At bringe billigere, grønnere belysning til markedet med inkjet-printede hybrid-quantum dot-lysdioder

Det er ikke let at blive grøn. Til hjemmebelysning, organiske lysemitterende dioder (OLED'er) holder løftet om at være både miljøvenlige og alsidige. Selvom det ikke er så effektivt som almindelige lysdioder (LED'er), de tilbyder en bredere vifte af materialevalg og er mere energieffektive end traditionelle lys. OLED'er kan også anvendes på fleksible overflader, hvilket kan føre til lys eller fjernsynsskærme, der kan rulles sammen og gemmes i en lomme.

En lovende forskningslinje indebærer at kombinere OLED'erne med uorganiske kvantepunkter, små halvlederkrystaller, der udsender forskellige lysfarver afhængigt af deres størrelse. Disse "hybrid" OLED'er, også kaldet quantum dot LEDs (QD-LEDs), øge effektiviteten af ​​de lysemitterende enheder og også øge rækkevidden af ​​farver, der kan produceres. Men kommercielt fremstilling af denne lovende grønne teknologi er stadig vanskelig og dyr.

For at gøre OLED'er billigere og lettere, forskere fra University of Louisville i Kentucky udvikler nye materialer og produktionsmetoder ved hjælp af modificerede kvanteprikker og inkjetprint. Teamet vil diskutere sit arbejde med at udvikle mere kommercielt mulige QD-LED-enheder på konferencen om lasere og elektrooptik (CLEO:2013) 9.-14. Juni i San Jose, Californien.

Ifølge Delaina Amos, professor ved University of Louisville og hovedforsker af teamets indsats, udgifter til materialer og fremstillingsprocesser har været en stor barriere for at bruge OLED'er i daglig belysningsenheder.

For billigt at anvende kvanteprikkerne på deres hybridenheder, Louisville -forskerne bruger inkjetprint, populær i de senere år som en måde at sprøjte kvanteprikker og OLED -materialer på en overflade med stor præcision. Men i modsætning til andre grupper, der eksperimenterer med denne metode, Amos 'team har fokuseret på at tilpasse inkjetprint -teknikken til brug i kommercielle omgivelser, hvor masseproduktion minimerer omkostninger og oversætter til overkommelige hyldeprodukter. "Vi arbejder i øjeblikket i lille skala, typisk 1 tomme x 1 tomme for OLED’erne, "Amos siger." Processen kan skaleres op herfra, sandsynligvis til 6 tommer ved 6 tommer og større. "

"Der er en grund til, at du ikke kan se OLED -lys til salg i isenkræmmeren, "siger Amos, selvom hun tilføjer, at de finder brug i små enheder som f.eks. kameraer, fotorammer, og mobiltelefon displays. For at bringe deres QD-LED'er tættere på at blive markedsklare som husholdningsbelysningsapparater, Amos og hendes team har syntetiseret nye, billigere og mere miljøvenlige kvantepunkter. Teamet har også ændret grænsefladerne mellem kvantepunkterne og andre lag i OLED for at forbedre effektiviteten, hvormed elektroner overføres, giver dem mulighed for at producere mere effektivt lys i det synlige spektrum.

Ud over deres højere effektivitet, bredere farveområde, og evnen til at påføres fleksible overflader, Amos 'QD-LED'er bruger også materialer med lav toksicitet, gør dem potentielt bedre for miljøet. "I sidste ende vil vi have lave omkostninger, lav toksicitet, og evnen til at lave fleksible enheder, "Siger Amos. Teamet har for nylig demonstreret små arbejdsenheder, og Amos tilføjer, at hun håber at have større enheder inden for de næste flere måneder.