В последние годы появились несколько заслуживающих внимания технологий по созданию дисплеев следующего поколения, таких как Crystal LED, TMOS (time-multiplexed optical shutter – оптический затвор с временным мультиплексированием) от специалистов из Uni-Pixel, а также технология светодиодных дисплеев на квантовых точках (QLED) от Sony, LG и QD Vision. Теперь в эту группу можно добавить еще одно интересное изобретение: дисплеи на базе новой "спинтронной" OLED-технологии, созданной физиками из Университета штата Юта. Сами прототипы появятся еще только через несколько лет, но исследователи говорят, что спинтронные органические светодиоды будут ярче, дешевле и экологичней, чем LED-чипы, использующиеся в современных телевизорах, компьютерных дисплеях и других электронных устройствах.
Новая технология, разработанная заслуженным профессором физики Университета штата Юта Вали Уордни и научным сотрудником То Нгуеном, основывается на LED-чипе (Light Emitting Diode) нового типа, известном как спин-поляризованный органический светоизлучающий диод или спин-OLED. Как и обычные светодиоды, новый спин-OLED использует органический полупроводник для создания света. Спин-OLED состоит из слоя органического полупроводника, который находится между двумя ферромагнитными электродами, один из которых создан из оксида лантана, стронция и магния, а другой из кобальта. Ученые разработали технологию, позволяющую внедрять электроны и дырки в органический полупроводник, находящийся под воздействием низкого напряжения. Они также научились переключать ориентацию спинов этих электронов и дырок с параллельной на антипараллельную при помощи магнитного поля.
Изобретение спин-OLED стало возможным благодаря устройству, ранее созданному Уордни и его коллегами, о котором они в 2004 году написали статью в журнале Nature. Технология, известная как "органический спиновый клапан", использовала только положительные носители заряда (дырки) и применялась для управления электрическим током. Органические спиновые клапаны состояли из слоев немагнитного металла или изолятора, который был заключен между ферромагнитными металлическими слоями. Недавно ученые доработали технологию и создали "биполярные органические спиновые клапаны", в которых кобальтовый электрод покрывается тонким слоем флюорида лития, позволяющим вводить в органический полупроводник электроны параллельно с поступающими туда с другого электрона положительными дырками. Свободный электрон и дырка при встрече рекомбинируют и излучается свет. В органическом слое спинового клапана исследователями впервые был использован дейтерий вместо обычного водорода. Органический полимер, используемый в прототипе устройства спин-OLED, известен как дейтерированных-DOO-PPV, который испускает оранжевый свет.
В то время как обычные светодиоды требуют больше тока, чтобы повысить интенсивность света, интенсивностью светового потока в новом чипе спин-OLED можно управлять с помощью магнитного поля. Кроме того, ученые предложили удобный механизм изменения цвета OLED. Уордни говорит, что каждый конкретный чип потенциально может излучать различные цвета с помощью изменений в магнитном поле. Прототип спин-OLED, созданный в лаборатории, излучает только оранжевый свет, но ученые уже ведут работу над красными и синими светодиодами. Они надеются, что результаты будут получены в течение двух лет. Уордни и его коллеги также ожидают, что в ближайшее время смогут создать белые спин-OLED.
Однако у технологии есть один большой минус, который также требует решения. На данный момент, спин-светодиоды работают только при температурах ниже примерно минус 28 ° F (-33 ° C), так что технология нуждается в совершенствовании, чтобы LED-чипы могли работать при комнатной температуре - это необходимо для их коммерциализации.
Вход на сайт