Forskere finder en billigere måde at oplyse OLED-skærme på

USC Dornsife -kemikere har fundet en billigere måde at tænde smartphone og tv -skærme på, hvilket kunne spare producenter og forbrugere penge uden at påvirke den visuelle kvalitet.

Kobber er svaret, ifølge deres undersøgelse, offentliggjort 8. februar i tidsskriftet Videnskab .

"Den nuværende teknologi, der er i enhver Samsung Galaxy-telefon, avancerede Apple iPhone og LG TV er afhængige af iridiumforbindelser til farver og lys på OLED-skærme, " siger Mark E. Thompson, en kemiker ved USC Dornsife College of Letters, Kunst og videnskab og strålen. R. Irani Formand for Occidental Petroleum Corporation Chair i kemi.

"Vi har brugt iridium, fordi du får en meget effektiv lysemission, men det er det sjældneste naturligt forekommende element på Jorden, Thompson siger. "En af vores udfordringer har været at komme med et alternativ, der er mere rigeligt."

Tidligere forsøg på at generere en kobberbaseret OLED mislykkedes. Kobberkomplekserne i disse undersøgelser havde svagere strukturer. Molekylerne var ustabile, med kortere levetid end iridiumforbindelserne.

Iridiums link til dinosaurer

Kobber løser helt sikkert problemet med tilgængelighed, da det er et rigeligt metal over hele verden. Iridium, på den anden side, findes kun få steder - mest Sydafrika og dele af Asien.

Den mest almindeligt accepterede hypotese, der forklarer iridiums knaphed og dens oprindelse, er, at den rejste hertil på en meteor – den samme som udslettede dinosaurerne for 65 millioner år siden.

Medmindre en anden meteor som den rammer Jorden, iridium vil fortsætte med at falde i udbuddet. Efterspørgslen efter det stiger kun som smartphones, Tv og andre enheder med OLED -skærme vinder popularitet.

OLED'er er kommet til at erstatte LED LCD-skærme. I en OLED-skærm, hver pixel genererer lys, mens du er på LCD-skærmene, pixel belyses af en LED -baggrundsbelysning.

Blå kemi

Udover dens knaphed, iridium har en anden ulempe for OLED-teknologi, der har forvirret kemikere i mere end to årtier:svagere molekyler til at generere blåt lys.

Når molekylerne fra iridiumforbindelserne exciteres, de genererer to af OLED-skærmens primære farver - rød og grøn - meget effektivt, hurtigt og i enheder, der giver meget lang driftslevetid, siger Thompson, hvis laboratorium konstruerede de iridium-baserede røde og grønne molekyler.

Den tredje nødvendige farve, blå, har været bane for OLED -teknologi, fordi blå emitterende OLED'er har en kort levetid. Thompson forklarede, at bindingerne i de blå molekyler har en tendens til at nedbrydes. Blå molekyler kræver også mere elektricitet end de grønne og røde molekyler for at give dem energi. Da blå er blandt de primære farver for OLED, dens dårlige ydeevne kan påvirke en række farver, som du ser på en skærm, der indeholder blå.

Thompsons hold kan have løst det, også, med deres nye kobberkompleks - et mere stift molekylært kompleks end det tidligere, mislykkede typer af kobberforbindelser, som var svagere. Den nye forbindelses hastighed af lysemission matcher også iridiums, så energien omdannes effektivt til lys og farve, fandt kemikerne.

"Vores papir opstiller de grundlæggende designregler for opnåelse af iridium-lignende emissionseffektiviteter fra kobber, med farver fra blå til grøn og gul, " sagde Rasha Hamze, undersøgelsens hovedforfatter og en USC Dornsife-alumne, der for nylig begyndte at arbejde for Universal Display Corporation.

"At opnå en effektiv blå emission fra kobberforbindelser åbner helt nye muligheder for at tackle problemet med korte levetider i blå enheder."

Teamet på USC har indsendt en patentansøgning for deres kobberforbindelse.

Thompson siger, at næste, han vil se, om disse kobberforbindelser også kan føre til skabelsen af ​​mere energieffektiv belysning.