Una nuova ricerca condotta da scienziati dell'Università di Durham rivela un percorso inaspettato verso diodi organici a emissione di luce (OLED) blu più luminosi, più efficienti e più stabili.

I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Photonics potrebbe contribuire a realizzare la prossima generazione di tecnologie di visualizzazione a risparmio energetico.

I display OLED, utilizzati nella maggior parte degli smartphone e dei televisori moderni, si basano sull'emissione di luce da parte di molecole organiche specializzate.

Ottenere un'emissione blu stabile ed efficiente adatta ai display rimane una sfida fondamentale.

Ora, i ricercatori della Durham University hanno sbloccato una nuova strategia di progettazione utilizzando OLED "iperfluorescenti", in cui l'energia viene trasferita da una molecola "sensibilizzante" a una molecola "emettitrice" separata.

Sorprendentemente, il team ha scoperto che le molecole sensibilizzatrici precedentemente considerate scadenti emettitori in realtà funzionano molto bene negli OLED iperfluorescenti.

"Abbiamo scoperto un 'punto cieco' in cui i materiali trascurati dal pensiero convenzionale possono diventare altamente efficaci se utilizzati come sensibilizzatori negli OLED a iperfluorescenza", ha affermato Kleitos Stavrou dell'Università di Durham, autore principale dello studio.

In particolare, è stato scoperto che la molecola ACRSA triplica l'efficienza dell'OLED quando utilizzata come sensibilizzatore negli OLED ad iperfluorescenza.

I ricercatori attribuiscono questo alla struttura molecolare rigida dell'ACRSA e agli stati eccitati di lunga durata.

Ancora più sorprendente, utilizzando un sensibilizzatore verdastro, come ACRSA, è possibile ottenere un'emissione di luce blu intenso trasferendo l'energia di ACRSA a un emettitore terminale blu.

"Questo approccio riduce l'energia degli eccitoni rispetto all'emissione blu diretta nei dispositivi, consentendo OLED blu più stabili e di maggiore durata", ha affermato l'autore senior dello studio, il professor Andrew Monkman del Dipartimento di Fisica dell'Università di Durham.

Nel complesso, la strategia fornisce un nuovo paradigma di progettazione molecolare per display stabili e altamente efficienti.

"I nostri risultati rivelano un territorio inesplorato per gli OLED iperfluorescenti che potrebbero espandere notevolmente la scelta dei materiali per la prossima generazione di display che utilizzeranno anche fino al 30% in meno di elettricità", ha affermato il professor Monkman.

I ricercatori intendono sviluppare ulteriormente gli OLED iperfluorescenti, con partner industriali, verso applicazioni commerciali.

Ulteriori informazioni: Requisiti chiave per la sensibilizzazione ultra efficiente negli OLED a iperfluorescenza, Nature Photonics (2024). DOI:10.1038/s41566-024-01395-1

Informazioni sul giornale: Fotonica della natura

Fornito dall'Università di Durham