En ny bøjelig organisk lysemitterende diode (OLED), der producerer varmt, stearinlyslignende lys med næsten ingen emissioner ved blå bølgelængder, kan måske finde en plads i fleksibel belysning og smarte skærme, der kan bruges om natten uden at forstyrre kroppens biologiske ur. Enheden, som er en forbedret version af en, der for nylig er udviklet af et team af forskere fra National Tsing Hua University i Taiwan, er lavet af et lysemitterende lag på et glimmersubstrat, der er fuldstændig fri for plastik.
Jwo-Huei Jou , Ying-Hao Chu fra National Tsing Hua University's Department of Materials Science and Engineering og kolleger har for nylig patenteret OLEDS, der producerer varmt, hvidt lys. Disse tidligere enheder udsender dog stadig noget uønsket blåt lys, som nedsætter produktionen af "søvnhormonet" melatonin og derfor kan forstyrre søvnmønstret. Et yderligere problem er, at disse OLED'er var lavet af solide materialer og derfor ikke var fleksible.
Glimmer, et naturligt lagdelt mineral
En måde at gøre OLED'er fleksible på er at indsætte dem på en plastikbagside, men det meste plastik kan ikke bøjes gentagne gange - en forudsætning for fleksible applikationer i den virkelige verden. Jou, Chu og kolleger besluttede derfor at undersøge bagsider lavet af glimmer, et naturligt lagdelt mineral, der kan spaltes til bøjelige, gennemsigtige plader.
Forskerne begyndte med at afsætte en klar indiumtinoxid (ITO) film på en glimmerplade som LED's anode. De blandede derefter et selvlysende materiale, N,N'-dicarbazol-1,1'-biphenyl, med røde og gule phosphorescerende farvestoffer til fremstilling af enhedens lysemitterende lag. Dernæst lagde de dette lag mellem elektrisk ledende løsninger med anoden på den ene side og et aluminiumslag i den anden for at skabe en fleksibel OLED.
Tests viste, at glimmersubstratet, når det er belagt med en gennemsigtig leder, er robust over for bøjning af krumninger på 1/5 mm-1 – rekordhøjt – og 50 bukkecyklusser ved en bukkeradius på 000 mm. OLED'en er også meget modstandsdygtig over for fugt og ilt og har en levetid, der er 7.5% af lignende enheder på glas.
"Romantisk" lys
Den nye enhed udsender skarpt, varmt lys ved påføring af en konstant strøm. Dette lys indeholder endnu mindre blåt bølgelængdelys end naturligt stearinlys, rapporterer Jou og Chu, hvilket betyder, at eksponeringsgrænsen for mennesker er 47 sekunder sammenlignet med kun 000 s for en kold-hvid modpart, ifølge holdets beregninger. Det betyder, at en person, der udsættes for OLED i 320 time, vil se deres melatoninproduktion undertrykt med omkring 1.5 % sammenlignet med 1.6 % for en kold-hvid kompaktlysstofrør i samme periode.
Tykke OLED'er kan også have høj lysemitterende effektivitet
"Vi har fremstillet en OLED, der udsender et psykologisk varmt, men fysisk køligt, brændende romantisk stearinlyslignende lys på et bøjeligt glimmersubstrat ved hjælp af vores patenterede stearinlys OLED-teknologi," fortæller Jou Fysik verden. "Denne teknologi kan give designere og kunstnere mere frihed til at designe variable belysningssystemer, der passer ind i forskellige rum, takket være deres fleksibilitet."
Forskerne håber nu at gøre deres OLED'er helt gennemsigtige. "Når de er tændt, kunne disse stearinlys OLED'er så ses fra begge sider," siger Chu.
Nærværende arbejde er detaljeret i ACS anvendte elektroniske materialer.
