Более яркий и дешевый синий свет может совершить революцию в технологии экранов

Исследователи нашли новый способ упростить структуру высокоэффективных синих органических светодиодов (OLED), что может привести к созданию более долговечных телевизионных экранов с более высоким разрешением.

OLED — это класс органической электроники, который уже коммерчески используется в смартфонах и дисплеях и может быть более эффективным, чем конкурирующие технологии.

Хотя OLED-телевизоры имеют яркое качество изображения, они также имеют такие недостатки, как высокая стоимость и сравнительно короткий срок службы.

В OLED-дисплеях пиксели экрана состоят из трех субпикселей разного цвета — красного, зеленого и синего, которые светятся с разной интенсивностью, создавая разные цвета. Однако субпиксели, излучающие синий свет, наименее стабильны и могут быть подвержены «выгоранию» экрана, что может привести к обесцвечиванию экрана и ухудшению качества просмотра.

В статье, опубликованной в Природные материалыгруппа исследователей из университетов Нортумбрии, Кембриджа, Империала и Лафборо описывает новую конструкцию, которая решает эти проблемы и может привести к созданию более простых и менее дорогих систем с более чистым и стабильным синим светом.

Их выводы могут привести к тому, что в будущем экраны телевизоров и смартфонов будут потреблять меньше энергии, что сделает их более эффективными и устойчивыми.

OLED построен как сэндвич со слоями органического полупроводника между двумя электродами. В середине стопки находится излучающий слой, который загорается при подаче электричества. Электрическая энергия поступает в молекулы, которые затем выделяют эту дополнительную энергию в виде света.

Идеальный OLED превращает большую часть электрической энергии в свет, но иногда энергия отклоняется и ухудшает структуру OLED. Это особенно проблема с синим светом, которая снижает как эффективность, так и срок службы OLED.

Доктор Марк Этерингтон, доцент кафедры молекулярной фотофизики факультета математики, физики и электротехники Университета Нортумбрии, исследует свойства органических полупроводников.

Он провел спектроскопический анализ триплетных энергий молекул, чтобы измерить и получить решающее понимание того, как работает процесс передачи энергии.

Выводы доктора Этерингтона являются ключевым элементом этого исследования, помогая исследовательской группе сформировать полную картину расположения энергетических уровней.

Исследовательская группа разработала новую светоизлучающую молекулу, к которой добавлены щиты, блокирующие разрушительные энергетические пути и контролирующие взаимодействие молекул.

Это лучшее понимание того, насколько эффективной может быть молекула в OLED, будет определять, как материалы проектируются и используются в будущем, поддерживая стремление к более высокой производительности устройств.

Доктор Этерингтон объяснил: «С помощью этой новой молекулы мы создали канал для разработки более эффективных органических светодиодов, которые позволят снизить энергопотребление наших устройств в информационную эпоху. Поскольку мы все работаем над достижением нулевых целей, это может оказать значительное влияние. как для производителей, так и для потребителей».

Соавтор-корреспондент д-р Дэниел Конгрейв из Кембриджского университета, который руководил разработкой материалов и синтетическими работами вместе с профессором Хьюго Бронштейном, сказал: «OLED-экраны имеют отличное качество изображения и имеют высокую цену. Однако OLED-телевизоры этого не делают. Прослужит так же долго, как другие экраны.

«Пиксели, излучающие синий свет, необходимы для практического отображения, но именно здесь и кроются проблемы. Мы разработали молекулу, которая позволила нам упростить излучающий слой синего пикселя только до двух компонентов, сохраняя при этом высокую эффективность, что может помогите снизить стоимость.

«Молекула, которую мы описываем в этой статье, также является одной из молекул с самым узким излучением синего цвета, что очень полезно для экранов, поскольку обеспечивает высокую чистоту цвета».