Технология OLED, зародившаяся в 1987 году, продолжает развиваться: то, что начиналось с простого устройства на двух органических слоях, излучавших зеленый свет, сегодня стало основой экранов смартфонов, телевизоров и осветительных приборов. Эффективность и срок службы OLED‑дисплеев постоянно растут, и теперь исследователи из Университета Тояма в Японии предложили новый подход, способный заметно улучшить характеристики таких устройств.
Под руководством профессора инженерного факультета Масахиро Моримото команда разработала OLED‑дисплей, в котором в качестве светоизлучающего слоя используется тонкая пленка кристаллического рубрена. Особенность рубрена в том, что в кристаллической форме он гораздо эффективнее переносит электрические заряды, но при стандартном вакуумном напылении образует неупорядоченную (аморфную) структуру, снижающую эффективность переноса. Чтобы обойти это ограничение, ученые применили двухэтапную термическую обработку. Сначала на подложку из оксида индия‑олова наносили ультратонкие слои, включая слой рубрена толщиной 50 нанометров, и на первом этапе нагрева в нем формировались мелкие кристаллические зародыши. После нанесения остальных слоев второй этап нагрева позволил этим зародышам вырасти в крупные кристаллические домены.
Мы применили концепцию органических электролюминесцентных диодов, разработанную Тангом, к кристаллическим тонким пленкам из рубрена и создали OLED‑дисплеи с превосходными характеристиками. Это первое применение неэпитаксиальных кристаллических тонких пленок в OLED‑дисплеях.
Исследователи подтвердили структуру пленки с помощью поляризационной оптической микроскопии и рентгеноструктурного анализа: по всей подложке были обнаружены крупные орторомбические кристаллические домены диаметром до одного миллиметра, свидетельствующие о равномерном росте кристаллов. По сравнению с OLED‑устройствами на основе аморфного рубрена новые образцы показали плотность тока в 1000 раз выше, а напряжение включения яркости снизилось на 0,30 В — до 1,33 В. Кроме того, изменился спектр электролюминесценции: вместо широкой двухпиковой эмиссии появился резкий одиночный пик в районе 565 нм — характерный признак кристаллической структуры.
Результаты исследования, которые станут доступны будут опубликованы в журнале Synthetic Metals 1 августа 2026 года, показывают, что органические кристаллы с высокими характеристиками переноса заряда можно успешно интегрировать в тонкопленочные OLED с помощью стандартных методов напыления. По мнению авторов, это может стать следующим важным этапом в эволюции OLED‑технологий — аналогично тому, как контроль структурного порядка материалов привел к прорывам в полупроводниковой промышленности.
Ранее Наука Mail рассказывала, что созданы первые в мире OLED-линзы для глаз.