多层OLED的界面电荷移动度偏低问题，仍难解决。

比方，波长约600nm的橘色光约要3.5V电压才会开始发光，亮度达每平方米100烛光，需4.5V电压，相当于3颗乾电池串接；但将多层OLED界面材料从富勒烯（Fullerene）换成Perylene Diimide，同时在发光层中追加Perylene系萤光化合物后，电压1V以下便开始发光，1.5V亮度便超过100烛光。

根据实验团队提出的说法，降低电子与电洞移动电压的原因，在于界面层的Perylene Diimide促发三重态-三重态烟灭（TTA），发生光子上转换（photon upconversion），而发光层内加入的Perylene系萤光化合物进一步提高亮度，因此总发光效率提高70倍。

这只是目前所提出的大致机制，研究团队表示将更进一步研究光子转换过程，设法再压低各种不同条件下的启动电压，解决OLED显示器耗电的问题，延长手机等移动设备的使用时间，并降低OLED电视的耗能，促成消费性电子产品的下一波进化。

在OLED之前，日本也研究Perylene Diimide在有机半导体领域的应用，如提高太阳能电池有效输出，或降低其他有机电路的耗电等，现在OLED研究结果的发表，将让相关技术进入显示与照明市场。

责任编辑：陈至娴