蒙特利尔理工大学 利用可见光和红外照明拍摄的蒙特利尔理工大学校徽照片
信用:塞巴斯蒂安·科恩 你不能用肉眼看到它，但一种新的荧光有机发光二极管(OLED)可能会为使用近红外光的智能手机和电视显示器等设备的创新应用开发带来曙光
通过蒙特利尔理工大学工程师和蒙特利尔大学化学家的共同努力，这种荧光有机发光二极管的效率比同类现有有机发光二极管高300%
研究小组最近在《高级功能材料》杂志上公布了细节
与传统的发光二极管(使用完美组装的半导体晶体产生光子)不同，有机发光二极管通过使用由碳、氮和氧组成的有机分子发光
有机发光二极管技术已经在智能手机显示器和高端电视中得到应用，并且已经非常成熟
然而，尽管工业上采用了这种技术，但要推动这项技术向前发展，仍然需要克服一些重要的挑战
例如，蓝色有机电致发光器件面临稳定性问题，这导致比绿色和红色有机电致发光器件退化更快
在光谱的另一边，红外有机发光二极管往往效率很低——受激分子更喜欢通过振动失去能量，而不是发射红外波长的光子(从而产生光)
蒙特利尔理工大学工程物理系的斯特凡·凯纳·科恩教授解释说:“随着发射波长被进一步推向被认为是红外线的范围，开发高效发射器变得更加困难。”
“很少有有机材料在光谱的这个区域(红外)有效地发射
" 凯纳-科恩教授和他的团队设法找到了一种方法来减少由纯有机分子组成的红外有机发光二极管中浪费的能量
化学教授威廉·G
斯科尼(蒙特利尔大学)开发了两种新的有机化合物来制造这种新的有机发光二极管
近红外发射器的灵感来自以前用于生物医学成像的一类分子——这使得设计一种具有无与伦比特性的全有机有机发光二极管成为可能
来自“黑暗”三胞胎的光 当一个有机分子被电流激发时，它会发现自己处于两种量子状态之一:单线态或三线态
对于大多数有机分子来说，只有单线态才会产生可用的光
为了让三胞胎有效地产生光子，需要在分子结构中引入重金属原子，从而增加有机发光二极管的生产成本
工程物理学博士生和合著者亚历山大·马林吉拿着一个玻璃衬底，里面有6个大的红外有机发光二极管，每个1
每侧5毫米
信用:奥兰多·奥尔蒂斯 凯纳-科恩教授、斯肯教授和他们的团队找到了一种不依赖金属原子就能利用三重态能量的方法
他们的创新解决方案？他们设计了一种有机分子，其中单重态和三重态具有非常相似的能级，允许三重态通过一种叫做热激活延迟荧光(TDAF)的过程转化为发射性单重态
研究小组设计的有机发光二极管的发射峰值波长为840纳米，量子效率为3
8%
后者对应于在整个装置中循环的电子的百分比，这些电子然后被转换成可用的光
这是一项新的世界纪录，全有机有机电致发光器件的发射波长超过800纳米，比最好的荧光有机电致发光器件的效率高出300%以上，达到了与含铂基分子的有机电致发光器件相当的数值
生物医学应用的新可能性，面部识别 新的有机发光二极管的非凡效率使得最终考虑将红外有机发光二极管集成到现有的显示技术(如智能手机)中成为可能
“有机发光二极管的一个显著特点是能够直接在玻璃或塑料上大面积制造器件，这与传统的发光二极管形成鲜明对比
凯纳-科恩教授解释说:“这使得有机电致发光器件可以应用于发光二极管无法应用的领域。”
“有机发光二极管的最大优势之一是它们的低制造成本，”凯纳-科恩教授继续说道
“然而，大多数有机发光二极管仍然含有昂贵的金属，如铂或铱，这在成本和可持续性方面是有问题的
我们的设备使用纯有机分子
" 这位蒙特利尔理工大学的教授还指出，他的研究小组创造的红外有机发光二极管没有可见光发射，这也使得它们可以用于基于光的无线通信
凯纳-科恩教授还强调，这些打破世界纪录的有机发光二极管有可能用于生物医学应用、面部识别或夜间摄影
“苹果手机已经使用红外激光进行一些面部识别和自动对焦功能——这是红外有机发光二极管可能有用的应用类型，”肯纳-科恩教授指出
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