وقتی صحبت از منبع‌های نور سفید ارزان‌قیمت و کارامد باشد، همیشه ال.ای.دی‌ها مطرح بوده‌اند. حالا، نسل جدیدی از ال.ای.دی‌های سفید بر پایه مواد آلی قرار است که به منبعی جدید برای نور منازل مسکونی ،ادارات و حتی صفحه نمایشگر رایانه تبدیل شوند.
ال.ای.دی‌ها برای بسیاری از کاربردها ارجحیت دارند، چرا که انرژی الکتریکی را با بازدهی بیشتری به نور تبدیل می‌کنند. ال.ای.دی‌ها به طور معمول بیشتر از 30 درصد از انرژی الکتریکی دریافتی را به نور تبدیل می‌کنند، در حالی‌که لامپ‌های حبابی معمولی تنها 5 درصد و لامپ‌های فلورسانت (مهتابی) 20 درصد از انرژی ورودی را به نور تبدیل می‌کنند.
اما مشکل ال.ای.دی این جاست که لامپ‌های موجود تنها می‌توانند نور را با طول موج خاصی تولید کنند. از این رو سازندگان برای به دست آوردن نور سفید، ناچارند دو ترفند به کار ببرند. یکی از این ترفندها، استفاده از تعداد زیادی ال.ای.دی است که هر کدام، یکی از نورهای اصلی منتشر می‌کند و ترکیب این نورها، نور سفید را تولید کند. راه دیگر این است که ال.ای.دی آبی را با مواد شیمیایی فسفرسانت بپوشانند. ترکیب فسفر، بخشی از نور آبی منتشر شده را جذب و آن را به رنگ کهربایی دوباره منتشر می‌کند. بدین ترتیب، ترکیب نور آبی و کهربایی، نور سفید تولید می‌کند.
اما این راه‌حل‌ها به نسبت هزینه‌برند. اما پژوهشگران به‌تازگی توانسته‌اند روش سومی را نیز مطرح کنند. می‌توان رنگ‌دانه‌هایی بر پایه مواد آلی ساخت که بتوانند هم‌زمان، فوتون‌های آبی و کهربایی تولید کنند. این دو فوتون می‌توانند در لایه انتشار نور هر ال.ای.دی با هم ترکیب شوند. نتیجه آن، یک ال.ای.دی آلی سفید (WOLED) خواهد بودکه می‌تواند مستقیما نور سفید تولید کند.
البته چنین ال.ای.دی‌هایی هنوز در بیرون از آزمایشگاه ساخته نشده‌اند. یکی از مشکلات موجود بر سر راه تولید این نوع ال.ای.دی‌ها این است که شدت جریان بالا، رنگ‌دانه‌های آلی را که پایه‌های اصلی این محصول هستند، تخریب می‌کند. در نتیجه طول عمر ال.ای.دی‌های آلی، در مقایسه با ال.ای.دی‌های غیرآلی که از موادی مثل ایندیم ارسنیک گالیم ساخته می‌شوند، بسیار کوتاه خواهد بود. یکی از راه‌حل‌های ممکن می‌تواند دست‌یابی به روشی برای رسیدن به حد قابل‌قبولی از روشنایی با کم‌ترین شدت جریان ممکن، باشد.
در حال حاضر، گروهی به سرپرستی دانگ‌ما در موسسه شیمی کاربردی چانگ‌چون، واقع در دانشکده علوم چین، روشی ساده برای این کار یافته است: آنان با فشرده‌سازی دو لایه انتشار نور سفید در یک ابزار، آن‌ها را با یکدیگر سری کرده‌اند. پل باروز، مهندس الکترونیک شورای علم و فناوری ریتا ریسرچ در مورد این راهکار جدید می‌گوید:« استفاده از ساختار فشرده، امکان تولید روشنایی بیشتر را با شدت جریان کم‌تر فراهم می‌سازد.»
با این حال ممکن است این راهکار جدید با شکست مواجه شود. ساختار فشرده به ولتاژی دوبرابر نیاز دارد که ممکن است کارایی ابزار را تغییر دهد. البته هنوز این مسئله روشن نیست.
کالین هومفریز، دانشمند مهندسی مواد در دانشگاه کمبریج، معتقد است که در چنین مرحله‌ای نمی‌توان این همه خوش‌بین بود. به گفته وی، شور و شوق زیادی برای ال.ای.دی‌های سفید آلی وجود دارد، اما این محصول برای رسیدن به بازار باید موانع فنی فراوانی را پشت‌سر بگذارد. وی می‌افزاید: «ممکن است این فناوری جدید، بازار بزرگی را به دست آورد؛ اما این امکان نیز وجود دارد که تنها به مقدار اندکی موفق شود. هنوز مشخص نیست که کدام‌یک اتفاق خواهد افتاد.»
نیوساینتیست، 26 آوریل- ترجمه: بهنوش خرم‌روز
نظر شما