近日，科学家取得一项重大研究成果，有望让OLED显示屏迎来新变革。来自芬兰图尔库大学和美国康奈尔大学的研究团队开发出一种模型，利用光与物质的混合态——极化激元，大幅提升OLED显示屏的亮度。
OLED技术如今已广泛应用于智能手机、笔记本电脑、电视和智能手表等高端显示设备中。因其具有可弯曲、轻薄和节能等优点，在照明和显示领域发展迅速。然而，OLED存在一个明显的短板，就是电能转化为光的效率较低。目前，只有约25%的电能能快速转化为光子发射出去，这使得OLED显示屏在亮度上不如其他照明技术。
为解决这一难题，研究人员提出了新模型。OLED是利用有机碳基材料制成，当电流通过时会发光。与依靠背光源发光的LCD不同，OLED像素能自行发光，这让显示屏的对比度更高、厚度更薄。研究发现，把发光的有机材料放在两片半透明镜子之间，它们会与被限制的光相互作用，形成极化激元这种光与物质的混合态。通过精确调整极化激元状态，研究人员认为能将剩余75%不发光的“暗态”转化为发光态，从而显著提高效率。
图尔库大学的康斯坦丁诺斯·达斯卡拉基斯副教授表示，虽然在OLED技术中使用极化激元的想法并非首创，但此前缺乏对性能提升边界的理论研究。他们经过仔细研究发现，极化激元对OLED性能的影响强度与耦合分子的数量有关，分子数量越少效果越好。博士后研究员奥利·西尔塔宁介绍，在他们研究的分子中，仅一个耦合分子就能显著提升效率，暗态到亮态的转化率最高可提高1000万倍。不过，分子数量较多时，极化激元的效果就不明显了，所以不能简单通过给现有OLED装上镜子来提高转化率。
目前，OLED的广泛应用受到效率和亮度的限制，尤其是与传统无机LED相比。而这项研究成果为OLED发展开辟了新道路，让我们有望看到效率更高、亮度更强，甚至能达到以往难以想象性能的OLED显示屏。该研究成果已发表在《先进光学材料》杂志上。
参考资料：DOI: 10.1002/adom.202403046
