美OLED企業(yè)及猶他大學多角度推進OLED研究
Novaled和Colnatec嘗試在卷對卷式O生產(chǎn)線上通過新型傳感技術來控制薄膜厚度,而猶他大學的研究人員卻研制成功了一種能夠塑料聚合物,使O能夠發(fā)出真正的白光。
盡管O的成本高于LED,并且其發(fā)光效率也比LED更低,研究人員和商業(yè)公司卻因其固有的漫反射、表面發(fā)光的特性而仍在努力將OLED技術用于固態(tài)照明(SSL)應用當中。OLED制造商Novaled嘗試通過采用Colnatec研制的溫度控制來精確控制薄膜厚度,從而降低生產(chǎn)成本。與此同時,猶他大學的研究人員已通過一種聚合物產(chǎn)生了真正的白光,這一成果可能會在兩年內實現(xiàn)價格更低的白光OLED。
連續(xù)運行式OLED生產(chǎn)線
確保OLED生產(chǎn)成本降低的一個途徑是采用卷對卷式或連續(xù)運行式生產(chǎn)線。目前,大部分用于固態(tài)照明應用的OLED都是一次只能生產(chǎn)一塊。一套連續(xù)的系統(tǒng)沉積薄膜,供應軋輥運送由有機材料制成的連續(xù)的柔性基底薄片,在通過生產(chǎn)線后,被卷取輥捕獲。
連續(xù)生產(chǎn)工藝所面對的挑戰(zhàn)之一是精確控制沉積層,其厚度可能只能用納米度量。精確測量還依賴于用于測量的及基底材料的溫度。
Colnatec開發(fā)了一項新技術,可以將精確加熱到指定的溫度,以實現(xiàn)減輕生產(chǎn)線上的壓力并且松弛薄膜。兩家合伙公司目前正在對加熱后的石英晶體微天平(QCM)傳感系統(tǒng)進行測試,Colnatec將這一系統(tǒng)命名為Tempe。
“我們的薄膜厚度Tempe用于穩(wěn)定OLED器件性能,增強其材料特性表達能力及自我再生性能,”Colnatec的首席技術官兼創(chuàng)始人之一斯科特·格雷姆肖說,“同時,Tempe還有可能延長運行時間、縮減故障時間以及大幅度降低總成本。我們對我們的系統(tǒng)在Novaled連續(xù)OLED生產(chǎn)中的優(yōu)異表現(xiàn)有充足的信心。”
“OLED肯定需要準確的片層尺寸,因為在沒有溫度補償?shù)那闆r下,設備性能將受到直接的影響,”Novaled的工程部主管卡伊·吉爾治說,“在先期測驗取得比較好的結果后,我們現(xiàn)在準備在連續(xù)運行式OLED生產(chǎn)中進行采用。Colnatec的新型傳感系統(tǒng)將能夠幫助縮短我們在OLED顯示器及照明中所需的OLED基底材料的研發(fā)時間。”
白光OLED研究
Novaled的研發(fā)進展可能在未來幾個月中便會產(chǎn)生實效,而猶他大學的研究成果進入商業(yè)化運作還尚需時日。然而其研究卻解決了所有固態(tài)照明技術均需面對的一個基本問題,即材料直接發(fā)出白光。
LED在將發(fā)射器色彩進行混合后可以產(chǎn)生白光,或者需要依靠熒光粉。與之類似,OLED通常在將紅、綠和藍三色像素點進行混合后能夠產(chǎn)生白光,但在OLED的生產(chǎn)工藝中可能需要額外的片層。
猶他大學的研究團隊研制出一種與塑料類似的聚合物,能夠發(fā)出所需的三色光線。該團隊由猶他大學物理學家Z·瓦利·瓦登尼領導,他們將鉑族金屬原子以不同的間隔嵌入聚合物,以調控延聚合物所發(fā)出的色光,其前提是此類聚合物能夠從多種色彩中產(chǎn)生白光。
瓦登尼表示他們的團隊尚未構造出這種類型的OLED。實驗室采用光照來激發(fā)聚合物中的光色。OLED則需要電刺激。瓦登尼相信此類研究將在兩年內實現(xiàn)白光OLED。
“這類聚合物在從藍到紅的光譜范圍內發(fā)光,經(jīng)過調控后能夠覆蓋全部可見光范圍,”瓦登尼說,“因此,它可以作為白光OLED的有源區(qū)。”
猶他大學的研究項目部分由美國能源部提供的研究基金資助,并與能源部的洛斯阿拉莫斯國家實驗室進行合作。此外,該項目還獲得美國國家科學基金、中國國家自然科學基金及中國高等院?;A研究基金資助。