Япония создает новый материал для OLED ( органических ) светодиодов

Учёные японского исследовательского центра OPERA университета Кюсю создали совершенно новый светоизлучающий материал для органических светодиодов. Он принадлежит к категории флуоресцентных, и имеет почти 100% внутреннюю квантовую эффективность. И что положительно, в своём составе не содержит редкоземельных элементов.
Сейчас в органических светодиодах используют фосфоресцентные и флуоресцентные материалы, которые различаются принципом светоизлучения. Во флуоресцентных материалах излучение света происходит благодаря рекомбинации, которая происходит при переходе синглетного экситона в основное состояние (эскитон – это квазичастица). Во фосфоресцентных материалах, используемых в OLED, помимо рекомбинации, в излучении света принимают и триплетные экситоны, энергия которых во флуоресцентных материалах рассеивается в виде тепла.
Максимальная квантовая эффективность флуоресцентных материалов составляет 25%, а фосфоресцентных – 100%, поэтому-то они чаще всего и используются в органических светодиодах, за исключением синего цвета свечения. Но, фосфоресцентные материалы имеют ряд недостатков. Во-первых, это их высокая стоимость, обусловленная наличием в составе редкоземельных элементов. Во-вторых, основные патенты на использование фосфоресцентных материалов в OLED принадлежат компании Universal Display Corp, что делает их не вполне доступными в широком производстве. В-третьих, такие материалы с синим цветом свечения имеют непродолжительный срок службы, не позволяющий использовать их для производства органических светодиодов.
Сотрудникам японского университета удалось решить эти проблемы, используя принцип «отложенной флуоресценции под действием температуры». Свет в новом материале излучают только синглетные экситоны, что относит его к флуоресцентным. Триплетные экситоны нагреваются и переводятся в синглетное состояние, что даёт возможность использовать их в свечении. Внутренняя квантовая эффективность созданного материала равна 90%.
В исследовательском центре OPERA уже создан демонстративный прототип дисплеев на органических светодиодах их нового материала. Внешняя квантовая эффективность дисплея эквивалентна внешней квантовой эффективности равноценного дисплея на фосфоресцентном материале, и равна 19%.
По словам разработчиков, в ходе реализации проекта удалось получить большинство цветов, включая и синий.