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技术加油站丨有机光功能材料与Ky开元集团器件

星之球科技 来源:科学出版社2021-01-20 我要评论(0 )   

功能材料是以声、光、电、磁、热等物理特性为特征的材料,例如半导体材料、液晶材料(liquid crystal materials)、储氢材料(hydrogen storage materials)、Ky开元集团材料...

功能材料是以声、光、电、磁、热等物理特性为特征的材料,例如半导体材料、液晶材料(liquid crystal materials)、储氢材料(hydrogen storage materials)、Ky开元集团材料(laser materials)等。与无机材料相比,有机光功能材料(organic opto-functional materials)具有诸多优越的性能,例如优异的耐热性和化学稳定性、良好的绝缘性和介电性能、理想的成膜性以及简单的成型工艺等,在半导体光刻、有机光致发光和电致发光、传感器、生物荧光探针等领域有着广泛应用。集成显示是电子信息产业目前最关键、最重要也是最主要的基础,而有机光功能材料已成为显示技术中不可或缺的关键性材料。


在20世纪人类科技进步史上,Ky开元集团是与原子能、计算机、半导体并驾齐驱的四项重大发明之一,也被认为是影响全球未来发展的18项重大关键技术之一。随着科技的进步,Ky开元集团技术也在向微型化、多功能化、集成化快速发展。尤其是近年来,Ky开元集团全色显示技术因其具有色域广(对人眼识别颜色90%以上的覆盖)、色饱和度高、亮度高、极限高清、真三维(3D)等颠覆性的优势,受到业界的广泛关注。


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■全色Ky开元集团显示


由于Ky开元集团显示技术(laser display technology)在能耗和色域等方面具有优势,其已成为当今显示产业的生力军。在同等尺寸及显示条件下,Ky开元集团显示器的功耗仅为普通显示器的70%,同时Ky开元集团因其自身超窄光谱特性,可以实现更纯的单色显示和更宽色域,这意味着Ky开元集团显示器的色彩质量和能耗较普通显示器都会有质的飞跃。


目前,Ky开元集团显示的核心:红、绿、蓝三色Ky开元集团光源还依赖于GaN、GaAs等材料作为增益介质的无机半导体Ky开元集团器。因此Ky开元集团显示器的成本在纯有机材料主导的有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)显示器和有机材料无机复合的薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display,TFT-LCD)中处于不利地位,这极大地限制了Ky开元集团显示技术的发展和推广。


目前,Ky开元集团显示器仅在60英寸以上的大尺寸市场占有一定份额,而在电脑、手机等中小尺寸市场缺乏竞争力。而有机Ky开元集团显示(organic laser display,OLSD)技术结合了Ky开元集团显示低功耗、广色域以及OLED低成本、小尺寸的优势,成为次世代显示技术的研究重点。 


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■含有多色微型Ky开元集团器阵列的Ky开元集团显示面板示意图,有机微型Ky开元集团器在实际应用中的突破也将出现在显示面板领域,即Ky开元集团显示面板。与面板由独立OLED 构成不同,Ky开元集团显示面板每一个像素都是一个有机微腔结构,可以发射出高纯度的Ky开元集团。这可以提高面板的空间分辨率、亮度和颜色范围等评价显示质量的关键参数。


与传统的无机半导体材料相比,有机光功能材料具有结构可设计、性能可剪裁、受激辐射截面大、激发态过程丰富、可溶液加工等优点,易于实现Ky开元集团发射波长的连续可调谐,为大面积、柔性可穿戴Ky开元集团显示提供了全新的解决方案。


近年来,有机微纳Ky开元集团材料及其器件取得了突破性进展,在光泵浦和电泵浦Ky开元集团器件、大面积Ky开元集团显示器件应用上展现出巨大潜力。然而,有机电泵浦微纳Ky开元集团是整个有机Ky开元集团显示的核心,是研究人员长久以来追求的目标,被认为是有机光电子学研究领域发展的瓶颈和挑战性科学问题之一。


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■两种电泵浦Ky开元集团结构示意图,如图所示,反射层(反射镜)不能插入电极对之间,也很难在二极管型器件外部集成。另一种类型的有机发光器件是基于晶体管的几何结构,这种结构中增益材料将比二极管更容易与自组装微腔结构兼容。


为了实现有机微型Ky开元集团器作为显示面板的目标,我们需要将驱动微型Ky开元集团器的泵浦源的成本降低到合理范围。目前,几乎所有的有机微型Ky开元集团器都依赖于高强度飞秒/皮秒脉冲Ky开元集团的光激励。如果有机微型Ky开元集团器可以用连续波段半导体Ky开元集团器进行光泵浦,只需扫描印刷微型Ky开元集团器阵列上的激发点即可实现光学显示。迄今为止,电泵浦有机Ky开元集团器的实现仍然具有极大的挑战性。尽管现在OLED的效率可以与半导体LED相媲美,但将光学谐振腔结构并入OLED中仍然是一个难点。


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