Ερευνητική εργασία στο πεδίο των διόδων εκπομπής φωτός (LEDs) δημοσιεύθηκε στο διεθνές περιοδικό Nature Communications με συμμετοχή ερευνητικής ομάδας του ΕΚΠΑ (Τμήμα Χημείας)

Οι μπλε οργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός (OLEDs) είναι πολύ σημαντικές συσκευές, με εφαρμογές στον φωτισμό, την αποθήκευση πληροφορίας, και τις οθόνες.

Οργανομεταλλικές φωσφορίζουσες ενώσεις βασισμένες σε ευγενή μέταλλα επέτρεψαν την κατασκευή μπλε OLEDs με εξωτερικές κβαντικές αποδόσεις (EQEs) άνω του 30%. Ωστόσο, το υψηλό κόστος και το περιορισμένο απόθεμα φωσφοριζόντων συμπλόκων ευγενών μετάλλων αποτέλεσαν την κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη αμιγώς οργανικών πομπών καθυστερημένου φθορισμού (TADF), βασισμένων στην αποδιέγερση απλής κατάστασης, με 100% κβαντική απόδοση. Μέσω προσεκτικού σχεδιασμού και συνδυαστικής μηχανικής τέτοιων πομπών, οι EQEs των μπλε TADF OLED βελτιώθηκαν σταδιακά από 19,5% το 2014 σε 38,4% το 2021.

Στην παρούσα εργασία, αναπτύχθηκαν συσκευές που συνδυάζουν μια διεπιφάνεια ενός χαμηλής τριπλής ενέργειας μεταφορέα οπών με υψηλή κινητικότητα (δύο νέα φθοριωμένα-θειοφαινιο-κινοξαλινικά συμπολυμερή χρησιμοποιήθηκαν για τον σκοπό αυτό), με ένα exciplex διεπαφής που συγκρατεί τα εξιτόνια στη διεπαφή υλικού εκπομπής/ μεταφορέα ηλεκρονίων (συνδυασμός του μορίου δότη-δέκτη δις(διφαινυλοφωσφινοξείδιο)διβενζοφουράνιο -DBFPO- και διφαινυλο[4-(τριφαινυλοσιλυλο)φαινυλο]φωσφινοξείδιο -TSPO1- ως δέκτη).
Με αυτόν τον τρόπο, κατασκευάστηκαν με επιτυχία μπλε TADF OLED με εξωτερική κβαντική απόδοση 41,2%. Η προσέγγισή αυτή ανοίγει τον δρόμο για περαιτέρω σημαντική πρόοδο, μέσω της διερεύνησης εναλλακτικών προσεγγίσεων μηχανικής συσκευών, αντί της μονομερούς επικέντρωσης στην απαιτητική σύνθεση οργανικών ενώσεων με πολύπλοκες αρχιτεκτονικές.

Η εν λόγω εργασία ήταν αποτέλεσμα διεθνούς διεπιστημονικής συνεργασίας ερευνητικών ομάδων από την Ελλάδα (ΕΚΠΑ, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών), τη Νότια Κορέα (POSTECH), το Ηνωμένο Βασίλειο (Imperial College London), και τη Βραζιλία (CPGEI). Η ερευνητική ομάδα του Τμήματος Χημείας του ΕΚΠΑ που συμμετέχει στην εν λόγω δημοσίευση (Μεταδιδάκτορας Δρ. Γ. Ρώτας και Αναπληρωτής Καθηγητής Γ. Χ. Βουγιουκαλάκης) συνέθεσε και χαρακτήρισε μερικά από τα οργανικά μόρια που χρησιμοποιήθηκαν στις εν λόγω μελέτες.

Περισσότερες πληροφορίες για την εργασία αυτή και άλλα ερευνητικά έργα που υλοποιούνται στην ερευνητική ομάδα του Αναπληρωτή Καθηγητή Γεωργίου Χ. Βουγιουκαλάκη, στην ιστοσελίδα: http://users.uoa.gr/~vougiouk