Viện nghiên cứu khoa học công nghiệp Đài Loan (ITRI) vừa cho biết họ đã phát triển được một kiến trúc màn hình OLED mới có khả năng gia tăng tuổi thọ lên cao hơn 27 lần so với OLED RGB đang được sử dụng hiện nay. Công nghệ này có tên gọi là "Plasmon-Coupled Organic Light Emitting Diode” (PCOLED), nó thay lớp huỳnh quang xanh dương trong OLED bằng một lớp lân quang xanh lá được thiết kế theo cấu trúc kim loại kép, còn lớp lân quang đỏ và xanh lá cũ nằm bên dưới thì vẫn được giữ lại. Bằng cách này, người ta có thể giải quyết được nhược điểm của huỳnh quang xanh dương về mặt hiệu quả tiêu thụ năng lượng cũng như vòng đời, và thay thế nó bằng vật liệu lân quang xanh lá vốn bền bỉ hơn.
Tiến sĩ Ming-Shan Jeng, người thực hiện nghiên cứu về PCOLED, giải thích thêm về plasmon như sau: “Trên mặt phân giới hữu cở của một màn hình OLED có một tập hợp rất nhiều dao động của electron và hiện tượng này gọi là plasmon bề mặt, nó được tạo ra khi sóng điện từ di chuyển xuyên qua bề mặt của vật liệu. Thông thường, phần từ tính ngang của sóng sẽ được chuyển thành plasmon, còn thành phần điện ngang của sóng thì đi tiếp. Nếu nói theo mặt quang học thì mặt phân giới này giống như bộ phân cực, trong đó 50% ánh sáng bị mất về các plasmon dưới dạng nhiệt."
Ông nói tiếp: “Ở vật liệu lân quang xanh lá, thực chất nó không chỉ phát ra ánh sáng xanh lá mà còn có cả một dải xanh dương nữa, có điều rất yếu. Với cấu trúc kim loại kép, chúng tôi có thể tạo ra nhiều plasmon hơn và chuyển phần bức xạ xanh lá về phía xanh dương.” Bằng cách này, lân quang xanh lá có thể thay cho huỳnh quang xanh dương truyền thống.
Jeng chia sẻ nhóm của ông tìm ra điều này một cách tình cờ khi họ đang thực hiện một thí nghiệm khác thì mới thấy ánh sáng xanh phát ra. Khi nghiên cứu sâu hơn, nhóm thấy được tiềm năng và chuyển dự án sang PCOLED.
Tính đến thời điểm hiện tại, Jeng cùng cộng sự đã phát triển được những mẫu màn hình PCOLED kích thước 10x10cm và 15x15 cm. Tuy nhiên, bản thân ITRI sẽ không sản xuất mà chỉ đưa công nghệ này đến cho các hãng sản xuất thương mại, sau đó họ sẽ thu tiền bản quyền và phí sử dụng thường niên. Đã có công ty WiseChip bắt đầu thử làm màn hình PCOLED dựa trên dây chuyền sản xuất PMOLED trước đây của họ mà không cần thêm máy móc gì mới, còn AMOLED thì chưa vì nó phức tạp hơn. Jeng kì vọng khoảng 1-2 năm nữa thì các sản phẩm đầu tiên sẽ xuất hiện trên thị trường.
*Plasmon là một lượng tử của dao động plamas. Cũng như ánh sáng được cấu thành bởi các hạt photon thì dao động plasma được cấu thành từ plasmon. Dao động plasma là tập hợp dao động của các sóng mang trong một khối lượng vật chất lớn, ví dụ như như dao động của các điện tử trong một ăng-ten. Xem thêm ở đây.
*Huỳnh quang và lân quang đều là sự phát quang khi một vật nào đó hấp thụ năng lượng dạng nhiệt hoặc dạng ánh sáng. Lân quang khác với huỳnh quang ở chỗ lân quang nhả ra ánh sáng dài hơn do electron bị kích thích trở về trạng thái cũ chậm hơn, trong khi ở huỳnh quang thì việc trở về trạng thái cũ rất nhanh.
Tiến sĩ Ming-Shan Jeng, người thực hiện nghiên cứu về PCOLED, giải thích thêm về plasmon như sau: “Trên mặt phân giới hữu cở của một màn hình OLED có một tập hợp rất nhiều dao động của electron và hiện tượng này gọi là plasmon bề mặt, nó được tạo ra khi sóng điện từ di chuyển xuyên qua bề mặt của vật liệu. Thông thường, phần từ tính ngang của sóng sẽ được chuyển thành plasmon, còn thành phần điện ngang của sóng thì đi tiếp. Nếu nói theo mặt quang học thì mặt phân giới này giống như bộ phân cực, trong đó 50% ánh sáng bị mất về các plasmon dưới dạng nhiệt."
Ông nói tiếp: “Ở vật liệu lân quang xanh lá, thực chất nó không chỉ phát ra ánh sáng xanh lá mà còn có cả một dải xanh dương nữa, có điều rất yếu. Với cấu trúc kim loại kép, chúng tôi có thể tạo ra nhiều plasmon hơn và chuyển phần bức xạ xanh lá về phía xanh dương.” Bằng cách này, lân quang xanh lá có thể thay cho huỳnh quang xanh dương truyền thống.
Jeng chia sẻ nhóm của ông tìm ra điều này một cách tình cờ khi họ đang thực hiện một thí nghiệm khác thì mới thấy ánh sáng xanh phát ra. Khi nghiên cứu sâu hơn, nhóm thấy được tiềm năng và chuyển dự án sang PCOLED.
So sánh huỳnh quang, lân quang và PCOLED
Tính đến thời điểm hiện tại, Jeng cùng cộng sự đã phát triển được những mẫu màn hình PCOLED kích thước 10x10cm và 15x15 cm. Tuy nhiên, bản thân ITRI sẽ không sản xuất mà chỉ đưa công nghệ này đến cho các hãng sản xuất thương mại, sau đó họ sẽ thu tiền bản quyền và phí sử dụng thường niên. Đã có công ty WiseChip bắt đầu thử làm màn hình PCOLED dựa trên dây chuyền sản xuất PMOLED trước đây của họ mà không cần thêm máy móc gì mới, còn AMOLED thì chưa vì nó phức tạp hơn. Jeng kì vọng khoảng 1-2 năm nữa thì các sản phẩm đầu tiên sẽ xuất hiện trên thị trường.
*Plasmon là một lượng tử của dao động plamas. Cũng như ánh sáng được cấu thành bởi các hạt photon thì dao động plasma được cấu thành từ plasmon. Dao động plasma là tập hợp dao động của các sóng mang trong một khối lượng vật chất lớn, ví dụ như như dao động của các điện tử trong một ăng-ten. Xem thêm ở đây.
*Huỳnh quang và lân quang đều là sự phát quang khi một vật nào đó hấp thụ năng lượng dạng nhiệt hoặc dạng ánh sáng. Lân quang khác với huỳnh quang ở chỗ lân quang nhả ra ánh sáng dài hơn do electron bị kích thích trở về trạng thái cũ chậm hơn, trong khi ở huỳnh quang thì việc trở về trạng thái cũ rất nhanh.
