仿製螢火蟲發光結構,LED發光效率提高至90%

美國賓州州立大學(Pennsylvania State University,簡稱“Penn State”)的研究員發現通過仿製螢火蟲的發光結構能夠提高LED的發光效率。

賓州州立大學電子工程專家Stuart (Shizhuo) Yin指出,目前大多數商用LED發光效率僅約50%,如何提高所謂的LED光提取效率是研究的關鍵之一,他們著重於研究如何從LED中提取光線。

研究團隊發現,光線在向後反射時會消失,所以螢火蟲與LED在釋放光線上面臨相似的挑戰。對於LED,其中一個解決方案就是在其表面創建微結構,使其有紋理,進而發射出更多的光線。但是,大多數LED表面的微結構是對稱的,每一邊的傾斜角度一樣。

螢火蟲的「燈籠」也有微結構,然而,研究員發現這些微結構是不對稱的,其中一邊傾斜的角度不同。他們還發現其它會發光的昆蟲都有相似的結構。鑒於此,他們決定在LED表面嘗試創建類似的不對稱結構。

不對稱微觀金字塔結構的藍寶石襯底(來源:Penn State)

研究員成功地在LED表面創建了不對稱微觀金字塔結構,以兩種方式提高了光提取效率。首先,不對稱的金字塔結構表面積較大,促進光與表面進行更多的交互作用,使得更少的光線被吸收。之後,當光線碰到不對稱金字塔結構的兩個不同傾斜角時,光反射具備更大的隨機性,這意味著光線反射更多。

對稱與不對稱結構發光效率對比(來源:Penn State)

通過採用這種方法,LED光提取效率提高到90%。該研究團隊為此項研究申請了專利,並表示,他們正在尋求與相關的製造商進行合作,共同推動這項技術的商業化。

據悉,這項研究結果已發表在《Optik》雜誌上。(編譯:LEDinside Janice)

RSS RSS     print 列印         announcements 線上投稿        
瀏覽人次:3673
【免責聲明】
1、「LEDinside」包含的內容和資訊是根據公開資料分析和演釋,該公開資料,屬可靠之來源搜集,但這些分析和資訊並未經獨立核實。本網站有權但無此義務,改善或更正在本網站的任何部分之錯誤或疏失。
2、任何在「LEDinside」上出現的資訊(包括但不限於公司資料、資訊、研究報告、產品價格等),力求但不保證資料的準確性,均只作為參考,您須對您自主決定的行為負責。如有錯漏,請以各公司官方網站公佈為準。
【版權聲明】
「LEDinside」所刊原創內容之著作權屬於「LEDinside」網站所有,未經本站之同意或授權,任何人不得以任何形式重制、轉載、散佈、引用、變更、播送或出版該內容之全部或局部,亦不得有其他任何違反本站著作權之行為。