JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Professor presenterar imponerande lysdiod
PlacshSamma nanostruktur från Princetonuniversitetet som tidigare lovat dramatiskt ökad verkningsgrad på solceller ska också kunna användas för att kunna tillverka lysdioder med 57 procent starkare ljus, 400 procent klarare bildskärmar och minskat kylbehov jämfört med dagens teknik. De är dessutom billiga att tillverka – i format stora som tapetrullar – och flexibla nog att vävas in i tyg.
Nanostrukturen kallas Placsh (PlaCSH, plasmonic cavity with subwavelength hole-array). Den förbättrar inte ljusproduktionen i sig, utan ser bara till att mer av det ljus som alstras kommer ut ur dioden.

I slutet av 2012 användes samma Placsh för att bygga solceller. Stephen Chou – professor på Princetonuniversitetet – rapporterade dramatiskt ökad verkningsgrad på både organiska och oorganiska solceller, i ett experiment med 175 procent. Tekniken fångade i tester upp till 96 procent av infallande ljus från alla vinklar i våglängder från 400 till 900 nm. Bilderna visade en helt svart solcell jämförd med en mörklila konventionell solcell.

Stephen Chou
Stephen Chou
Nu har Stephen Chou upptäckt att Placsh också kan användas för att tillverka effektiva lysdioder.

Att strukturen är bra på att fånga infallande ljus är den första fördelen, eftersom omgivningsljus reducerar kontrasten i skärmbilden och får den att se suddig ut.

Men dessutom är Placsh bra på motsatsen – att släppa ut ljus. Vilket är en av de stora utmaningarna med att tillverka bra lysdioder.

För själva ljusalstringen använder Stephen Chou inga nya metoder –  Placsh kan användas tillsammans med konventionell teknik för detta och Princeton har ansökt om patent för att bygga både organiska och oorganiska lysdioder som utnyttjar Placsh.

 PlaCSH
En Placsh-lysdiod består av ett ljusalstrande material ovanpå en ljusreflekterande metallfilm och under ett finmaskigt metallnät. Trådarna i nätet har en bredd på 20 nm och en tjocklek på 12 nm och det är 200 nm glapp mellan maskorna. Glappet är mindre än ljusets våglängd. Nätet har en dubbel funktion och fungerar samtidigt som diodens elektrod.

 Klicka för större bilder!

PlaCSH
Placsh i en grön Oled-diod.
Den enklaste sortens avskalade lysdiod släpper bara fram mellan två och fyra procent av ljuset den skapar. För att höja verkningsgraden adderas reflektorer och linser till dioden. På det sättet får man idag upp verkningsraden till kanske 38 procent.

Om man istället omger lysdioden med Placsh-strukturen tror Stephen Chou att man kan höja verkningsgraden till 60 procent. Det är 57 procent bättre än de allra bästa konventionella organiska lysdioderna.

Att mer ljus släpps ut sänker diodens kylbehov och ökar livslängden. Konstruktionen är så  flexibel och tålig mot deformation att den kan vävas in i kläder. Och den kan tillverkas med en billig tryckpressliknande metod som Stephen Chou utvecklade 1995 och kallar Nanoimprint.

Forskarna har demonstrerat tekniken i en grön lysdiod. Nu arbetar de med att ta fram röda och blå organiska och oorganiska dioder.

Militären och energidepartementet betalar forskningen.

Läs mer: Chou och hans tre doktorander har fått en artikel publicerad i journalen Advanced Functional Materials. Artikeln finns online sedan den 19 augusti (pdf för 50 dollar).
MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Anne-Charlotte Lantz

Anne-Charlotte
Lantz

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)