金澤工業(yè)大學(xué)光電磁場(chǎng)應(yīng)用研究所教授三上明義的研究小組試制出，采用綠色發(fā)光磷光材料的OLED元件，發(fā)光效率達(dá)210lm/W。這是通過使光提取效率超過原來(lái)的兩倍、提高至56.9％而實(shí)現(xiàn)的。

三上明義研究小組通過詳細(xì)計(jì)算OLED元件中的光運(yùn)動(dòng)情況，找到實(shí)現(xiàn)高光提取效率的方法。針對(duì)OLED元件的厚數(shù)百nm以下的超薄半導(dǎo)體層以及密封層等膜厚數(shù)百μm～1mm的“厚膜層”中的光的運(yùn)動(dòng)情況，按照波長(zhǎng)及偏振光進(jìn)行了分析。分析發(fā)現(xiàn)，原來(lái)的OLED元件有50%-70%的光能量未從半導(dǎo)體層輸出，而是以熱量的形式被浪費(fèi)掉。

在此基礎(chǔ)上，三上明義研究小組將厚膜層的折射率提高至2之后，再次對(duì)光運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，證實(shí)有2/3的光能量轉(zhuǎn)移到了厚膜層。不過，這只是直接改變了光聚集的層，并無(wú)助于實(shí)現(xiàn)高光提取效率，向元件外部輸出的光線比例仍比較低。

三上明義研究小組在厚膜層的厚0.7mm、折射率為2.03的玻璃表面上形成了0.3mm間距的透鏡陣列結(jié)構(gòu)，由此將厚膜層中聚集的光高效提取到元件外部。在實(shí)際試制的OLED元件，并對(duì)其進(jìn)行的檢測(cè)表明，獲得了56.9％的高光提取效率。

三上明義表示，該元件理論上的光提取效率為75～80％。透鏡陣列的改進(jìn)余地也還很大。研究小組的目標(biāo)是“實(shí)現(xiàn)無(wú)損失的光源”，除此次的厚膜層和透鏡陣列之外，如果結(jié)合索尼開發(fā)的“微腔構(gòu)造”等技術(shù)，便有望大幅接近這一目標(biāo)。

注：本文所提到的光提取效率是假設(shè)磷光材料的內(nèi)部量子效率為100％計(jì)算出來(lái)的。與外部量子效率的數(shù)值相同。

三上明義研究小組試制的高效綠色發(fā)光OLED元件