Toshiba ontwikkelt transparante fotoluminescerende fosfor voor LED-, detectie- en beveiligingsprinttoepassingen
TOKYO – Toshiba Corporation (TOKYO: 6502) heeft een technologische doorbraak onthuld op het gebied van fotoluminescentie, een nieuwe fosfor die uitstekende oplosbaarheid biedt in polymeren of organische oplosmiddelen, waar het transparant en kleurloos is onder zichtbaar licht, en die aanhoudende roodlichtemissies uitstraalt onder UV licht, met een uitstekende kleurzuiverheid en een luminescentie die zes keer zo groot is als die van de huidige fosforen. Deze kenmerken openen veel potentiële toepassingen op onder meer gebieden LED-verlichting, displays, diepe UV-detectie, veiligheidsprinten en testen op residuen van bestrijdingsmiddelen.
Een fosfor is een stof die energie absorbeert van een lichtbron, zoals UV- of zichtbaar licht, en die energie vrijgeeft door gekleurd licht uit te zenden. Fosforen worden veel gebruikt in LED verlichting en displays, en veiligheidsdrukwerk. Op het gebied van mini- en micro-LED-verlichting en beeldschermen, waar de gebruikte chips erg klein zijn, hebben de doorgaans gebruikte anorganische fosforen echter een beperkt kleurreproductievermogen en een beperkte luminescentie-intensiteit. Deze fosforen zijn ook onoplosbaar en bestaan in de vorm van fijne deeltjes. Bij gebruik bij veiligheidsdrukwerk worden gedrukte patronen vaag zichtbaar, afhankelijk van de kijkhoek en de blootstelling aan licht. Toshiba's nieuwe fosfor lost deze problemen op.
Figuur 1: Toepassingen van Toshiba's nieuwe fosfor
Toshiba heeft zijn fotoluminescentieonderzoek gericht op nieuwe lanthanide-luminescerende complexen. Het bedrijf heeft een eigen moleculaire ontwerpmethode ontwikkeld en deze gebruikt om de ionen van een standaard Eu(III)-luminescerend complex te binden met twee of meer fosfineoxidestructuren, waaronder een vertakt tetrafosfinetetraoxideligand dat onlangs door Toshiba is ontdekt (Figuur 2). Hierdoor ontstond een nieuwe structuur die zeer oplosbaar is, met uitstekende transparantie, en die met succes de luminescentie-intensiteit verhoogt om een hoge kleurzuiverheid en duurzame emissie te bereiken. De moleculaire ontwerpmethode heeft ook het potentieel om fosforen te creëren die verschillend gekleurd licht uitstralen wanneer ze op verschillende luminescerende complexen worden toegepast. (Figuur 3)
Figuur 2: Eu(III)-complexen met twee of meer verschillende fosfineoxidestructuren gerealiseerd met de moleculaire ontwerpmethode van Toshiba.
Figuur 3: De moleculaire ontwerpmethode heeft het potentieel om fosforen te creëren die verschillend gekleurd licht uitstralen wanneer ze op verschillende luminescerende complexen worden toegepast.
Onderzoekers van Toshiba zullen de technologie presenteren en rode LED's en fluorescerende films als toepassingen demonstreren tijdens de 29e International Display Workshops (IDW 22) van 14 tot 16 december. Een artikel over de technologie zal ook op de IDW 22-website worden gepubliceerd.
Toshiba zal binnenkort beginnen met het leveren van monsters van de fosfor- en fluorescerende films en zal partnerschappen onderzoeken voor toepassingen op veel gebieden, waaronder de verlichtings-, display-, print- en chemische industrie. Het bedrijf streeft ernaar om in 2025 met massaproductie te beginnen.
Specificaties van de nieuwe fosfor
