Текст уведомления здесь

В МГУ создали новые перспективные материалы для OLED-дисплеев

Для их производства не нужны вакуумные камеры.
Добавить в закладки
Комментарии

Химики из МГУ им. М.В. Ломоносова, нескольких институтов Российской академии наук совместно с немецкими коллегами впервые получили новые металлоорганические соединения, перспективные материалы для OLED-светодиодов. Они способны дать все три основных цвета, нужные для работы дисплеев. Соответствующая статья опубликована в Journal of Luminescence.

В последние годы органические светодиоды (organic light-emitting diode, OLED) все чаще теснят на рынке конкурентов — обычные жидкокристаллические дисплеи или неорганические LED. OLED — это полупроводниковый прибор, содержащий органические или металлоорганические соединения-люминофоры, эффективно излучающие свет при протекании через них электрического тока. У них есть большие преимущества перед обычным ЖК-экраном — куда более высокая контрастность и качество изображения. Однако есть и больший минус, тормозящий их распространение, — высокая цена, связанная и со стоимостью материалов и производства, поскольку нанесение пленок люминофора в промышленности до сих пор проводят вакуумным осаждением.

Авторы новой работы поставили своей целью получение OLED на основе дешевых технологий осаждения люминофоров из растворов. Сделать это не так просто: люминесцирующее вещество должно иметь не только высокие люминесцентные свойства, но и обеспечивать хорошую подвижность носителей заряда — электронов. Подвижность нужна для образования возбужденного состояния, в котором и излучает люминофор. OLED в общем виде состоит из трех слоев — катода, со стороны которого текут электроны, анода, от которого текут дырки (отсутствие электрона, аналог воздушного пузыря в бутылке с водой) и находящегося между ними люминофора.

Чтобы образовалось возбужденное состояние, электрон и дырка должны встретиться, а для этого им обоим нужно пройти сквозь слой люминофора. Органические соединения сами по себе дают слабую подвижность электронов, поэтому в них часто вводят соединения металлов — сегодня в основном иридия. Однако иридий дорог, поэтому в перспективе производители хотят перейти на более дешевые комплексы лантанидов. Этому пока мешает то, что металлорганические комплексы на основе иридия дают отличную яркость, до 100 000 кандел на квадратный метр, а для комплексов лантанидов таких высоких значений яркости пока не получено. Кроме того, обычно органические соединения лантаноидов еще и плохо растворяются. А значит, их нельзя будет наносить на светодиоды из растворов, и при производстве придется вновь прибегнуть к дорогому методу вакуумного осаждения.

Чтобы обойти эти проблемы, российские ученые ввели в структуру органической части соединения атомы азота. За счет этого используемые ими гетероароматические карбоксилаты лантаноидов обеспечили более высокую подвижность электронов и дырок. Участие атома азота также предотвратило быструю полимеризацию, тем самым увеличив растворимость новых металлорганических соединений.

Анализ полученных материалов методом люминесцентной спектроскопии подтвердил, что квантовый выход у них достигает 100 процентов. Это значит, что все возбужденные состояния, образующиеся в люминофоре при прохождении через него электронов, приводят к испусканию фотонов нужной длины волны. Конечно, это не дает стопроцентного КПД, так как далеко не каждый электрон, проходящий через слоя люминофора в OLED, способен породить такое возбужденное состояние в веществе. Однако это очень хороший показатель, позволяющий получать качественное изображение при умеренных энергозатратах. А параметры растворимости указывают, что такой металлоорганический комплекс можно осаждать из растворов, без использования вакуумных камер.

Что важно, авторы сделали сходные по структуре металлорганические комплексы на основе иттербия (люминесцируют зеленым цветом), европия (красным) и гадолиния (синим). Это три базовых цвета, сочетание которых дает все остальные цвета на дисплеях. Таким образом, теперь существует возможность безвакуумного получения всех типов люминофоров, необходимых для производства дисплеев.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Роль опухолей в расстройствах психики продолжают недооценивать

Это происходит даже в специализированных центрах для пациентов с туберозным склерозом.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники РНИМУ им. Н.И. Пирогова в составе международной группы исследователей туберозного склероза (ТС) уточнили роль этого генетического нарушения в появлении у больных неврологических и психиатрических проблем. Ученые выяснили, что патологии нервной системы при симптомах туберозного склероза проявляются часто не только у детей, но и у взрослых. При этом генетический анализ может не выявлять характерных для ТС мутаций. Таким образом, число случаев нарушений психики, вызванных туберозным склерозом, пока серьезно недооценивают. Научная статья опубликована в Orphanet Journal of Rare Diseases.

Туберозный склероз — это патологическое состояние, при котором в самых различных тканях организма человека появляются некрупные, похожие на узелки доброкачественные опухоли. Причина возникновения таких опухолей при ТС — нарушение работы гена гамартина (TSC1) или туберина (TSC2). Гамартин и туберин — это белки, которые в норме формируют составную молекулу (комплекс) и вместе ограничивают деление клеток. Опухоли при ТС возникают во многих системах органов, и почти у каждого больного они присутствуют в головном мозге, на границе белого и серого вещества. Их наличие нередко приводит к эпилепсии, нарушениям интеллекта, расстройствам аутистического спектра и т.д. Однако связь туберозного склероза с различными неврологическими и психическими заболеваниями почти всегда изучают в рамках небольших исследований с малым числом участников, и это в основном дети и подростки.

Чтобы восполнить пробел в информации о состоянии нервной системы у взрослых больных ТС, авторы работы собрали данные у 2216 человек всех возрастов, обратившихся в одно из 170 специализированных медицинских учреждений какой-либо из 31 страны — участницы исследования. Генетические нарушения, приведшие в каждом конкретном случае к развитию туберозного склероза, были известны: это либо мутации в гене TSC1, либо в TSC2, а в ряде случаев явных нарушений структуры этих генов выявить не удалось (но ТС при этом все равно присутствовал).

Для каждого пациента ученые определяли, насколько для него характерны проблемы со сном, импульсивность, тревожность, депрессивность, самоповреждение, резкие изменения настроения и т.п. На основе отдельных симптомов участникам ставили психиатрический диагноз (если он был). Также авторы измеряли уровень интеллекта испытуемых. [ ... ]

Читать полностью

На Ямале обнаружили первый на Земле ледяной вулкан

До сих пор считалось, что криовулканы существуют только на Церере или Марсе, но не на нашей планете.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова изучили обнаруженную на Ямале крупную воронку (диаметр более 20 метров), имевшую неясное происхождение. Оказалось, что она образована не прорывами подземного метана, а из-за процессов криовулканизма, которые, как считалось ранее, существуют лишь на некоторых планетах Солнечной системы. Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports.

В последние четыре года на Ямале находят все больше загадочных воронок, часто довольно большого диаметра. До недавнего времени их происхождение оставалось загадкой. Считалось, что это результат прорывов метана из-под земли, следы своего рода взрывов. Метан, согласно этим гипотезам, мог попасть туда из глубоких подземных месторождений вследствие протаивания прилегающего грунта из-за глобального потепления.

Однако авторы новой работы подошли к проблеме со свежим взглядом. Они изучили признаки промерзания грунтов и структурные особенности льда, встречающиеся в породах близ воронки. Кроме того, они детально исследовали состав талой воды, скапливающейся в воронке, и спутниковые снимки местности до ее образования и после.

Выяснилось, что на самом деле картина взрыва не имеет ничего общего с прорывом метана из подземных месторождений. На снимках за считанные годы перед образованием воронки на ее месте был бугор — выступ, нетипичный для равнинной тундры. Сопоставив это явление с данными анализа самой воронки, авторы работы пришли к выводу, что она возникла в результате ранее неизвестных процессов, которые они назвали криовулканизмом — по аналогии со сходными процессами, идущими на других небесных телах. Следует отметить, что ямальский криовулканизм — биогенного происхождения, что отличает его от абиогенного криовулканизма на иных планетах Солнечной системы. [ ... ]

Читать полностью

Геологи установили дату присоединения Сахалина и Камчатки к Дальнему Востоку

Случилось это около полусотни миллионов лет тому назад.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Дальневосточного геологического института ДВО РАН совместно с коллегами из Тайваня и Германии изучили породы Сахалина, относящиеся к Охотской плите, и пришли к выводу, что она столкнулась с Евразией уже в кайнозойский период. Новые данные помогут существенно уточнить историю этой загадочной литосферной плиты. Соответствующая статья опубликована в Journal of Geophysical Research.

Охотской плитой называют континентальную литосферную плиту, которая тянется от центра японских островов (включает их часть) до севера Камчатского полуострова. Эта плита играет важную роль в вулканической активности на российском Дальнем Востоке, поэтому ее исследования необходимы для лучшего понимания сейсмологических процессов и корректной оценки опасности землетрясений и извержений в различных частях этого региона. Ее поведение во многих отношениях отличается от большинства литосферных плит — например, она вращается по часовой стрелке примерно на 0,2 градуса в миллион лет, а центром вращения является северная часть Сахалина.

Предполагаемые границы Охотской литосферной плиты. Изображение: Wikimedia Commons
Предполагаемые границы Охотской литосферной плиты. Изображение: Wikimedia Commons

Главной проблемой остается тот факт, что северные и западные границы плиты до сих пор не вполне ясны, как и ее точный возраст и характер связи с североамериканским континентом. Согласно одной из гипотез, отмечают авторы работы, Охотская плита — это небольшой континент древности (микроконтинент), существовавший в Тихом океане в меловом периоде. По другой гипотезе, это в прошлом часть Северной Америки. Чтобы лучше понять, какая гипотеза верна, крайне важно собрать как можно больше фактических данных об эволюции Охотской плиты. [ ... ]

Читать полностью