為台灣加油打氣專欄 (64) 將綠光變藍光的技術

一個有機發光二極體(OLED)需要發射三種光,分別是綠光、藍光和紅光,其他的光線是這三種光線調配出來的。可見光其實也是一種電磁波,電磁波就如海浪的波一樣,圖一是一個典型的波。

圖一

波當然有週期,一個週期的長度是所謂的波長。波的頻率越大,波長也就越小。請看圖二。

圖二

綠光的波長約530nm(一個nm等於十億分之一米),藍光的波長比較短,紅光又稍微長一點。

一個OLED當然是一個很複雜的東西,可是大體說來,我們可以將它簡化成如圖三這樣的東西。

圖三

OLED其實是一個二極體,當然會有陽極和陰極,中間加了一個發光層,就會使得光線跑出來。如果發光層是藍光發光層,發出來的就是藍光。綠光也是這樣產生的。麻煩的是,藍光發光材料壽命很短,所以我們希望能夠解決這個問題。我們的工程師知道綠光發光材料壽命比較長,所以他們想出一個方法,將綠光變成藍光,重要的是,仍然用綠光的發光材料。請看圖四。

圖四

我們工程師所用的詭計是在陽極上加了一層金屬,中間仍然用綠光發光層,這樣我們就有了一個所謂共振腔,如圖五。如果我們共振腔體設計得宜,我們所發出來的光就是藍光了。

圖五

我們的綠光本來就含有一些藍光的,只是藍光的強度不高,所以我們看上去還是綠光,請看圖六。

圖六

所謂綠光變藍光,其實是設計了一個過濾器,這個過濾器只讓藍光通過。當然還有一些少數的綠光還是存在的,問題是,如此產生的藍光強度當然不是很夠,要解決這個問題,我們的工程師利用了一個表面電漿的耦合原理來增加藍光的強度,可是這個原理實在很不容易懂,連我都搞不懂,我想就不解釋了,因為我不會解釋,而且我也不相信一般人搞得懂。

OLED的厚度通常只有數百nm,所以這種技術是相當精密的。我們的國家一定要走向精密工業,而要做到精密工業不是一件容易的事,學識當然是第一要件,經驗更加重要,而且必須要有最基本的工業技術,否則光有理論是做不出來的。大家應該給這些工程師一些掌聲,也應該慶幸我們國家正在往高級的工業前進。