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新一代OLED来了,三星新技术登《科学》,采用太阳能电池板技术
2020-10-27 15:53
看点:这项研究的目的是提供一种替代目前市场常见的两种 OLED 显示器路线,有望变革整个显示屏产业。
智东西10月27日消息,近日,《科学》杂志上刊登了斯坦福大学研究者与三星公司的一项研究成果,该项目利用看似不相关的超薄太阳能电池板电极设计技术,开发了一种新的OLED(有机发光二极管)显示器。
据称,这一OLED显示屏具有创纪录的像素密度,能用于每英寸分辨率高达10000像素的电视、智能手机、虚拟现实设备。同时,新的OLED屏幕还将更加明亮、色彩更还原,而且生产难度和成本也会更低。
这项研究的目的是提供一种替代目前市场常见的两种 OLED 显示器路线,有望推进整个显示屏产业更新换代。
创新“光学元面”,让光像声乐共振一样调和
太阳能电池板和这款 OLED 背后的关键创新点,是一个“光学元面”(optical metasurface)。这是一个金属反射层,带有纳米级褶皱。
这一光学元面可以操纵光的反射形态,从而允许不同的有色光在像素中共振。这些共振是促进提取所需OLED光的关键。据称,这类似于乐器利用声学共振产生优美且容易听见的音调。
而斯坦福和三星团队新研发的这款OLED有望弥补这两大技术的短板,实现降本增效。
目前,市面上常见的一种OLED技术路径被称为“RGB LED”。它具有单独的子像素,每个子像素只包含发射器的一种颜色。这种OLED是透过像超精细的筛子一样的金属网,向每层材料上喷涂色彩,从而控制像素。然而,这类产品只能小规模生产,常被用于智能手机。
另一种则是“白光OLED”,像电视这类大型设备一般用的是白光OLED。每个子像素都包含三种发射器组成的堆栈,然后依靠过滤器减少光的总输出。这类OLED的工艺会更简单,但是会更加费电。
比两种常见OLED成像更清晰明亮,更易生产
打个比方,红光发射器比蓝光发射器具有更长的光波波长,在传统的RGB-OLED中,它们会转换成高度不同的子像素。为了保证整个屏幕是平滑的,填充在发射器上方的材料必须也采取不同厚度。
相比之下,在新的OLED中,光学元面上的褶皱能使得每个像素具有相同的高度,从而就不需要发射器上方的材料做得高低不平,从而大大降低工艺复杂度。
在实验室测试中,这一理念被成功验证。与白光OLED相比,这种OLED的像素色彩纯度更高,发光效率也提高了两倍。
▲光学元面OLED EL表征
太阳能电池与LED跨界碰撞出火花
这一进展是基于斯坦福大学材料科学家马克 · 布隆格斯马(Mark Brongersma)和三星高级技术研究所(SAIT)合作进行的研究。
2016年至2018年期间,SAIT 科学家 Won-Jae Joo 访问斯坦福大学时,他一直想着OLED显示器的研发。当 Joo 听取了斯坦福大学研究生 Majid Esfandyarpour关于超薄太阳能电池技术的报告,他意识到这项技术的应用不仅限于可再生能源。
“就像一颗隐藏的宝石”!这篇《Science》主要作者 Joo 感到非常兴奋。
目前,三星正在研究将这一成果用到全尺寸的显示屏中,布隆格斯玛正急切地等待结果,希望成为第一批看到这种 Meta-OLED 显示器投入使用的人。
结语:创新OLED技术路径,降本增效
三星和斯坦福联合研究的OLED屏幕如果能快速进入市场,有望带动智能手机、超高清平板电视、智慧屏等多种智能终端行业降本增效。技术产业化的路途上,研发者往往能从不同的技术路径的交叉路口发现新的灵感,这也是科技的魅力。
文章来源:Techxplore
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