超辐射有机发光二极管

有机发光二极管(OLED)是现代显示技术的核心元件,也是低成本高能效照明技术的有力候选者。其性能取决于众多复杂的制备参数,其中发光分子数量N尤为关键——这些分子在二极管主体矩阵中提供电子-空穴复合与光子生成的位点。反直觉的是,更高浓度的发光分子并不总能带来更亮或更高效的OLED,因为发光猝灭效应会导致辐射性电子-空穴复合率大幅降低,从而削弱电荷-光子转换效率。本工作通过根据发光分子浓度调节器件工作电压,成功在法布里-珀罗微腔OLED中实现了稳态超辐射发光。研究证实:相较于同批次制备的无微腔对照组,微腔OLED的发光强度呈现超扩展规模的集体增强效应。通过受限腔场触发发光分子间的量子关联,使得含较少发光分子的器件在更低驱动电压下即可达到甚至超越对照组OLED的亮度。此外,该器件还表现出显著的发射光谱窄化特征,能在低工作电压下呈现更纯净的色彩。利用微腔OLED中的集体效应,为开发兼具高亮度与高能效的器件提供了新思路,为不牺牲性能、能效或使用寿命的下一代显示与照明技术铺平了道路。

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