الجيل التالي من تقنية OLED فائقة الكفاءة والمزخرفة بواسطة بشرة Firefly

العديد من الحشرات والطيور والأسماك والبرمائيات قادرة على بث الضوء للتواصل مع بعضها البعض. تفعل اليراعات ذلك بالطريقة الأكثر فعالية - عائلة من الحشرات تقود نمط حياة ليلي. يتكون جهاز تألق اليراع من خلايا ضوئية كبيرة ويقع تحت بشرة شفافة. مثل الحيوانات الأخرى ، بمساعدة إشارات الضوء ، تتواصل اليراعات بشكل رئيسي مع الجنس الآخر: هذه إشارات بحث للذكور ، إشارات "موافقة" أو "رفض" للإناث ، إلخ.

على عكس مصابيح LED الاصطناعية ، فإن سطح العضو المتوهج ليس سلسًا ، ولكنه مغطى بشرة هرمية غير متماثلة من العناصر المائلة ذات الشكل غير المعتاد (انظر أدناه).

لقد اجتذبت الفعالية الاستثنائية لهذا العضو اللامع انتباه الباحثين من المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا. باتباع مبادئ الكترونيات ، قاموا ببناء الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) على أساس البشرة ، بعد دراسة خصائصه الضوئية. هذه أول دراسة علمية من نوعها.

يوضح الرسم التوضيحي أدناه أن طلاء OLED النانوي يتزامن مع الهيكل الهرمي للعناصر المائلة التي تم إنشاؤها على مدى ملايين السنين من تطور اليراع.

مع الطلاء الجديد ، أظهر OLED ناتج إضاءة أعلى بنسبة 60٪ بسبب انخفاض الانعكاس الداخلي وزاوية إضاءة أوسع بنسبة 15٪. تم نشر العمل العلمي في مجلة Nano Letters (doi: 10.1021 / acs.nanolett.5b05183 ، pdf ).



"هذا العمل تقارير الملاحظة الأولى من الهياكل الهرمية، المجهرية وهي تميل والنانو الموجودة في الجسم اليراعات التركيب الدقيق جليدية توهج - شرحكي هون جيونج ، المؤلف الرئيسي للصحيفة. "لقد أظهرت حساباتنا الفوتونية واسعة النطاق بوضوح أن وظيفة الهياكل غير المتماثلة والتسلسل الهرمي تقدم مساهمة كبيرة في كفاءة ناتج الضوء وحجم زاوية الإضاءة أثناء التلألؤ البيولوجي. تم تنفيذ هذه المعرفة المكتسبة من اليراعات بنجاح في الجيل التالي من مصابيح LED العضوية ".

تم تحقيق الأداء المحسن بفضل الانخفاض الكبير في مؤشر الانعكاس الداخلي في OLED. هذه واحدة من المشاكل الرئيسية في إنتاج مصابيح LED ، حيث ينعكس أكثر من نصف الضوء المنبعث إلى الخلف ، أي لا يتجاوز حدود الجهاز. لقد حاول العلماء بالفعل تقليد مثل هذه الهياكل البيولوجية ، لكن مؤلفي دراسة جديدة أجروا حسابات مفصلة وأظهروا أن البنية غير المتماثلة والهيكلية تلعب دورًا رئيسيًا في خصائص عضو التوهج في اليراع.



لم يدرس المؤلفون الخصائص فحسب ، بل اقترحوا أيضًا العملية التقنية المثلى لتصنيع مصابيح LED بمثل هذا الطلاء.

Source: https://habr.com/ru/post/ar393457/