Появлению дисплеев с органическими светодиодами нового поколения мешала невозможность повысить яркость без снижения электрической эффективности. Ученые из Германии и Шотландии нашли способ обойти эту проблему, применив фундаментальные научные принципы. Авторы разработки надеются, что их исследование приведет к появлению не только нового поколения дисплеев на органических светодиодах, но и расширит возможности применения лазеров и квантовых компьютеров.

Органический светодиод состоит из тонкого углеродного полупроводящего слоя, излучающего свет при подаче электричества на электроды. Принцип его работы напоминает ЖК, но вместо слоев полупроводников типа «n» и типа «p» в них используются органические молекулы, вырабатывающие электроны, пишет New Atlas.

Простой OLED состоит из шести слоев. Сверху и снизу — защитные слои стекла или пластика. Между ними катоды и аноды, между которыми еще два слоя органических молекул. Органические молекулы обладают широким спектром излучения, который воздействует на их характеристики, ограничивая выбор доступных цветов и насыщенность для современных дисплеев. Цветные фильтры и оптические резонаторы могут искусственно сузить спектр излучения, однако это снижает энергетическую эффективность.

Специалисты из Кельнского университета и Университета Сент-Эндрю решили преодолеть это затруднение с помощью фундаментального научного принципа: сильной связи света и вещества.

«Когда фотоны (свет) и экситоны (вещество) проявляют достаточное взаимодействие друг с другом, они могут образовать сильную связь, создав так называемые экситонные поляритоны, — пояснили ученые. — Этот принцип можно сравнить с переносом энергии между двумя соединенными маятниками, за исключением того, что тут соединяются и постоянно обмениваются энергией свет и вещество».

Исследователи обнаружили, что если поместить OLED между тонкими зеркалами из металлического материала, который широко используется в производстве дисплеев, связь между светом и органическим материалом существенно улучшится. А для того чтобы избежать снижения электроэффективности, они добавили тонкий слой светопоглощающих молекул. Этот слой усилил действие связи света и материи.