千叶大学重磅突破：革新 OLED 显示技术，寿命与发光效率双提升

近日，日本千叶大学研究生院的宫前孝行教授与镝城龙也博士科研团队，成功开发出一项革命性技术 —— 可在电压驱动状态下，精准检测 OLED 等有机电致发光器件内部电位分布的全新测量方法。此项技术犹如为器件内部装上 “透视眼”，通过对不同结构器件的检测，能深入获取超薄有机层的状态信息，进而通过优化内部电位状态，显著提升器件的发光效率与使用寿命。该研究成果已于 2025 年 3 月 10 日在英国学术期刊《Journal of Materials Chemistry C》上发表，为有机电致发光器件领域的材料开发与性能优化开辟了全新路径。

研究背景：OLED 器件性能提升的核心挑战

作为主流显示技术之一，OLED 凭借其超薄特性广泛应用于高端电视、智能手机等智能终端的显示面板。这类器件通常采用包含电子和空穴传输层、阻挡层及发光层的多层结构，各功能层协同作用，旨在将电荷高效传输至发光层以实现电致发光。然而，这些功能层厚度仅数百纳米，使得器件在柔性显示领域极具优势的同时，也带来了电荷行为监测的难题。要实现器件的高功能化与节能化，关键在于确保电荷有效注入并在发光层复合，而长期以来，业界缺乏非破坏性手段来精准解析器件内部电荷的生成与传输机制，这成为制约技术突破的瓶颈。

技术创新：ESFG 光谱技术的突破性应用

研究团队通过改良传统和频振动光谱仪（SFG），创新性开发出电子和频产生光谱技术（ESFG）。该技术通过向器件照射波长可调的可见光与近红外光，结合电场诱导效应，可实时捕捉界面处的紫外可见吸收光谱，实现对复杂结构器件内部电荷移动状态的高灵敏度监测。

实验以三种不同结构的有机电致发光二极管（OLED1、OLED2、OLED3）为样本，对比发现：插入有机物 BAlq 的 OLED2 与 OLED3，其内部电位分布与未插入的 OLED1 存在显著差异。进一步研究表明，BAlq 层的引入改变了空穴传输层的电位分布，平衡了各有机层的电位，使发光界面从空穴传输层与发光层界面转移至发光层与 BAlq 层界面。这一调整不仅消除了电荷局域化现象，有效抑制了效率滚降，更使 OLED2 在高亮度区域的电流效率超越 OLED1，同时通过减少界面电荷集中，显著延长了器件寿命。

未来展望

此项研究揭示了通过材料选择调控器件内部电位平衡的机制，凸显了器件设计在性能提升中的关键作用。ESFG 技术为工程师提供了基于实际器件的性能评估工具，不仅可用于优化 OLED 的发光效率与寿命，还能深入分析器件长期驱动后的劣化原因。

从更广阔的视角看，该技术突破不限于 OLED 领域，在有机太阳能电池、柔性电子器件等领域同样具有广泛的应用前景。随着技术的进一步推广，有望推动整个有机电子行业向低功耗、长寿命、高性价比的方向迈进，为下一代显示技术与新能源器件的研发奠定坚实基础。

在显示技术革新的赛道上，华之晶也是重要参与者。华之晶获悉千叶大学在 OLED 技术上取得重大突破后，产生浓厚兴趣。华之晶是2008 年成立于东莞松山湖的高新技术企业，专注 lcd 显示屏研发、生产与销售。产品涵盖 TFT 液晶屏、OLED 屏、UART屏等，广泛用于工业、医疗、智慧家居等领域。千叶大学的成果，或为华之晶的创新发展注入新动力 。