Dr hab. inż. Przemysław Data, profesor Politechniki Śląskiej, jest laureatem programu FIRST TEAM Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej (konkurs 4/2017). W ramach projektu „Nowe, wysokowydajne emitery TADF i RTP do organicznych diod elektroluminescencyjnych” pracuje nad stworzeniem innowacyjnych emiterów umożliwiających obniżenie kosztów produkcji oraz zwiększenie wydajności elektronicznych diod organicznych (OLED).
Diody organiczne działają przy niższym napięciu w porównaniu do obecnie powszechnie stosowanych diod nieorganicznych. Ponadto otrzymywane są z materiałów tańszych i łatwiejszych w zastosowaniu. Technologia OLEDowa charakteryzuje się zdecydowanie lepszym odwzorowaniem barw, mniejszą szkodliwością dla wzroku oraz co najważniejsze, wyższą wydajnością w porównaniu do typowych technologii LED. Dzięki temu, technologia ta znalazła już zastosowanie w elektronice w telewizorach czy też ekranach smartfonów. Obecnie prowadzone badania mają na celu również zastosowanie technologii OLEDowej w panelach oświetleniowych tj. w układach, gdzie ilość generowanego światła, a tym samym również ciepła, jest zdecydowanie większa. Obecnie dostępne OLEDowe panele oświetleniowe charakteryzuje niższa stabilność aniżeli technologii LED ponieważ nie zostały bowiem jeszcze opracowane mechanizmy skutecznego odprowadzania ciepła ze złożonych układów OLEDowych.
W ramach realizowanego projektu prof. Data opracował organiczne emitery światła zdolne do emisji światła poprzez zjawisko termicznie aktywowanej opóźnionej fluorescencji (TADF) oraz fosforescencji w temperaturze pokojowej (RTP).
Fluorescencja jest procesem szybkim, jednak zużywamy na niego tylko jedną czwartą energii, którą do układu wprowadziliśmy. Z kolei fosforescencja jest procesem długotrwałym, natomiast pozwala na wykorzystanie całej energii wprowadzonej do układu. Problem leży w tym, że typowe emitery fosforescencyjne zawierają drogie metale ciężkie takie jak iryd czy platyna. Naszym celem było uzyskanie materiałów bezpiecznych dla środowiska i łatwo dostępnych, które będą emitować światło z wykorzystaniem 100 proc. energii włożonej.- mówi kierownik projektu.
Teoretycznie zastosowanie fluorescencji opóźnionej (TADF) pozwala na stworzenie cząsteczek organicznych o stuprocentowej wydajności. Ta część energii, która po wzbudzeniu cząsteczki jest wykorzystywana w procesie fosforescencji, następnie jest w układzie „zawracana” i ponownie wykorzystywana tym razem w procesie fluorescencji. Niestety w przypadku takich układów mamy szerokie widmo emisji co jest w prawdzie możliwe do wykorzystania w oświetleniu, natomiast nie w przypadku wyświetlaczy. Dzięki zastosowaniu zjawiska fosforescencji w temperaturze pokojowej (RTP) uzyskujemy wąską emisję światła. Daje to możliwość opracowania wyświetlaczy o bardzo dobrym odwzorowaniu barw.
Obecnie jesteśmy na etapie patentowania uzyskanych wyników badań. Opracowujemy kolejne związki w celu uzyskania szerszej gamy kolorów i zwiększenia wydajności – podsumowuje kierownik projektu.
Joanna Laskowska
