最近，一种无特殊光提取结构、外量子效率超过29%的高效有机发光二极管(OLEDs)被研发出来。关于OLEDs的极限效率的问题随即被提出。到底什么是OLED的极限光效?它又是有哪些因素决定的?一连串的问题由来自首尔国立大学材料科学与工程学院 教授 Jang-Joo Kim 在12日举办的OLED 显示与照明技术分会进行了技术分享。
首尔国立大学材料科学与工程学院 教授 Jang-Joo Kim
首先Jang-Joo Kim说评估OLEDs效率需考虑三个因素：外量子效率、驱动电压和效率滚降。低的驱动电压和低的效率滚降对减少固态照明能量损耗极其重要，需要高亮度和低能量损耗。
假设OLEDs发射各项同性，使用相当薄的透明导电电极、100% PL效率的发射器，有机层的厚度及发光区位置优化后，理论上，绿色磷光OLEDs的极限效率约为30%。
而高亮度下的低效率是磷光OLEDs中存在已久的一个问题，三重态激子淬灭(TTA)以及三合极化子淬火被认为是该问题的起因。OLEDs的驱动电压包括对应于发射光子能量以及电子和空穴从电极输运、注入发光层(EML)所需的过电位。因此，高效OLEDs的最低极限驱动电压必须接近对应于OLEDs发出光子能量的电压。
在三个因素中，上述的实验结果显示，使用新型器件结构和材料的后，29%的外量子效率已经接近OLEDs的理论极限。不幸的是，研究者无法达到效率滚降和驱动电压的极限值。
在此报告中，Jang-Joo Kim还强调了使用激态络合物形成主体，在外量子效率、驱动电压和滚降效率方面达到极限效率的磷光OLEDs。该OLEDs有2.4eV的低开启电压、30.8%的高外量子效率以及124lm/W的很高的功率效率。另外，由于低的三合极化子淬火以及三重态激子淬灭，OLEDs的滚降效率很低。优化过的OLED的外量子效率保持在超过27.8%直到10,000cd/m2。我们也会展示有极限效率的红光、橘色和蓝光OLEDs。
