Biwu Ma, en personaleforsker med Molecular Foundry, var en del af et forskerhold, der fandt en ny måde at behandle hvide OLED'er til solid state-belysning. (Foto af Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab Public Affairs)
(PhysOrg.com)-Lysemitterende dioder, som anvender halvledere til at producere kunstigt lys, kunne reducere elforbruget og lette virkningen af drivhusgasemissioner. Imidlertid, at flytte denne teknologi ud over trafiksignaler og laserpointere til belysning til kontorbygninger og hjem - den største enkeltforbrug af elektricitet - kræver materialer, der udsender lyse, hvidt lys billigt og effektivt. Hvidt lys er blandingen af alle farverne, eller bølgelængder, i det synlige spektrum.
Organiske lysemitterende dioder (OLED'er), baseret på organiske og/eller polymere halvledermaterialer, er lovende kandidater til generelle belysningsapplikationer, da de kan dække store skærme eller paneler ved hjælp af billige behandlingsteknikker. Ja, enkeltfarvede OLED-skærme er allerede tilgængelige kommercielt. En blanding af rød-, grøn- og blå-emitterende materialer kan bruges til at generere hvidt lys, men disse farvebånd interagerer ofte med hinanden, forringe enhedens ydeevne og reducere farvekvaliteten.
Brug af polymer-nanopartikler til at huse lysemitterende 'blæk', forskere ved Molecular Foundry, et amerikansk Department of Energy nanovidenskabscenter beliggende i Berkeley Lab, og University of California, Berkeley, har lavet en tynd film OLED ved hjælp af iridium-baserede gæstemolekyler til at udsende forskellige farver af synligt lys. Den polymere nanopartikel, der omgiver en gæstelysemitter, tjener som et 'forstyr ikke'-tegn, isolere gæstemolekyler fra hinanden. Hver gæst kan derefter udsende lys uden irriterende interaktioner med tilstødende nanopartikler, resulterer i hvid luminescens.
"Denne enkle og lyse tilgang til at opnå nanoskala-stedisolering af fosfor åbner en ny dør for nem behandling af hvide OLED'er til solid state-belysning, " sagde Biwu Ma, en stabsforsker med Molecular Foundry's Organic Nanostructures Facility, som bidrog til denne undersøgelse. Med denne proof-of-concept-enhed under bæltet, Ma og hans kolleger planlægger at variere forholdet mellem hver farve nanopartikel i OLED for at forbedre effektiviteten og lysstyrken. Hvidt lys fra OLED'er kan justeres fra køligere til varmere hvide, gør disse materialer nemme at bruge i kontor- eller hjemmemiljøer. Bygninger tegner sig for mere end 40 procent af kulstofemissionerne i USA, så udskiftning af selv en brøkdel af konventionel belysning med OLED'er kan resultere i en betydelig reduktion i elforbruget.
Et papir med rapport om denne forskning med titlen, "Site isolation af emittere i tværbundne polymer nanopartikler til hvid elektroluminescens, ” står i journalen Nano bogstaver .