Учёные из Университета Турку (Финляндия) продемонстрировали новый подход к созданию белых органических светодиодов (WOLED), который позволяет отказаться от традиционных легирующих добавок и прозрачного проводящего слоя на основе оксида индия-олова (ITO). Разработка делает производство OLED проще, дешевле и экологичнее — без ущерба для качества света.
Почему традиционные WOLED сложны и дороги
Современные белые OLED обычно формируют белый свет путём точного смешивания красных, зелёных и синих излучающих материалов, часто содержащих редкоземельные тяжёлые металлы. Кроме того, в конструкции практически всегда используется слой ITO — дефицитный и дорогой материал, добыча и переработка которого связаны с экологическими рисками.
В результате:
- возрастает стоимость производства,
- увеличивается количество отходов и токсичных материалов,
- снижается экологичность цепочки поставок.
Что предложили в Турку
Исследователи разработали однослойный WOLED, в котором вместо RGB-композиции используется один синий излучающий материал на основе DMAC-DPS, обладающий термоактивированной отложенной флуоресценцией (TADF).
Устройство включает только один органический слой и два алюминиевых электрода, что резко упрощает технологию.
За счёт оптического резонансного проектирования и управления поверхностными плазмон-поляритонными модами спектр излучения расширяется от синего до полного белого, при этом цветовая температура может регулироваться в диапазоне 3790–5050 K.
Достигнутая внешняя квантовая эффективность превышает 5%, что сопоставимо с существующими коммерческими архитектурами. На изображении показаны спектры электролюминесценции изготовленного устройства, демонстрирующие преобразование цвета из синего в белое.
Цитаты исследователей
«Мы показываем, что для получения качественного белого света не нужно сложное смешивание RGB», — отметил ведущий автор исследования Маниш Кумар.
«Один продуманный излучатель и оптическая архитектура могут заменить химическую сложность — и при этом исключить и ITO, и тяжёлые металлы».
Профессор Константинос Даскалакис добавил:
«Мы фактически упростили стек устройства до уровня, совместимого с существующими вакуумными процессами, что открывает путь быстрой интеграции в промышленность».
Значение разработки
Потенциальные преимущества технологии:
Что дальше
Команда планирует улучшить:
- яркость и энергоэффективность,
- долговременную стабильность устройства,
чтобы перейти от лабораторного прототипа к промышленным световым модулям и дисплеям.
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/