這種巧妙的方法可能會使電視和智能手機(jī)屏幕使用ggx的有機(jī)發(fā)光二極管。
在添加分布式Bragg反射器以產(chǎn)生白光之前(左)和之后(右)顯示的一個(gè)藍(lán)色發(fā)光OLED,反射器將藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成兩種色溫的白光。
自30年前{dy}個(gè)工作裝置被報(bào)道出來以后,有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。OLED因其黑色、清晰的圖像再現(xiàn)和節(jié)能等眾多優(yōu)勢而備受贊譽(yù),如今它在手機(jī)和LG電視的屏幕上占據(jù)了主導(dǎo)地位,預(yù)計(jì),OLED最早可能會在明年接管iPhone屏幕。
芬蘭阿爾托大學(xué)的博士后研究員Konstantinos Daskalakis表示,由于OLED成本相對較低而且容易制造,我們應(yīng)該考慮用它們來制造出用于普通照明的白光。
激發(fā)白光是OLED的致命弱點(diǎn)。通常,為了得到白光,個(gè)別的紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射器會在同一時(shí)間發(fā)光,從而產(chǎn)生白光。這使得白色成為最耗電的顏色,據(jù)報(bào)道,這需要6倍于在谷歌像素上產(chǎn)生黑色所需的電量。其他產(chǎn)生白光的方法包括在發(fā)射層中摻雜化學(xué)物質(zhì),但是這種方法使得制造設(shè)備更加困難。
在一項(xiàng)概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,Daskalakis和他的導(dǎo)師Paivi Torma將傳統(tǒng)的發(fā)藍(lán)光的OLED轉(zhuǎn)換成發(fā)白色光的OLED,其方法很簡單,就是在OLED上放置一個(gè)一組高折射率和低折射率交替材料而成的分布式Bragg反射器(DBR)。
為了制造這種裝置,Daskalakis首先用標(biāo)準(zhǔn)的真空蒸發(fā)技術(shù)制備了發(fā)出藍(lán)光的OLED。他將六層二氧化硅和氧化鉭交變層直接覆蓋在每一個(gè)有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)上,然后濺射出一種DBR。
所謂的DRB,通常被用作反射鏡來制造器件中的光學(xué)腔。相反,Daskalakis和Torma決定利用所謂的在DBR內(nèi)共振的Bragg光纖模式,使用DBR作為轉(zhuǎn)換器。Bragg光纖模式可以通過改變DBR層厚度來進(jìn)行調(diào)諧。Daskalakis介紹,這些模式發(fā)生在紅、綠和藍(lán)波段中,當(dāng)OLED的藍(lán)光通過DBR時(shí),一些高能量的藍(lán)色光子會轉(zhuǎn)換成低能量的紅色和綠色光子,之后,紅色、綠色和藍(lán)色光子的混合物從設(shè)備中產(chǎn)生白光。
通過這種方法,可以通過改變DBR堆棧的結(jié)構(gòu)來調(diào)整光的色溫。在一個(gè)器件中,二氧化硅層厚度43納米,氧化鉭層厚41納米。該設(shè)備產(chǎn)生了一種溫度在6007k的較暖的白色日光;另一個(gè)設(shè)備有53納米厚的二氧化硅層和42納米厚的氧化鉭層,產(chǎn)生了溫度4450 K的冷白光。
同時(shí),通過將反射器應(yīng)用于不同類型的OLED上,可以分別優(yōu)化器件的量子效率。與普通的藍(lán)色OLED相比,經(jīng)過轉(zhuǎn)換的白色OLED的量子效率提高了20%。而且,經(jīng)過改造的白色OLED在兩個(gè)月后也能繼續(xù)工作,而普通的藍(lán)色OLED在第二天就停止了工作。
Torma希望這項(xiàng)工作能激勵其他研究人員為DBR尋找更多的用途。“他們有點(diǎn)被忽視了,”“尤其是Bragg模式,人們通常認(rèn)為擁有非常窄的模式會更好,但我們發(fā)現(xiàn),這些方法實(shí)際上非常適合我們的目的。”
這兩家公司已經(jīng)申請了專利,并正在努力進(jìn)一步表征和優(yōu)化該設(shè)備的設(shè)計(jì),使這項(xiàng)技術(shù)在照明和消費(fèi)電子領(lǐng)域的潛在應(yīng)用上大顯身手。
大體總結(jié)了一下OLED的優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn)
1、厚度可以小于1毫米,僅為LCD屏幕的1/3,并且重量也更輕;
2、固態(tài)機(jī)構(gòu),沒有液體物質(zhì),因此抗震性能更好,不怕摔;
3、幾乎沒有可視角度的問題,即使在很大的視角下觀看,畫面仍然不失真;
4、響應(yīng)時(shí)間是LCD的千分之一,顯示運(yùn)動畫面{jd1}不會有拖影的現(xiàn)象;
5、低溫特性好,在零下40度時(shí)仍能正常顯示,而LCD則無法做到;
6、制造工藝簡單,成本更低;
7、發(fā)光效率更高,能耗比LCD要低;
8、能夠在不同材質(zhì)的基板上制造,可以做成能彎曲的柔軟顯示器。
缺點(diǎn)
1、壽命通常只有5000小時(shí),要低于LCD至少1萬小時(shí)的壽命;
2、不能實(shí)現(xiàn)大尺寸屏幕的量產(chǎn),因此目前只適用于便攜類的數(shù)碼類產(chǎn)品;
3、存在色彩純度不夠的問題,不容易顯示出鮮艷、濃郁的色彩。