首尔大学工程学院10月11日宣布，电气与计算机工程系李在相教授的研究小组通过与三星电子的联合研究，确定了有机发光二极管（OLED）性能恶化的核心机制。

该研究成果于10月10日发表在世界著名物理学期刊《Physical Review X》上。物理审查，据了解，这个过程经过了非常严格的筛选过程。尤其是，韩国研究机构在该杂志上发表工程领域的论文被认为是一项不寻常的成就。

OLED目前应用于智能手机、平板电脑、手表、电视等主要IT设备的显示屏，是一项重大国家战略技术，预计在不久的将来将进一步扩大其用途，包括虚拟现实、汽车、自由形状和可拉伸的显示器。然而，有一个关键的技术障碍阻碍了OLED的产业增长，那就是器件的发光效率和工作寿命有限，以及由此产生的烧屏现象。为了克服这个问题，首尔国立大学-三星电子SAIT研究小组成功地从理论上提出并通过实验验证了“界面激子-极化子猝灭”现象存在的可能性，这是致命降低OLED性能的关键因素。

OLED是由多层有机半导体薄膜制成的发光二极管器件，其设计使注入发光层的正电荷和负电荷形成激子（正负电荷对）。同时，发光层和相邻的电荷传输层之间存在精细的能垒，这阻碍了电荷注入发光层并成为界面处电荷积累的因素。联合研究小组从理论上提出了发光层内部激子被界面积累的电荷擦除的机制，并将这种现象命名为“界面激子-极化子擦除”。

研究小组随后设计了一个实验来独立观察该现象，并揭示了该现象的三个主要决定因素（界面势垒、激子-极化子距离和激子消光时间）。特别值得注意的发现是，“界面激子-极化子擦除”是一种普遍发生的现象，无论OLED发射光的颜色或磷光、荧光或延迟荧光等发射方法如何，并且是降低器件性能的决定性因素。通过控制这一现象，联合研究小组取得了成果，将红、绿、蓝磷光OLED的效率提高了至少50%，蓝色器件的寿命提高了70%以上。

联合研究小组的这一发现被评价为一项重要成果，颠覆了OLED产业界和学术界的普遍看法，即“激子-极化子擦除”是一种仅限于发光层内部的现象。这是因为这项研究在全球首次验证了这种现象可以发生在发光层和电荷传输层之间的“异质界面”上，并且这种效应会致命地降低OLED性能。

首尔国立大学电气与计算机工程系教授 Lee Jae-sang 表示：“界面激子-极化子消光是蓝色 OLED 商业化必须克服的现象，其效率相对较低且寿命较短。因此，这项研究有望为未来蓝色OLED研发方向做出贡献。”

与此同时，该论文的第一作者、博士研究员Kwang-mo Yang正在Lee-sang Lee教授的指导下进行后续研究，以大幅提高蓝色OLED的寿命。这项研究是在三星电子 SAIT、韩国国家研究基金会、韩国产业技术规划和评估研究所以及第四阶段 BK21 项目的支持下进行的。

来源：Wit OLED