Świecący "atrament" z mikrodiodami LED

fot. Nth Degree Technologies

Naukowcy z USA opracowali świecący „atrament”, wykorzystujący diody LED, którym można pokrywać dowolne powierzchnie czyniąc z nich ekrany świetlne – poinformował magazyn „Technology Review”.  

Naukowcy pracujący dla amerykańskiej firmy technologicznej Nth Degree Technologies uzyskali nowy typ źródeł światła tworząc na waflach z azotku galu, stosowanych masowo przy wyrobie półprzewodników, miliony mikrodiod LED. Na waflu wielkości 0,225 cm pomieściło się ich 8 mln.

Diody podzielono, mieszając je z płynnym lepiszczem, przypominającym żywicę oraz szybko wysychającym rozpuszczalnikiem. W ten sposób uczeni stworzyli „atrament” z mikrodiodami LED, którym można pokrywać bardzo duże powierzchnie.

Drukowanie odbywa się w dwóch fazach. W pierwszej, powierzchnia świecąca jest pokrywana srebrnym atramentem dla uzyskania przewodnictwa elektrycznego oraz związkami fosforu, umożliwiającymi zmianę koloru emitowanego światła. Obecnie powierzchnie świetlne mogą świecić w kolorach od ostro błękitnego do intensywnie żółtego, imitując różne typy światła dziennego. Dolna warstwa powierzchni pokrywana jest izolatorem, chroniącym przed spięciem.

Na warstwę fosforu w drugiej fazie nakłady jest „atrament” z diodami LED, który utrwala się po wyschnięciu rozpuszczalnika, zaś na niego celem połączenia układu, nakładana jest przezroczysta warstwa z nanodrutami.

Jak powiedział „Technology Review”, Neil Shotton, prezes zarządu, kierujący zarazem badaniami w Nth Degree Technologies, nowe powierzchnie świetlne mogą mieć dowolne rozmiary i kształty. Wykonywane z nich panele są przy tym łatwe do wymiany i mogą zmieniać kolory w zależności od pory dnia.

Obecnie firma wytwarza próbne panele o powierzchni 0,2x0,4 cm kw., jednak naukowcy pracujący dla niej zapowiadaj, że do końca roku opracowana zostanie technologia wytwarzania dużych powierzchni, mogących oświetlić pomieszczenie o powierzchni 100 m kw.

Jak jednak przyznają badacze z Nth Degree Technologies, najważniejszym problemem będzie zwiększenie wydajności nowego urządzenie świetlnego. Emituje ono bowiem 20 lumenów/wat, podczas kiedy emisja świetlówki wynosi 80 lumenów, a kompaktowej żarówki energooszczędnej - 65 lumenów/wat. Najlepsze żarówki LED osiągają obecnie 200 lumenów/wat, jednak ich cena jest bardzo wysoka.

Naukowcy spodziewają się jednak uzyskać 75 lumenów/wat dla powierzchni świetlnych w połowie 2012 roku.

Jak powiedział „Technology Review” dr Raghu Das, prezes zarządu firmy konsultingowej IDTechEx, specjalizującej się w elektronice użytkowej i nowych technologiach wydruku urządzeń elektronicznych, wynalazek naukowców z Nth Degree Technologies, powinien przyjąć się na rynku ze względu na dość prostą technologię i możliwość uzyskania niskiej ceny przy dużej produkcji.

Zwykłe kompaktowe świetlówki energooszczędne nie oświetlają pomieszczeń silnym światłem, ale przyćmionym i ze względu na technologię uzyskują maksimum świecenia dopiero po 1-2 minutach. Żarówki LED są nadal drogie i dają silne punktowe światło, co nie zawsze jest odpowiednie. Wprowadzane na rynek świetle ekrany OLED z diodami organicznymi dają bardzo zróżnicowane światło, ale są delikatne i bardzo drogie – do 6 tys. dol. za lampę, co ułatwi wejście na rynek powierzchniom świetlnym wytworzonym przez badaczy z Nth Degree Technologies.

PAP - Nauka w Polsce