Fluorescent proteins for color-conversion light-emitting diodes

Abstract

Biologically derived fluorescent proteins are an attractive alternative to current color‐conversion materials for solid state lighting applications, such as inorganic phosphors, organic dyes and nanocrystal quantum dots. Despite extensive research into fluorescent proteins for biological applications, they were not explored to be used for color‐conversion for light‐emitting diodes. In this study we investigate the in‐solution characteristics of enhanced green fluorescent protein (eGFP) and monomeric cherry (mCherry) for LED applications. We demonstrate that these proteins can be used to completely convert the electroluminescence of a pump LED to photoluminescence. We show that up to typical pump driving current (150 mA) there is no saturation or bleaching of the proteins. Moreover, we compare the performance of in‐solution unpurified and purified proteins as color convertors for LEDs and we show that unpurified fluorescent proteins in solution are suitable for color conversion applications. / Biyolojik olarak elde edilen floresan proteinleri günümüzde inorganik fosfor, organik boyalar ve nanokristal kuantum noktaları gibi renk dönüşüm malzemelerinin katıhal aydınlatma uygulamalarında ilgi çekici bir alternatif olmuşlardır. Floresan proteinleri ile biyoloji uygulamları yönü ile ilgili büyük araştırmalar yapılmasına rağmen, ışık yayan diyot (LED) için renk dönüştürücü olarak araştırılmamıştır. Bu çalışmada sıvı içerisinde gelişmiş yeşil floresan proteinler (eGFP) ve monomerik cherry (mCherry)’nin LED (ışık yayan diyot) uygulamaları için özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmada proteinlerin elektroışımayı tamamen fotoışımaya çevirdiklerini gösterdik. Bunun yanında, normal pompalama akımı seviyesine kadar (150 mA) proteinlerin doyumlarını ya da ağarmalarını gözlemlemedik. Ayrıca, solüsyon içerisinde saflaştırılmış ve saflaştırılmamış florasan proteinlerin performansını renk dönüşüm LED’leri için karşılaştırdık ve solüsyon içerisinde bulunan saflaştırılmamış floresan proteinlerin renk dönüşüm LED uygulamaları için kullanılabileceğini gösterdik.