Det är inte lätt att bli grön. För applikationer för hembelysning, organiska lysdioder (OLED) lovar att vara både miljövänliga och mångsidiga. Även om det inte är lika effektivt som vanliga lysdioder (LED), de erbjuder ett bredare utbud av materialval och är mer energieffektiva än traditionella lampor. OLED kan även appliceras på flexibla ytor, vilket kan leda till lampor eller tv -skärmar som kan rullas ihop och förvaras i en ficka.

En lovande forskningslinje innebär att kombinera OLED med oorganiska kvantprickar, små halvledarkristaller som avger olika färger av ljus beroende på deras storlek. Dessa "hybrid" OLED:er, även kallad quantum dot LEDs (QD-LEDs), öka effektiviteten hos de ljusemitterande enheterna och öka också utbudet av färger som kan produceras. Men kommersiellt att tillverka denna lovande gröna teknik är fortfarande svårt och kostsamt.

För att göra OLED:er billigare och enklare, forskare från University of Louisville i Kentucky utvecklar nya material och produktionsmetoder med hjälp av modifierade kvantprickar och bläckstråleskrivare. Teamet kommer att diskutera sitt arbete med att utveckla mer kommersiellt genomförbara QD-LED-enheter vid konferensen om laser och elektrooptik (CLEO:2013) 9-14 juni i San Jose, Calif.

Enligt Delaina Amos, professor vid University of Louisville och huvudutredare av teamets insatser, kostnader för material och tillverkningsprocesser har varit ett stort hinder för att använda OLED i vardagliga belysningsenheter.

För att på ett billigt sätt applicera kvantprickarna på sina hybridenheter, Louisville-forskarna använder bläckstråleutskrift, populärt de senaste åren som ett sätt att spruta kvantprickar och OLED -material på en yta med stor precision. Men till skillnad från andra grupper som experimenterar med denna metod, Amos team har fokuserat på att anpassa bläckstråletekniken för användning i en kommersiell miljö, där massproduktion minimerar kostnaderna och översätts till prisvärda hyllprodukter. "Vi arbetar för närvarande i liten skala, vanligtvis 1 tum för 1 tum för OLED:erna, "Säger Amos." Processen kan skalas upp härifrån, förmodligen till 6 tum gånger 6 tum och större."

"Det finns en anledning till att du inte ser OLED-lampor till försäljning i järnaffären, säger Amos, även om hon tillägger att de kan användas i små enheter som kameror, fotoramar, och mobiltelefonskärmar. För att föra sina QD-LEDs närmare att bli marknadsklara som hushållsbelysningsapparater, Amos och hennes team har syntetiserat nya, billigare och mer miljövänliga kvantprickar. Teamet har också modifierat gränssnitten mellan kvantprickarna och andra lager av OLED för att förbättra effektiviteten med vilken elektroner överförs, så att de kan producera mer effektivt ljus i det synliga spektrumet.

Förutom deras högre effektivitet, bredare färgutbud, och förmågan att appliceras på flexibla ytor, Amos QD-lysdioder använder också material med låg toxicitet, gör dem potentiellt bättre för miljön. "I slutändan vill vi ha låg kostnad, låg toxicitet, och förmågan att göra flexibla enheter, " säger Amos. Teamet har nyligen demonstrerat små fungerande enheter, och Amos tillägger att hon hoppas kunna ha större enheter inom de närmaste månaderna.