Российские учёные совместно с зарубежными коллегами синтезировали органическую плёнку для создания дисплеев следующего поколения — OLET-дисплеев. Этот тип дисплеев может прийти на смену популярным сегодня OLED-экранам: он превзойдёт их по гибкости и эффективности. Исследователям удалось решить основную проблему, которая пока не позволяла выпускать такую технику, — повысить энергоэффективность. Сделано это было за счёт особой молекулярной структуры нового материала для дисплея.

Учёные из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Института синтетических полимерных материалов имени Н. С. Ениколопова РАН, Новосибирского института органической химии имени Н. Н. Ворожцова совместно с коллегами из Гронингенского университета (Нидерланды) создали материал для дисплеев и светильников следующего поколения — OLET-дисплеев. По словам авторов работы, электронные устройства на основе этого материала будут ярче и экономичнее аналогов. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Materials Chemistry Frontiers.

В последние годы на смену жидкокристаллическим экранам пришли дисплеи на основе органических светодиодов OLED (Organic Light-Emitting Diode) — такие дисплеи всё чаще применяются в электронных устройствах. Матрица этих экранов включает в себя слои особых органических молекул, которые выступают в роли диодов. При подаче на материал тока диоды испускают свет, который и формирует картинку на экране. Для управления током в таких дисплеях используются кремниевые транзисторы. Кроме того, такой экран необходимо покрывать специальным слоем из поляризатора. Эта плёнка поглощает часть света, что снижает энергоэффективность устройства.

Более простым и эффективным решением должны стать дисплеи нового поколения на основе светотранзисторов OLET (Organic Light Emitting Transistor). Они будут состоять только из одного слоя материала, который совместит качества диода и транзистора — сможет и испускать свет при прохождении через него электрического тока, и управлять этим током. Матрица такого дисплея представляет собой тонкую однослойную плёнку. Эти дисплеи будут более энергоэффективными и лёгкими по сравнению с OLED-экранами.

Однако такие экраны потребуют большего тока. Эта проблема вызвана молекулярной структурой материала, из которого изготавливается плёнка-транзистор. В микрокристаллах, из которых состоит эта плёнка, часть света не испускается наружу, а «запирается» внутри.

Авторам работы удалось решить эту проблему. Учёные синтезировали вещество, молекулярная структура которого позволяет максимально увеличить эмиссию света при прохождении через материал тока. В этих кристаллах молекулы расположены таким образом, что усиливают свечение. В результате электронные устройства на основе такого материала будут ярче и экономичнее аналогов.

«Это путь к прозрачным, лёгким, гибким (небьющимся) источникам света для различного применения. Производство органических электронных устройств потенциально дешевле обычных, а ещё оно может быть «зелёным» и менее энергозатратным. Обычный дисплей как сэндвич: электрод, потом транзистор, светодиод. Многослойная структура. А здесь устройство ориентировано в плоскости: электрод слева, электрод справа, а в центре излучающая область. Оно очень тонкое, около 10 нм, может быть полностью прозрачным и излучает поляризованный свет в нужном направлении. На следующем этапе мы планируем сделать эффективный органический 2D-транзистор, который позволит создать дисплей нового поколения и органический лазер, питаемый электричеством, а также заняться вопросом стабильности светотранзисторов», — рассказал RT руководитель группы органической электроники, доктор физико-математических наук, профессор физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Дмитрий Паращук.