DOE 實驗室製作UV OLED晶片式感光器

 

美國能源部的Ames實驗室)發展出一種近紫外線的完全有機發光體(OLED),能夠做為晶片式感光感測器。 (圖片來源:Ames Laboratory)

UV OLED用途打破侷限 科學家研發晶片感光器

美國能源部的Ames Laboratory (以下簡稱Ames實驗室)發展出一種類紫外線的完全有機發光體(OLED),能夠做為晶片式感光感測器。

這是一個堪稱首見的研究,科學家在特殊領域操作不可見光的光線,紫外線的波長範圍大約為400奈米(nm)。

Ames實驗室科學家約瑟夫‧施耐(Joseph Shinar)表示:「我們真正希望達到的目標是製作出一個光譜儀,能用來測量所有能夠發光或吸光的物體所吸收的光線或冷發光光譜(luminescence spectrum)。」

一直以來,許多人對於OLED的濃厚興趣,大多在於這個技術是否能成為傳統LED接替科技,而LED廣泛應用在消費性電子產品,因此,對OLED及紫外線光譜的相關研究較少。實驗室科學家露絲‧施耐(Ruth Shinar)解釋:「正因為如此,大家都忽略了OLED應用於小尺寸、可撓性裝置分析裝置的需求逐漸浮現,這類的裝置可以用來偵測食物安全、水質、進行醫療診斷以及應用於其他生物感測。這樣的裝置特性包括可以手持、使用在各種不同領域而且將成本可能會低廉至採取拋棄式使用方式。」

研究人員抽絲剝繭,探究光學微共振腔的影響,微共振腔是反射表面或兩個介面的結構。微小的共振腔會改變光的波長行為。這些特性讓UV OLED能發出更集中的光,進而能夠用來偵測、激發光譜。有了這種OLED陣列就能在同一裝置上進行不同的分析和光激發。

根據Ames實驗室所進行的OLED微共振腔研究,研究人員製作出一種能夠發出波長介於370至430奈米的光,色光呈現深藍色、近紫外線,這個成果其實是延續了先前科學家的研究結果。研究生艾施塔‧馬那(Eeshita Manna)進行實驗過程,科學家羅納‧比斯瓦(Rana Biswas)激發光譜。

結合光敏聚合物 成功拓展UV OLED光激發波長範圍

承接先前曾在實驗室工作的研究生艾蜜莉‧海勒里居(Emily Hellerich)所進行的研究,這一次研究人員藉由使用獨特的感光聚合材料CBP和PVK,將範圍擴展至470奈米。而進一步整合之前對可見光OLED陣列共振腔的研究,科學家因此能夠得到波長範圍370奈米至640奈米。

 

以下兩篇論文分別討論這個研究:

Tunable Near UV Microcavity OLED Arrays: Characterizations and Analytical Applications, published in Advanced Functional Materials

Deep Blue/ultraviolet microcavity OLEDs based on solution-processed PVK:CBP blends, published in Organic Electronics

 

(編譯:LEDinside,張雅涵)

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