Dobivanje plave svjetlosti iz LED i OLED tehnologije dioda ključno je za izradu ekrana svih vrsta, a takve se diode koriste i u izradi vrlo efikasnih svjetlosnih elemenata elektroničkih sklopova, televizora, automobila te unutar komercijalnih žarulja. Sa sveučilišta u Michiganu stiže vijest o znanstvenom postignuću, koje bi moglo unaprijediti tehnologiju organskih svjetlosnih dioda (OLED), dodajući im vrlo efikasne izvore plave svjetlosti.

Efikasnost i dugotrajnost

Tim znanstvenika tamo je iskoristio novu tehnologiju fosforescentne organske svjetlosne diode (PHOLED), koja je u stanju proizvoditi svjetlost plave boje intenzitetom od 90%, i to čak 10 do 14 puta duže nego dosadašnje OLED komponente, za istu boju i intenzitet. Tim postignućem ove bi diode mogle postati komercijalno upotrebljive u LED rasvjeti, koja bi mogla tako postati OLED (ili PHOLED) rasvjeta, budući da bi svjetlosni elementi mogli imati životni vijek duži od 50.000 sati, koliko je standard u tom području.

Isti dizajn PHOLED elemenata mogao bi se u budućnosti iskoristiti i za proizvodnju pozadinske rasvjete za televizore, mobitele ili monitore, poručuju inovatori, a zbog njegove energetske efikasnosti mobilnim bi uređajima s takvim ekranima trajanje baterije moglo biti produženo za do 30%. "Izrada dugotrajnih plavih PHOLED-a u fokusu je industrije zaslona i rasvjete više od 20 godina. To je vjerojatno najvažniji i najhitniji izazov s kojim se suočava područje organske elektronike", kaže voditelj istraživanja i koautor rada na temu PHOLED-a, Stephen Forrest.

"Tajna" kvalitete ovih novih plavih fosforescentnih dioda je u efikasnosti na kvantnoj razini, koja doseže i do 100% – dakle sav električni naboj koji stigne do diode pretvara se u svjetlost. Ekrani i žarulje tako će dobiti veću efikasnost i svjetlije boje. Napredak ostvaren na ovom sveučilištu donio je poznatoj tehnologiji stabilnost i dugotrajnost. Do sada su u OLED ekranima unutar RGB sklopova često korištene manje efikasne fluorescentne plave diode, koje su u svjetlost pretvarale tek oko 25% dobivene energije.

Ključ je u zrcalima

Da bi se proizvela plava svjetlost, elektricitet u diodi pobuđuje fosforescentne organske molekule, koje sadrže teške metale. Ponekad pobuđene molekule dođu u međusobni kontakt prije emitiranja svjetlosti, prenoseći svu pohranjenu energiju para u jednu molekulu. Kako je energija plave svjetlosti visoka, prenesena energija, dvostruko veća od energije pojedinačne pobuđene molekule, može prekinuti kemijske veze i razgraditi organski materijal, skraćujući životni vijek diode.

Ovaj je tim riješio taj problem stavljanjem plavog (cijan) materijala između dva zrcala. Savršenim podešavanjem prostora između zrcala, samo najdublji plavi svjetlosni valovi mogu "preživjeti" i na kraju biti emitirani iz zrcalne komore – pojašnjavaju. Osim toga fino su podesili i optička svojstva organskog sloja materijala zaduženoga za emitiranje svjetlosti, čime se smanjuje mogućnost kontakta pobuđenih molekula.

Brojne kompanije već najavljuju skoru komercijalizaciju visokoefikasnih plavih PHOLED elemenata, među njima i Universal Display Corporation. Oni najavljuju i početak serijske proizvodnje panela, koji će omogućiti izradu svjetlijih i jeftinijih televizora.