新发现的机制，还可以再降低OLED显示器的能耗！来自理研所和加州大学圣地亚哥分校的科学家与国际合作伙伴合作，发现了一种方法，可以显著降低有机发光二极管(oled)所需的能量。由于oled具有灵活、轻薄、不需要背光等优点，因此作为液晶二极管的潜在替代品，oled引起了人们的关注。该小组通过开发一种控制“激子”(电子对和空穴)的新方法，取得了发表在《自然》上的进展，从本质上讲，通过设备的电流会产生这样的对。
然后这些对会转变为较低的能量水平，并在这个过程中发出可见光。通常，oled中的激子以两种模式出现，自旋相同或相反，而自旋相同的激子(技术上称为三重激子)则比自旋相同的激子常见三倍。
然而，与“三重激子”一起创建的单胞胎需要更多能量，尽管它们可以转换成三重激子，但这仍然意味着设备作为一个整体首先需要能量来创建它们。在目前研究中，研究小组找到了一种降低电压的方法，这样就只形成了三重激子。
这项工作从基础研究开始，利用扫描隧道显微镜(STM)结合光学探测系统进行精确的单分子电致发光测量，了解激子产生背后的基本物理原理。在金属支撑的超薄绝缘膜上吸附了有机半导体PTCDA (3,4,9,10 – perylenetetracarboxylicdianhydrode, PTCDA)的一个孤立分子，制备了一个模型系统。用一种特殊的技术使分子带负电荷，然后利用扫描隧道显微镜(STM)的电流诱导分子发光，并根据发射光谱监测产生了哪种类型的激子，结果表明，在低电压下，只有三重激子形成。
加州大学圣地亚哥分校的Kuniyuki Miwa和Michael Galperin的理论计算证实了实验结果，并证实了机理。进行开创性研究的理研所簇的木村健介说：我们相信，之所以能够做到这一点，是因为一种此前未知的机制，即根据电子的自旋状态，有选择地从带电分子中移除电子。RIKEN CPR表面与界面科学实验室的负责人Yousoo Kim说：发现这种新机制非常令人兴奋，相信这些发现可以成为新型低工作电压oled的一般工作原理。
博科园｜研究/来自：RIKEN
参考期刊《自然》
DOI: 10.1038/s41586-019-1284-2
