美OLED企業(yè)及猶他大學(xué)多角度推進(jìn)OLED研究

Novaled和Colnatec嘗試在卷對(duì)卷式O生產(chǎn)線上通過新型傳感技術(shù)來控制薄膜厚度，而猶他大學(xué)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(shù)用于固態(tài)照明(SSL)應(yīng)用當(dāng)中。OLED制造商N(yùn)ovaled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(shí)，猶他大學(xué)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(huì)在兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)價(jià)格更低的白光OLED。

連續(xù)運(yùn)行式OLED生產(chǎn)線

確保OLED生產(chǎn)成本降低的一個(gè)途徑是采用卷對(duì)卷式或連續(xù)運(yùn)行式生產(chǎn)線。目前，大部分用于固態(tài)照明應(yīng)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(yīng)軋輥運(yùn)送由有機(jī)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(duì)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(cè)量還依賴于用于測(cè)量的及基底材料的溫度。

Colnatec開發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù)，可以將精確加熱到指定的溫度，以實(shí)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(duì)加熱后的石英晶體微天平(QCM)傳感系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)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(qiáng)其材料特性表達(dá)能力及自我再生性能，”Colnatec的首席技術(shù)官兼創(chuàng)始人之一斯科特·格雷姆肖說，“同時(shí)，Tempe還有可能延長運(yùn)行時(shí)間、縮減故障時(shí)間以及大幅度降低總成本。我們對(duì)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(zhǔn)確的片層尺寸，因?yàn)樵跊]有溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下，設(shè)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(cè)驗(yàn)取得比較好的結(jié)果后，我們現(xiàn)在準(zhǔn)備在連續(xù)運(yùn)行式OLED生產(chǎn)中進(jìn)行采用。Colnatec的新型傳感系統(tǒng)將能夠幫助縮短我們?cè)贠LED顯示器及照明中所需的OLED基底材料的研發(fā)時(shí)間。”

白光OLED研究

Novaled的研發(fā)進(jìn)展可能在未來幾個(gè)月中便會(huì)產(chǎn)生實(shí)效，而猶他大學(xué)的研究成果進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)作還尚需時(shí)日。然而其研究卻解決了所有固態(tài)照明技術(shù)均需面對(duì)的一個(gè)基本問題，即材料直接發(fā)出白光。

LED在將發(fā)射器色彩進(jìn)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(lán)三色像素點(diǎn)進(jìn)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(xué)的研究團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)由猶他大學(xué)物理學(xué)家Z·瓦利·瓦登尼領(lǐng)導(dǎo)，他們將鉑族金屬原子以不同的間隔嵌入聚合物，以調(diào)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(tuán)隊(duì)尚未構(gòu)造出這種類型的OLED。實(shí)驗(yàn)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(nèi)實(shí)現(xiàn)白光OLED。

“這類聚合物在從藍(lán)到紅的光譜范圍內(nèi)發(fā)光，經(jīng)過調(diào)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(xué)的研究項(xiàng)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合作。此外，該項(xiàng)目還獲得美國國家科學(xué)基金、中國國家自然科學(xué)基金及中國高等院?；A(chǔ)研究基金資助。