Nova upogljiva organska svetleča dioda (OLED), ki proizvaja toplo svetlobo, podobno sveči, s komaj kakršnimi koli emisijami pri modrih valovnih dolžinah, bi lahko našla mesto v prilagodljivi razsvetljavi in pametnih zaslonih, ki jih je mogoče uporabljati ponoči, ne da bi motili telesno biološko uro. Naprava, ki je izboljšana različica tiste, ki jo je pred kratkim razvila skupina raziskovalcev z nacionalne univerze Tsing Hua v Tajvanu, je izdelana iz plasti, ki oddaja svetlobo na substratu iz sljude, ki je popolnoma brez plastike.
Jwo-Huei Jou in Ying-Hao Chu z Oddelka za znanost in inženirstvo materialov Univerze National Tsing Hua in sodelavci so nedavno patentirali OLEDS, ki proizvajajo toplo, belo svetlobo. Vendar pa te prejšnje naprave še vedno oddajajo nekaj neželene modre svetlobe, ki zmanjša proizvodnjo "hormona spanja" melatonina in lahko zato moti vzorce spanja. Nadaljnja težava je, da so bili ti OLED izdelani iz trdnih materialov in zato niso bili prilagodljivi.
Sljuda, naravni plastni mineral
Eden od načinov za prilagodljivost OLED je, da jih prilepite na plastično podlago, vendar večine plastike ni mogoče večkrat upogibati – predpogoj za prilagodljive aplikacije v resničnem svetu. Jou, Chu in sodelavci so se zato odločili raziskati podlage iz sljude, naravnega plastnega minerala, ki se lahko razcepi v upogljive, prozorne plošče.
Raziskovalci so začeli z nanosom prozornega filma indij-kositrovega oksida (ITO) na list sljude kot anodo LED. Nato so zmešali luminiscentni material, N,N'-dikarbazol-1,1'-bifenil, z rdečim in rumenim fosforescentnim barvilom za izdelavo svetlobne plasti naprave. Nato so to plast stisnili med električno prevodne raztopine z anodo na eni strani in plastjo aluminija na drugi, da bi ustvarili prilagodljiv OLED.
Testi so pokazali, da je podlaga iz sljude, prevlečena s prozornim prevodnikom, robustna na upogibne ukrivljenosti 1/5 mm-1 – rekordno visoko – in 50 000 upogibnih ciklov pri upogibnem polmeru 7.5 mm. OLED je tudi zelo odporen na vlago in kisik ter ima življenjsko dobo, ki je 83 % podobnih naprav na steklu.
"Romantična" svetloba
Nova naprava oddaja svetlo, toplo svetlobo ob uporabi stalnega toka. Ta svetloba vsebuje celo manj svetlobe modre valovne dolžine kot naravna svetloba sveč, poročata Jou in Chu, kar pomeni, da je meja izpostavljenosti za ljudi 47 000 sekund v primerjavi s samo 320 s za hladno-belo dvojno, glede na izračune ekipe. To pomeni, da bi se pri osebi, izpostavljeni OLED-ju 1.5 ure, proizvodnja melatonina zmanjšala za približno 1.6 % v primerjavi z 29 % pri hladno-beli kompaktni fluorescenčni sijalki v istem obdobju.
Tudi debeli OLED-ji imajo lahko visoko učinkovitost oddajanja svetlobe
"Izdelali smo OLED, ki oddaja psihološko toplo, a fizično hladno romantično svetlobo, podobno svečam, ki ne žgoči, na upogljivem substratu iz sljude z uporabo naše patentirane tehnologije OLED za sveče," pravi Jou. Svet fizike. "Ta tehnologija bi lahko oblikovalcem in umetnikom omogočila več svobode pri oblikovanju spremenljivih sistemov osvetlitve, ki se prilegajo različnim prostorom, zahvaljujoč njihovi prilagodljivosti."
Raziskovalci zdaj upajo, da bodo njihovi OLED-ji postali popolnoma pregledni. "Ko so prižgani, je bilo te OLED-je ob svečah mogoče videti z obeh strani," pravi Chu.
To delo je podrobno opisano v Uporabni elektronski materiali ACS.
