Органічний світловипромінюючий діод з випромінюванням червоного кольору без спаду квантової ефективності із застосуванням технології «квантових ям»

У роботі описано технологію виготовлення червоних органічних світлодіодів (OLED) на основі структури квантових ям (MQW). Метою дослідження було розробити OLED із застосуванням MQW для запобігання спаду квантової ефективності приладу при високих робочих напругах, що характерно для традиційних OLED, що використовують леговані системи типу "господар-гість". Для цього було виготовлено два типи OLED: з легуючою системою «господар-гість» і структурою MQW, відповідно. У дослідженні порівнювали електричні характеристики обох приладів, приділяючи особливу увагу квантовій ефективності. Для створення нової структури був використаний вузькозонний помаранчевий органічний емітер з термічно активованим уповільненим флуоресцентним випромінюванням (TADF) 2,3,5,6-тетракіс(3,6-дифеніл-9Н-карбазол-9-іл)-1,4-бензолдикарбонітрил (4CzTPN-Ph), розміщений між двома шарами широкозонного напівпровідника mCBP, що дозволило створити квазідвовимірну гетероструктуру (2D). Завдяки впровадженню структури MQW вдалося суттєво знизити спад квантової ефективності при підвищенні напруги, що є значною перевагою в порівнянні з традиційними OLED, де такий спад часто призводить до погіршення продуктивності та зменшення терміну служби приладів. Результати дослідження показали, що OLED зі структурою квантових ям демонструє яскравість, що перевищує 600 кд/м², а також стабільну квантову ефективність протягом усього робочого діапазону напруг. На відміну від традиційних OLED, де леговані системи зазвичай стикаються з проблемою нерівномірного розподілу заряду та енергії, структура квантових ям сприяє кращому утриманню екситонів і ефективнішому їх використанню, що підвищує стабільність приладів. Крім того, використання структури MQW дозволило покращити колірні характеристики OLED, зробивши їх більш насиченими та точними, що важливо для комерційних застосувань, таких як дисплеї та системи освітлення.