圖：浸會大學積極參與國家科研發展
節能環保成為全球關注的熱門話題，具有節能環保等特性的第四代光源─發光二極管(LED)成為業界新寵，相關研究更是層出不窮。香港浸會大學黃維揚教授，近日憑其研發的新型金屬有機磷光材料，製作單層白光有機發光二極管(OLED)等相關研究，一舉奪得國家自然科學二等獎。
隨?白光LED的出現，發光二極管因其具有效率高，壽命長，不易破損等傳統光源無可比擬的優點，而逐漸被譽為21世紀的新型光源。然而，在有機發光二極管領域實現白光發射，由于不同種類的發光層使用壽命不同導致的器件顏色調控是業界普遍面對的問題。浸大化學系講座教授黃維揚，就採用磷光材料代替傳統的熒光材料發射白光，不僅提高了有機發光二極管的能量轉換效率，還簡化器件製作過程并降低了製作成本。
開關處不需大電壓
黃維揚過去從事傳統金屬有機化學的基礎研究，2005年起開始研究能量轉換問題，并先從由電能變成光能的有機發光二極管入手。他指出，有機發光二極管與普通發光二極管相比，開關處不需要太大的電壓，可以節電。同時前者更有彈性，可以因應不同需要製作不同的形狀。但利用OLED發出照明白光的研究仍有很多需要解決的問題。“傳統的白光是由紅、綠和藍光材料結合而產生，但我的研究是使用藍色與橙色或者藍色與黃色相結合，製作雙層的白光OLED。”這一過程不僅減少了製作所需的材料，還提高了傳統熒光的能量轉化效率由25%提高至100%。
在此基礎之上，黃教授的研究團隊進一步創新，提出磷光材料發光顏色調節的新理論，研發只需單層的白光有機發光二極管。“製作OLED燈最主要的是顏色調控、能量轉換效率及其壽命。”他透露，其團隊研發的技術將藍加橙或者藍加黃兩種顏色混合后，製作單層有機發光二極管。
降低成本三分之一
“這種做法不需要三種顏色，即不需要三種材料，成本大概可以降低三分之一。另外製作的過程也相應簡化。”黃維揚解釋，製作有機發光二極管所需的層數越多，需要考慮的因素就越多且復雜。關鍵是每一層之間的表面化學反應很復雜，直接影響OLED最后的發光性能。“單層的有機發光二極管還能簡化製作過程，可以利用類似噴墨打印技術來製造白光OLED器件，有利于製作大面積的白光OLED。”
不過該技術尚未進入實踐應用階段。黃教授指，多層白光有機發光二極管的能量轉換效率已經超過熒光燈。至于單層的OLED，黃維揚表示，2009年他發表第一篇關于單層OLED材料。當時的能量轉換效率遠不能達到熒光燈的轉換效率。直至2013年，其能量轉換效率僅略微超過現時傳統熒光燈的最低能量轉換效率。他希望，未來有機發光二極管所作出的白光照明系統，可以與熒光燈媲美。
