::: reklama@pbprog.kz
::: editor@pbprog.kz
::: webmaster@pbprog.kz
Разработан OLED для применения в осветительных приборах
В освещении помещений все чаще используются светодиоды, изготовленные из неорганических материалов, таких как нитрид галлия, поскольку они более эффективны и долговечны, чем лампы накаливания. OLED плохо подходили под эти цели, поскольку срок службы OLED обратно пропорционален яркости, а в большинстве осветительных приборов требуется высокая яркость. OLED могли бы дополнить применяемые в освещении источники света, используя как преимущество гибкость и тонкость активного материала для создания инновационных форм, которые изгибаются, складываются или скручиваются.
Исследователи Мичиганского университета в сотрудничестве с OLEDWorks и Университетом штата Пенсильвания, создали OLED на подложке с субмиллиметровой текстурой поверхности с высоким соотношением сторон. За счёт увеличения активной площади OLED на единицу площади осветительной панели снижается плотность тока, необходимая для создания заданной яркости панели.
Чтобы собрать прототип, исследовательская группа из Мичиганского университета сначала создала поверхность подложки сформировав крошечные гофрированные выступы в тонком слое эпоксидной смолы поверх листа стекла. Выступы имеют высоту всего в одну десятую миллиметра — настолько маленькие, что невооружённым глазом панель кажется плоской. При этом сами слои OLED обычно в тысячу раз тоньше человеческого волоса.
Затем текстурированное стекло было отправлено в OLEDWorks для окончательной сборки. Инженеры нанесли слой мягкого, гибкого органического материала между прозрачным электродом из оксида индия и олова и отражающим металлическим электродом. Получившийся OLED имеет высокое соотношение сторон, поскольку высота треугольного выступа составляет примерно 100 микрометров, что сопоставимо с шириной его основания, в результате чего площадь OLED на выступе больше.
«Обычно, когда люди создают OLED, они прилагают немало усилий, чтобы убедиться, что у них безупречная ровная поверхность. Наши гофрированные OLED используют третье измерение и работают на удивление хорошо даже с крошечными дефектами микроструктуры «, — сказал Крис Гибинк, профессор электротехники, вычислительной техники и физики Калифорнийского университета и соавтор исследования.
Исследователи сравнили долговечность и эффективность зелёных и синих OLED с плоской подложкой и гофрированной конструкцией, площадь поверхности которой в 1,4 раза больше.
Поскольку синие OLED обычно выходят из строя быстрее всего, они измерили, сколько времени требуется синим устройствам каждой конструкции, чтобы их яркость снизилась. Это называется тестированием на выгорание, и оно показало, что срок службы OLED с гофрированной подложкой в 2,7 раза больше. Увеличение срока службы происходит за счёт того, что ток, проходящий через каждый элемент гофрированного OLED, ниже, чем у стандартных плоских устройств.
С помощью расчётов и вычислительного метода, называемого трассировкой лучей, исследовательская группа подтвердила, что гофрированные OLED- также имеют на 40 % более высокую эффективность извлечения внешнего света, то есть дают больше света на каждую единицу потребляемой электроэнергии. Поскольку внутренние слои OLED идентичны, исследователи пришли к выводу, что гофрирование помогает свету отражаться от устройства, а не задерживаться внутри.
Хотя конструкция была протестирована на синих и зелёных OLED-дисплеях, исследовательская группа стремится разработать высококачественные OLED с белым светом путём наложения нескольких органических слоёв красных, зелёных и синих излучателей.
«OLED-дисплеи с высоким соотношением сторон представляют собой практичное и элегантное решение давней проблемы в сфере твердотельного освещения. Вместе с нашими партнерами по исследованиям мы ускоряем разработку долговечных и энергоэффективных OLED-решений для рынка», — сказала Марина Кондакова, директор по исследованиям и разработкам в области освещения в OLEDWorks.