美國(guó)科學(xué)家采用三層光發(fā)光層(3-EML)結(jié)構(gòu)，讓白光有機(jī)發(fā)光二極體(white organic light-emitting diode, WOLED)的發(fā)光效率大幅提升，在照度(luminance)為1000 cd/m2時(shí)的最大發(fā)光效率為64±3 lm/W，演色係數(shù)(CRI)高達(dá)81，而典型WOLED的演色係數(shù)大多介于75到80之間。

據(jù)普林斯頓大學(xué)的Yiru Sun指出，這種3-EML WOLED元件除了具有目前最高的發(fā)光效率之一，更重要的是也有很好的CRI，因此可以得到高品質(zhì)的白光。他還表示，發(fā)展高CRI值的光源對(duì)室內(nèi)照明應(yīng)用非常重要，CRI值大于70就可視為近似陽(yáng)光的高品質(zhì)白光。CRI值是反應(yīng)物體在光源照射下呈現(xiàn)的色彩真實(shí)度。

電致發(fā)光的WOLED通常只含有一層或雙層發(fā)光層，電子與電洞組成的激子(exciton)便是在此形成。當(dāng)光層中的激子累積時(shí)，往往會(huì)發(fā)生另科學(xué)家頭痛的“三重態(tài)-三重態(tài)消滅”(triplet-triplet annihilation)現(xiàn)象，即兩個(gè)三重態(tài)激子產(chǎn)生交互作用，其中一個(gè)會(huì)釋出能量，掉到基態(tài)，導(dǎo)致組件光效率降低。

Sun發(fā)現(xiàn)采用3-EML結(jié)構(gòu)，三個(gè)發(fā)光層分別發(fā)出紅、藍(lán)及綠光，由于激子的產(chǎn)生分佈會(huì)在整個(gè)發(fā)光層中，因此可以降低激子的局部態(tài)密度并抑制三重態(tài)消滅效應(yīng)。再加上選用與RGB三個(gè)主發(fā)光體(host)能階匹配的磷光質(zhì)，因此獲得到最佳的發(fā)光效率與演色性。3-EML結(jié)構(gòu)的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)改變發(fā)光層厚度與摻雜濃度，來(lái)調(diào)整色彩強(qiáng)度，產(chǎn)生較高品質(zhì)的白光。

該研究小組表示接著會(huì)將對(duì)元件的使用壽命進(jìn)行測(cè)試。Sun表示，他們將研究更多能夠應(yīng)用在此三層發(fā)光層結(jié)構(gòu)的物質(zhì)與主發(fā)光體材料，以求獲得更高的發(fā)光效率及更長(zhǎng)的使用壽命。