| 0 |
|
Широко используемые в дисплеях смартфонов и цифровых камер органические светодиоды (OLED) обеспечивают получение яркого и высококонтрастного изображения. Однако, серьезным недочетом этой технологии является энергоемкость: только четверть затрачиваемой электроэнергии превращается в световое излучение. Существуют методы повышения эффективности OLED, но они, как правило, требуют добавления небольших примесей благородных, т.е. редких и дорогостоящих, металлов.
В ближайшем будущем, изготовление высококачественных OLED-дисплеев может стать не столь расточительным — это обещают результаты совместной работы ученых из Германии и США. Продемонстрированный ими новый эффективный тип OLED не нуждается в применении драгоценных металлов.
Принцип действия OLED довольно прост. Через пленку, состоящую из органических молекул, пропускается электрический ток. Когда носители положительных и отрицательных зарядов встречаются, они взаимно уничтожаются со вспышкой света. Поскольку противоположные заряды притягиваются, получение света из электричества должно было бы быть довольно эффективным. Проблема заключается в том, что носители зарядов также обладают магнитным моментом, называемым спином. Заряды с одинаковым спином отталкиваются, примерно как одинаковые полюса магнитов, причем, по силе это отталкивание превосходит притяжение между положительным и отрицательным зарядами. Таким образом, вместо света, генерируется совершенно лишнее в дисплеях тепло.
В традиционных OLED три четверти всех зарядов имеют одинаковый спин, что и обусловливает их низкую эффективность. Добавление тяжелых металлов, таких как иридий или платина, позволяет повысить КПД благодаря тому, что они, подобно сильным магнитам, вносят разнобой в ориентацию спинов.
Исследователи из университетов Регенсбурга и Бонна (Германия), в сотрудничестве с коллегами из университета штата Юта и Массачусетского технологического института (США), в статье, вышедшей в журнале Angewandte Chemie, предложили другой механизм увеличения эффективности генерирования света.
В обычных OLED носители зарядов могут спонтанно изменять ориентацию своего спина, однако часто не успевают это проделать за то короткое время, пока электрическая энергия хранится в их молекулярной архитектуре, и просто преобразуют ее в тепло.
«Оказалось, что в наших OLED молекулы удерживают электроэнергию значительно дольше, — отмечает профессор Боннского университета Сигур Хогер (Sigurd Höger). — Поэтому наши молекулы способны использовать спонтанные скачки спиновой ориентации для того, чтобы генерировать свет».
Исследование осуществлялось при поддержке фонда Фольксваген и Германского научного фонда (DFG).
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
