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一个简单的滤镜可将蓝色OLED灯变成罕见的白光 - OFweek照明网

时间:2020-04-22 00:51

这种巧妙的方法可能会使电视和智能手机屏幕使用更高效的有机发光二极管。

德国科学家开发出一种新型有机发光二极管(OLED),其产生的白光质量可媲美白炽灯泡,而其能效甚至大大优于荧光灯。该项研究的领导者、德国应用光学研究所的塞巴斯蒂安·雷内柯表示,该OLED原型也许将可成为显示器和普通照明的一个超高效光源,他们的远期目标是利用传统的低成本卷带式印刷术来装配这些器件。

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近年来,许多国家都在寻求将白炽灯照明转换成紧凑型荧光灯,因为后者能节约更多的能量。也因为同样的原因,在显示器和普通照明中使用发光二极管(LED)也得到了人们的青睐。但是,无论是荧光灯还是LED照明,其产生的白光质量一直有待改善。荧光灯因为缺乏红光会使人感觉不适,而目前市售的大多数白光LED会带一些蓝色,会使人感觉有些冷。

德国研究人员发现,采用网版印刷散射层的白光OLED可在2000cd/m2的亮度下达到57lm/W (102cd/A)的性能,大幅提升56%的发光效率…

在添加分布式Bragg反射器以产生白光之前显示的一个蓝色发光OLED,反射器将蓝色光转换成两种色温的白光。

与此相反,OLED的制造材料来源广泛,要获得高质量的白光相对显得比较容易。就OLED来说,其面临的问题一直以来都不是白光质量,而是其能效。荧光灯的能效大约在每瓦60流明到70流明,白炽灯的能效大约为每瓦10流明到17流明,而到目前为止,OLED的最大报告能效是每瓦44流明。

来自德国卡尔斯鲁尔理工学院(Karlsruhe Institute of Technology;KIT)与海德堡InnovationLab的研究人员连手欧司朗(Osram OLED GmbH),发现了一种具成本效益的方法,可藉由增加光线的撷取提升有机发光二极管(OLED)的发光效率。

自30年前第一个工作装置被报道出来以后,有机发光二极管已经取得了长足的进步。OLED因其黑色、清晰的图像再现和节能等众多优势而备受赞誉,如今它在手机和LG电视的屏幕上占据了主导地位,预计,OLED最早可能会在明年接管iPhone屏幕。

在最新出版的《自然》杂志上,雷内柯及其同事报告了一种能效可达每瓦90流明的OLED结构设计,其最高能效甚至可达每瓦124流明。

这项研究发表于《ACS Photonics》期刊中,研究人员在名为“用于OLED的大面积网版印刷内部撷取层”(Large-Area Screen-Printed Internal Extraction Layers for Organic Light-Emitting Diodes)一文中详细描述这种方法。

芬兰阿尔托大学的博士后研究员Konstantinos Daskalakis表示,由于OLED成本相对较低而且容易制造,我们应该考虑用它们来制造出用于普通照明的白光。

研究人员对OLED的设计工艺进行了改进和完善。一方面,他们将连接发光材料的有机材料掺杂到它的金属触点,从而降低其工作电压。另一方面,他们用光学性能与器件衬底更为匹配的玻璃来制作器件的外表面。在传统结构中,大约80%的光会损耗掉。

研究人员以网版印刷方式,印制一连串高折射率的二氧化钛(TiO2)纳米粒子,在玻璃基板接收完整的OLED堆栈以前嵌入多组件聚合物矩阵。这比使用复杂的多周期光闸或随机乱序的结构更加简单,网版印刷的组成适用于高吞吐量的卷对卷(R2R)工艺,而且十分易于扩展用于较大面积的OLED面板。

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