Отечественные исследователи разработали оловоорганические комплексы с рекордным квантовым выходом фосфоресценции — до 82 %, что делает их многообещающей заменой дорогим иридиевым материалам в OLED-дисплеях и светодиодах.
Российская команда химиков осуществила прорыв в синтезе материалов для освещения и дисплеев. Они создали серию новых оловоорганических комплексов, которые способны демонстрировать яркую фосфоресценцию, что делает их многообещающими кандидатами для использования в устройствах с OLED-экранами.
До недавнего времени основные фосфоресцентные материалы для OLED-дисплеев включали редкие и дорогие металлы, такие как иридий или платина, что увеличивало стоимость устройств и усложняло их массовое производство. В своей работе исследователи обратились к более доступному металлу — олова.
Ранее получить стабильные при комнатной температуре и ярко светящиеся соединения олова не удавалось: они либо быстро формировали неэффективные агрегаты, либо деградировали под воздействием кислорода и влаги.
В процессе исследования была разработана серия из восьми новых оловоорганических комплексов, четыре из которых продемонстрировали высокий квантовый выход фосфоресценции — до 82 %. При этом время жизни возбужденного состояния у лучших образцов составило около 7,6 микросекунд, что сопоставимо с аналогичными характеристиками материалов на основе иридия (обычно в диапазоне 1–10 µс). Также важно, что люминесценция сохранялась в широком диапазоне температур: от –196°C до +127°C, что крайне важно для использования в реальных условиях эксплуатации, где устройство может как нагреваться до ~100 °C, так и подвергаться воздействию низких температур.
По словам руководителя проекта, старшего научного сотрудника лаборатории функциональных металл-органических соединений Владимира Додонова, следующая цель — создание прототипа OLED-пикселя на основе полученных комплексов. Такая разработка может снизить зависимость от дорогостоящих и трудно доступных компонентов, снизить цену конечных устройств и повысить их устойчивость к экстремальным условиям.
В будущем использование этих материалов может выйти за рамки дисплеев: ученые планируют разрабатывать светодиоды, панели и сенсоры нового поколения без применения редких металлов.
