В течение десяти лет учёные бились над проблемой создания циркулярно поляризованного света в OLED-ах, чтобы отказаться от использования внешних поляризаторов, которые снижают яркость на 50%. И вот, наконец, они совершили прорыв, о чём сообщили в научном журнале Science.
Исследователи из Кембриджского университета и Технологического университета Эйндховена разработали новое решение, основанное на использовании триазатруксена (TAT) — так называемых хиральных полупроводников. Это открытие может найти применение в самых разных областях, но особенно интересно оно для OLED-дисплеев, так как позволяет свету естественным образом закручиваться в спираль.
- Изменив технологию изготовления органических светодиодов (OLED), исследователи смогли успешно интегрировать TAT в работающие циркулярно поляризованные OLED (CP-OLED). Эти устройства продемонстрировали рекордную эффективность, яркость и уровень поляризации, что делает их лучшими в своем классе», - заявляют в Технологическом университете Эйндховена.
Поляризаторы в OLED
В стандартных OLED-дисплеях над пикселями находится внешний круговой поляризатор, который поглощает примерно 50% излучаемого света. Этот поляризатор необходим для уменьшения отражений от окружающей среды, которые ухудшают качество изображения. Из-за него в глаза попадает меньше света, а энергия расходуется впустую.
Благодаря новому открытию OLED-пиксели сами по себе излучают поляризованный свет, поэтому, полностью исключив или усовершенствовав внешний поляризатор, можно значительно снизить энергопотребление или повысить яркость, а возможно, достичь обоих этих результатов одновременно.
OLED обладает огромным потенциалом
Технология OLED без поляризаторов уже достигла значительных успехов. Например, компания Samsung представила OLED-дисплей с яркостью 5000 нит, в котором вместо внешнего поляризатора используется on-cell film (OCF). По заявлению Samsung, это позволило увеличить яркость примерно на 33%.
Однако, в отличие от этого нового прорыва, в OCF от Samsung внешние пленки используются для снижения отражений, а не для создания поляризованного излучения. поэтому потенциал OLED без поляризаторов еще велик.
- «Мы фактически изменили стандартный процесс изготовления органических светодиодов (OLED), что позволило нам поймать хиральную структуру в ловушку внутри стабильной, не кристаллизующейся матрицы», -рассказывает Ритупарно Чоудхури, соавтор исследования из Кавендишской лаборатории в Кембридже. «Это открывает путь к созданию циркулярно поляризованных светодиодов, что ранее было затруднительно».
Коммерциализация циркулярно поляризованных OLED-дисплеев, вероятно, займет ещё много времени. Однако этот прорыв можно смело добавить к списку возможных достижений, которые значительно улучшат OLED-дисплеи. Наряду с тандемными панелями, синими PHOLED-дисплеями, плазмоникой и другими технологиями, это достижение может стать важным шагом вперёд.
Кроме того, группа отмечает, что хиральные полупроводники могут найти применение в вычислительных технологиях будущего, таких как спинтроника и квантовые вычисления.