三上明义研究小组试制的高效绿色发光OLED元件

　　近日，日本金泽工业大学光电磁场应用研究所三上明义教授的研究小组试制出，采用绿色发光磷光材料的OLED元件，发光效率达210lm/W。这是通过使光提取效率(光提取效率是假设磷光材料的内部量子效率为100%计算出来的。与外部量子效率的数值相同。)超过原来的两倍、提高至56.9%而实现的。

　　三上明义研究小组通过详细计算OLED元件中的光运动情况，找到实现高光提取效率的方法。针对OLED元件的厚数百nm以下的超薄半导体层以及密封层等膜厚数百μm～1mm的厚膜层中的光的运动情况，按照波长及偏振光进行了分析。分析发现，原来的OLED元件有50%-70%的光能量未从半导体层输出，而是以热量的形式被浪费掉。在此基础上，三上明义研究小组将厚膜层的折射率提高至2之后，再次对光运动进行计算，证实有2/3的光能量转移到了厚膜层。不过，这只是直接改变了光聚集的层，并无助于实现高光提取效率，向元件外部输出的光线比例仍比较低。

　　三上明义研究小组在厚膜层的厚0.7mm、折射率为2.03的玻璃表面上形成了0.3mm间距的透镜阵列结构，由此将厚膜层中聚集的光高效提取到元件外部。在实际试制的OLED元件，并对其进行的检测表明，获得了56.9%的高光提取效率。

　　三上明义表示，该元件理论上的光提取效率为75～80%。透镜阵列的改进余地也还很大。研究小组的目标是实现无损失的光源，除此次的厚膜层和透镜阵列之外，如果结合索尼开发的微腔构造等技术，便有望大幅接近这一目标。