日本九州大学有机光子学和电子学研究中心（OPERA）的研究人员使用一种单线裂变将激子的能量分为两部分，这是一种提高OLED效率的新方法。这种方法可以使OLED激子的生产效率超过100％的极限。激子是OLED中的能量包，通过分子上正电荷和负电荷的连接形成。激子可以通过释放能量来产生光子。激子有两种形式，单重态和三重态。日本九州大学有机光子学和电子学研究中心的研究人员使用了可以接受三重态激子的分子。三重态激子的能量是单重态激子的能量的一半。克服每一对电荷，只有一个激发子的极限。单重态激子可以将一半的能量转移到相邻的分子上，同时保留一半的能量。这种单重态裂变过程可能导致一个单重态激子产生两个三重态激子，然后将三重态激子转移到第二种分子，后者可以利用能量来发射近红外（NIR）光。中野谷治夫教授说：“总之，我们将分子用作OLED中的激子转换机器。类似于将10美元的钞票转换为两个5美元的钞票的转换机，这些分子可以将昂贵的高能激子转换为两个半价低能激子。 “研究人员通过将NIR发射与设备暴露于各种磁场时剩余的单线态激子的痕量可见光发射进行比较，评估了单线态裂变过程的效率。通过实验，研究人员证实，由激子裂变产生的三重态在将激子能量从暗三重态转移到发射态后会发射NIR电致发光，总激子产生效率为100.8％。研究人员认为，尽管单重裂变先前已用于有机太阳能电池中，但他们的研究是第一个使用单重裂变提高OLED效率的研究。研究小组指出，由于传统的有机发射体近红外发射效率低下，使用单重态裂变的整体效率仍然相对较低。尽管如此，这种新方法可以提供一种无需改变发射极分子即可提高OLED效率和强度的方法。为了进一步提高效率，研究人员正在研究改善发射体分子本身的方法。通过进一步的改进，研究团队希望将激子产生效率提高到125％，这是研究人员面临的下一个限制，因为电气操作自然会产生25％的单重态激子和75％的三重态激子。孩子。一旦研究小组实现了这一目标，研究小组便开始研究如何将三重态激子转换为单重态激子，以实现200％的量子效率。 OPERA主任Chihaya Adachi表示：“近红外光在生物学，医学应用和通信技术中起着关键作用。现在我们知道单重态裂变可以用于OLED中，有一种新的方法可以克服生产高效近红外OLED的困难，并且很快将被实际应用。实验表明，即使在电激发下，由单重态裂变产生的三重态激子也可以用作电致发光，从而提高了OLED的量子效率。使用单重态裂变的电致发光可以提供一种开发高强度近红外光源的方法。该应用在传感，光通信和医疗应用领域中具有重要意义。研究进展发表在“高级材料”上。