Ljusemitterande elektrokemisk cell - Light-emitting electrochemical cell

En ljusemitterande elektrokemisk cell ( LEC eller LEEC ) är en halvledarenhet som genererar ljus från en elektrisk ström ( elektroluminiscens ). LEC är vanligtvis sammansatta av två metallelektroder anslutna genom (t.ex. inklämning) en organisk halvledare som innehåller mobila joner. Bortsett från de mobila jonerna, liknar deras struktur mycket den hos en organisk ljusdiod (OLED).

LEC har de flesta fördelarna med OLED, liksom ytterligare:

  • Enheten är mindre beroende av skillnaden i arbetsfunktion av elektroderna. Följaktligen kan elektroderna vara gjorda av samma material (t.ex. guld). På samma sätt kan enheten fortfarande drivas med låga spänningar.
  • Nyligen utvecklade material såsom grafen eller en blandning av kolnanorör och polymerer har använts som elektroder, vilket eliminerar behovet av att använda indiumtennoxid för en transparent elektrod.
  • Tjockleken på det aktiva elektroluminescerande skiktet är inte kritisk för att enheten ska fungera. Detta innebär att:
  • LEC kan skrivas ut med relativt billiga tryckprocesser (där kontroll över filmtjocklekar kan vara svår).
  • I en plan enhetskonfiguration kan intern enhetsdrift observeras direkt.

Det finns två olika typer av LEC: er, baserade på oorganiska övergångsmetallkomplex (iTMC) eller ljusemitterande polymerer. iTMC-enheter är ofta effektivare än deras LEP-baserade motsvarigheter på grund av att utsläppsmekanismen är fosforescerande snarare än fluorescerande.

Även om elektroluminescens hade sett tidigare i liknande anordningar tillskrivs uppfinningen av polymeren LEC till Pei et al. Sedan dess har många forskargrupper och några företag arbetat med att förbättra och kommersialisera enheterna.

År 2012 rapporterades den första i sig sträckbara LEC med hjälp av ett elastomeremissivt material (vid rumstemperatur). Dispergering av ett joniskt övergångsmetallkomplex till en elastomer matris möjliggör tillverkning av inneboende töjbara ljusavgivande enheter som har stora utsläppsarealer (~ 175 mm2) och tolererar linjära stammar upp till 27% och repetitiva cykler med 15% töjning. Detta arbete visar hur lämpligt detta tillvägagångssätt är för nya applikationer i anpassningsbar belysning som kräver enhetlig, diffus ljusemission över stora områden.

År 2012 rapporterades tillverkning av organiska ljusemitterande elektrokemiska celler (LEC) med hjälp av en roll-to-roll- kompatibel process under omgivande förhållanden.

År 2017 lovade en ny designmetod som utvecklats av ett team av svenska forskare att ge betydligt högre effektivitet: 99,2 cd A −1 vid en ljus luminans på 1910 cd m −2 .

Se även

Referenser