Прорыв в оптоэлектронике: в России разработали уникальные материалы для OLED-экранов

Российские ученые создали люминесцентные материалы на основе германия с рекордной эффективностью свечения для OLED-устройств и термочувствительных сенсоров.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Российские исследователи из Института металлоорганической химии имени Разуваева РАН (Нижний Новгород) в сотрудничестве с учеными из Северо-Западного университета (Сиань, Китай) разработали новый класс люминесцентных соединений на основе двухвалентного германия. Команда опубликовала результаты работы в международном журнале Dalton Transactions.

До сих пор элементы главной подгруппы периодической системы, такие как германий, считались перспективной, но труднодостижимой альтернативой дорогим редкоземельным металлам для создания эффективных эмиттеров. Новые димерные комплексы продемонстрировали квантовый выход фотолюминесценции в твердом состоянии до 76 %, что почти в пять раз превышает показатели известных молекулярных эмиттеров на основе германия и делает их конкурентоспособными с традиционными материалами для органических светодиодов.

Применение в OLED-технологиях и термосенсорах

Ключом к улучшенным характеристикам стала химическая модификация структуры с помощью атомов хлора, что обеспечило жесткую фиксацию молекул в кристаллической решетке и усиление свечения. Полученные материалы не только отличаются выдающейся яркостью, но и обладают высокой термической стабильностью, что позволяет использовать их при напылении тонких слоев в OLED-устройствах нового поколения. Общая формула инновационных соединений имеет вид: [R1,R2ArNGe]2, где (R1,R2Ar = 2,6-((4-H-C6H4)2CH)2-4-Cl-C6H2), (R1 = Me, R2 = Me).

Интенсивность и длительность свечения этих соединений изменяются в зависимости от температуры, что делает их перспективными для создания высокочувствительных люминесцентных термометров и термосенсоров. Такие устройства могут найти применение в точной температурной диагностике и мониторинге. Компьютерное моделирование подтвердило, что высокая эффективность свечения обусловлена механизмом фосфоресценции, поддерживаемым особым типом вибронного взаимодействия в новых комплексах.

Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда (грант № 23-73-10150).

Полученные материалы обладают высокой термической стабильностью, что делает их пригодными для напыления и использования в создании органических светодиодов (OLED) нового поколения. Кроме того, интенсивность и время свечения новых комплексов меняются в зависимости от температуры, что позволяет использовать их в качестве высокочувствительных люминесцентных термометровВладимир Додоновзаведующий лабораторией ИМХ РАН, кандидат химических наук.

Недавно мы рассказывали о другом прорыве коллектива Владимира Додонова. Учеными ИМХ РАН были созданы материалы для органических светодиодов на базе комплексов олова.

• Технологии
• российские ученые

Поделиться