Νέο υλικό θα αντικαταστήσει τις οθόνες LCD

Από σελίδα του MIT, Δεκέμβριος 2002

Ερευνητές του MIT έχουν συνδυάσει οργανικά υλικά με υψηλής τελειότητας ανόργανους νανοκρυστάλλους για να δημιουργήσουν μια υβριδική οπτικοηλεκτρονική δομή -- μια κβαντική κουκίδα - οργανική συσκευή LED (QD-OLED). Οι επιστήμονες ελπίζουν μια ημέρα να αντικαταστήσει τις οθόνες υγρού κρυστάλλου (LCD), στα κομπιούτερ.

Η εργασία, που δημοσιεύτηκε στο Nature, είναι μια κοινή προσπάθεια μεταξύ Moungi Bawendi , καθηγητή της χημείας, και του Vladimir Bulovic , βοηθού καθηγητή των εφαρμοσμένων ηλεκτρονικών και της επιστήμης των υπολογιστών. Ο Bulovic συνδέεται επίσης με το ερευνητικό εργαστήριο της ηλεκτρονικής.

Ο Bawendi μελετά τις ηλεκτρονικές και οπτικές ιδιότητες των ημιαγωγών νανοκρυστάλλων κβαντικών κουκίδων για εφαρμογές που κυμαίνονται από τη βιολογία έως τις οπτικές συσκευές.

Οι κβαντικές κουκίδες, που ονομάζονται και τεχνητά άτομα, είναι "κιβώτια" νανοκλίμακας, που συγκρατούν επιλεκτικά ή ελευθερώνουν ηλεκτρόνια.

Αντίθετα από παραδοσιακό LCD, που πρέπει να φωτιστούν από πίσω, οι κβαντικές κουκίδες (quantum dots) παράγουν το δικό τους φως. Ανάλογα με το μέγεθός τους, οι κβαντικές κουκίδες μπορούν "να συντονιστούν" για να εκπέμψουν οποιοδήποτε ορατό χρώμα. Και τα χρώματα που παράγουν είναι συνδυασμός πολλών άλλων χρωμάτων.

Αυτό το πιο πρόσφατο υλικό που αναπτύχθηκε στο MIT περιέχει μόνο ένα ενιαίο στρώμα κβαντικών κουκίδων που σφηνώνονται μεταξύ δύο οργανικών λεπτών μεμβρανών. (Τα αρχικά QD-OLED χρησιμοποιούσαν 10-20 στρώματα).

Εκτός από τη χρησιμοποίηση τους για εξαιρετικά λεπτές, επίπεδες, φωτεινές οθόνες, το QD-OLED μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ποικίλες άλλες εφαρμογές για τη μέτρηση μηκών κύματος για επιστημονικούς σκοπούς, να παράγει μήκη κύματος ορατά μόνο για ρομποτικά μάτια ή για μικροσκοπικούς επιστημονικούς εξοπλισμούς.

Δημιουργία λαμπρού φωτός

Τα QD-OLED που δημιουργούνται στο MIT έχουν μια  βελτίωση στη λαμπρότητα κατά 25 φορές από τα προηγούμενα QD-OLED. Οι ερευνητές του MIT σημειώνουν ότι στο μέλλον, οι συσκευές αυτές μπορούν να γίνουν ακόμα αποδοτικότερες και να επιτύχουν ακόμα υψηλότερο συγκερασμό χρώματος.

"Ένας από τους στόχους είναι να καταδειχθεί ότι μπορεί να παραχθεί μια οθόνη επίπεδη, υψηλής ευκρίνειας και που να χρησιμοποιεί ελάχιστη ισχύ και να κατασκευάζεται εύκολα", αναφέρει ο Bulovic.

Οι ερευνητές του MIT εμπνεύστηκαν από τις προόδους της τεχνολογίας για τα οργανικά LED (OLED).  Τα OLED, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δημιουργήσουν οθόνες TV ή υπολογιστών με πάχος κάτω από μια ίντσα με την ίδια φωτεινότητα με τα γνωστά LCD, έχουν ήδη ξεκινήσει να εφαρμόζονται στις εμπορικές ηλεκτρονικές συσκευές. Η ομάδα του MIT προβλέπει ότι τα QD-OLED θα γίνει στο μέλλον συμπληρωματικό με τα OLED επειδή μπορούν να φτιαχτούν στις ίδιες ηλεκτρονικές πλατφόρμες με τις συμβατές μεθόδους κατασκευής.