日本的研究人员利用一种新的发射器分子组合，展示了一种新方法的前景，这种新方法可以克服使用有机发光二极管的显示器面临的一个重大挑战：一种蓝色光源，与红色和绿色光源的优异性能相匹配。
通过拆分两个分子之间的能量转换和发射过程，研究人员实现了能够高效产生纯蓝色发射、在相对较长时间内保持亮度、并且缺少任何昂贵金属原子的装置——到目前为止，这一组特性很难同时获得。
有机电致发光二极管（简称oled）以其鲜艳的色彩和形成薄而灵活的器件的能力而备受赞誉，它使用含碳分子将电转化为光。与LCD技术不同的是，LCD技术利用液晶选择性地阻挡来自覆盖多个像素的过滤背光的发射，OLED显示器的单独的红色、绿色和蓝色发射像素可以单独打开和关闭，产生更深的黑色并降低功耗。
然而，蓝色oled在效率和稳定性方面一直是一个瓶颈。对于性能优异的红色和绿色OLED，有越来越多的选择，但发射高能蓝光的器件更具挑战性，效率、颜色纯度、成本和寿命之间几乎总是存在权衡。
虽然稳定的蓝色发射器基于一种被称为荧光的过程经常用于商业显示器，但它们的最大效率很低。所谓的磷光发射器可以达到100%的理想量子效率，但它们的工作寿命通常较短，需要昂贵的金属，如铱或铂。
作为一种替代方法，日本九州大学OPERA研究人员一直在开发基于热激活延迟荧光（通常缩写为TADF）过程发光的分子，这种分子可以在没有金属原子的情况下获得优异的效率，但通常表现出包含更大范围颜色的发射。
关西大学Takuji Hatakeyama的研究小组最近报告了一种克服纯度问题的有希望的方法，这种方法基于一种高效、纯蓝色TADF发射体的独特分子设计，但是这种分子ν-DABNA在操作下会迅速降解。
OPERA研究人员与Hatakeyama合作发现，通过将ν-DABNA与OPERA开发的另一种TADF分子结合起来，作为一种中间高速能量转换器，寿命可以大大提高，同时仍能获得窄发射。
OPERA研究人员与Hatakeyama合作发现，通过将ν-DABNA与OPERA开发的另一种TADF分子结合起来，作为一种中间高速能量转换器，寿命可以大大提高，同时仍能获得窄发射。
在OLED中，四分之三的电荷结合形成称为三重态的能态，而TADF分子可以将这些不发光的三重态转变成发光的单重态。
然而，ν-DABNA在转换高能三重态方面有点慢，而高能三重态通常在降解中起作用。为了更快地消除危险的三重态，研究加入了一种中间的TADF分子，它可以更快地将三重态转化为单重态。
虽然中间分子能很快地将三重态转变为单重态，但它具有很宽的发射光谱，能产生天蓝色的发射。尽管如此，该介体可以将其高能态的许多单态转移到ν-DABNA以获得快速而纯的蓝光发射。它能吸收的波长和钠的波长非常接近。这种独特的特性使得它能够从宽发射介质接收大部分能量，并且仍然发射出纯蓝色。
利用这种被称为超荧光的双分子方法，研究人员在高亮度下获得了比先前报道的具有类似颜色纯度的高效oled更长的工作寿命。
采用串联结构，基本上将两个设备堆叠在一起，在相同的电流下，发射基本上增加了一倍，在高亮度下，寿命几乎增加了一倍，研究人员估计，在中等强度下，设备可以保持50%的亮度超过10000小时。
论文信息：Stable pure-blue hyperfluorescence organic light-emitting diodes with high-efficiency and narrow emission, Nature Photonics，https://www.nature.com/articles/s41566-020-00745-z
