Ученые СПбГУ создали энергосберегающий светодиод для OLED-экранов

Платиносодержащее органическое вещество для светодиодов, преобразующих в свет до 100% электроэнергии, синтезировали химики из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), 5 апреля сообщает портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу РНФ. Синтезированный люминофор, обладая свойством электролюминесценции, излучает при подаче тока зеленое свечение, отличаясь при этом исключительными энергосберегающими свойствами, и может использоваться для создания органических светодиодов (OLED).

Результаты исследования нового материала ученые представили в статье «Циклометаллированные комплексы платины (II) с ациклическими диаминокарбеновыми лигандами для применения в OLED», опубликованной в журнале Dalton Transactions. Органические светоизлучающие диоды отличаются гибкостью, тонкостью и обладают низким энергопотреблением, что делает их перспективными для создания электроники. Однако существующие OLED все-таки переводят в свет лишь 25% потребляемой электроэнергии, остальная энергия преобразуется в тепло, нагревая устройство, тогда как синтезированные петербургскими химиками металлоорганические люминофоры на основе ациклических диаминокарбенов в перспективе могут поднять эффективность светоизлучения OLED до 100%. Молекулы нового вещества представляют собой атом платины, соединенный с несколькими органическими фрагментами. Такие комплексы, как хорошо известно ученым, обладают свойством фотолюминесценции, то есть способны светиться при облучении. Однако ранее для производства источников света металлоорганика с ациклическими диаминокарбенами не применялась, так как не было данных о ее способности к электролюминесценции, а также технология ее получения была очень сложна. Ученые СПбГУ применили для создания нового материала перспективный метод синтеза: первоначально формировалось металлсодержащее соединение, а окончательная модификация органического фрагмента происходила внутри этого соединения, что сохраняло стабильность молекулы в процессе сборки. С помощью этого метода им удалось получить тип светоизлучателя с улучшенными характеристиками. Для исследования нового люминофора ученые собрали модели органических светодиодов, использовав его в качестве светоизлучающего слоя. Эксперименты доказали высокую стабильность такого светодиода, сохраняющего свечение неизменным даже при изменении напряжения, при этом устройство во время работы не перегревалось. Яркость экспериментальных образцов новых светодиодов оказалась в 1,5 раза выше, чем у их аналогов. Кроме того, изменив конструкцию светодиода, ученые получили белое свечение. То есть такой люминофор может применяться для изготовления источников как зеленого, так и белого света. Руководитель проекта, доктор химических наук, доцент кафедры физической органической химии СПбГУ Михаил Кинжалов рассказал о дальнейших планах: «Сейчас мы работаем над аналогичными веществами с красным и синим светом излучения, чтобы можно было собрать RGB OLED-устройство. Органические компоненты будут немного отличаться, но металл по-прежнему из платиновой группы, потому что на их основе получаются люминесцирующие материалы с наилучшими свойствами». «Теперь путь известен, нужно его только расширить», — отметил ученый важность проведенных исследований.