近日，圣安德鲁斯大学的与科隆大学的研究团队成功发现一种光与物质耦合的新方法。该方法可以在不影响设备效率的前提下，使得电视屏幕或智能显示屏保持最佳亮度和色彩。
苏格兰大学物理联盟(SUPA)成员、圣安德鲁斯大学物理与天文学院的Malte Gather教授表示，虽然基于机发光二极管(OLED)的显示面板早就进入了大屏电视、高分辨率智能手机屏等市场，但随着显示行业朝着高色彩饱和度、高亮度、高效率的方向发展，研究人员面临着些许挑战。从本质上讲，有机光源由于其固有的无序性而导致较宽的发光光谱，这一特性限制了高端显示器的可用色彩空间和色彩饱和度。即使可以通过使用滤波器或者光学微腔来调控OLED的发光光谱，但这要么是以牺牲发光效率为代价，要么是会导致感知颜色对视角的强烈依赖。不过该团队已经成功通过光和物质的强耦合来调控OLED的发光光谱且发光波长不会随着观察角度的改变而改变。
传统的OLED叠层一般是放置在由金属材料制成的超薄反射镜之间，这种设计可以显著增强光与有机材料之间的耦合。然而，这种耦合方法不利于发光器件效率的提升。为了避免这种情况，Gather研究团队在OLED叠层中添加了一层单独的强光吸收分子薄膜。尽管有机太阳能电池中通常会采用这种方法，但在OLED中还是首次采用。实验发现，这层额外的分子薄膜极大提升了强耦合效应，从而产生了一种混合的光-物质粒子，称为极化子。最重要的是它没有大幅降低OLED中发光分子的效率。
该研究的第一作者Andreas Mischok补充道，通过改变极化子的极性，他们能够延续物质的一些有利特性，而且会对角度依赖性明显降低。虽然在这之前有很多关于OLED的报道，但他们一直受到发光效率和发光亮度较低的困扰，使得其只能局限于基础研究领域而不能投入实际生产应用。但是现在，通过这种新的耦合方法，该团队已经能够首次实现具有更高应用价值的高效率、高亮度OLED。虽然这与商用显示器中使用的OLED性能类似，但这种基于极化子的OLED在同视角下的颜色纯度和稳定性得到了极大提升，有效促进了显示行业的发展。
