10月27日消息，近日，《科學(xué)》雜志上刊登了斯坦福大學(xué)研究者與三星公司的一項(xiàng)研究成果，該項(xiàng)目利用看似不相關(guān)的超薄太陽能電池板電極設(shè)計技術(shù)，開發(fā)了一種新的OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)顯示器。

　　據(jù)稱，這一OLED顯示屏具有創(chuàng)紀(jì)錄的像素密度，能用于每英寸分辨率高達(dá)10000像素的電視、智能手機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。同時，新的OLED屏幕還將更加明亮、色彩更還原，而且生產(chǎn)難度和成本也會更低。

　　這項(xiàng)研究的目的是提供一種替代目前市場常見的兩種 OLED 顯示器路線，有望推進(jìn)整個顯示屏產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代。

　　一、創(chuàng)新“光學(xué)元面”，讓光像聲樂共振一樣調(diào)和

　　太陽能電池板和這款 OLED 背后的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)，是一個“光學(xué)元面”(optical metasurface)。這是一個金屬反射層，帶有納米級褶皺。

　　這一光學(xué)元面可以操縱光的反射形態(tài)，從而允許不同的有色光在像素中共振。這些共振是促進(jìn)提取所需OLED光的關(guān)鍵。據(jù)稱，這類似于樂器利用聲學(xué)共振產(chǎn)生優(yōu)美且容易聽見的音調(diào)。

　　而斯坦福和三星團(tuán)隊(duì)新研發(fā)的這款OLED有望彌補(bǔ)這兩大技術(shù)的短板，實(shí)現(xiàn)降本增效。

　　目前，市面上常見的一種OLED技術(shù)路徑被稱為“RGB LED”。它具有單獨(dú)的子像素，每個子像素只包含發(fā)射器的一種顏色。這種OLED是透過像超精細(xì)的篩子一樣的金屬網(wǎng)，向每層材料上噴涂色彩，從而控制像素。然而，這類產(chǎn)品只能小規(guī)模生產(chǎn)，常被用于智能手機(jī)。

　　另一種則是“白光OLED”，像電視這類大型設(shè)備一般用的是白光OLED。每個子像素都包含三種發(fā)射器組成的堆棧，然后依靠過濾器減少光的總輸出。這類OLED的工藝會更簡單，但是會更加費(fèi)電。

　　二、比兩種常見OLED成像更清晰明亮，更易生產(chǎn)

　　打個比方，紅光發(fā)射器比藍(lán)光發(fā)射器具有更長的光波波長，在傳統(tǒng)的RGB-OLED中，它們會轉(zhuǎn)換成高度不同的子像素。為了保證整個屏幕是平滑的，填充在發(fā)射器上方的材料必須也采取不同厚度。

　　相比之下，在新的OLED中，光學(xué)元面上的褶皺能使得每個像素具有相同的高度，從而就不需要發(fā)射器上方當(dāng)?shù)牟牧献龅酶叩筒黄剑瑥亩�大大降低工藝�?fù)雜度。

　　在實(shí)驗(yàn)室測試中，這一理念被成功驗(yàn)證。與白光OLED相比，這種OLED的像素色彩純度更高，發(fā)光效率也提高了兩倍。

　　▲光學(xué)元面OLED EL表征

　　三、太陽能電池與LED跨界碰撞出火花

　　這一進(jìn)展是基于斯坦福大學(xué)材料科學(xué)家馬克 · 布隆格斯馬(Mark Brongersma)和三星高級技術(shù)研究所(SAIT)合作進(jìn)行的研究。

　　2016年至2018年期間，SAIT 科學(xué)家 Won-Jae Joo 訪問斯坦福大學(xué)時，他一直想著OLED顯示器的研發(fā)。當(dāng) Joo 聽取了斯坦福大學(xué)研究生 Majid Esfandyarpour關(guān)于超薄太陽能電池技術(shù)的報告，他意識到這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅限于可再生能源。

　　“就像一顆隱藏的寶石”!這篇《Science》主要作者 Joo 感到非常興奮。

　　目前，三星正在研究將這一成果用到全尺寸的顯示屏中，布隆格斯瑪正急切地等待結(jié)果，希望成為第一批看到這種 Meta-OLED 顯示器投入使用的人。

　　結(jié)語：創(chuàng)新OLED技術(shù)路徑，降本增效

　　三星和斯坦福聯(lián)合研究的OLED屏幕如果能快速進(jìn)入市場，有望帶動智能手機(jī)、超高清平板電視、智慧屏等多種智能終端行業(yè)降本增效。技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的路途上，研發(fā)者往往能從不同的技術(shù)路徑的交叉路口發(fā)現(xiàn)新的靈感，這也是科技的魅力。

　　文章來源：Techxplore