美國(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)(Florida State University)為發(fā)光二極管(LED)研發(fā)出一種新的配方，可利用像白熾燈泡般廉價(jià)的材料實(shí)現(xiàn)發(fā)光系統(tǒng)。這種新的配方采用低成本的有機(jī)/無(wú)機(jī)材料單層組合，可發(fā)出紅光、綠光或藍(lán)光，或是結(jié)合三種色彩形成白光LED。

 

“雖然這些新材料應(yīng)用在太陽(yáng)能面板上已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間了，但研究人員開(kāi)始將它導(dǎo)入LED應(yīng)用大約只有三年的時(shí)間， ”佛羅里達(dá)州立大學(xué)工業(yè)與制造工程教授Zhibin Yu表示，“其他研究小組正致力于使其應(yīng)用在LED上，但多半都必須使用多層材料，使其在進(jìn)行處理時(shí)變得相當(dāng)昂貴。因此，我們最先開(kāi)始使用單層材料來(lái)進(jìn)行研究。”

 

當(dāng)今的LED需要高溫處理以及使用昂貴的基底，才能實(shí)現(xiàn)高功率，因此所費(fèi)不貲。有機(jī)LED(OLED)最初雖然是以單層進(jìn)行低溫處理，但為了達(dá)到足夠的效率，后來(lái)已經(jīng)發(fā)展成多層與非晶硅背板了。

單層的有機(jī)/無(wú)機(jī)涂層組合可以發(fā)出明亮的綠光

 

Zhibin Yu及其研究伙伴——博士后研研究員Junqiang Li宣稱，成功地結(jié)合了有機(jī)/無(wú)機(jī)材料——有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦，可在室溫下沈積于涂覆氧化銦錫(ITO)的超低成本玻璃基板上，然后利用固態(tài)金屬背板在華氏140度(攝氐60度)下進(jìn)行退火。

 

Yu表示，“我們的新組件結(jié)構(gòu)只需要混合有機(jī)聚合物與活性無(wú)機(jī)材料，不必使用復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，因而可實(shí)現(xiàn)成本低廉以及可制造的制程。”

只需要一點(diǎn)點(diǎn)不同于傳統(tǒng)的配方，相同的單層也可以發(fā)出明亮的藍(lán)光

 

研究人員宣稱，藉由將4或5層結(jié)構(gòu)的層數(shù)減少到單層，可使LED照明的節(jié)能效果與成本更加均衡。而且，還符合美國(guó)能源部(DoE)要求使用較白熾燈更節(jié)能75%的規(guī)定。

紅色配方曲線顯示需要實(shí)現(xiàn)高流明所需的電流密度

 

參與這項(xiàng)研究的人員還包括該校博士候選人Sri Ganesh Bade與Xin Shan。