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OLED屏幕的效率提升:通往蓝色pholed寿命的途径

宇宙知识 2025-09-08 9185

摘要:研究人员已经证明,蓝色磷光OLED可以持续长时间,只要已经在设备中的绿色磷光OLEDS铺平了,这为进一步提高OLED筛选的能源效率铺平了道路。...

密歇根大学的研究人员已经证明,蓝色磷光OLED可以持续使用,只要已经在设备中的绿色磷光OLEDS就可以持续使用,这为进一步提高OLED筛选的能源效率铺平了道路。

OLED屏幕的效率提升:通往蓝色pholed寿命的途径

彼得·A·弗兰肯(Peter A.自然光子学。

“我不能说这个问题已经完全解决了 - 当然,直到进入您的显示器才能解决 - 但是我认为我们已经展示了已经逃避社区已有二十年的真实解决方案的道路。”

OLED屏幕是旗舰智能手机和高端电视的标准配置,随着光发射器的亮度变化而不是顶部的液晶层实现,提供了较高的对比度和能源效率。但是,并非所有OLED都同样能节能。

在当前显示器中,红色和绿色OLED通过高效的磷光途径产生光,而蓝色OLED仍然使用荧光。这意味着,尽管红色和绿色OLED具有通过设备运行的每个电子的理论最大值一个光子,但蓝色OLEDS盖子以较低的效率降低。

问题是蓝光是RGB设备必须产生的最高能量:蓝色磷光OLED(pholeds)中的分子需要比其红色和绿色对应物处理更高的能量。大多数能量叶以蓝光的形式,但是当它被困时,它可以分解产生颜色的分子。

以前,福雷斯特(Forrest)的团队发现,通过在负电极上包括有助于能量转化为蓝光的负电极上的涂层,可以更快地将能量掉出来。 Haonan Zhao,最近的博士学位物理学毕业,说这就像创建一条快车道。

“在一条没有足够的车道的道路上,急躁的驾驶员可能会互相崩溃,切断所有交通,就像两个碰到彼此的激动人物一样,造成了大量的热能,破坏了该分子,”该研究的第一作者以及新研究的作者Zhao说。 “等离子体激子极化是我们对激子快车道的光学设计。”

细节基于量子力学。当电子通过负电极进入时,它会在产生蓝光的分子之一中产生所谓的激发态。该状态是一个负电荷的电子,可跳入更高的能级,并且电子将其留下的带正电荷的“孔” - 一起产生激子。

理想情况下,电子会迅速跳回其原始状态并从蓝色光子发射,但是使用磷光路线的激子往往会徘徊。简单地进入原始状态将违反量子力学定律。然而,由于闪亮的表面支持另一个量子准粒子 - 表面等离子体,因此在电极附近的激子产生的光子更快。这些就像金属表面上电子池塘中的涟漪。

如果发光材料中的激子足够接近电极,则在转换为蓝光的情况下会有所帮助,因为它可以将其能量倒入表面等离子体上 - 这种现象称为purcell效应。之所以这样做,是因为激子的振荡有点像广播天线,该天线会在电极中的电子中产生波。但是,这并不是自动有用的,因为并非所有表面等离子体都会产生光子。为了获得光子,激子必须将自身固定在表面等离子体上,并产生等离子体激子极化。

福雷斯特(Forrest)的团队通过在闪亮的电极上添加碳基半导体薄层来鼓励这条路线,从而鼓励激发子传输其能量并以正确的方式产生共鸣。它还将效果更深地扩展到发光材料中,因此离电极进一步的激子可以受益。

该团队报告了去年的报道,此后,他们一直将这种效果与其他方法一起,最终产生的蓝色含量可以持续到绿色的绿色。这些是设计的亮点:

  • 两个发光层(一个串联OLED):这使每一层的发光负担减少了一半,从而减少了两个激子合并的几率。

  • 添加一个帮助激子在两个电极附近与表面等离子体产生共鸣的层,以便两个发射层都可以进入快车道

  • 整个结构是一个光学腔,其中蓝光在两个镜面电极之间产生共鸣。这将光子的颜色更深地推向蓝色范围。

这项研究得到了能源和环球展览系的部分支持。

克莱尔·阿森森(Claire Arneson),博士学位U-M物理学的学生也为这项研究做出了贡献。

该设备是在Lurie Nanofrication设施中建造的,并在密歇根州材料表征中心进行了研究。

该团队在U-M Innovation合作伙伴关系的协助下为该技术申请了专利,并已将其许可给Universal Display Corp. Forrest和密歇根大学对环球展示公司具有财务利益。

Forrest也是Paul G. Goebel工程学教授,也是电脑工程,材料科学和工程,物理和应用物理学的教授。

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