庆熙大学信息显示系徐敏哲(Min-Chul Suh)教授领导的研究团队于10月19日宣布,他们开发出一种有机发光二极管(OLED)光提取技术,该技术在提升正面发光效率的同时,还能减少从不同角度观看时所产生的色彩偏移。
该研究由Ajay Nimbalkar博士担任第一作者,徐敏哲教授担任通讯作者,研究员金永禄(Young-Rok Kim)也参与了此项工作。研究成果已于上月28日发表在国际学术期刊《先进科学》(*Advanced Science*)上。
研究团队引入了一种“平缓内部曲率层”(Gentle Internal Curvature Layer,简称GICL)结构。这种“顺应曲率”的工艺确保了器件的每一层都能沿曲面进行沉积,从而保持了各层厚度及共振条件的一致性。此外,该结构还结合了针对共振波长进行调谐的窄带发光系统。
与平面结构相比,基于GICL的设计使电流效率提高了约25%(从302.7 cd/A提升至378.4 cd/A),功率效率也大约翻了一番。其外量子效率(EQE,即器件发射的光子数与注入电子数之比)最高达到了69.2%。
此外,在正面视角与60度偏轴视角之间测得的色彩偏移指数降低了约56%。研究团队解释称,效率的提升主要归功于光提取能力的增强,并指出从正面观看时,发光光谱几乎没有变化。
智能手机和高分辨率显示器中采用的“顶发射式”(Top-emission)OLED利用了“微腔效应”——光在顶部电极和底部电极之间反复反射,从而放大特定波长的光。这种设计虽然提升了正面亮度和色彩纯度,但由于光线向正面集中,导致视角变窄,从而在从侧面(斜向)观看时会产生色彩偏移。此外,部分光线会被“困住”——要么是在金属电极表面,要么是在有机层内部——从而无法发射出来,造成了损耗。
此前,人们曾尝试通过在器件内部引入纹理化(不平整)结构来提取这些被困住的光线。然而,如果结构轮廓过于尖锐,光线会发生散射,导致正面亮度下降。此外,在这些轮廓之上沉积薄膜层时,会导致各区域的厚度不均匀,进而破坏了共振条件。
徐敏哲表示:“这项技术有望应用于下一代有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器的开发。该类显示器具有功耗更低、且从不同角度观看时色彩失真极小等优点。”
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