Penyelidik telah menemui cara baharu untuk memudahkan struktur diod pemancar cahaya organik biru (OLED) berkecekapan tinggi, yang boleh membawa kepada skrin televisyen definisi tinggi yang tahan lebih lama dan lebih tinggi.
OLED ialah kelas elektronik organik yang sudah ditemui secara komersil dalam telefon pintar dan paparan serta boleh menjadi lebih cekap daripada teknologi pesaing.
Walaupun skrin televisyen OLED mempunyai kualiti gambar yang jelas, ia juga mempunyai kelemahan seperti kos yang tinggi dan jangka hayat yang agak pendek.
Dalam paparan OLED, piksel skrin terdiri daripada tiga subpiksel berwarna berbeza—merah, hijau dan biru—yang menyala pada keamatan berbeza untuk mencipta warna yang berbeza. Walau bagaimanapun, subpiksel yang memancarkan cahaya biru adalah paling tidak stabil dan boleh terdedah kepada skrin "burn-in", yang boleh mengubah warna skrin dan merosakkan kualiti tontonan.
Dalam kertas yang diterbitkan di dalam Bahan Alam, pasukan penyelidik dari universiti Northumbria, Cambridge, Imperial dan Loughborough menerangkan reka bentuk baharu yang mengatasi isu ini dan mungkin membawa kepada sistem yang lebih ringkas, lebih murah dengan cahaya biru yang lebih tulen dan stabil.
Penemuan mereka boleh menyebabkan skrin TV dan telefon pintar menggunakan kurang tenaga pada masa hadapan, menjadikannya lebih cekap dan mampan.
OLED dibina seperti sandwic, dengan organik semikonduktor lapisan antara dua elektrod. Di tengah-tengah timbunan adalah lapisan pemancar, yang menyala apabila dikuasakan dengan elektrik. Tenaga elektrik masuk ke dalam molekul, yang kemudian membebaskan tenaga tambahan ini sebagai cahaya.
OLED yang ideal menukarkan kebanyakan tenaga elektrik kepada cahaya, tetapi kadangkala tenaga itu dialihkan dan merendahkan struktur OLED. Ini terutamanya masalah dengan cahaya biru dan mengurangkan kedua-dua kecekapan OLED dan seumur hidup.
Dr. Marc Etherington, Penolong Profesor dalam Fotofizik Molekul di Jabatan Matematik, Fizik dan Kejuruteraan Elektrik Universiti Northumbria, menyelidik sifat semikonduktor organik.
Beliau mengetuai analisis spektroskopi tenaga triplet molekul untuk mengukur dan mendapatkan pemahaman penting tentang cara proses pemindahan tenaga mereka berfungsi.
Penemuan Dr. Etherington menyediakan elemen utama kepada kajian ini, membantu pasukan penyelidik membentuk gambaran lengkap tentang susunan tahap tenaga.
Pasukan penyelidik mereka bentuk molekul pemancar cahaya baharu yang mempunyai perisai ditambah untuk menyekat laluan tenaga yang merosakkan dan mengawal cara molekul berinteraksi.
Pemahaman yang lebih baik tentang keberkesanan molekul dalam OLED ini akan memaklumkan cara bahan direka dan digunakan pada masa hadapan, menyokong dorongan ke arah prestasi peranti yang lebih tinggi.
Dr. Etherington menjelaskan, “Dengan molekul baharu ini kami telah mencipta saluran untuk membangunkan OLED yang lebih cekap yang akan mengurangkan penggunaan tenaga peranti kami dalam era maklumat. Memandangkan kita semua berusaha ke arah sasaran sifar bersih, ini boleh memberi impak yang besar untuk kedua-dua pengeluar dan pengguna."
Pengarang bersama Dr. Daniel Congrave, dari Universiti Cambridge, yang mengetuai reka bentuk bahan dan kerja sintetik bersama Prof. Hugo Bronstein, berkata, “Skrin OLED mempunyai kualiti gambar yang hebat dan membawa premium yang tinggi. Walau bagaimanapun, TV OLED tidak bertahan lama seperti skrin lain.
"Piksel yang memancarkan cahaya biru adalah penting untuk paparan praktikal tetapi juga di mana masalahnya. Kami telah mereka bentuk molekul yang membolehkan kami memudahkan lapisan pancaran piksel biru kepada hanya dua komponen, sambil mengekalkan kecekapan tinggi, yang boleh membantu mengurangkan kos.
"Molekul yang kami huraikan dalam makalah ini juga merupakan salah satu molekul biru yang paling sempit di luar sana, yang sangat berguna untuk skrin kerana ia membolehkan ketulenan warna yang tinggi."