Finlandiya'daki Turku Üniversitesi'nden araştırmacılar, daha basit yeni nesil aydınlatma çözümleri geliştirmek amacıyla renk ayarlı beyaz bir OLED geliştirdiler. Bu cihaz, tek bir organik katman ve iki standart alüminyum elektrottan beyaz ışık üreterek, kıt indiyum kalay oksit (ITO) ihtiyacını ortadan kaldıran üstün ışık yayan bir cihazdır. Bu modern tasarım, karmaşık organik yığınlara olan ihtiyacı akıllı optiklerle değiştirerek üretim maliyetlerini düşürmeyi ve kıt malzemelere olan bağımlılığı azaltmayı vaat ediyor.
Geleneksel beyaz OLED'ler karmaşıktır. Üreticiler, maliyeti ve atığı artıran ağır metaller içeren kırmızı, yeşil ve mavi katkı maddelerini karıştırıp şeffaf bir İndiyum Kalay Oksit (ITO) katmanı eklerler.
Advanced Optical Materials dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, Turku Üniversitesi'nden araştırmacılar yenilikçi bir yaklaşım geliştirdiler. Standart gök mavisi, metal içermeyen bir TADF molekülü (DMAC-DPS) kullandılar ve mikro boşluk olarak bilinen küçük bir optik "ayna salonu" kullanarak ışığını yeniden şekillendirdiler.
MİKRO BOŞLUK MUCİZESİ
Bu yeni cihaz, üstten ışık yayan ve ITO içermeyen bir yapıya sahiptir. Mikro boşluğun her iki aynası da sıradan alüminyumdan yapılmıştır ve elektrot görevi görür. Işık yayan katman, 3. nesil yayıcı DMAC-DPS tabanlı tek bileşenli ince bir filmdir ve bu sayede geleneksel ana bilgisayar-misafir kimyası ve RGB renk karıştırma ile ilişkili maliyet ve komplikasyonlardan kaçınılır.
Mikro boşluklar, ışığı benzer şekilde yansıttıkları için küçük bir ayna salonuna benzetilebilir. Araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni OLED teknolojisinde, boşluk uzunluğunun ayarlanması (örneğin, yayıcı tabakanın kalınlığının değiştirilmesi), OLED'deki hangi renklerin güçlendirileceğini değiştirir.
YÜZEY PLAZMON POLARİTONLARI
Aynı zamanda, metal yüzeyler boyunca ilerleyen ve yüzey plazmon polaritonları (SPP'ler) olarak bilinen elektromanyetik enerji dalgalanmaları, boşluğun rezonanslarıyla karışarak spektrumu maviden beyaza doğru yayıyor.
Bu efektler bir araya geldiğinde, herhangi bir ekstra malzeme eklemeden yaklaşık 3.790 K (sıcak beyaz) ile yaklaşık 5.050 K (soğuk beyaz) arasında ayarlanabilir beyaz ışık üretir.
Baş araştırmacı Manish Kumar, çığır açan buluşlarının "daha azıyla daha fazlasını elde etmek" üzerine olduğunu ifade etti. Kumar, özenle tasarlanmış bir boşluk ve yüzey plazmonlarının karıştırma işlemini yapmasına izin vererek, tek bir mavi yayıcıyı, üreticilerin zaten aşina olduğu malzemeler kullanarak, ITO'suz ve çok daha basit bir yığınla ayarlanabilir beyaz bir OLED'e dönüştürdüklerini belirtti.
SÜRDÜRÜLEBİLİR ÜRETİM
Araştırmacıların buluşu, daha az kıt girdi ve daha az işlem adımı gerektirdiği için OLED üretiminin ekolojik ayak izini ve maliyetini önemli ölçüde azaltabilir. Ayrıca, tasarımı mevcut vakumlu biriktirme üretim hatlarına mükemmel uyum sağlıyor. Cihaz "üstten ışık yaydığı" için yansıtıcı veya esnek yüzeylerde iyi çalışabilir ve şık armatürler, ince arka aydınlatmalar ve gelecekteki akıllı bina panelleri için seçenekler sunar.
