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一个简单滤镜将蓝色OLED灯变led灯珠幕成罕见的白

统佳光电

翻译自——spectrum,XiaoZhi Lim

这类巧妙的要领可能会使电视以及智能手机屏幕使用更高效的有机发光二极管。

一个简单的滤镜可将蓝色OLED灯变成罕见的白光

在添加漫衍式Bragg[1]反射器以孕育发生白光以前(左)以及以后(右)显示的一个蓝色发光OLED,反射器将蓝色光转换成两种色温的白光。

自30年前第一个事情装配被报导出来之后,有机发光二极管(OLED)已经经取患了长足的前进。OLED因其玄色、清楚的图象再现以及节能等浩繁上风而备受赞誉,如今它在手机以及LG电视的屏幕上盘踞了主导职位地方,估计,OLED最早可能会在来岁接受iPhone屏幕。

芬兰阿尔托年夜学的博士后研究员Konstantinos Daskalakis暗示,因为OLED成真相对于较低并且轻易制造,咱们应该思量用它们来制造出用于平凡照明的白光。

引发白光是OLED的致命弱点。凡是,为了获得白光,个体的红色、绿色以及蓝色发射器会在统一时间发光,从而孕育发生白光。这使患上白色成为最耗电的颜色,据报导,这需要6倍于在google像素上孕育发生玄色所需的电量。其他孕育发生白光的要领包孕在发射层中掺杂化学物资,可是这类要领使患上制造装备越发坚苦。

在一项观点验证明验中,Daskalakis以及他的导师Paivi Torma将传统的发蓝光的OLED转换成发白色光的OLED,其要领很简朴,就是在OLED上放置一个一组高折射率以及低折射率瓜代质料而成的漫衍式Bragg反射器(DBR)。

为了制造这类装配,Daskalakis起首用尺度的真空蒸发技能制备了发出蓝光的OLED。他将六层二氧化硅以及氧化钽交变层直接笼罩在每个有机发光二极管(OLED)上,然后溅射出一种DBR。

一个简单的滤镜可将蓝色OLED灯变成罕见的白光

所谓的DRB,凡是被用作反射镜来制造器件中的光学腔。相反,Daskalakis以及Torma决议哄骗所谓的在DBR内共振的Bragg光纤模式,使用DBR作为转换器。Bragg光纤模式可以经由过程转变DBR层厚度来举行调谐。Daskalakis先容,这些模式发生在红、绿以及蓝波段中,当OLED的蓝光经由过程DBR时,一些高能量的蓝色光子会转换成低能量的红色以及绿色光子,以后,红色、绿色以及蓝色光子的混淆物从装备中孕育发生白光。

经由过程这类要领,可以经由过程转变DBR仓库的布局来调解光的色温。在一个器件中,二氧化硅层厚度43纳米,氧化钽层厚41纳米。该装备孕育发生了一种温度在6007k的较暖的白色日光;另外一个装备有53纳米厚的二氧化硅层以及42纳米厚的氧化钽层,孕育发生了温度4450 K的冷白光。

同时,经由过程将反射器运用于差别类型的OLED上,可以别离优化器件的量子效率。与平凡的蓝色OLED比拟,颠末转换的白色OLED的量子效率提高了20%。并且,颠末改造的白色OLED在两个月后也能继承事情,而平凡的蓝色OLED在第二天就住手了事情。

Torma但愿这项事情能激励其他研究职员为DBR寻觅更多的用途。“他们有点被轻忽了,”“尤为是Bragg模式,人们凡是以为拥有很是窄的模式会更好,但咱们发明,这些要领现实上很是合适咱们的目的。”

这两家公司已经经申请了专利,并正在起劲进一步表征以及优化该装备的设计,使这项技能在照明以及消费电子范畴的潜在运用上年夜显身手。

大要总结了一下OLED的优错误谬误:

长处

一、厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,而且重量也更轻;

二、固态机构,没有液体物资,是以抗震机能更好,不怕摔;

三、险些没有可视角度的问题,纵然在很年夜的视角下不雅看,画面仍旧不掉真;

四、相应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对于不会有拖影的征象;

五、低温特征好,在零下40度时仍能正常显示,而LCDled灯珠大瓦数则没法做到;

六、制造工艺简朴,成本更低;

七、发光效率更高,能耗比LCD要低;

八、可以或许在差别材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示器。

错误谬误

一、寿命凡是只有5000小时,要低于LCD至少1万小时的寿命;

二、不克不及实现年夜尺寸屏幕的量产,是以今朝只合用于便携类的数码类产物;

三、存在色采纯度不敷的问题,不易显示出艳丽、浓烈的色采。


电视技能革命之路 OLED代替LCD?

OLED的特征是自觉光,无需违光撑持,而且对于比度高、亮度匀称、色域以及视角广。

其次OLED电压需求低,有反映快、厚度薄、布局简朴、效率高、重量轻等特色。可以不像LCD固定在玻璃面板中,理论上来说,只要用可以弯曲的基板质料,如装在塑料或者金属箔片等柔性质料上,OLED屏幕的出现形态便可转变。

只要用可以弯曲的基板质料,OLED屏幕的出现形态便可转变。

一个简单的滤镜可将蓝色OLED灯变成罕见的白光

OLED为什么短寿?

由于OLED需要R、G、B三种质料受电流刺激来自动发光,而三种质料的老化水平差别,用了一段时间后,衰减快的质料亮度降落也快,屏幕便会孕育发生偏色。

缘故原由是技能上还没法解决B质料(甚至是R质料)的以及寿命以及不变性的问题,以是“取巧”的借用轻易获取的G质料(由于它最靠得住、最耐用)以及R、B质料举行2:1来混淆使用,G像素作为主像素,用更年夜的电流驱动,孕育发生更高的亮度;将R、B像素相对于削减,可以间接把R、B质料的寿命以及不变性的问题逃避。

而且OLED的R、G、B三种质料的波长不尽不异,把它们一路放进面板中,假如使用不异发光层,波是非的G、B发光层,为姑息波长最长的R质料,会造成G、B发光层厚渡过年夜,致使光波中掺进无数没必要要的“杂质身分”,严峻影响光芒纯度,颜色精度难以提高。

尤为是波长最短的B质料,因为发射层太长,它所掺进的“杂质身分”也至多,致使纯度最差,严峻影响光效。

这时候B质料若要到达以及G、R质料不异亮度,必需用更年夜电流驱动,然后又会致使发烧以及功耗的迅速提高,堕入恶性轮回。这也是影响B质料寿命以及不变性的主要缘故原由之一(别的B质料自己比力难提取)。

此刻各年夜厂商的做法是将人眼最敏感的G饱以及度调高,使屏幕倾向“鲜艳”,如许可以袒护R、B纯度的问题,虽然敞亮、鲜艳,很市欢眼球,但带来的倒是色采偏移、色域低、拖影等问题(已往咱们老是奚弄三星的“绿屏”,实在其实不是三星不懂较色,而是为了延伸使用寿命采纳的折衷方案)。

如今,跟着质料的前进,这个问题已经经解决。台工研院研发“OLED外貌电浆耦合增益技能”,可以将G频谱转换为B光谱,冲破有机B质料寿命短的瓶颈。

一个简单的滤镜可将蓝色OLED灯变成罕见的白光

PCOLED以技能手腕将G频谱转换为B频谱

台工研院的解决方案是不使用任何B质料,而因此技能手腕将G频谱转换为B频谱,从而开发出OLEDled贴片与led灯珠外貌电浆耦合增益技能PCOLED 。哄骗DML布局孕育发生平面型电浆耦合效应,可以将G质料的频谱转换为B频谱,白光OLED可以哄骗G质料代替B质料,不单解决了寿命过短的问题,甚至比传统OLED延伸达20多倍。

从今朝的市场来看,咱们依然没法明确指明LCD、OLED谁更有出路。LCD经由过程HDR、量子点等技能,得到了长足的前进,尤为是纳米质料作为违光源的量子点技能,使LCD的效果可以靠近、甚至逾越OLED,而成本较低,寿命却更久。

OLED拥有LG以及一众国产厂商的撑持,综合体验照旧是如今最精彩的。同时跟着技能的不停成熟,尺寸、分辩率以及寿命都有所晋升,独一的问题即是成本,还需要更多时间来被消费市场合接管。

可以必定的是,LCD以及OLED屏幕在很永劫间内还会共存于市场中,也各具上风,猛烈的竞争有望让消费者以更低的价格得到更好的显示效果,对于于电视、电脑、显示器等范畴的影响都是踊跃的。

LCD、OLED的竞争以及CRT时代,平凡显像管以及特丽珑、钻石珑的竞争一模一样。平凡显像管的效果一般,但有价格上风;而索尼的特丽珑、三菱的钻石珑因为使用单枪三束、三枪三束的技能,效果很是精彩,远超平凡显像管,但价格也要贵出数倍。

但在CRT时代中,纵然特丽珑、钻石珑的画质上风处在绝对于领先的位置,却并无代替平凡显像管。特丽珑、钻石珑盘踞高端市场,平凡显像管盘踞低端市场,它们互有上风,这类上风的独一性也使患上市场处于并存的态势。

从如今OLED技能来讲,虽然最难霸占的寿命瓶颈已经经解决,但只要OLED成本没法降到LCD程度,二者持久并存则是常态,LCD以及OLED的竞争也会是昔时平凡显像管以及特丽珑、钻石珑一模一样。


[1]  Bragg光纤是1978年由Yeh等人提出的一种非凡布局的光纤,其包层由沿径向周期漫衍的介质层构成。跟着光子晶体的提出以及广泛研究,Bragg光纤这类一维的光子晶体光纤,因为具有诸多怪异的传输特征,再度引起人们的存眷。


标签:LED半导体照明DBR

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