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| 藍(lán)光LED：電子業(yè)的重大突破 |
| 來(lái)源：中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-10-20 10:51:14 瀏覽次數(shù)： |
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 （中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）日前，密歇根大學(xué)的研究人員將藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）的壽命延長(zhǎng)了10倍，這項(xiàng)成果可能大大延長(zhǎng)智能手機(jī)電池壽命，降低大屏幕電視能耗。
藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管是用于OLED顯示器（如智能手機(jī)屏幕和高端電視）的三種顏色之一。這項(xiàng)改進(jìn)意味著在不久的將來(lái)，藍(lán)光OLED在這些設(shè)備中的效能可以提高5%到20%甚至更多。
OLED是目前電視領(lǐng)域最新最好的技術(shù)，它的應(yīng)用使電視屏幕變得極薄甚至可彎曲，且能夠減輕移動(dòng)對(duì)象的模糊并獲得更廣闊的視角。在這些“RGB”顯示器中，每個(gè)像素包含紅、綠、藍(lán)三個(gè)模塊。通過(guò)控制三個(gè)模塊間的相對(duì)亮度，就可以得到任何想要的顏色。
并不是所有OLED效率都是相同的。磷光OLED（即PHOLED）的效率是熒光OLED的四倍。紅色和綠色PHOLED已經(jīng)應(yīng)用于新型電視領(lǐng)域及三星、LG等智能手機(jī)屏幕的生產(chǎn)。但是藍(lán)色二極管只有熒光OLED。
斯蒂芬•福勒斯特教授說(shuō)：“得到藍(lán)色磷光像素是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)，但是他們很快就取得了成功。”在1998年，他和他的同事們發(fā)明了第一個(gè)PHOLED。2001年，他們又得到了藍(lán)光PHOLED。
根據(jù)其最新成果，福勒斯特和他的團(tuán)隊(duì)希望做出一些改變。高效能的藍(lán)光將大大降低大屏幕電視的能耗，延長(zhǎng)智能手機(jī)電池的壽命。
這項(xiàng)突破性的改進(jìn)還能夠防止隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)藍(lán)色相對(duì)于紅色和綠色變暗的缺陷。
福勒斯特解釋說(shuō)：“在顯示器中，這對(duì)你的眼睛來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。”
2008年，通過(guò)與通用顯示器公司研究人員的合作，福勒斯特的團(tuán)隊(duì)解釋了為什么PHOLED的壽命是短暫的。他們指出，藍(lán)光的產(chǎn)生需要很高的能量，當(dāng)其升高到顯示器或照明設(shè)備所需亮度時(shí)，就會(huì)對(duì)二極管造成更大的傷害。
這是因?yàn)樗{(lán)光PHOLED中相鄰粒子的能量強(qiáng)度可以相互疊加，這樣，總能量就足以破壞其中一個(gè)粒子。而綠色和紅色PHOLED就沒(méi)有這種問(wèn)題，因?yàn)檫@兩種顏色的光所需的能量較低。
“早期的成果解釋了藍(lán)光POLED的壽命為什么是短暫的，但是沒(méi)有提供一個(gè)可行的策略來(lái)增加其壽命。”這個(gè)新課題的第一作者張一帆說(shuō)，“我們?cè)噲D通過(guò)這一解釋來(lái)設(shè)計(jì)一種新型的藍(lán)光PHOLED。”
對(duì)此，張一帆和課題組中的博士生Jae Sang Lee提出了解決方案，即耗散掉多余的能量，以避免壞的協(xié)同作用對(duì)二極管造成損害。
藍(lán)光PHOLED由夾在兩個(gè)導(dǎo)電層之間的發(fā)光薄膜材料構(gòu)成。這兩個(gè)導(dǎo)電層由一個(gè)電子層和一個(gè)空穴層組成，空穴層由于電子較少而帶正電荷。當(dāng)電子和空穴在發(fā)光粒子處相遇就會(huì)產(chǎn)生光。
如果發(fā)光粒子均勻分布，高能電子空穴對(duì)將會(huì)趨于向電子層附近聚集，從而導(dǎo)致有破壞性的能量轉(zhuǎn)移。而研究人員使粒子在空穴層聚集，在電子層附近分布稀疏。這將讓電子更加深入材料，從而使能量分散。
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僅僅是這種新的粒子分布形式就讓藍(lán)光PHOLED的壽命延長(zhǎng)了三倍。在此基礎(chǔ)上，該研究團(tuán)隊(duì)將他們的設(shè)計(jì)分為兩層，每層發(fā)光粒子的濃度減半。這種方法使藍(lán)光PHOLED的壽命增加了十倍。
“我們的研究項(xiàng)目是解決OLED現(xiàn)有問(wèn)題并促進(jìn)顯示器和照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展這一課題中極為關(guān)鍵的一部分。”通用顯示器公司高級(jí)副總裁兼首席技術(shù)官朱莉•布朗說(shuō)，“這對(duì)福勒斯特教授和他的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)令人激動(dòng)的結(jié)果。這項(xiàng)成果是磷光RGB商業(yè)化方案中至關(guān)重要的一步。”
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