Kulstof nanorør-aktiveret vertikal organisk lysemitterende transistor baner vej for næste generations forbrugerelektronik

(PhysOrg.com) -- Teknologien, der gør din smartphones skærm hurtig, lys og let kan komme til dit fjernsyn eller din bærbare computer, takket være en ny type lysemitterende transistor skabt af forskere fra University of Florida.

Det nye transistordesign løser et nøgleproblem, der har beholdt den organiske lysemitterende diode, eller OLED, teknologi, der bruges i små skærme, fra at være levedygtig for computerskærme eller fjernsyn.

"Det er en meget praktisk form for udvikling, der kan have store konsekvenser for forbrugerne, ”Sagde UF -fysikprofessor Andrew Rinzler, forfatter til et papir om udviklingen, der vises i tidsskriftets 29. april-udgave Videnskab . "Udviklingen fra LCD til OLED har været langsom. Dette nye design skulle fjerne nogle af de snublesten, der har forhindret OLED'er i at blive implementeret i større skærme."

OLED-skærmpixel bruger mindre strøm, skabe et lysere billede og ikke have problemer med betragtningsvinklen som LCD-pixels, som forbruger strøm, selv når de er i deres mørke tilstand.

På trods af disse fordele, OLED-skærme har stort set været begrænset til håndholdte enheder på grund af vanskeligheden ved at lave transistorer til at drive OLED'erne. Det nye transistordesign åbner muligheder for at løse dette problem med en ny transistor, der bruger organiske halvledere-menneskeskabte forbindelser, der indeholder kulstof. Selvom meget undersøgt og forbedret i løbet af de sidste årtier, disse materialer bruger for meget strøm, når de bruges i det konventionelle transistordesign.

Det er her, det nye design kommer ind. Ved at bruge kulstof nanorør, det giver organiske halvledere mulighed for effektivt at drive de høje strømme, som OLED-pixels kræver, men ved lavere spændinger.

Ud over at redesigne transistoren, der driver OLED'en inden for hver pixel, holdet kombinerede også transistoren og OLED'en til en enkelt enhed kaldet en lysemitterende transistor. Det resulterende carbon nanorør aktiverede lodret organisk lysemitterende transistor, eller CN-VOLET, er mere end otte gange mere energieffektiv end de nærmeste konkurrerende enheder.

Det fører til en anden fordel, Rinzler sagde:"Lysemitteren kan optage mere af pixelområdet, giver samme lysudbytte ved en lavere strømtæthed gennem lysgiveren. Da høj strømtæthed forringer lysemitterens levetid, ændringen skulle få disse enheder til at holde længere."

Det integrerede design bør også reducere fremstillingskompleksiteten, hvilket kan føre til lavere omkostninger, Sagde Rinzler.
Ud over dets potentielle indvirkning på forbrugerelektronik, Udviklingen kunne også være med til at bane vejen for mere overkommelige radiofrekvensidentifikationsmærker, som bruges til lagersporing for detailhandlere, sagde Rinzler.