Innowacyjne diody OLED zapowiadają branży elektronicznej świetlaną przyszłość
Organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED) rozpoczęły nową erę we współczesnej elektronice. Inaczej niż stare lampy żarowe, które generowały światło poprzez ogrzewanie włókna żarowego do momentu jego rozżarzenia (podobnie działają zwykłe lampy), rozwiązania OLED wytwarzają światło, gdy przez ich diody przepływają elektrony. Jest to rozwiązanie bardziej energooszczędne i wymagające o wiele mniej miejsca. W tej dziedzinie jednego wciąż nie udało się jednak osiągnąć i to mimo, że mocno wyczekuje tego branża, a mianowicie wysoce wydajnych niebieskich pikseli.
Zwiększanie sprawności urządzeń elektronicznych
Projekt HyperOLED powstał po to, by opracować wysoce wydajny niebieski OLED o wydłużonym okresie eksploatacji. Jego zadaniem było też znalezienie nowych sposobów na uproszczenie produkcji diod OLED. Głównym celem było umożliwieniem producentom bardziej efektywnego wytwarzania wyświetlaczy i elektroniki konsumenckiej. „By to osiągnąć, zaczęliśmy od zebrania i przeanalizowania danych na temat surowców z tysięcy urządzeń elektronicznych”, wyjaśnia Christof Pflumm, koordynator projektu HyperOLED i główny ekspert ds. materiałów o wysokich parametrach w niemieckiej firmie Merck. Najważniejszym wynikiem projektu było opracowanie wysoce wydajnego niebieskiego systemu OLED zintegrowanego z białym stosem OLED i charakteryzującego się mniejszą liczbą warstw oraz niskim napięciem sterującym. „Pionierskie rozwiązania powstałe w ramach projektu HyperOLED pokazały, że można zredukować liczbę warstw w stosach OLED”, zaznacza Pflumm. „Pozwala to ograniczyć zużycie materiału i daje możliwość wydajniejszej produkcji urządzeń elektronicznych o wysokiej rozdzielczości”. W trakcie badań uczestnicy projektu odkryli również znaczenie procesów transferu energii i ograniczenia rozwiązań powszechnie stosowanych do ich pomiaru. Dzięki temu zespół zrozumiał, w którą stronę warto pójść, by jeszcze bardziej zwiększyć energooszczędność rozwiązań OLED. Opracowano modele, które miały pomóc w sprawdzeniu tego, jak bardzo można ograniczyć straty energii w urządzeniach elektronicznych. W ten sposób udało się zobaczyć, jak można zmodyfikować projektowanie cząsteczek fluorescencyjnych emiterów, by powstrzymać ubytki.
Szybszy rozwój
Biorąc to wszystko pod uwagę, Pflumm uważa, że wyniki projektu będą miały znaczący wpływ na produkcję urządzeń hiperfluorescencyjnych w przyszłości. Realizowane w toku projektu prace nad nowymi materiałami OLED i metodami mierzenia wydajności zaowocowały już dziewięcioma wnioskami patentowymi. „Ten projekt przyniósł wiele nowych spostrzeżeń i rozwiązań dotyczących hiperfluorescencyjnych diod OLED”, mówi naukowiec. „Nasze odkrycia przyczynią się do lepszego zrozumienia fizycznych mechanizmów leżących u podstaw tej technologii, a w konsekwencji – do jej szybszego rozwoju”. Ze względu na innowacyjność opracowanych materiałów wykorzystanie rozwiązań stworzonych w czasie projektu HyperOLED bezpośrednio na linii produkcyjnej mikrowyświetlaczy było niemożliwe. „Z powodu technicznych problemów, które udało nam się zidentyfikować, nie byliśmy w stanie uzyskać takiej stabilności kolorów i urządzenia, która pozwalałaby na zastosowanie rozwiązania od razu w produktach konsumenckich”, tłumaczy Pflumm. Mimo to z powodzeniem opracowano proces obejmujący nakładanie, ostateczną obróbkę i charakteryzację. Ponadto projekt dostarczył twórcom i producentom cennych wskazówek w zakresie strategicznych decyzji w sprawie dalszych prac nad materiałem. Uzyskane wyniki zostaną też wykorzystane jako fundament dalszej współpracy między partnerami przemysłowymi projektu. „Najważniejszym celem było udostępnienie zdobytej wiedzy całemu środowisku naukowemu”, deklaruje Pflumm. „Potwierdza to liczba wydanych przez nas publikacji. Choć projekt już się zakończył, wciąż zgłaszane są kolejne artykuły”.
Słowa kluczowe
HyperOLED, OLED, organiczne diody elektroluminescencyjne, hiperfluorescencja, elektroniczny, diody, elektron
