Японські хіміки створили органічні барвники, які допомогли органічним світлодіодам, або OLED, світити чистішими блакитним і зеленим кольорами. У готових органічних світлодіодах смуга блакитного світла була меншою за 11 нанометрів, тобто набагато вужчою, ніж зазвичай вдається органічним матеріалам. Такі барвники можуть допомогти дисплеям передавати насиченіші кольори й втрачати менше світла на фільтрах. Результати опублікували у журналі Science.
Структура барвника, який використали для створення блакитного світлодіода, спектр його випромінювання та колір світла. KyotoU / Masashi Mamada
Чому органічним світлодіодам важко світити чистим кольором?
OLED уже використовують у дисплеях смартфонів, телевізорів і годинників. За світіння в них відповідають органічні молекули, які можна підбирати під потрібний колір і наносити тонкими шарами, зокрема на гнучкі поверхні. Але ці молекули зазвичай світять не чистим відтінком, а ширшим набором близьких кольорів. Для екрана це означає менш насичене світло і потребу відсіювати зайве фільтрами, особливо коли йдеться про сині та зелені пікселі. Набагато чистіший колір дають лазери, бо, на відміну від органічних світлодіодів, вони випромінюють світло майже на одній частоті. Та у дисплеях частіше використовують саме світлодіоди: вони потребують менше енергії, компактніші й простіші у виготовленні.
Тому хіміки давно намагаються зберегти переваги OLED, але звузити їхнє світло до майже лазерної чистоти. Для цього дослідники створили великі жорсткі молекули з повторюваних фрагментів бору й азоту, які стримують зайві коливання молекул і не дають їм розширювати спектр випромінюваного світла. Завдяки цьому барвники світили вузькими смугами блакитного й зеленого світла у розчинах, плівках і готових світлодіодах. Водночас технологію ще треба допрацьовувати, адже такі барвники можуть збиратися у скупчення, а світлодіоди поки не достатньо ефективно передають їм енергію.
Як ще хіміки приборкували світло
💧 Раніше солона вода допомогла рівномірніше наносити квантові точки для QLED-дисплеїв — ще одного підходу до побудови яскравих і довговічних екранів.
🌌 Інший органічний полімер створив у лабораторії сяйво, схоже на полярне, коли на нього подали високу напругу.
🪶 А пір’я павичів перетворило світло на лазерний промінь після обробки світним барвником.
