211service.com
Wydajniejsze oświetlenie OLED
Efektywność energetyczna i elastyczne zastosowania oświetleniowe od dawna są obietnicą organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED). Technologia nie spełniła jednak swojej obietnicy, ponieważ w typowych diodach OLED tylko 20 procent generowanego światła jest uwalniane z urządzenia. Oznacza to, że większość światła jest uwięziona w żarówce, co czyni ją wysoce nieefektywną.
Przekaż mnie: Nowy projekt OLED może pomóc urządzeniom emitować znacznie więcej światła. Obrazy z mikroskopu elektronowego pokazują górną część OLED z warstwami organicznymi i aluminiowymi (góra) oraz siatką organiczną przed osadzeniem warstw organicznych i aluminiowych (środkowa). Dolny obraz przedstawia polimerowe mikrosoczewki na powierzchni szklanego podłoża.
Naukowcy z University of Michigan i Princeton University uważają, że są na drodze do przełamania zastoju wydajności OLED. Naukowcy zaprojektowali OLED, który zwiększa oświetlenie o 60 procent, wykorzystując kombinację organicznej siatki współpracującej z małymi mikrosoczewkami, które wyprowadzają uwięzione światło z urządzenia.
Stephen Forrest, profesor elektrotechniki i fizyki w Michigan, oraz Yuri Sun z Princeton University, opisali prace w sierpniowym numerze Fotonika przyrody .
W diodach OLED białe światło jest generowane przez wykorzystanie energii elektrycznej do wysyłania elektronu do warstw materiałów organicznych o grubości nanometrów, które zachowują się jak materiały półprzewodnikowe. Zazwyczaj światło w podłożu jest odbijane wewnętrznie i przebiega równolegle, a nie prostopadle. To jest sedno problemu, ponieważ światło nie może uciec w kierunku pionowym bez namawiania. W urządzeniach Forresta siatki załamują uwięzione światło, wysyłając je do mikrosoczewek w kształcie kopuły o średnicy pięciu mikrometrów. Światło jest wysyłane w orientacji pionowej, co pomaga uwolnić uwięzione promienie.
Forrest i jego współpracownicy donoszą, że technologia emituje około 70 lumenów z wata mocy. Dla porównania żarówki żarowe emitują 15 lumenów na wat. Lampy fluorescencyjne emitują około 90 lumenów światła na wat, ale mają pewne problemy: wytwarzają ostre światło, nie mają długowieczności i wykorzystują substancje szkodliwe dla środowiska, takie jak rtęć.
Forrest mówi, że kolejnym krokiem w badaniach jest wykorzystanie diod OLED, które są wydajniejsze niż te, które zespół wykorzystał w obecnym projekcie. Wychodząc poza prace laboratorium badawczego nad tymi diodami OLED, jest ostrożnym optymistą, że powinno być możliwe zwiększenie produkcji urządzeń, a koszty produkcji nowych diod OLED będą konkurencyjne.
Obecnie około 22 procent wyprodukowanej energii elektrycznej trafia do oświetlenia budynków. Wysoce wydajna forma oświetlenia OLED mogłaby znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie na energię elektryczną i zwiększyć oszczędności. Innym czynnikiem wpływającym na szerokie rozpowszechnienie diod LED jest fakt, że trwają one dłużej niż zwykłe żarówki. Według Departamentu Energii w ciągu najbliższych 20 lat szybkie wprowadzenie oświetlenia LED w Stanach Zjednoczonych może zmniejszyć zapotrzebowanie na energię elektryczną o 62 procent, a tym samym wyeliminować 258 milionów ton emisji dwutlenku węgla.
Wymiana obecnego oświetlenia w budynkach biurowych i domach na diody OLED zajmie kilka lat. Jednak ciągły postęp w zwiększaniu wydajności urządzeń zachęca naukowców. Na szczęście diody OLED są światłem, które po prostu daje, mówi Forrest, który większość swojej zawodowej kariery badawczej poświęcił na diody OLED. Jest tak wiele do zrobienia i tak wiele do zrobienia, ale jest to jednak całkiem ekscytujący postęp.