新的节能产品问世 告别灯泡的时代即将来临

[网易探索 卡麦拉/编译]

据科学家说,传统的灯泡可能不会存在太久了，因为他们已经在制作白色有机发光二极管（OLEDs）上取得了重大的进步，而且具有非常大的商业价值。

科学家期望，在不久的将来，房间将会逐渐被这些白色薄嵌板照亮。这些白色有机发光二极管具有很大的节能作用，它能节约能源开支以及降低能源的消耗。

在美国，建筑物里22%的电力是由电灯消耗，而其中的40%又是由于那些低效的白炽灯泡所消耗的。“使用更少的能源是社会当中最感兴趣的，”新泽西州普林斯顿大学的电子工程师Stephen Forrest说。

传统的白炽灯泡在发光上是非常不错的，但是其实在让它们工作的同时许多消耗的能源是被转换成了热。办公室里经常可以看到的荧光灯在这方面则要好许多，但是制造它们的材料却非常的贵。另外无机的发光二极管，例如圣诞树上以及自行车上使用的，都是非常好的光源，他们对于产生视觉效果，或者引起接近的汽车的注意都非常的好，但是它们却不能发出足够的光来照亮整个房间。

在有机发光二极管里的以碳为基础的磷光聚合体能适应大范围的照明，因为它们能被“印刷”在表面，很容易而且廉价的产生大量的光屏。目前类似的聚合体可以在MP3播放器以及手机的小屏幕上看到。但它们还是不能照亮整个的房间。

为了提高有机发光二级管的输出光，Forrest和他的同事们已经开发了它里面的电子活动方式。

迅速而缓慢

典型的发光二级管是由磷光材料的聚合物所制成，同时发出蓝光，红光，以及绿光，它们组合在一起就形成了白光。但是，产生蓝光的磷光材料并不理想。这些材料的功用相对的降低的快，随着使用时间，它不但会降低二极管的寿命，而且光也会变的越来越黄。

因此，Forrest和他的同事们便采用荧光材料来代替发出蓝光，不管是荧光还是磷光都依靠从一个原子里面释放出来的高能电子发出光,但两者产生光的过程在电子释放的方式上略有不同.

 

任何发光二极管的负极,也就是电流开始穿过这些材料的装置,会产生激发了的电子,大约75%被用作磷光，25%被用作荧光。

Forrest的想法只是为了让蓝色荧光材料更接近发光二级管的负级，在那里它就能捕捉到所有迅速释放到它路径上的电子。发红色和绿色的磷光材料则在几纳米远的地方，那里正好能捕捉剩余的激发电子。

Forrest 说，正好与真正的白光一致，其中25%是蓝光。因此用25%的电子使荧光材料产生蓝光是完美的。理论上，这些发光二极管能够利用所有的电子，可能达到100%的利用率。

更长的寿命

在Forrest的有机发光二极管里面，蓝色荧光材料与红、绿磷光材料的合成物的寿命大约是10000小时，没有比全都是磷光材料的化合物的寿命长。普通灯泡的寿命是1000小时，荧光灯大约是20000小时。

Forrest说，“用这种方式来生产家用照明灯的最大障碍是费用问题。如果单说技术方面，我们今天就可以制造，但出于价格问题我们却不能。我们正在寻找一种更好的途径来使它变成现实。”白色有机发光二极管，可以被装在玻璃或者有柔性的塑料材料上。主要的问题是确保不能让氧气和湿气穿过塑料外套进入，不然就会破坏里面的发光分子。“这不过是个包装问题，”亚特兰大乔治工学院的电子工程师Bernard Kippelen说，“如果你回顾一下类似的技术过程的话，我坚信这个问题会解决的。”