美研究人員開發(fā)新技術 助力LED光效提高57%

    據(jù)外媒報道，美國普林斯頓大學的研究人員已經(jīng)開發(fā)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(fā)出一種新系統(tǒng)PlaCSH。利用該系統(tǒng)，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。此研究結果已于8月19日在《先進功能材料》網(wǎng)絡版發(fā)表。

    Stephen表示，目前LED面臨的最主要問題是如何減少被困于LED結構內(nèi)部的光線。盡管LED以高光效著稱，但事實上，LED發(fā)射出的光線只占到其產(chǎn)生光線的2%-4%。而被困于結構內(nèi)的光線不僅會使LED變暗、光效降低，更會使LED“短命”，因為被困于LED內(nèi)的光會不斷發(fā)熱，大大減少LED的使用壽命。

    Stephen說道：“在制造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。對于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。于是，工程師們在顯示器里添加吸光材料，但Stephen認為這些材料同時會吸收LED發(fā)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(fā)出新系統(tǒng)PlaCSH，以期提高LED的亮度和光效。上圖展示了在傳統(tǒng)LED內(nèi)部，光線是如何被困住的；以及在新系統(tǒng)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(tǒng)LED整整高出57%。

    PlaCSH背后的物理學原理很復雜，但是它的結構卻很簡單。在PlaCSH中，一層約100納米厚的發(fā)光材料被放置于一個金屬腔中，這個腔一面是金屬薄膜，另一面則是15納米厚的金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)由20納米寬的金屬絲組成，每個網(wǎng)的中心距離為200納米。Stephen表示，PlaCSH的價格相當便宜，因為它由納米壓印制成，就如同印刷機生產(chǎn)報紙一樣簡單。

    另外，普林斯頓大學已經(jīng)就“采用PlaCSH系統(tǒng)的OLED和LED”的相關應用提交了專利申請。<