美研究人員開發新技術 提高LED、OLED光效【譯】

(編譯/LEDinside Flora)

據外媒報導,美國普林斯頓大學的研究人員已經開發出一種新方法,可有效提高LED的亮度,光效以及清晰度。

以電氣工程學教授Stephen Chou為首的研究團隊,利用納米技術開發出一種新系統PlaCSH。利用該系統,OLED的亮度及光效提高了57%,LED顯示屏的畫質清晰度則能提高400%。研究人員表示,他們的方法應該對LED同樣奏效。此研究結果已於8月19日在 Advanced Functional Materials 雜誌網絡版發表。

Stephen表示,目前LED面臨的最主要問題是如何減少被困於LED結構內部的光線。儘管LED以高光效著稱,但事實上,LED發射出的光線只佔到其產生光線的2%-4%。而被困於結構內的光線不僅會使LED變暗、光效降低,更會使LED「短命」,因為被困於LED內的光會不斷發熱,大大減少LED的使用壽命。

Stephen說道:「在製造LED過程中最為重要的就是光萃取率。」工程師們都在試圖克服這一難題,通過添加金屬反光罩、透鏡或者其他組件來提高LED的光萃取率。對於OLED來說,這些方法確實可行,光萃取率可提高38%,但是這些光萃取技術會使顯示器反光,從而降低對比度,使圖像看起來較模糊。於是,工程師們在顯示器裡添加吸光材料,但Stephen認為這些材料同時會吸收LED發射的光線,從而導致LED的亮度和光效減半。

 

為此,普林斯頓大學的研究人員利用納米技術開發出新系統PlaCSH,以期提高LED的亮度和光效。上圖展示了在傳統LED內部,光線是如何被困住的;以及在新系統中,PlaCSH又是如何將LED光線引導出來。研究人員表示,PlaCSH LED的光萃取率為60%,比傳統LED整整高出57%。

 

 

 

PlaCSH背後的物理學原理很複雜,但是它的結構卻很簡單。在PlaCSH中,一層約100納米厚的發光材料被放置於一個金屬腔中,這個腔一面是金屬薄膜,另一面則是15納米厚的金屬網,金屬網由20納米寬的金屬絲組成,每個網的中心距離為200納米。Stephen表示,PlaCSH的價格相當便宜,因為它由納米壓印製成,就如同印刷機生產報紙一樣簡單。

另外,普林斯頓大學已經就「採用PlaCSH系統的OLED和LED」提交了專利申請。
 

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