un, diagrammi schematici del processo di fabbricazione del dispositivo emettitore di polarizzazione circolare (i, il 1° sfregamento di AL22636 spalmato su CuPc. ii, rivestimento a rotazione e asciugatura dello strato F8BT e iii, strofinando l'F8BT (2° sfregamento) con direzione diversa dal 1° sfregamento. IV, adesione ottica del rivestimento (NOA) sull'F8BT strofinato e v, ricottura termica del campione alla temperatura del liquido cristallino dell'F8BT. vi, raffreddare il campione e rimuovere NOA e vii, Deposizione di TPBi/LiF/Al nel vuoto, sequenzialmente. Un'immagine AFM e la corrispondente immagine trasformata di Fourier mostrano la seconda superficie strofinata dell'F8BT. Qui, la barra della scala rappresenta 5 ?me le frecce indicano le direzioni di sfregamento). B, diagramma schematico dell'emissione simultanea con manualità ortogonale in polarizzazione circolare da singolo strato emettitore. La superficie AL22636 strofinata multidirezionale e la superficie F8BT strofinata unidirezionale producono le strutture a torsione inversa. C, trame microscopiche e d, Texture PL sotto polarizzatori circolari LH (immagine in alto) e RH (immagine in basso). e, gli spettri CPEL per il 1° (spettro superiore) e il 2° quadrante (spettro inferiore) nel campione come in c. Tutti gli spettri misurati senza un polarizzatore circolare, e con polarizzatori circolari LH e RH sono presentati dal nero (IT), rosso (IL), e linee continue blu (IR), rispettivamente. Credito:di Kyungmin Baek, Dong Myung Lee, Yu Jin Lee, Hyunchul Choi, Jeongdae Seo, Inbyeong Kang, Chang Jae Yu, e Jae-Hoon Kim
Il controllo della polarizzazione della luce è una caratteristica fondamentale per i display, archiviazione ottica dei dati, informazioni quantistiche ottiche, e il rilevamento della chiralità. In particolare, l'emissione diretta di luce polarizzata circolarmente (CP) ha suscitato grande interesse a causa delle prestazioni migliorate di display come i diodi organici a emissione di luce (OLED) e le sorgenti luminose per la caratterizzazione della struttura secondaria delle proteine. Per produrre effettivamente luce CP, lo strato luminescente dovrebbe contenere caratteristiche chirali, che può essere raggiunto, Per esempio, decorando i luminofori con materiali chirali o drogando molecole chirali in materiali achirali. Però, tale chiralità dello strato luminescente rende possibile generare un solo tipo di luce CP in un intero dispositivo poiché è difficile controllare spazialmente il senso chirale.
In un nuovo articolo pubblicato su Scienza e applicazione della luce , scienziati del Dipartimento di Ingegneria Elettronica, Università di Hanyang, La Repubblica di Corea ha dimostrato un dispositivo a emissione simultanea con manualità ortogonale in polarizzazione circolare da un luminoforo achirale con una fase liquido cristallina (LC). Sfregando gli allineamenti dei luminofori nelle sue superfici superiore e inferiore in direzioni diverse, lo strato luminescente è continuamente attorcigliato e quindi la luce che passa attraverso lo strato luminescente emerge come luce CP destrorsa (RH) o sinistrorsa (LH) senza alcuna parte chirale. Più interessante, questo senso chirale di torsione è determinato dalle direzioni di sfregamento nelle sue superfici superiore e inferiore. Di conseguenza, generando allineamenti multipli nella superficie inferiore del luminoforo achirale e allineamento unidirezionale nella sua superficie superiore, un dispositivo emettitore di luce con manualità ortogonale in polarizzazione circolare è stato implementato con un singolo luminoforo achirale. Questa dimostrazione sperimentale mette in evidenza la fattibilità della sorgente luminosa con multipolarizzazione, inclusi stati CP ortogonali, aprendo così la strada a nuove applicazioni nei biosensori e nei dispositivi ottici come gli OLED.
In un OLED convenzionale, poiché è inevitabilmente necessario un polarizzatore circolare davanti al pannello OLED per impedire il riflesso della luce ambientale da un elettrodo metallico, solo la metà della luce estratta dal pannello OLED raggiunge l'occhio. Di conseguenza, l'emissione diretta della luce CP da un OLED con la stessa manualità di quella del polarizzatore circolare davanti al pannello OLED può aumentare l'efficienza della luce emessa. L'OLED ad alta efficienza viene implementato generando direttamente un alto grado di luce CP, che si ottiene da una struttura ritorta del luminoforo LC. Il senso contorto del luminoforo LC è stato governato producendo le diverse condizioni al contorno nelle sue superfici superiore e inferiore. Inoltre, il grado di luce CP nel luminoforo ritorto è stato calcolato teoricamente sulla base dell'analisi della matrice di Mueller ed è stato confermato un meccanismo di emissione di luce CP. Questi scienziati riassumono il risultato scientifico nel loro dispositivo a emissione di luce CP:
"Per la prima volta, abbiamo dimostrato emissioni di luce CP dirette utilizzando un polimero coniugato achirale ritorto senza alcun componente chirale introducendo diverse condizioni al contorno nelle superfici superiore e inferiore del polimero. Modellando diverse direzioni di allineamento su una delle sue superfici polimeriche, luce CP modellata con vari stati di polarizzazione può essere ottenuta attraverso il processo di fabbricazione qui proposto. Anche, la limitazione della torsione del polimero in base alle condizioni al contorno della superficie è stata analizzata sistematicamente sulla base del modello energetico di ancoraggio superficiale, e il grado di luce CP è stato teoricamente calcolato sulla base dell'analisi della matrice di Mueller."
"Il processo di fabbricazione e l'analisi teorica qui proposti enfatizzano la fattibilità della sorgente luminosa con multi-polarizzazione, inclusi stati CP ortogonali, aprendo così la strada a nuove applicazioni nei biosensori e nei dispositivi ottici come gli OLED, "prevedono gli scienziati.
