Det er rapportert at forskere har oppdaget at halvledermolekyler med upparerte elektroner (kalt "frie radikaler") kan brukes til å lage meget effektive organiske lysemitterende dioder (OLEDer), ved hjelp av deres kvantemekaniske "rotasjon" egenskaper for å overvinne tradisjonelle ikke-fri radikale materialer. Effektivitetsgrenser.
Frie radikaler er ofte kjent for sine ekstremt høye kjemiske reaksjoner og deres bivirkninger, inkludert menneskers helse og ozonlaget. Nå, gjennom oppdagelsen av forskere, vil frie radikale OLEDer bli grunnlaget for neste generasjons skjerm- og belysningsteknologi.
Teamet fra Cambridge University og Jilin University beskrev "oppadgående" og "nedadgående" rotasjonsegenskapene til frie radikalet, som kalles "dobbel" elektronisk tilstand. Når disse radikale OLEDene er aktivert, genereres en dobbeltlyset tilstand med høy luminans, og et dyprødt lys med en effektivitet på nesten 100% kan sendes ut.
For tradisjonelle forbindelser (dvs. ikke-frie radikaler uten uparmade elektroner) krever kvantekraftspinnene ladinginjeksjon for å danne 25% lyse "single-state" og 75% mørke "triplet" i driften av OLED. Frie radikaler gir en god løsning på de mest grunnleggende rotasjonsproblemer som har plaget forskere siden adventen av OLEDer på 1980-tallet.
Dr. Emile Evans, sjefforfatter av teamet til Professor Richard Friend of Cavendish Laboratory, sa: "På overflaten bør frie radikaler i OLEDer ikke ha noen praktisk effekt, noe som gjør våre funn svært overraskende. De frie radikaler selv er unormalt luminescerende og opererer i OLED med uvanlige fysiske egenskaper. " Når de er separert i en vertsmatrise og opphisset av en laser, har radikaler atypisk en enkelt effektivitet nær luminescens. Denne svært luminescerende oppførselen er oversatt til lysstyrker med høy lysstyrke, men det er en annen transformasjon: i enheter hvor strømmer injiserer elektroner i de uparrede elektronenerginivåer i frie radikaler og trekker elektronene ut av de lavere energinivåene. Sammen med en annen del av molekylet, dannes en lyse dobbeltspennet tilstand.
I fremtiden kan disse høyeffektive blå og grønne bildradikaldiodene ytterligere drive materialinnovasjon. For tiden undersøker forskerne muligheten for frie radikaler utenfor belysningsapplikasjoner, og håper at frie radikaler kan bli inspirert av andre grener av organisk elektronikkforskning.
