Materiaal met een hoog bindend-energie bereikt een record Qled-efficiëntie en levensduur

Een onderzoeksteam heeft een nieuw materiaal ontwikkeld dat de levenslange en efficiëntie van kwantumdot licht-emitterende diodes (QLEDS) aanzienlijk kan verbeteren, een weergavetechnologie van de volgende generatie. Het toepassen van een organisch materiaal met een hoog bindend-energie, dat resistent is tegen afbraak onder elektrische en thermische stress, op de gattransportlaag (HTL) zal naar verwachting bijdragen aan het ontwikkelen van de volgende generatie Qleds die de helderheid en stabiliteit gedurende langere perioden kunnen behouden.

De studie is gepubliceerd in het dagboek Klein. Het team werd geleid door professor Youngu Lee bij het Department of Energy Science and Engineering bij DGIST.

Qleds hebben aandacht gekregen als displays van de volgende generatie dankzij hun levendige kleuren en uitstekende krachtefficiëntie. Het algemeen gebruikte HTL-materiaal op basis van triplamine heeft echter beperkingen, omdat de moleculaire structuur kwetsbaar is voor elektrische stress, waardoor de efficiëntie van apparaten in de loop van de tijd snel achteruitgaat en resulteert in een korte levensduur. Hoewel verschillende pogingen zijn gedaan om dit probleem aan te pakken, werden ze vaak geconfronteerd met een dilemma waarin gatenmobiliteit en elektronenblokkeervermogen tegelijkertijd werden afgebroken.

Om deze beperkingen te overwinnen, ontwikkelde het team van professor Lee een nieuw organisch HTL -materiaal met de stabiele moleculaire structuur van “Dibenzofuran”. Dit materiaal verhoogt de intramoleculaire bindingsergie aanzienlijk en verbetert de gatmobiliteit terwijl de ruglekkage van elektronen en oppervlaktedefecten wordt verminderd, waardoor zowel de efficiëntie als de stabiliteit van Qleds wordt verbeterd.

Het team gebruikte dit materiaal om een ​​hoge externe kwantumefficiëntie (EQE) van 25,7% in groene Qled -apparaten te bereiken. Bovendien bereikte de levensduur van het apparaat (T₅₀ bij 100 CD m⁻²) ongeveer 1,46 miljoen uur, 66 keer langer dan conventionele apparaten, wat de stabiliteit op lange termijn aantoont. Dit vertegenwoordigt de hoogste prestaties onder materialen op basis van dezelfde klasse (Triarylamine) die tot nu toe is gerapporteerd.

Professor Lee van het Department of Energy Science and Engineering bij DGIST verklaarde: “We hebben de beperkingen van conventionele materialen met zwakke moleculaire bindingen overwonnen en een stabiele HTL ontwikkeld die de efficiëntie en levensduur van Qleds dramatisch heeft verbeterd, zullen we doorgaan met het toepassen van high-bindende-energiematerialen op een breed scala van toepassingen, inclusief de volgende gelijkheid en solarcellen.”