Tiesitkö, että televisioissa pystytään tuottamaan vain 73-78 prosenttia 2020-standardissa määritellyistä vihreän sävyistä. Zürichin teknisessä korkeakoulussa on onnistuttu kehittämään ledi, joka tuottaa 97-99 prosenttia näistä väreistä. Siis käytännössä täydellisen vihreää.
Kyse on kaksiulotteisesta formamidinium-perovskiitista. Kyse on erittäin ohuesta hybridimateriaalista, jolla taipuisa ledi tuottaa lähes täydellisesti standardissa määritellyt CIE 1971 - CIE 1976 -väriavaruuden välillä.
Tutkija Chih-Jen Shihin mukaan kukaan ei ole onnistunut tähän asti tuottamaan näin puhdasta vihreää lediä. Innovaatio voi auttaa parempaan värien toistoon niin televisioissa, tietokoneiden näytöillä kuin älypuhelimissa.
Punaisen ja sinisen valon kohdalla on päästy hyvin lähelle standardissa määriteltyä väriavaruutta. Vihreä on se osa RGB-näyttöä, joka on hidastanut tekniikan kehitystä. Osin tämä johtuu silmän fysiologiasta, sillä silmä pystyy havaitsemaan enemmän välisävyjä vihreän alueella.
Shih onnistui kollegoineen valmistamaan puhdasta vihreää tuottavan ledin huoneenlämpötilassa. Tämä on Nano Letters -lehdessä julkaistun innovaation toinen suuri läpimurto. Aiemmin puhtaiden värien toistoon kykenevät edit on valmistettu korkeassa lämpötilassa. Tämä mahdollistaa ledien edullisen massavalmistuksen.
Tyypillisesti ledi sisältää puolijohdekiteen, jonka muuntaa sähkövirran säteileväksi vaoksi. Yleensä tämä puolijohde on indiumgalliumnitridiä, mikä ei sovellu kovin hyvin vihreän valon tuottamiseen. Tämän sijaan Shihin tiimi käytti aurinkokennotutkimuksesta tuttua perovskiittia. Se on suhteellisen edullinen materiaali, joka voidaan kemiallisesti puhdistaa vain puolessa tunnissa tuotantoa varten.
Kehitetyssä vihreässä ledissä perovskiittikalvo on 4,8 nanometriä paksu. Värin puhtaus riippuu käytetyn nanokiteen paksuudesta ja muodosta, eikä kalvo saa olla yhtään paksumpi tai ohuempi.
Seuraavaksi Shihin tiimin täytyy parantaa ultravihreän ledinsä hyötysuhdetta. Tällä hetkellä ledi tuottaa valoksi vain kolme prosenttia sähkövirrasta. Markkinoilla olevissa leditelevisioissa hyötysuhde on 5-10 prosenttia. Shih toivoo, että seuraavan polven versiossa hyötysuhde paranee 6-7 prosenttiin. Toinen ongelma on ledin käyttöikä. Toistaiseksi puhdasta vihreää on saatu ledillä tuotettua vain parin tunnin ajan. Kaupallisissa laitteissa tämän pitäisi onnistua usean vuoden ajan.
