Исследователи из японских университетов Нагои и Кюсю сообщили о значительном достижении в области OLED-технологий. Используя искусственный интеллект совместно с квантово-химическим моделированием, специалисты смогли обнаружить новые органические материалы для создания синих OLED-пикселей. Именно этот элемент считается одним из самых сложных в производстве современных OLED-дисплеев и долгое время оставался главным препятствием для дальнейшего развития технологии.
Для рынка телевизоров, проекторов и профессиональных дисплеев это исследование имеет особое значение. Более эффективные синие OLED способны повысить яркость изображения, увеличить срок службы панелей и одновременно снизить энергопотребление устройств.
Сегодня OLED считается одной из лучших технологий отображения изображения благодаря идеальному чёрному цвету и высокой контрастности. Однако именно синий субпиксель традиционно отличается меньшей долговечностью по сравнению с красным и зелёным, поскольку работает при значительно более высоких энергетических нагрузках. Из-за этого производителям приходится искать сложные инженерные решения, которые увеличивают стоимость производства.
Одним из наиболее перспективных направлений считается технология TADF (термически активированная замедленная флуоресценция), позволяющая значительно эффективнее использовать энергию электрического тока. Но большинство подобных материалов основано на соединениях бора, производство которых остаётся дорогим и технологически сложным.
Японские исследователи предложили альтернативный подход. Вместо использования дорогостоящих соединений они сосредоточились на органических молекулах, состоящих исключительно из углерода, водорода и азота. Для поиска оптимальных вариантов была сформирована виртуальная библиотека из более чем 19 тысяч молекул.
В результате для лабораторного синтеза были выбраны две наиболее перспективные молекулы — Cz-PAH-1 и Cz-PAH-2.
Испытания показали весьма впечатляющие результаты. Новые материалы обеспечивают узкополосное синее свечение с очень высокой чистотой цвета, что особенно важно для современных телевизоров с поддержкой HDR и расширенного цветового пространства.
Полученные показатели включают:
- квантовый выход фотолюминесценции до 99%;
- внешнюю квантовую эффективность OLED-пикселя до 35,2%;
- цветовые характеристики, близкие к стандарту Rec.2020, который используется для телевизоров сверхвысокой чёткости.
Если технология подтвердит свою эффективность при массовом производстве, производители смогут выпускать OLED-панели с более высокой яркостью, увеличенным сроком службы и сниженной себестоимостью. Это особенно актуально для телевизоров премиального класса, профессиональных мониторов, игровых дисплеев и мобильных устройств.
Кроме того, разработанный исследователями алгоритм поиска материалов может использоваться далеко за пределами OLED-индустрии. Авторы проекта считают, что аналогичная схема с применением искусственного интеллекта позволит значительно ускорить разработку новых материалов для аккумуляторов, солнечных панелей, катализаторов, полупроводников и других высокотехнологичных отраслей.
Для рынка бытовой электроники подобные исследования означают постепенный переход к следующему поколению OLED-дисплеев, которые смогут сочетать ещё более высокую яркость, точную цветопередачу, увеличенный ресурс работы и более доступную стоимость производства. Всё это способно заметно ускорить распространение современных OLED-телевизоров и других устройств в ближайшие годы.
