Новые материалы для дисплея одновременно излучают свет и проводят ток

Исследование учёных, осуществлённое при поддержке Российского научного фонда (РНФ), призвано упростить технологию изготовления OLED-дисплеев, которые сейчас используются повсеместно. Обычные дисплеи такого типа имеют один существенный недостаток: светодиоды их матрицы включаются и выключаются отдельными транзисторами, передающими электрический ток в излучатели. Большое количество таких цепочек усложняет производство матриц.

Российские исследователи предложили альтернативу материалам, используемым при создании OLED-дисплеев. В основе нового материала — фуран-фениленовые со-олигомеры — органические соединения, которые содержат цепочки ароматических колец из атомов углерода, кислорода и водорода. Эти соединения могут использоваться в оптоэлектрике, так как способны излучать яркий свет, а также имеют хорошую растворимость и высокую молекулярную жёсткость.

Однако фуран-фениленовые со-олигомеры не способны производить электроны, которые необходимы для создания светотранзисторов, одновременно излучающих свет и переключающих ток. Учёные решили эту проблему, заменив атомы водорода в соединениях на атомы фтора. Последний помогает зарядам в молекулах лучше перераспределяться.

Из синтезированных молекул исследователи получили кристаллы и тонкие плёнки, а затем испытали их. Тестирование показало, что эти материалы могут быть эффективно применяемы для создания светотранзисторов, на основе которых возможно более технологически простое и финансово выгодное производство OLED-дисплеев.

«Наше исследование позволило получить уникальные молекулы, сочетающие способности к эффективной фото- и электролюминесценции и транспорту заряда. Материалы на их основе позволят создать светотранзисторы для современных дисплеев и других светоизлучающих устройств, что удешевит их производство, повысит надежность и, возможно, позволит найти новые применения для устройств органической электроники», — отметил Максим Казанцев, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат химических наук, заведующий лабораторией органической электроники НИОХ СО РАН.