Физики ТГУ первыми в России создали синие диоды на основе циркуленов.

Фото: НИ ТГУ

Электроника
Шрифты

Физики Томского государственного университета (ТГУ) первыми в России решили проблему создания синих органических светоизлучающих диодов (OLED — organic light-emitting diode), которые необходимы для создания дисплеев телефонов, телевизоров, планшетов и других устройств на основе дешёвых материалов — гетеро[8]циркуленов. Синие диоды на органике остаются последним технически сложным «звеном» для структуры RGB (red — красный, green — зелёный, blue — синий). OLED-технология намного дешевле и экономичнее, чем технология LCD (жидких кристаллов); кроме того, эти светодиоды легко утилизировать.

При поддержке гранта РНФ томские физики смогли создать светодиоды на основе гетероциркуленов — органических молекул, которые обладают высокой стабильностью и имеют хорошие люминесцентные показатели. Учёные разработали технологию создания в том числе синих OLED, которые, в отличие от красных и зелёных, являются проблемными с точки зрения их производства.

«Технология создания красных и зелёных OLED уже почти доведена до совершенства, а создание синих OLED для RGB-слоев до сих пор является актуальной задачей», — объясняет руководитель гранта, доцент ФФ Рашид Валиев. «Здесь необходим поиск стабильных веществ, которые светят эффективно в синем диапазоне при низких напряжениях. Мы предложили молекулы циркуленов».

Особенность работы в том, что сначала учёные при помощи методов квантовой химии предсказали светимость выбранных молекул, а затем — синтезировали.

«Фактически, в 2016 году мы предсказали люминесцентные свойства данных циркуленов методами квантовой химии. Позже их смогли синтезировать наши коллеги из Университета Копенгагена», — продолжает Рашид Валиев. «А в этом году мы смогли создать OLED в Томске. Справедливости ради надо сказать, что сначала на них также были сделаны белые OLED, так как технически было сложно создать синие. Но эту техническую проблему мы решили в Томске, убрав эксимерное излучение».

Белые OLED используются при производстве светильников: при низкой мощности питания они обладают высокой эффективностью. Диоды излучают свет и при этом практически не нагреваются; более того, позволяют освещать намного большую поверхность по сравнению с лампами накаливания благодаря контролируемой направленности излучения.

Еще одним результатом гранта стало то, что томская группа значительно улучшила свой расчётный алгоритм, который в принципе позволяет считать и предсказывать светимость (люминесцентные свойства) почти любых молекул.

В будущем учёные планируют совершенствовать технологию производства синих OLED на циркуленах для гибких дисплеев. Добавим, что технология OLED в последнее время всё больше захватывает рынок бытовой электроники, включая телефоны, телевизоры и ноутбуки. Технологией OLED в ТГУ занимаются с 2013 года.

Источник: НИ ТГУ