مهندسان شیمی در موسسه ETH زوریخ برای اولین بار موفق شده‌اند نور سبز فوق‌العاده خالص تولید کنند. این دیود جدید تولید کننده نور می‌تواند باعث بهبود کیفیت رنگ در نسل جدید نمایشگرهای بسیار با کیفیت برای تلویزیون‌ها و گوشی‌های هوشمند شود.
چین شی پروفسور مهندسی شیمی، میگوید: “تا به حال هیچ کس موفق به تولید نور سبز با این خلوص نشده بود.” او به لامپ LED بسیار نازک و منعطفی اشاره می‌کند که سه حرف ETH را با فام سبز روشن نمایش می‌دهد.
وسایل الکترونیکی اول از همه باید قادر به تولید نور قرمز، آبی و سبز بسیار خالص باشند تا بتوانند نسل جدیدی از نمایشگرها را ایجاد کنند که بسیار واضح‌تر و دقیق‌تر جزییات تصاویر را به نمایش می‌گذارند. این امر عمدتاً وابسته به ادراک انسان است؛ چرا که چشم انسان قادر به تشخیص فام‌های سبز بیشتری در مقایسه با قرمز یا آبی است. سودهیر کومار یکی از نویسندگان اصلی این گزارش میگوید: “این امر تولید فنی نور سبز بسیار خالص را مشکل می‌کند که منجر به ایجاد مشکلاتی برای ما جهت توسعه و بهبود تکنولوژی و مواد می‌شود.”
سبز بسیار خالص نقش کلیدی در توسعه طیف رنگی ایفا می‌کند. فام‌های جدید از طریق اختلاط سه رنگ پایه به وجود می‌آیند: قرمز، آبی و سبز. هرچه رنگ‌های پایه خالص‌تر باشند، طیف فام‌هایی که یک نمایشگر می‌تواند نشان دهد وسیع‌تر می‌شود. این LED جدید ۹۷ تا ۹۹ درصد استاندارد بین المللی REC 2020 که بیان کننده ملزومات تکنیکی برای دستیابی به رزولوشن بسیار بالا-Ultra HD- می‌باشد را داراست. این در حالی است که خالص‌ترین رنگ نمایشگرهای تلویزیون‌های موجود در حال حاضر تنها ۷۳ تا ۷۷ درصد آن را براورده می‌سازند.
آقای شی و همکارانش دیود نوری منعطف و بسیار نازکی ارائه کردند که نور سبز خالص را با استفاده از فرآیندی در دمای اتاق متصاعد می‌کند. شی میگوید که این جنبه دوم موفقیت پروژه آن‌هاست و بسیار مهم است. زیرا تا به حال فرآیندهای در دمای بالا برای تولید نورهای خالص با تکنولوژی LED مورد نیاز بوده است و این امر باعث کاهش هزینه‌های تولید صنعتی این دیودها در آینده خواهد شد.
شی و گروهش برای توسعه تکنولوژی LED از نانومواد استفاده کردند. یک دیود نوری معمولاً حاوی یک کریستال نیمه رساناست که جریان الکتریسیته عبوری را به نور تبدیل می‌کند. ماده خام معمولاً گالیوم نیترید می‌باشد. از آنجایی که این ماده خواص ایده آل برای تولید نور سبز بسیار خالص را دارا نیست، تیم شی به جای آن از پروسکیت استفاده کرد که ماده ایست که برای ساخت سلول‌های خورشیدی نیز کاربرد دارد و می‌تواند الکتریسیته را به طور نسبتاً کارآمدی به نور تبدیل کند. این ماده همچنین ارزان قیمت است و فرآیند تولید را تسهیل و تسریع می‌کند. به گفته شی تمیز کردن پروسکیت و آماده سازی آن برای استفاده تنها نیم ساعت زمان می‌برد. این ماده در داخل دیود نوری تنها ۸/۴ نانومتر ضخامت دارد که فاکتور بسیار مهمی است؛ زیرا کیفیت رنگ به ضخامت و شکل نانوکریستال مورد استفاده بستگی دارد. به منظور دستیابی به نور سبز خالص مد نظر، کریستال‌ها نباید ضخیم‌تر یا نازک‌تر باشند. این دیودهای نازک به اندازه ورق کاغذ انعطاف پذیر هستند، بنابراین می‌توان آنها را به سرعت و به ارزانی با فرآیندهای رولینگ موجود تولید کرد. شی میگوید این روش، نمایشگرهای آینده را متحول خواهد ساخت.
مرحله بعدی برای این پروژه بهبود کارایی آن است. زیرا این LED در هنگام تبدیل الکتریسیته به نور دارای کارایی ۳% است که در مقایسه با نمایشگرهای تلویزیون‌های امروزی در بازار که کارایی ۵ تا ۱۰ درصد دارند، کم است. همچنین آنها امیدوارند که بتوانند طول عمر آن را نیز افزایش دهند. در حال حاضر این دیود برای حدود ۲ ساعت روشنایی دارد در حالی که نمایشگرهای مورد نیاز بازار باید برای چندین سال کار کنند.
