九州大学新模型揭示OLED激子动力学，提升效率与寿命

有机发光二极管（OLED）是一种利用有机化合物发出光的光电设备，相比传统LED，OLED具有更高的效率、更薄更柔性的材料以及更好的图像质量动态范围。为了开发更先进的OLED器件，研究人员一直在深入探讨其背后的化学和物理学原理。 最近，九州大学的研究团队开发出了一种新的分析模型，详细解析了OLED材料中激子动力学的过程。这一发现发表在《自然通讯》上，有望延长OLED的使用寿命，并加速高效材料的研发进程。 在荧光设备如OLED中，光线是由于受激发的电子，或称激子，回到基态时产生的。这些激子存在两种状态：单重态S1和三重态T1。只有当激子从单重态下降到基态时，才会产生荧光。如果能够将三重态激子转化为单重态，荧光效率将显著提高。 九州大学有机光电研究中心（OPERA）的教授Chihaya Adachi领导了这项研究。他表示：“OLED研究的一个重要突破是在热激活延迟荧光（TADF）材料的开发上。这些材料可以缩小S1和T1之间的能量差距，使三重态激子更容易转移到单重态，从而提高荧光效率。” 然而，在测试TADF材料中的这一能量差距时，传统方法有时并不可靠。通常会使用量子计算来预测这个差距，称为ΔEst，但无法精确计算所有电子的行为以确定准确的激发态配置。为此，九州大学的研究团队开发了一种新的分析模型，该模型结合了物理化学的基本理论，考虑了三重态能级之间的激子转移，以更准确地估计ΔEst值。 这种新方法不仅解决了理论与实验数据之间的差异，还使得研究人员能够更细致地描述有机分子的激发态结构，这是之前难以实现的。九州大学的研究团队期待他们的工作不仅能够推动高性能发光材料的研究和发展，还能为光化学领域的进一步突破奠定基础。 Adachi教授表示，新分析方法将在其他类型的TADF材料中得到应用，帮助阐明未来OLED研究中的激子动力学。他们还计划探索使用人工智能来准确预测新材料的特性。 业内专家认为，九州大学的这一发现为OLED技术的进一步发展提供了重要的工具。这一研究不仅有助于优化现有材料的性能，还将促进新型材料的开发，使OLED技术在未来更加高效和耐用。九州大学是一家在有机光电领域具有深厚研究基础的知名机构，其有机光电研究中心（OPERA）是全球领先的OLED研究机构之一。