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美研究人员开发新技术 助力LED光效提高57%

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  据外媒报道,美国普林斯顿大学的研究人员已经开发出一种新方法,可有效提高LED的亮度,光效以及清晰度。

  以电气工程学教授Stephen Chou为首的研究团队,利用纳米技术开发出一种新系统PlaCSH。利用该系统,OLED的亮度及光效提高了57%,LED显示屏的画质清晰度则能提高400%。研究人员表示,他们的方法应该对LED同样奏效。此研究结果已于8月19日在《先进功能材料》网络版发表。

  Stephen表示,目前LED面临的最主要问题是如何减少被困于LED结构内部的光线。尽管LED以高光效著称,但事实上,LED发射出的光线只占到其产生光线的2%-4%。而被困于结构内的光线不仅会使LED变暗、光效降低,更会使LED“短命”,因为被困于LED内的光会不断发热,大大减少LED的使用寿命。

  Stephen说道:“在制造LED过程中最为重要的就是光萃取率。”工程师们都在试图克服这一难题,通过添加金属反光罩、透镜或者其他组件来提高LED的光萃取率。对于OLED来说,这些方法确实可行,光萃取率可提高38%,但是这些光萃取技术会使显示器反光,从而降低对比度,使图像看起来较模糊。于是,工程师们在显示器里添加吸光材料,但Stephen认为这些材料同时会吸收LED发射的光线,从而导致LED的亮度和光效减半。

  为此,普林斯顿大学的研究人员利用纳米技术开发出新系统PlaCSH,以期提高LED的亮度和光效。上图展示了在传统LED内部,光线是如何被困住的;以及在新系统中,PlaCSH又是如何将LED光线引导出来。研究人员表示,PlaCSH LED的光萃取率为60%,比传统LED整整高出57%。

  PlaCSH背后的物理学原理很复杂,但是它的结构却很简单。在PlaCSH中,一层约100纳米厚的发光材料被放置于一个金属腔中,这个腔一面是金属薄膜,另一面则是15纳米厚的金属网,金属网由20纳米宽的金属丝组成,每个网的中心距离为200纳米。Stephen表示,PlaCSH的价格相当便宜,因为它由纳米压印制成,就如同印刷机生产报纸一样简单。

  另外,普林斯顿大学已经就“采用PlaCSH系统的OLED和LED”的相关应用提交了专利申请。(编译/LEDinside Flora)

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