Российские ученые создали новые материалы и прототип светоизлучающего устройства, обладающие рядом уникальных характеристик. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и опубликована в журнале Chemical Communications. Результаты, полученные научной группой, могут быть использованы для создания компактных и энергоэффективных источников света.

У органических светоизлучающих диодов (OLED) есть значительные преимущества перед наиболее распространенными в настоящее время полупроводниковыми светодиодами (LED). Производство таких устройств технологически простое, а излучающие свет поверхности на их основе весят совсем немного и обладают отличной гибкостью. Для создания органических светодиодов используются тонкопленочные многослойные структуры.

Сегодня белый свет практически всех качественных источников, как LED, так и OLED, формируется из трех цветов (RGB — красный, зеленый и синий), а менее качественных — из комбинации двух, обычно синего и желтого. Это приводит к тому, что в излучении таких устройств всегда присутствует избыток синего, которое, как было доказано рядом медицинских исследований, отрицательно действует на организм человека в целом и может вызывать повреждение сетчатки глаза. Поэтому перед учеными стоит задача создания безопасных источников белого света, похожих по спектральному составу на привычный всем нам свет солнца.

Научная группа, в которую входят исследователи из Физического института РАН имени П.Н. Лебедева, Института органической химии РАН имени Н.Д. Зелинского (лаборатория проф. О.А. Ракитина) и Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева (группа под руководством проф. И.Х. Аветисова), приблизилась к решению проблемы. Ученым удалось синтезировать особые органические светящиеся красители и подобрать остальные компоненты вспомогательных слоев таким образом, что при достаточной яркости (порядка 1000 кд/м², что примерно в 4 раза ярче стандартного экрана монитора) OLED-структуры излучают приятный для глаза и безопасный свет, похожий по спектральному составу на свет свечи или солнца на закате. При этом слои с синим светом свечения использованы не были. Существенным преимуществом разработанных устройств является относительная простота конструкции — один излучающий слой вместо 3–4, используемых при RGB-схеме. Тепловая температура светодиода может быть настроена в широких пределах за счет оптимизации состава слоев и дополнительно за счет изменения параметров электропитания.

«Мы получили рекордно низкую цветовую температуру светодиода при сохранении достаточной яркости. Более того, мы не использовали металлы платиновой группы, которые в настоящий момент являются стандартом для цветных OLED-дисплеев и световых панелей, а заменили их дешевыми аналогами, — комментирует Илья Тайдаков, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник ФИАН. — Технология OLED продолжает обращать на себя все больше и больше внимания как замечательная альтернатива существующих источников света. В частности, многие мировые эксперты видят в OLED-технологии ближайшее будущее цветного телевидения и адаптивных технологий архитектурного освещения».