這種巧妙的方法可能會使電視和智能手機屏幕使用ggx的有機發光二極管。
在添加分布式Bragg反射器以產生白光之前(左)和之后(右)顯示的一個藍色發光OLED,反射器將藍色光轉換成兩種色溫的白光。
自30年前{dy}個工作裝置被報道出來以后,有機發光二極管(OLED)已經取得了長足的進步。OLED因其黑色、清晰的圖像再現和節能等眾多優勢而備受贊譽,如今它在手機和LG電視的屏幕上占據了主導地位,預計,OLED最早可能會在明年接管iPhone屏幕。
芬蘭阿爾托大學的博士后研究員Konstantinos Daskalakis表示,由于OLED成本相對較低而且容易制造,我們應該考慮用它們來制造出用于普通照明的白光。
激發白光是OLED的致命弱點。通常,為了得到白光,個別的紅色、綠色和藍色發射器會在同一時間發光,從而產生白光。這使得白色成為最耗電的顏色,據報道,這需要6倍于在谷歌像素上產生黑色所需的電量。其他產生白光的方法包括在發射層中摻雜化學物質,但是這種方法使得制造設備更加困難。
在一項概念驗證實驗中,Daskalakis和他的導師Paivi Torma將傳統的發藍光的OLED轉換成發白色光的OLED,其方法很簡單,就是在OLED上放置一個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首先用標準的真空蒸發技術制備了發出藍光的OLED。他將六層二氧化硅和氧化鉭交變層直接覆蓋在每一個有機發光二極管(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腔。相反,Daskalakis和Torma決定利用所謂的在DBR內共振的Bragg光纖模式,使用DBR作為轉換器。Bragg光纖模式可以通過改變DBR層厚度來進行調諧。Daskalakis介紹,這些模式發生在紅、綠和藍波段中,當OLED的藍光通過DBR時,一些高能量的藍色光子會轉換成低能量的紅色和綠色光子,之后,紅色、綠色和藍色光子的混合物從設備中產生白光。
通過這種方法,可以通過改變DBR堆棧的結構來調整光的色溫。在一個器件中,二氧化硅層厚度43納米,氧化鉭層厚41納米。該設備產生了一種溫度在6007k的較暖的白色日光;另一個設備有53納米厚的二氧化硅層和42納米厚的氧化鉭層,產生了溫度4450 K的冷白光。
同時,通過將反射器應用于不同類型的OLED上,可以分別優化器件的量子效率。與普通的藍色OLED相比,經過轉換的白色OLED的量子效率提高了20%。而且,經過改造的白色OLED在兩個月后也能繼續工作,而普通的藍色OLED在第二天就停止了工作。
Torma希望這項工作能激勵其他研究人員為DBR尋找更多的用途。“他們有點被忽視了,”“尤其是Bragg模式,人們通常認為擁有非常窄的模式會更好,但我們發現,這些方法實際上非常適合我們的目的。”
這兩家公司已經申請了專利,并正在努力進一步表征和優化該設備的設計,使這項技術在照明和消費電子領域的潛在應用上大顯身手。
大體總結了一下OLED的優缺點:
優點
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、固態機構,沒有液體物質,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、響應時間是LCD的千分之一,顯示運動畫面{jd1}不會有拖影的現象;
5、低溫特性好,在零下40度時仍能正常顯示,而LCD則無法做到;
6、制造工藝簡單,成本更低;
7、發光效率更高,能耗比LCD要低;
8、能夠在不同材質的基板上制造,可以做成能彎曲的柔軟顯示器。
缺點
1、壽命通常只有5000小時,要低于LCD至少1萬小時的壽命;
2、不能實現大尺寸屏幕的量產,因此目前只適用于便攜類的數碼類產品;
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。