Các nhà hóa học tại trường Dornsife thuộc Đại học South California đã tìm ra một phương thức giá rẻ để thắp sáng màn hình điện thoại thông minh và tivi, có thể tiết kiệm tiền chi phí cho nhà sản xuất và người tiêu dùng mà không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Ở đây, nhóm nghiên cứu đã sử dụng đồng. Nghiên cứu mới đã được công bố trên tạp chí Science.

"Công nghệ hiện nay được áp dụng cho mọi loại điện thoại Samsung Galaxy, iPhone và tivi LG đều phụ thuộc vào các hợp chất iriđi mang đến màu sắc và ánh sáng cho màn hình OLED", Mark E. Thompson, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Chúng tôi đã sử dụng iriđi vì nó  phát xạ ánh sáng hiệu quả cao, nhưng đây là loại nguyên tố hiếm nhất trên Trái đất. Một trong những thách thức của chúng tôi là tìm ra nguyên tố thay thế dồi dào".

Những nỗ lực trước đây để tạo ra OLED từ đồng đã thất bại. Các hợp chất đồng trong những nghiên cứu này có cấu trúc yếu hơn. Các phân tử không ổn định, có tuổi thọ ngắn hơn các hợp chất iridi.

Đồng chắc chắn khắc phục được hạn chế vì là kim loại dồi dào trên thế giới. Mặt khác, iriđi chỉ được tìm thấy ở vài nơi, chủ yếu là Nam Phi và một số khu vực ở châu Á. Nhu cầu iriđi chỉ tăng lên khi điện thoại thông minh, tivi và các thiết bị khác có màn hình OLED trở nên phổ biến. OLED đã xuất hiện để thay thế màn hình LCD LED. Trong màn hình OLED, mỗi pixel tạo ra ánh sáng, trong khi ở màn hình LCD, pixel được chiếu sáng bằng đèn nền LED.

Iriđi không chỉ khan hiếm mà còn là cản trở cho công nghệ OLED khiến các nhà hóa học gặp nhiều khó khăn trong hơn hai thập kỷ qua, bởi các phân tử phát ra ánh sáng xanh yếu hơn.

Khi các phân tử từ hợp chất iriđi bị kích thích, chúng tạo ra hai màu cơ bản của màn hình OLED là đỏ và xanh lá cây rất hiệu quả, nhanh chóng và trong các thiết bị có thời gian hoạt động rất dài.

Màu sắc cần thiết thứ ba là xanh lam, một hạn chế của công nghệ OLED vì OLED phát xạ màu xanh lam có tuổi thọ ngắn. Theo giải thích của nhà hóa học Thompson, các liên kết trong các phân tử màu xanh có xu hướng bị phá vỡ. Các phân tử xanh lam cũng cần nhiều điện hơn so với các phân tử xanh lá cây và đỏ để được cung cấp năng lượng Vì xanh lam là một trong những màu chính cho OLED, nên hiệu quả thấp của OLED thể ảnh hưởng đến một loạt các màu sắc mà bạn nhìn thấy trên màn hình có chứa bất kỳ màu xanh lam nào.

Nhóm nghiên cứu đã giải quyết vấn đề nhờ có hợp chất đồng mới - hợp chất phân tử cứng hơn so với các loại hợp chất đồng không thành công trước đây có cấu trúc yếu hơn. Tốc độ phát xạ ánh sáng của hợp chất mới cũng phù hợp với iriđi, vì vậy, năng lượng được chuyển đổi hiệu quả thành ánh sáng và màu sắc.

Nhóm nghiên cứu đã xin cấp sáng chế cho hợp chất đồng mới. Tiếp theo, các nhà khoa học muốn xem liệu hợp chất đồng này có thể mang đến khả năng phát ra ánh sáng tiết kiệm năng lượng hơn hay không.

N.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2019-02-scientists-cheaper-oled-sc Greens.html # jCp,