Прорыв в химии OLED повышает яркость, контраст и долговечность экранов

Новая техника делает OLED-дисплеи ярче, с лучшим контрастом и более долговечными

Она включает изменение химии OLED-материалов таким образом, что они производят уникальный поляризованный свет, который может обходить антибликовый фильтр экрана.

Современные экраны смартфонов, планшетов, ноутбуков и телевизоров освещаются крошечными устройствами, называемыми органическими светодиодами (OLED). Эти диоды состоят из слоя органического соединения, излучающего свет в ответ на электрический ток.

Чтобы сделать эти экраны четко видимыми в яркий солнечный день, их покрывают антибликовым фильтром. Из-за механики фильтрации антибликовых фильтров около 50 процентов света, производимого каждым OLED-пикселем, остается запертым внутри экрана, снижая энергетическую эффективность диода вдвое.

Чтобы повысить удобство использования — цифровые дисплеи не были бы популярны, если бы ими нельзя было пользоваться на улице — производители OLED идут на компромисс с энергетической эффективностью устройства. Теперь исследователи Имперского колледжа Лондона разработали новый метод, который может сделать OLED-дисплеи ярче, с лучшим контрастом и более долговечными.

Новый метод включает изменение химии OLED-материалов таким образом, что они генерируют уникальный поляризованный свет, который может обходить антибликовый фильтр. Экраны из таких материалов будут более энергоэффективными и иметь меньший углеродный след.

Управление диссимметрией циркулярно поляризованного света может произвести революцию в дисплеях электронных устройств. Одна из новых техник индукции циркулярно поляризованной электролюминесценции из активного слоя OLED предполагает смешивание ахиральных полимеров с хиральными молекулярными добавками. В этом случае знак циркулярно поляризованного света контролируется абсолютной стереохимией молекулы.

Источник: ACS Nano | DOI:10.1021/acsnano.9b02940 | Imperial College London

Исследователи тщательно проанализировали такие системы и продемонстрировали, что возможно получить как яркость, так и эффективные циркулярно поляризованные полимерные светодиоды.

Микроскопическое изображение хиральных слоев углеродных полимеров для светодиодов | Источник: Imperial College London

Яркость и эффективность достигаются благодаря взаимодействию между усилением или инверсией циркулярно поляризованного света через хиральную среду и локализованной циркулярно поляризованной эмиссией, исходящей от молекулярной хиральности.

Они связали электронную, спектроскопическую и морфологическую характеристики в тонких слоях с теоретическими исследованиями, чтобы дать представление о механизмах, ведущих к циркулярно поляризованной люминесценции и высокопроизводительным OLED.

Другие применения

Хотя исследование в основном фокусировалось на OLED-дисплеях, исследователи вскоре заметили, что их метод также может использоваться в других приложениях. Поляризованный свет, производимый новым материалом, может использоваться в хранении данных, экологическом мониторинге, оптических квантовых вычислениях, шифровании и передаче информации и биосенсорике.