慶熙大學(xué)團隊開發(fā)出視野角變化對色彩影響極小的高效率伸縮性O(shè)LED

CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，根據(jù)韓媒Kyosu報道，慶熙大學(xué)信息顯示系徐敏哲教授研究團隊成功開發(fā)出一種有機發(fā)光二極管（OLED），該OLED受視野角影響色彩變化小且具有高效率結(jié)構(gòu)伸縮性。研究結(jié)果已發(fā)表在《npj Flexible Electronics》上（JCR：1.8%）。

在OLED技術(shù)中，“微腔結(jié)構(gòu)（microcavity structure）”被用于提升色彩的純度。這是一種光線在顯示器內(nèi)部經(jīng)歷多次反射的結(jié)構(gòu)，其中反射光在特定波長處產(chǎn)生強烈共振，從而能更生動地呈現(xiàn)某些顏色。因此，微腔結(jié)構(gòu)被用來提高顏色純度，并在顯示器中展現(xiàn)更多色彩。然而，這種結(jié)構(gòu)的缺陷在于，從側(cè)面觀察OLED時，由于光路長度的變化，顏色也會隨之改變。

具有結(jié)構(gòu)伸縮性的OLED元件的結(jié)構(gòu)（左上部）和實際照片（左下部），用于增強性能的光學(xué)模擬圖像（右上角），用于優(yōu)化納米波紋結(jié)構(gòu)的模擬圖像和實際表面分析圖像（右下角）

研究團隊通過引入“納米水波紋結(jié)構(gòu)（nanoway structure）”解決了這一問題。這種結(jié)構(gòu)能夠減少因OLED內(nèi)部反射路徑差異所導(dǎo)致的顏色變化，從而保持高色彩純度。這不僅使得OLED內(nèi)部產(chǎn)生的光能更好地流向外部，還能減少因觀看顯示器角度不同而產(chǎn)生的顏色變化。特別是，它能防止光線僅在某一方向上反射，從而在不同角度下保持一致的色彩和亮度。

此外，納米水波紋結(jié)構(gòu)還有效地克服了可拉伸OLED（SOLED）的缺點。現(xiàn)有的SOLED無法承受反復(fù)的拉伸，在拉伸時效率會下降。研究團隊采用了預(yù)拉伸的高彈性體膠帶和具有納米水波紋圖案的光學(xué)接著膜。這種方法確保了伸縮性，通過減少OLED元件內(nèi)消耗的光來最大限度地提高光提取效率，并設(shè)計出能承受外部變形的SOLED結(jié)構(gòu)。

通過采用上述結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了可拉伸顯示技術(shù)，顯著提高了電流效率和色彩純度。為提高SOLED性能而引入的納米水波紋結(jié)構(gòu)光學(xué)接著膜，能防止光線被困在OLED元件內(nèi)部，其性能已證實可與蒸鍍在現(xiàn)有玻璃基板上的非伸縮性O(shè)LED（non-stretchable OLED）相媲美。結(jié)果顯示，“外部量子效率”（External Quantum Efficiency,EQE）提升至39.50%，電流效率（即每單位光度所需的電流）提高至221 cd/A。同時，拉伸測試也證明了即使設(shè)備變形達100%，其性能也能保持穩(wěn)定。

徐敏哲教授表示：“SOLED有望推動從可穿戴技術(shù)到醫(yī)療設(shè)備等各個領(lǐng)域的創(chuàng)新。然而，SOLED的低效率和視角帶來的色彩變化問題一直是個巨大挑戰(zhàn)。在本次研究中，我們通過應(yīng)用納米水波紋結(jié)構(gòu)成功地解決了這些問題。利用納米水波紋結(jié)構(gòu)開發(fā)高效SOLED是一項具有巨大潛力的成就，既可用于研究，也可應(yīng)用于現(xiàn)實生活?！?/p>

此外，這項研究還可能激發(fā)納米結(jié)構(gòu)材料和后續(xù)研究的創(chuàng)新。特別是，它將對光電器件研究領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。同時，它還將加速可伸縮和可穿戴電子產(chǎn)品的開發(fā)，為技術(shù)集成開辟新的可能性。本次研究中采用的納米水波紋結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于與LED類似的其他類型的發(fā)光器件，以提高效率。研究團隊還計劃通過后續(xù)研究探索各種應(yīng)用方式。