::: reklama@pbprog.kz
::: editor@pbprog.kz
::: webmaster@pbprog.kz
Органические светодиоды теперь могут менять направление света с помощью электрического сигнала
Исследователи из Оксфордского университета впервые нашли способ электрического переключения органических светодиодов (OLED) для испускания света с левой или правой круговой поляризацией без изменения светоизлучающих молекул. Это может быть полезно для целого ряда технологических применений — от более энергоэффективных OLED-дисплеев до оптической передачи информации.
Обычно направленность такого света с круговой поляризацией от светодиодов регулируется выбором определённой зеркальной формы светоизлучающей молекулы внутри устройства. Эти зеркальные формы называются левыми или правыми, или хиральными, что можно сравнить с выбором направления закручивания штопора — влево или вправо.
Левосторонность молекулы определяет левосторонность излучаемого света. Для этого необходимо иметь доступ к обеим зеркальным формам молекулы, которые сложно и дорого получить.
Команда из Оксфодрского университета впервые продемонстрировала, что как лево-, так и правополяризованный свет могут быть получены с помощью всего одной зеркальной формы молекулы в органическом светодиоде.
Исследователям удалось изменить направление излучаемого света с помощью электричества, не меняя сам материал. Они добились этого, создав излучающие материалы, которые оказывают необычное воздействие на свет с круговой поляризацией, а также тщательно контролируя процесс рекомбинации электронных зарядов внутри устройства.
В зависимости от того, является ли перенос заряда сбалансированным или несбалансированным, устройство генерирует ту или иную зеркальную форму света с круговой поляризацией. Ключом к этому неожиданному результату является использование в устройстве органического полимерного излучающего материала, который самоорганизуется в сильно скрученную структуру.
Управление поляризацией света представляет особый интерес для современных и будущих технологий, включая дисплеи с низким энергопотреблением, зашифрованную связь и высокопроизводительные квантовые приложения. «Добавление круговой поляризации позволяет кодировать дополнительную информацию в световом сигнале», — объясняет профессор Мэтью Фухтер (химический факультет Оксфордского университета), ведущий автор исследования.
«Вместо того чтобы быть просто ‘включенным’ или ‘выключенным’, сигнал может быть ‘включенным-и-левым’ или ‘включенным-и-правым’».
Предыдущие методы управления круговой поляризацией света OLED-дисплеев основывались на разделении молекул с разной «рукой» вращения. Этот процесс был трудоемким, дорогостоящим и плохо масштабируемым. Таким образом, новый подход позволяет по-новому взглянуть на создание светодиодов с круговой поляризацией и управляемой круговой поляризацией.
Примечательно, что исследование команды учёных демонстрирует новые фундаментальные связи между хиральностью молекул и хиральностью света, которую обычно называют оптической активностью.