Задача создания дисплеев на органических светодиодах следующего поколения (OLED) заключалась в поиске способа улучшить яркость цвета без снижения электрической эффективности. Теперь исследователи нашли способ достичь этого, применив фундаментальный научный принцип.
OLED-дисплеи состоят из тонкого полупроводникового слоя на основе углерода, который излучает свет при подаче электричества соседними электродами. OLED работают аналогично обычным светодиодам, но вместо использования слоев полупроводников n- и p-типа они используют органические молекулы для производства электронов.
Органические молекулы, используемые для создания этих слоев OLED, обладают широким спектром излучения, что влияет на их характеристики освещения, ограничивая диапазон доступных цветов (цветовое пространство) и насыщенность на дисплеях высокого класса. В то время как цветные фильтры или оптические резонаторы могут искусственно сузить спектр излучения, это может снизить энергоэффективность.
Исследователи из Кельнского университета в Германии и Университета Сент-Эндрюс в Шотландии совместно взялись за решение этой проблемы, применив фундаментальный научный принцип: сильную связь света и материи. Исследование опубликовано в журнале Nature Photonics.
Исследователи обнаружили, что путем встраивания OLED-дисплеев между тонкими зеркалами, изготовленными из металлического материала, который уже широко используется в индустрии дисплеев, связь между светом и органическим материалом может быть значительно улучшена.
Чтобы избежать снижения электрической эффективности, которое обычно приводит к этому, исследователи добавили отдельную тонкую пленку из сильно поглощающих свет молекул, подобных тем, которые используются в органических солнечных элементах. Они обнаружили, что дополнительный слой усиливает эффект сильной связи света с веществом без существенного снижения эффективности светоизлучающих молекул в OLED.
Хотя OLED-дисплеи на основе поляритонов (POLEDs) уже известны в научном мире, их практическому применению препятствуют низкая энергоэффективность и яркость.
Теперь, когда эти проблемы решены, исследователи надеются, что их работа не только приведет к созданию следующего поколения OLED-дисплеев, но и найдет более широкое применение в лазерах и квантовых вычислениях.
