Uusi taivutettava orgaaninen valoa emittoiva diodi (OLED), joka tuottaa lämmintä, kynttilän kaltaista valoa tuskin säteilyllä sinisellä aallonpituudella, saattaa löytää paikan joustavassa valaistuksessa ja älykkäissä näytöissä, joita voidaan käyttää yöllä häiritsemättä kehon biologista kelloa. Laite, joka on parannettu versio Taiwanin kansallisen Tsing Hua -yliopiston tutkijaryhmän äskettäin kehittämästä laitteesta, on valmistettu valoa lähettävästä kerroksesta kiillesubstraatilla, joka on täysin muoviton.
Jwo-Huei Jou ja Ying-Hao Chu National Tsing Hua -yliopiston materiaalitieteen ja tekniikan laitokselta ja työtoverinsa patentoivat äskettäin OLEDS-laitteet, jotka tuottavat lämmintä valkoista valoa. Nämä aikaisemmat laitteet lähettävät kuitenkin edelleen ei-toivottua sinistä valoa, mikä vähentää ”unihormonin” melatoniinin tuotantoa ja voi siten häiritä unirytmiä. Toinen ongelma on se, että nämä OLEDit tehtiin kiinteistä materiaaleista eivätkä siksi olleet joustavia.
Kiille, luonnollinen kerrosmineraali
Yksi tapa tehdä OLEDeista joustavia on liimata ne muovitaustalle, mutta useimpia muoveja ei voida taivuttaa toistuvasti – tämä on edellytys todellisille joustaville sovelluksille. Jou, Chu ja kollegat päättivät siksi tutkia taustamateriaalia, joka on valmistettu kiillestä, joka on luonnollinen kerrosmineraali, joka voidaan pilkkoa taivutettaviksi, läpinäkyviksi levyiksi.
Tutkijat aloittivat kerrostamalla kirkkaan indiumtinaoksidikalvon (ITO) kiillelevylle LEDin anodina. Sitten he sekoittivat luminoivaa materiaalia, N,N'-dikarbatsoli-1,1'-bifenyyli, punaisilla ja keltaisilla fosforoivilla väriaineilla laitteen valoa säteilevän kerroksen valmistamiseksi. Seuraavaksi he asettivat tämän kerroksen sähköä johtavien ratkaisujen väliin, joissa anodi toisella puolella ja alumiinikerros toisella puolella luodakseen joustavan OLEDin.
Testit osoittivat, että kun kiillesubstraatti on päällystetty läpinäkyvällä johtimella, se kestää 1/5 mm:n kaarevuuden.-1 – ennätyskorkea – ja 50 000 taivutusjaksoa 7.5 mm:n taivutussäteellä. OLED on myös erittäin kestävä kosteutta ja happea vastaan, ja sen käyttöikä on 83 % vastaavista lasin laitteista.
"Romanttinen" valo
Uusi laite lähettää kirkasta, lämmintä valoa jatkuvalla virralla. Tämä valo sisältää jopa vähemmän sinisen aallonpituuden valoa kuin luonnollinen kynttilänvalo, Jou ja Chu raportoivat, mikä tarkoittaa, että ihmisen altistumisraja on 47 000 sekuntia verrattuna vain 320 sekuntiin kylmävalkoisella vastineella ryhmän laskelmien mukaan. Tämä tarkoittaa, että henkilö, joka altistuu OLED:lle 1.5 tunnin ajan, näkisi melatoniinin tuotantonsa vähentyneen noin 1.6 % verrattuna 29 %:iin kylmävalkoisella pienloistelampulla samana ajanjaksona.
Paksuilla OLEDillä voi olla myös korkea valotehokkuus
"Olemme valmistaneet OLEDin, joka säteilee psyykkisesti lämmintä, mutta fyysisesti viileää, paahtavan romanttisen kynttilän kaltaista valoa taivutettavalle kiillesubstraatille käyttämällä patentoitua kynttilänvalon OLED-teknologiaamme", Jou kertoo. Fysiikan maailma. "Tämä tekniikka voisi tarjota suunnittelijoille ja taiteilijoille enemmän vapautta suunnitella vaihtelevia valaistusjärjestelmiä, jotka sopivat eri tiloihin joustavuuden ansiosta."
Tutkijat toivovat nyt saavansa OLED-laitteistaan täysin läpinäkyviä. "Kun nämä kynttilänvalossa OLEDit sytytettiin, ne näkyivät molemmilta puolilta", Chu sanoo.
Tämä työ on kuvattu yksityiskohtaisesti ACS soveltavat elektroniset materiaalit.
