Новий гнучкий органічний світловипромінюючий діод (OLED), який випромінює тепле світло, схоже на свічку, майже не випромінює сині хвилі, може знайти місце в гнучкому освітленні та розумних дисплеях, які можна використовувати вночі, не порушуючи біологічний годинник організму. Пристрій, який є вдосконаленою версією пристрою, розробленого нещодавно групою дослідників з Національного університету Цін Хуа на Тайвані, виготовлений із світловипромінюючого шару на слюдяній підкладці, яка повністю не містить пластику.
Чжо-Хуей Джоу та Ін-Хао Чу Департаменту матеріалознавства та інженерії Національного університету Цін Хуа та його колеги нещодавно запатентували OLEDS, які створюють тепле біле світло. Однак ці раніші пристрої все ще випромінюють небажане синє світло, яке зменшує вироблення «гормону сну» мелатоніну і, отже, може порушити режим сну. Інша проблема полягає в тому, що ці OLED були виготовлені з твердих матеріалів і тому не були гнучкими.
Слюда, природний шаруватий мінерал
Один зі способів зробити OLED-дисплеї гнучкими — наклеїти їх на пластикову підкладку, але більшість пластикових матеріалів не можна багаторазово згинати, що є необхідною умовою для гнучких застосувань у реальному світі. Тому Джоу, Чу та його колеги вирішили дослідити підкладку, виготовлену зі слюди, природного шаруватого мінералу, який можна розколювати на гнучкі прозорі листи.
Дослідники почали з нанесення прозорої плівки з оксиду індію та олова (ITO) на лист слюди як анода світлодіода. Потім вони змішали люмінесцентний матеріал, Н, Н'-дикарбазол-1,1'-біфеніл з червоним і жовтим фосфоресцентними барвниками для виготовлення світловипромінюючого шару пристрою. Потім вони помістили цей шар між електропровідними розчинами з анодом з одного боку та шаром алюмінію з іншого, щоб створити гнучкий OLED.
Випробування показали, що при покритті прозорим провідником слюдяна підкладка стійка до кривизни 1/5 мм-1 – рекордний – і 50 000 циклів згинання при радіусі згинання 7.5 мм. OLED також дуже стійкий до вологи та кисню та має термін служби, який становить 83% аналогічних пристроїв на склі.
«Романтичне» світло
Новий пристрій випромінює яскраве тепле світло при застосуванні постійного струму. Це світло містить навіть менше блакитного світла, ніж природне світло від свічок, повідомляють Джоу та Чу, що означає, що згідно з розрахунками команди, межа впливу на людину становить 47 000 секунд порівняно з лише 320 с для холодно-білого аналога. Це означає, що людина, яка піддається впливу OLED протягом 1.5 годин, спостерігатиме зниження вироблення мелатоніну приблизно на 1.6% порівняно з 29% для холодно-білої компактної флуоресцентної лампи за той самий період.
Товсті OLED також можуть мати високу ефективність випромінювання світла
«Ми виготовили OLED, що випромінює психологічно тепле, але фізично прохолодне, романтичне світло свічки, яке не палить, на гнучкій підкладці зі слюди за допомогою нашої запатентованої технології OLED зі свічками», — розповідає Джоу. Світ фізики. «Ця технологія може надати дизайнерам і художникам більше свободи в розробці систем змінного освітлення, які вписуються в різні простори, завдяки своїй гнучкості».
Тепер дослідники сподіваються зробити свої OLED повністю прозорими. «Увімкнені OLED-діоди зі свічками можна було побачити з обох боків», — каже Чу.
Дана робота детально описана в Прикладні електронні матеріали ACS.
