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Jun 15, 2023

Ir hétéroleptique (III)

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 1369 (2023) Citer cet article 1371 Accès 1 Citations Détails des mesures Les diodes électroluminescentes organiques dans le proche infrarouge (OLED NIR) contenant des métaux lourds sont

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 1369 (2023) Citer cet article

1371 Accès

1 Citation

Détails des métriques

Les diodes électroluminescentes organiques dans le proche infrarouge (NIR OLED) contenant des métaux lourds sont régulièrement signalées en raison des avantages de leurs diverses applications dans les services de santé, l'authentification des voiles et les écrans de vision nocturne. Pour les applications commerciales, il est nécessaire de considérer la capacité énergétique (RC) plutôt que la puissance énergétique en raison de la consommation d'énergie. Cependant, des articles récents ne faisaient état que de simples performances de rayonnement élevé et n'examinaient pas l'appareil du point de vue du RC. Pour surmonter cet obstacle, nous avons conçu des matériaux NIR hétéroleptiques à base d'Ir (III) avec deux types de ligands auxiliaires. Les émetteurs proposés atteignent un rapport dipolaire horizontal hautement orienté (Ir(mCPDTiq)2tmd, complexe 1 : 80 %, Ir(mCPDTiq)2acac, complexe 2 : 81 %) avec une durée de vie radiative courte (1 : 386 ns, 2 : 323 ns ). L'appareil affiche également une tension d'activation (Von) extrêmement faible de 2,2 V et un RC élevé de 720 mW/sr/m2/V. Les résultats sur le Von et le RC de l'appareil démontrent des performances exceptionnelles parmi les OLED NIR basées sur Ir (III) avec un pic d'émission similaire.

Les OLED ont été établies avec succès et sont largement utilisées comme source de lumière importante sur les marchés conventionnels de l'affichage et de l'éclairage1. En particulier, les OLED ouvrent la voie à un nouveau marché au-delà de la plage spectrale visible. Récemment, les OLED NIR présentent un grand intérêt non seulement dans le domaine des systèmes de santé portables tels que la photobiomodulation (PBM)2,3,4,5,6 et les thérapies photodynamiques (PDT)7, mais également pour les écrans de vision nocturne et le traitement du signal optique. . En particulier, des études de photothérapie utilisant l’OLED ont été régulièrement publiées au cours de la dernière décennie. On sait que l’effet de la photothérapie est maximisé dans la longueur d’onde rouge ou NIR, où l’absorption de la cytochrome c oxydase (CCO), un photorécepteur, se produit bien8. Récemment, il a été rapporté qu'il existe un effet de cicatrisation des plaies non seulement dans la région rouge, mais également en utilisant le NIR OLED2. De plus, une technique de luminothérapie de faible niveau (LLLT), qui guérit en utilisant une énergie inférieure à celle de la PDT, est utilisée dans la PBM telle que la cicatrisation des plaies. En conséquence, l'appareil a été piloté dans une zone à basse tension (6 V ou moins) pour la photothérapie, et une tension plus faible est requise grâce à l'intégration, comme une batterie, pour développer de véritables produits commerciaux. Par conséquent, il est plus important que toute autre chose de réaliser les OLED NIR d’un point de vue RC. Bien que de nouveaux émetteurs NIR soient continuellement conçus pour la mise en œuvre des OLED NIR, les performances des OLED NIR sont encore loin derrière les appareils dans le domaine visible en raison de la loi sur l'écart énergétique9,10. De nombreuses études ont été réalisées pour surmonter le goulot d'étranglement des performances intrinsèques des OLED NIR, telles que l'utilisation de la fluorescence retardée activée thermiquement (TADF)11,12,13,14,15 ou l'utilisation de métaux lourds de transition tels que le Pt(II)16,17. ,18,19,20, Os(II)21,22,23 et Ir(III)24,25,26,27,28,29,30 pour obtenir une efficacité élevée. La méthode utilisant TADF peut transférer l'exciton triplet non radiatif vers l'espace singulet et obtenir 100 % d'efficacité quantique interne (IQE). De plus, les complexes Pt(II) et Os(II) sont extrêmement coûteux à utiliser par rapport au complexe Ir(III). Traditionnellement, de nombreuses OLED NIR à base de métaux de transition ont été simplement signalées en termes de rayonnement élevé16. Cependant, la tension à la radiance maximale est si élevée qu'il existe de nombreuses restrictions quant à son application aux industries réelles du point de vue de la consommation d'énergie. Récemment, il a été rapporté qu'une unité cyclopentadithiophène (CPDT) présente de nombreux avantages, tels qu'un transfert de charge efficace, une densité électronique élevée et une forte capacité de donneur d'électrons en raison d'une structure à haute planéité dans laquelle le bithiophène est fusionné . Par conséquent, il a été adopté comme unité dans les couches photoactives et les couches de transport de trous de matériaux électroniques tels que les cellules solaires organiques et les cellules solaires à points quantiques en raison de ses propriétés optimales.