Mavi fosforlu OLED-lər artıq cihazlarda olan yaşıl fosforlu OLED-lər qədər davam edə bilər, Miçiqan Universitetinin tədqiqatçıları OLED ekranlarının enerji səmərəliliyinin daha da yaxşılaşdırılmasına yol açdığını nümayiş etdirdilər.

Peter A. Franken Universitetinin Elektrik Mühəndisliyi üzrə Görkəmli Professoru və Təbiət Fotonikası üzrə tədqiqatın müvafiq müəllifi Stiven Forrest “Bu, blues’u yaşıl ömürlər sahəsinə köçürür” dedi .

“Problemin tamamilə həll olunduğunu deyə bilmərəm – əlbəttə ki, ekranınıza daxil olana qədər həll edilmir – amma düşünürəm ki, biz iki onilliklər ərzində cəmiyyətdən yayınan real həll yolunu göstərmişik.”

OLED ekranlar flaqman smartfonlarda və yüksək səviyyəli televizorlarda standartdır, yüksək kontrast və enerji səmərəliliyi təmin edir , çünki parlaqlıqdakı dəyişikliklər yuxarıdakı maye kristal təbəqədən daha çox işıq emitentləri tərəfindən əldə edilir. Bununla belə, bütün OLED-lər eyni dərəcədə enerji səmərəli deyil.

Mövcud displeylərdə qırmızı və yaşıl OLED-lər yüksək effektiv fosforlu marşrut vasitəsilə işıq yaradır, mavi OLED-lər isə hələ də flüoresandan istifadə edir. Bu o deməkdir ki, qırmızı və yaşıl OLED-lərin nəzəri olaraq cihazdan keçən hər elektron üçün bir foton maksimumu olduğu halda, mavi OLED-lər daha aşağı səmərəliliklə örtülmüşdür.

Problem ondadır ki, mavi işıq RGB cihazının istehsal etməli olduğu ən yüksək enerjidir: Mavi fosforlu OLED-lərdə (PHOLED) molekullar qırmızı və yaşıl analoqlarından daha yüksək enerjiləri idarə etməlidir. Enerjinin çoxu mavi işıq şəklində ayrılır, lakin o, tələyə düşdüyündə, rəng əmələ gətirən molekulları parçalaya bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748072791&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-enables-blue-oleds-green-efficiency.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748072790404&bpp=4&bdt=246&idt=68&shv=r20250521&mjsv=m202505200101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1748072716%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1748072716%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1748072716%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0%2C336x280%2C920x280&nras=1&correlator=5971150013221&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2441&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092113%2C31092200%2C95353387%2C31092611%2C42533294%2C95361618%2C95360959%2C95360801&oid=2&pvsid=7439038877349781&tmod=771716099&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=4&uci=a!4&btvi=3&fsb=1&dtd=632

Əvvəllər Forrestin komandası, enerjinin mavi işığa çevrilməsinə kömək edən mənfi elektroda bir örtük daxil etməklə, sıxılmış enerjini daha sürətli çıxarmağın bir yolunu kəşf etmişdi . Haonan Zhao, bu yaxınlarda Ph.D. Fizika məzunu, sürətli bir zolaq yaratmaq kimi olduğunu söylədi.

“Kifayət qədər zolaqları olmayan bir yolda səbirsiz sürücülər bir-birinə çırpıla, bütün nəqliyyatı kəsə bilər – iki eksitonun bir-birinə toqquşması kimi, molekulu məhv edən çoxlu isti enerji yaradır” dedi Zhao, bu araşdırmanın ilk müəllifi, eləcə də yeni. “Plazmon eksiton qütbü həyəcan zolağının sürətli zolağı üçün optik dizaynımızdır.”

Detallar kvant mexanikasına əsaslanır. Elektron mənfi elektrod vasitəsilə daxil olduqda, mavi işıq yaradan molekullardan birində həyəcanlı vəziyyət adlanır . Bu vəziyyət daha yüksək enerji səviyyəsinə sıçrayan mənfi yüklü elektron və elektronun geridə buraxdığı müsbət yüklü “çuxur”dur – onlar birlikdə həyəcan yaradırlar.

İdeal olaraq, elektron tez bir zamanda orijinal vəziyyətinə qayıdır və mavi bir fotonu yandırar, lakin fosforlu marşrutdan istifadə edən eksitonlar ətrafda asmağa meyllidirlər. Sadəcə olaraq orijinal vəziyyətinə qayıtmaq kvant mexanikasının qanununu pozar. Bununla belə, elektroda çox yaxın olan eksitonlar fotonları daha sürətli istehsal edir, çünki parlaq səth başqa kvant kvazirəciklərini – səth plazmonlarını dəstəkləyir. Bunlar metalın səthindəki elektron gölməçəsindəki dalğalanmalara bənzəyir.

Əgər işıq yayan materialdakı həyəcan elektroda kifayət qədər yaxındırsa, o, mavi işığa çevrilməkdə bir az kömək edir, çünki o, enerjisini səthi plazmona tökə bilər – Purcell effekti kimi tanınan bir fenomen. Bunu ona görə edir ki, exciton elektroddakı elektronlarda dalğalar yaradan yayım antenası kimi bir az salınır.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

Bu, avtomatik olaraq faydalı deyil, çünki bütün səth plazmonları foton istehsal etmir. Fotonu əldə etmək üçün eksiton özünü plazmonun səthinə yapışdıraraq plazmon eksiton polaritonunu əmələ gətirməlidir.

Forrestin komandası həyəcanı enerjisini ötürməyə və düzgün şəkildə rezonans yaratmağa təşviq edən parlaq elektroda nazik bir karbon əsaslı yarımkeçirici qatını əlavə edərək bu marşrutu təşviq etdi. O, həmçinin effekti işıq yayan materiala daha dərindən genişləndirir, beləliklə, elektroddan daha uzaq olan eksitonlar faydalana bilər.

Komanda bu barədə keçən il məlumat verdi və o vaxtdan bəri bu effekti digər yanaşmalarla birləşdirərək nəhayət, uzun müddət davam edən və yaşıl kimi parlaq yanan mavi PHOLED istehsal etməyə başladılar. Dizaynın əsas məqamları bunlardır:

• İki işıq yayan təbəqə (tandem OLED): Bu, hər təbəqənin işıq yayan yükünü yarıya endirərək, iki eksitonun birləşməsi ehtimalını azaldır.
• Eksitonların hər iki elektrodun yaxınlığında səth plazmonları ilə rezonans yaratmasına kömək edən təbəqənin əlavə edilməsi , beləliklə, hər iki emissiya təbəqəsi sürətli zolağa çıxış əldə edə bilər.
• Bütün quruluş, iki güzgüyə bənzər elektrod arasında mavi işığın rezonans doğurduğu bir optik boşluqdur. Bu, fotonların rəngini mavi diapazonun dərinliyinə itələyir.

Daha çox məlumat: Haonan Zhao və digərləri, ikitərəfli polaritonla gücləndirilmiş Purcell effekti ilə aktivləşdirilmiş stabil, tünd mavi tandem fosforlu üzvi işıq yayan diod, Təbiət Fotonikası (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01679-0

Jurnal məlumatı: Nature Photonics 

Michigan Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir