Itin efektyvūs organiniai šviesos diodai

Vokietijoje sukurtas organinis šviesos diodas (OLED) gali skleisti tokios pat kokybės baltą šviesą kaip ir kaitrinės lemputės, tačiau energijos efektyvumas yra daug geresnis nei fluorescencinis apšvietimas.

Baltas apšvietimas: Tokie organiniai šviesos diodai, kaip šis, galėtų būti apšvietimo ateitis dėl labai didelio efektyvumo, kuris pranoksta net fluorescencines lempas.

OLED prototipas gali pasirodyti kaip itin efektyvus šviesos šaltinis ekranams ir bendram apšvietimui Sebastianas Reinike , kuris vadovavo tyrimams Taikomosios fotofizikos institute Drezdene, Vokietijoje. Ilgalaikis tikslas yra pagaminti įrenginį naudojant įprastą nebrangų spausdinimą iš ritinio į ritinį.

Pastaraisiais metais daugelis šalių pradėjo ieškoti kaitrinio apšvietimo į kompaktines fluorescencines lemputes, nes pastarosios yra daug efektyvesnės. Taip pat buvo daug susidomėjimo šviesos diodų (LED) naudojimu ekranams ir bendram apšvietimui, vėlgi dėl galimo jų siūlomo energijos taupymo.

Tačiau naudojant fluorescencinį ir LED apšvietimą, baltos šviesos kokybė visada paliko norimų rezultatų. Dėl fluorescencinio apšvietimo žmonės gali atrodyti nesveiki, nes skleidžiama mažiau raudonos šviesos, o dauguma baltų šviesos diodų šiandien yra melsvos spalvos, todėl atrodo šalti.

Priešingai, OLED gali būti gaminami iš daugybės medžiagų, todėl gauti geros kokybės baltą šviesą yra mažiau sudėtinga, sako Reineke. OLED nuvylė ne šviesos kokybė, o jų efektyvumas. Liuminescencinis apšvietimas paprastai veikia nuo 60 iki 70 liumenų vienam vatui, o kaitrinės lemputės – nuo ​​10 iki 17 liumenų vienam vatui. Priešingai, teigia Reineke, iki šiol geriausias OLED energijos vartojimo efektyvumas buvo 44 liumenai vienam vatui.

Šios savaitės žurnalo numeryje Gamta Reineke ir jo kolegos praneša apie naują OLED konstrukcinį dizainą, kurio efektyvumas siekia 90 liumenų vienam vatui ir gali padidinti iki 124 liumenų vienam vatui.

Šis efektyvumas yra labai įtikinamas, sako Petras Kazlas, įrenginių kūrimo direktorius QD vizija , įmonė, įsikūrusi Kembridže, MA, kurianti kvantiniais taškais pagrįstą LED apšvietimą.

OLED gali išaugti į tikrai labai energiją taupantį šviesos šaltinį, priduria Kristin Knappstein, „Philips Lighting“ verslo plėtros vadovė Achene, Vokietijoje. Jos įmonė jau turi rinkoje OLED apšvietimo gaminį, vadinamą Lumiblade . Gamindami pasiekiame 15–20 liumenų vienam vatui lygį, sako ji ir priduria, kad didžiausias potencialas yra technologijos efektyvumas iki 150 liumenų vienam vatui.

Reineke ir jo kolegos galėjo pasiekti tokių gerų rezultatų dėl kelių jų įrenginio dizaino modifikacijų ir patobulinimų. Vienas iš jų apima jo darbinės įtampos mažinimą sumaišant organinę medžiagą, jungiančią šviesą skleidžiančią medžiagą su metaliniais kontaktais. Prietaiso efektyvumas labai sumažėja, jei jis yra šalia metalinio kontakto dėl reiškinio, vadinamo gesimu, sako Reineke.

Kitas triukas buvo padaryti išorinius įrenginio paviršius iš stiklo, kurio optinės savybės labiau atitinka įrenginio pagrindo savybes. Priešingu atveju didelė dalis skleidžiamos šviesos atsispindi ir vėl sugeriama arba prarandama per šilumą. Įprastose konstrukcijose prarandama apie 80 procentų šviesos, sako Reineke.

Tačiau pats naujas šio naujojo OLED aspektas yra įvairių šviesą skleidžiančių medžiagų išdėstymas įrenginyje. Naudojamos trys medžiagos – po vieną mėlynai, žaliai ir raudonai šviesai skleisti – kartu su pagrindine matricos medžiaga tarp jų. Reineke gudrybė buvo pasirinkti matricos medžiagą su dideliu sukimosi būsena, kuri atitiktų mėlynos spalvos sukimosi būseną, ir mėlyną medžiagą įterpti tarp žalios ir raudonos, tarsi ji būtų atskiriančios pagrindinės matricos medžiagos dalis.

Matrica ir mėlyna būsena yra beveik identiškos, sako Reineke. Tai reiškia, kad bet kokios elektronų skylės poros (eksitonai), išeinančios iš raudonos arba žalios medžiagos, turės praeiti pro mėlyną, todėl padidės tikimybė, kad jos bus paverstos fotonais.

Jie puikiai atlieka LED sluoksnių pritaikymą, kad gautų gerą kvantinį efektyvumą, sako Kazlas. Tai rodo OLED pažadą, tačiau žvelgiant iš pramonės perspektyvos, OLED dar reikia nuveikti ilgą kelią.

Iš tiesų, pagrindinis OLED trūkumas yra jų ilgaamžiškumas. Nors tokios įmonės kaip „Philips“ gali pagaminti prietaisus, kurių eksploatavimo trukmė prilygsta fluorescencinėms lemputėms (daugiau nei 10 000 valandų), medžiagos, užtikrinančios didesnį efektyvumą, paprastai tarnauja ne taip ilgai. Reineke sako, kad mūsų prietaisų veikimo laikas yra vos kelios valandos.

paslėpti