通过扩展超薄太阳能电池板电极的现有设计,韩国斯坦福大学的研究人员和合作者开发了一种新型的OLED架构-有机发光二极管显示器,该显示器可以使电视,智能手机和最高分辨率的10,000像素(PPI) ) 以英寸来算。 (当前,新智能手机的分辨率约为400至500 PPI。)这种高像素密度的显示器将能够提供逼真的细节的惊人图像。对于设计成距我们的脸部只有几厘米远的头戴式显示器,这尤其重要。这项进步是基于斯坦福大学材料科学家Mark Brongersma与三星技术学院(SAIT)合作进行的研究。 Brongersma之所以最初采用这种研究方法,是因为他想创建一种超薄的太阳能电池板设计。该论文于10月22日发表在《科学》杂志上。材料科学与工程学教授Brongersma说:“我们利用了这样一个事实,在纳米级,光可以是水在物体周围流动。”纳米级光子学领域继续带来新的惊喜,现在我们开始影响实际技术。我们的设计在太阳能电池上确实表现良好,现在我们有机会影响下一代显示器。”除了具有记录的像素密度以外,还可以使用新的“超光子”显示器。 OLED显示器将比当前版本更亮,具有更好的色彩准确性,并且生产起来更容易且更具成本效益。 OLED的核心是有机发光材料。这些电极夹在高反射和半透明电极之间,以将电流注入器件。当电流流过OLED时,发射器会发出红色,绿色或蓝色的光。 OLED显示器中的每个像素都由产生这些原色的较小子像素组成。当分辨率足够高时,人眼会将像素视为一种颜色。 OLED是一种有吸引力的技术,因为与其他类型的显示器相比,它们更薄,更轻,更灵活,并且可以产生更明亮,更彩色的图像。这项研究旨在为当前市场上两种类型的OLED显示器提供替代方案。一种类型称为红绿蓝OLED,它具有单独的子像素,每个子像素仅包含一个颜色发射器。这些OLED的制造方法是通过细金属丝网喷涂材料的每一层,以控制每个像素的组成。但是,它只能像智能手机上使用的那样小规模生产。电视等较大的设备使用白色OLED显示器。这些子像素中的每一个都包含所有三个发射器的堆栈,然后依靠滤镜确定最终的子像素颜色,这更易于制造。由于滤光片会减少总的光输出,因此白色OLED显示器会消耗更多功率,并且很容易将图像烧入屏幕。 OLED显示器是SAIT科学家Won-JaeJoo在2016年至2018年访问斯坦福大学时的想法。在此期间,Joo聆听了斯坦福大学研究生Majid Esfandyarpour关于他正在开发的超薄太阳能电池技术的演讲。 。 Brongersma的实验室实现了除可再生能源以外的应用程序。 “ Brongersma教授的研究主题在学术上意义深远。对我来说,就像三星电子的工程师和研究人员一样,它们对我来说就像是隐藏的宝石。 Joo说,《科学》杂志的主要作者纸。演讲后,Joo向esfandyarpour提出了自己的想法,并促使斯坦福大学,SAI和汉阳大学的研究人员进行合作。 Esfandyarpour表示:“很高兴看到我们在不同环境中考虑的问题会对OLED显示器产生如此重要的影响。”基本的基本太阳能电池板和新型OLED背后的关键创新是反射金属的基础层。基础层具有纳米级(小于微米)的纹波,称为光学超表面。超表面可以操纵光的反射特性,从而使不同的颜色在像素中产生共振。这些共振是促进从OLED有效提取光的关键。 Brongersma说:“这类似于乐器如何利用共鸣产生优美且易于听见的音调。”斯坦福大学高级材料Geballe实验室的一部分Brongersma说。例如,红色发射器具有比蓝色发射器更长的光波长。在传统的RGB-OLED中,红色发射器被转换为不同高度的子像素。为了形成一个整体的平面屏幕,沉积在发射器上方的材料必须以不相等的厚度放置。相比之下,在提出的OLED中,基层波纹使每个像素具有相同的高度,这有利于简化大规模和微型化。