हाल ही में, जापान में Kyushu विश्वविद्यालय में कार्बनिक फोटॉनिक्स और इलेक्ट्रॉनिक अनुसंधान के लिए केंद्र में शोधकर्ताओं ने एक नया तरीका दो भागों में एक exciton की ऊर्जा बंटवारे से oleds की दक्षता में सुधार करने के लिए एक राज्य के विखंडन का उपयोग कर दिखाया, जो सीमा सकता है OLED exciton की उत्पादन क्षमता से अधिक १००% से । exciton OLED में ऊर्जा बंडल है, जो अणु पर एक सकारात्मक आरोप और एक नकारात्मक आरोप लगाया कनेक्शन द्वारा बनाई गई है । एक exciton ऊर्जा जारी करके एक फोटॉन उत्पादन कर सकते हैं ।
exciton, अर्थात्, एकल राज्य और ट्रिपल राज्य के दो रूपों हैं । Kyushu विश्वविद्यालय, जापान में कार्बनिक फोटॉनिक्स और इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए केंद्र में शोधकर्ताओं, अणुओं है कि ट्रिपल Exciton, जहां triplet Exciton की ऊर्जा आधा एक एकल राज्य Exciton की ऊर्जा है स्वीकार कर सकते है का उपयोग करें, सीमा पर काबू पाने कि प्रत्येक आरोपियों की जोड़ी केवल एक exciton फार्म कर सकते हैं । एक एकल exciton अपनी ऊर्जा का आधा पड़ोसी अणुओं को हस्तांतरण कर सकते हैं, जबकि अपनी ऊर्जा का आधा संरक्षण ।
इस एकल राज्य विखंडन प्रक्रिया एक राज्य exciton दो ट्रिपल राज्य exciton का उत्पादन करने के लिए पैदा कर सकता है, और फिर triplet-exciton अणुओं है कि ऊर्जा का उपयोग करने के पास उत्सर्जन-अवरक्त (NIR) प्रकाश के दूसरे वर्ग के लिए स्थानांतरण कर सकते हैं । प्रोफेसर हाजिमे Nakanotani ने कहा: "संक्षेप में, हम OLED में exciton के लिए परिवर्तन मशीनों के रूप में अणुओं का उपयोग करें." एक रूपांतरण दो 5 डॉलर के बिल में एक $१० बिल परिवर्तित करने के लिए इसी तरह की मशीन है कि एक महंगी उच्च ऊर्जा थरथानेवाला में धर्मांतरित दो आधे मूल्य कम ऊर्जा exciton ।
शोधकर्ताओं ने एक एकल राज्य के विखंडन प्रक्रिया के छोटे से दिखाई प्रकाश उत्सर्जन के साथ NIR उत्सर्जन की तुलना द्वारा शेष एकल राज्य exciton विभिंन चुंबकीय क्षेत्र से अवगत कराया । प्रयोगों के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने पुष्टि की कि एकल राज्य विखंडन Nir Electroluminescent के उत्सर्जन के बाद डार्क triplet राज्य हस्तांतरण से Exciton ऊर्जा में ट्रिपल राज्य द्वारा उत्पादित, १००.८% की कुल Exciton उत्पादन क्षमता.
शोधकर्ताओं का कहना है कि उनके अनुसंधान oleds की दक्षता में सुधार करने के लिए एकल राज्य विखंडन का उपयोग करने के लिए पहली बार है, हालांकि एकल राज्य विखंडन पहले कार्बनिक सौर कोशिकाओं में इस्तेमाल किया गया था । टीम ने कहा कि एकल राज्य विखंडन का उपयोग करने की समग्र दक्षता अभी भी अपेक्षाकृत कम है, के रूप में कार्बनिक उत्सर्जक के पास अवरक्त उत्सर्जन परंपरा अक्षम है । बहरहाल, इस नए दृष्टिकोण के लिए एक तरीका है दक्षता और OLED की ताकत में सुधार उत्सर्जक अणु फेरबदल के बिना प्रदान करता है ।
आगे दक्षता में सुधार करने के लिए, शोधकर्ताओं के तरीके से उत्सर्जक खुद के आणविक शरीर में सुधार करने के लिए देख रहे हैं । आगे सुधार के साथ, टीम को exciton की क्षमता १२५% है, जो शोधकर्ताओं के लिए अगले सीमा है वृद्धि की उंमीद है, के बाद से विद्युत अभियान स्वाभाविक रूप से एकल राज्य exciton और ७५% ट्रिपल राज्य exciton के 25% का उत्पादन ।
एक बार टीम इस लक्ष्य को हासिल किया, टीम के लिए अध्ययन कैसे triplet exciton एक एकल राज्य exciton में परिवर्तित करने के लिए २००% क्वांटम दक्षता प्राप्त करने के लिए शुरू किया । "के पास अवरक्त प्रकाश जीव विज्ञान, चिकित्सा अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और संचार प्रौद्योगिकियों," Chihaya Adachi, ओपेरा के निदेशक ने कहा । अब जब कि हम समझते है कि एकल राज्य विखंडन oleds में इस्तेमाल किया जा सकता है, वहां एक नया तरीका अत्यधिक कुशल के पास अवरक्त oled उत्पादन की चुनौतियों से उबरने है, और यह जल्द ही उपयोग करने के लिए व्यावहारिक हो जाएगा ।
"प्रयोगों से पता चलता है कि विद्युत उत्तेजना के तहत भी, एकल राज्य विखंडन द्वारा उत्पादित ट्रिपल राज्य exciton भी electroluminescence के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, इस प्रकार OLED की क्वांटम दक्षता में सुधार. Electroluminescence एकल राज्य विखंडन का उपयोग कर एक तरह से उच्च तीव्रता NIR प्रकाश सूत्रों का विकास, जो संवेदन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है प्रदान कर सकते हैं, ऑप्टिकल संचार, और चिकित्सा अनुप्रयोगों ।
