211service.com
Organiskās gaismas diodes spīd nemanāmi
Dienvidkalifornijas universitātes pētnieki ir izstrādājuši fosforescējošu krāsvielu molekulu, kas izstaro gandrīz infrasarkano gaismu, un izmantoja to, lai izveidotu ilgstošas organiskās gaismas diodes (OLED).
Universal Display Corporation fosforescējošo organisko LED displeju var uzbūvēt uz elastīgas plastmasas pamatnes. Uzņēmums, sadarbojoties ar pētniekiem Dienvidkalifornijas Universitātē un Prinstonas Universitātē, tagad ir izgatavojis gandrīz infrasarkano staru gaismas diodes un plāno izveidot gandrīz infrasarkano elastīgā displeja versiju. Displejs būtu neredzams ar neapbruņotu aci, bet redzams ar nakts redzamības brillēm slēptām militārām operācijām.
Diodes varētu izmantot, lai izveidotu lētu un elastīgu tuvu infrasarkano (NIR) displeju, kas būtu nesalasāms ar neapbruņotu aci, bet būtu nolasāms ar nakts redzamības brillēm. Šāds displejs varētu tikt integrēts karavīra formastērpā vai iekārtā, ko var ielikt kabatā, ļaujot karavīriem naktī lasīt sakarus, nepamanot ienaidnieka snaiperi.
Šīs organiskās gaismas diodes var arī pārveidot par infrasarkano staru detektora diodēm, kas nodrošina nakts redzamību. Infrasarkanie detektori būtībā ir gaismas diožu otrādi, kas pārvērš gaismu elektriskā strāvā. Silti objekti izstaro infrasarkano starojumu, kura viļņu garums ir garāks nekā tuvajam infrasarkanajam starojumam, un tas ir arī neredzams cilvēka acij. Tāpat kā gaismas detektori kamerās uztver redzamo gaismu, infrasarkanie sensori, kas izgatavoti no neorganiskiem pusvadītājiem, nosaka infrasarkano gaismu nakts redzamības brillēs un kamerās, ko izmanto militārpersonas, policija, robežsardzes darbinieki un ugunsdzēsēji. Taču detektori, kuru pamatā ir OLED, sniegtu būtisku ieguvumu: tā kā plānos organiskos polimērus, kas veido šīs diodes, var nogulsnēt uz dažādiem substrātiem, tostarp lokāmas plastmasas, organiskie IR detektori varētu būt pietiekami elastīgi, lai tos iekļautu ķiveres vizirā.
Elastīgums ir ļoti izdevīgs… nākamās paaudzes displeji visi būs uz elastīgiem pamatnēm, saka Marks Tompsons , Ķīmijas profesors Dienvidkalifornijas Universitātē, kurš vadīja pētījumu. Organiskās gaismas diodes ir ļoti svarīga tehnoloģija elastīgiem displejiem, jo tos ir viegli un lēti veidot uz lokāmām pamatnēm, viņš saka. Tie jau tiek izmantoti kameru un mobilo tālruņu displejos, un tiem ir milzīgs solījums nākotnes liela izmēra datoru un televīzijas ekrāniem.
Pētījumi organisko gaismas diožu jomā galvenokārt ir vērsti uz redzamās gaismas lietojumiem; neviens iepriekš nav izgatavojis organisku LED, kas efektīvi izstaro NIR gaismu. Tompsons un viņa kolēģi Prinstonas Universitātē un Universal Display Corporation, uzņēmums, kas atrodas Jūingā, Ņūdžersijā, aprakstīja savu organisko LED tiešsaistē lietišķā ķīmija gada 9. janvārī.
Organiskās gaismas diodes, kas izstaro neredzamus NIR viļņu garumus, var izmantot, lai izveidotu displejus, kurus nevēlaties, lai visi redzētu. Slēptiem militāriem lietojumiem nakts redzamības displeji būs ļoti svarīgi, un šīs diodes tam būtu galvenais, saka. Gasans Džebors , optisko zinātņu profesors Arizonas Universitātē Tuksonā, kurš izstrādāja pirmās NIR izstarojošās organiskās molekulas.
Jaunās gaismas diodes noslēpums ir īpaši izstrādāta fosforescējošas krāsas molekula, ko pētnieki izmanto izstarojošajā slānī, kas atrodas starp diviem ierīces elektrodiem. Parasti organiskās gaismas diodes satur izstarojošu slāni, kas ir leģēts ar fluorescējošām krāsvielām. Elektrodi ievada slānī negatīvos elektronus un pozitīvos caurumus, kur lādētās daļiņas apvienojas un ierosina krāsvielu molekulas. Kad molekulas atgriežas nesatrauktā stāvoklī, tās izstaro fotonus. Jaunās fosforescējošās molekulas ļoti efektīvi izstaro NIR reģionā. Tās arī izstaro gaismu ilgāk nekā fluorescējošās krāsvielas, tādējādi pagarinot ierīces kalpošanas laiku — tradicionālo organisko materiālu vājo vietu.
Ierīce izstaro viļņu garumu, kas ir tuvu 800 nanometriem, kas atrodas tieši uz redzamā un tuvu infrasarkanā spektra robežas, un tās efektivitāte ir vairāk nekā seši procenti, kas ir vismaz 60 reizes lielāka nekā citām NIR izstarojošām ierīcēm, par kurām ziņots pagātne. Šobrīd tas darbojas 1000 stundas ar maksimālo spilgtumu. Bet pie zemākiem displejiem nepieciešamajiem spilgtuma līmeņiem mēs runājam par vismaz miljonu stundu, saka Tompsons. Salīdzinājumam, sarkano vai zaļo organisko gaismas diožu kalpošanas laiks ir 100 000 stundu, viņš saka.
Gerets Redmonds , kurš pēta nanomēroga organiskos fotodetektorus Tyndall Nacionālajā institūtā Korkā, Īrijā, darbu sauc par izrāvienu ceļā uz NIR emisiju organiskajos materiālos. Redmond saka, ka jaunais organiskais LED uzrāda patiešām labu veiktspēju efektivitātes un kalpošanas laikā, kas iepriekš nav sasniegts.
Tompsons un viņa kolēģi plāno izveidot citus fosforescējošus krāsvielu kompleksus, kas izstaro gaismu viļņu garumā, kas garāks par 800 nanometriem, iespiežot dziļāk IR reģionā. Pēc Tompsona teiktā, organisko gaismas diode būtu iespējams apgriezt, pārvēršot to par organisko IR detektoru nakts redzamības ķiveres vizierim. Tam būtu jāmaina ierīces struktūra vai jāpielāgo organiskie materiāli, taču viņš saka, ka pārveidošana būtu vienkārša, jo gaismas diodes un fotodetektori būtībā ir radinieki ar tādu pašu diodes struktūru, bet apgrieztām funkcijām — gaismas diode pārvērš elektrisko strāvu gaismā, bet detektors rīkojas pretēji. .
Taču ir pāragri spriest, kad šāds organiskais IR detektors būtu pieejams. Tas nav tikai tas, ka žūrija joprojām ir ārpusē, viņš saka; žūrija pat nav izveidota.