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OLED色彩模式在蓝色上取得突破
2024/1/5 9:34:02 材料来源：雅时
PHOLED可保持90%的蓝光强度，持续时间比其他设计长10-14倍
密歇根大学的物理学家和工程师表示，照明设备很快就能使用全套色彩的完美高效OLED，其持续时间高达数万小时。
密歇根大学团队的新型磷光OLED（通称PHOLED）可保持90%的蓝光强度，与其他发出类似深蓝光的设计相比，其持续时间要长10-14倍。
Stephen Forrest是密歇根大学电气与计算机工程系教授，也是论文“利用偏振子增强的珀塞尔效应开发稳定蓝光磷光OLED”的通讯作者，该论文刚刚发表在《自然》上。他表示：“20多年来，实现寿命较长的蓝光PHOLED一直是显示器和照明行业关注的焦点。这可能是有机电子领域面临的最重要、最紧迫的挑战。”
PHOLED的内部量子效率接近100%，意味着进入其中的所有电力都用于产生光。因此，配备PHOLED的照明设备和显示屏可释放更亮的色彩，且持续时间较长，功率和碳排放较低。
马萨诸塞大学团队开展研究之前，最好的蓝光PHOLED还不够持久，无法用于照明或显示器。如今，只有红光和绿光PHOLED足够稳定，可用于设备中，但OLED "RGB"显示器和OLED白光照明设备需要蓝色来组成三原色。红光、绿光、蓝光能以不同的相对亮度组合在一起，在显示器像素和照明面板中产生所需的任何颜色。
迄今为止，OLED显示屏的应变方法一直是使用较老的荧光OLED来产生蓝光，但该技术的内部量子效率要低得多。进入蓝色荧光OLED的电流中，仅有四分之一能产生光。
该研究的第一作者、物理学和电气与计算机工程专业博士生Haonan Zhao表示：“显示器行业的许多解决方案都是对荧光OLED的升级，荧光OLED仍然是一种替代方案。我认为，如果可以选择的话，很多公司更愿意使用蓝光PHOLED。”
要想发出蓝光，电流需激发含重金属的磷光有机分子。有时，被激发的分子在发光之前就会发生接触，形成分子对，而分子对储存的能量会全部转移到一个分子中。蓝光的能量非常高，转移的能量是单个激发分子的两倍，因此可以破坏化学键，使有机材料降解。
应对此问题的一种方法是使用能发出较宽光谱的材料，从而降低激发态的总能量。但这种材料呈现的是青色甚至绿色，而不是深蓝色。
马萨诸塞大学团队将青色材料放置于两面镜子之间，从而解决了这个问题。通过完美调节镜子之间的距离，只有最深的蓝色光波才能持续存在，并最终从镜室发射出来。
进一步调整有机发光层与相邻金属电极之间的光学特性，引入了一种新的量子力学状态，即等离子体-激发子-极化子（PEP）。这种新状态能让有机材料快速发光，从而进一步减少激发态碰撞和破坏发光材料。
该研究的合著者、物理学和电气与计算机工程专业博士生Claire Arneson表示：“之所以要在我们的器件中引入PEP，是因为电子传输材料中的激发态与光波、金属阴极中的电子振动同步。”
这项研究得到了美国能源部和Universal Display公司的资助，其中Stephen Forrest参股了该公司。马萨诸塞大学还与Universal Display公司签订了特许权使用费许可协议，并拥有该公司的财务权益。
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