据报道,韩国科学技术院(KAIST)与庆尚大学研究团队在2023年7月宣布开发出全球发光效率最高的真蓝色OLED元件,相关成果已发表于《Science Advances》。这一突破性进展被视为推动OLED显示技术升级的关键。
有机发光二极管(OLED)显示器通过堆叠有机材料实现发光,其红、绿、蓝三色光源分别由不同材料提供,无需额外背光和彩色滤光片,因此在亮度和色彩表现上更具优势。目前,红色和绿色OLED材料已相当成熟,发光效率接近100%,但蓝色发光材料的效率仅约25%,成为制约OLED技术发展的主要瓶颈。
在OLED结构中,核心组件是负责发光的有机层。从结构上看,OLED面板从下到上依次为电洞传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL),最后镀上一层金属正极,底层则采用氧化铟锡(ITO)玻璃基板作为负极。当电洞与电子从正负极进入面板后,在发光层结合释放能量,形成可见光。
蓝色光因需要更高能量激发,材料衰减速度快,成为OLED整体效能的最大短板。目前商用蓝光材料仍以萤光材料为主,仅能利用单重态激子,效率较低。为弥补亮度不足,面板厂商通常采用多层堆叠方式,但这增加了显示器的厚度与成本。
为解决这一问题,业界正从多个方向展开研究,包括提升萤光蓝材料效率、引入TADF(热激活延迟萤光)结构,以及开发新型金属配位的磷光蓝材料。这些努力旨在平衡亮度、色纯度与耐久性,推动蓝色OLED成为下一代显示技术的核心。
研究指出,高效率、长寿命的蓝色OLED材料一旦实现商用,将减少堆叠层数,降低能耗与成本,为高端显示技术奠定竞争优势。这也再次凸显了材料科学与零组件系统整合的重要性。