Совместная работа российских ученых из Физического института имени П. Н. Лебедева (ФИАН), Института органической химии имени Н. Д. Зелинского (ИОХ РАН) и Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (РХТУ) привела к созданию нового образца органических светодиодов, открывающего путь к качественно иным источникам белого света. Над проектом работала команда исследователей, в том числе Илья Тайдаков — ведущий научный сотрудник ФИАН, чье имя стоит за рядом серьезных открытий в этой сфере.
Современные вызовы светотехники и путь их решения
Сегодня привычные светодиодные лампы основаны на RGB-схеме, то есть на сочетании красного, зеленого и синего оттенков, или используют комбинацию синего и желтого. Такая конструкция придает свету холодный голубоватый оттенок, который, как показывают научные наблюдения, может оказывать негативное влияние на зрение и общее самочувствие человека. Органические светодиоды (OLED), созданные учеными из ФИАН, ИОХ РАН и РХТУ, кардинально отличаютcя по своим характеристикам именно в этом аспекте.
В отличие от традиционных полупроводниковых LED, органические светодиоды производятся намного проще и легче, а также демонстрируют высокую гибкость, что открывает широкие возможности для их применения: от мебели и архитектурных элементов до портативных электронных устройств и систем адаптивного освещения.
Технология нового поколения: структура и преимущества
Основой нового устройства стали многослойные тонкопленочные структуры с уникально подобранными органическими красителями. Благодаря грамотной конфигурации электронных слоев удалось добиться яркости порядка 1000 кандел на квадратный метр, что в несколько раз превосходит привычные мониторы — при этом источаемый свет максимально схож по спектру с естественным солнечным или мягким свечным освещением. Существенное отличие заключается в полном отсутствии синего свечения, что значительно повышает комфорт для глаз и снижает нагрузку на зрительный аппарат.
Еще одно неоспоримое преимущество — упрощенная конструкция: для генерации белого света используется только один эмиссионный слой, в то время как в классических LED применяется минимум три-четыре. Температура свечения может гибко настраиваться за счет оптимизации материалов и параметров управления питанием, подстраиваясь под различные задачи — будь то домашнее освещение, музейная подсветка или сфера медицины.
Экологичность и оптимизация затрат
Значительным достижением коллективной работы стало использование доступных по цене и не содержащих дорогих металлов материалов, что открывает перспективы для массового промышленного производства и заметно снижает себестоимость продукции. В частности, ученые отказались от соединений платиновой группы металлов, которые часто применяются в цветных OLED-панелях, но удорожают технологию и затрудняют ее широкое внедрение ввиду ограниченности ресурсов.
Это делает разработку особенно привлекательной как для отечественных производителей, так и для зарубежных партнеров, открывая дорогу масштабной интеграции органических светодиодов в светотехническую продукцию нового поколения.
Вклад ученых и взгляд в будущее
Илья Тайдаков, ведущий научный сотрудник ФИАН, отмечает, что технологии OLED становятся все более востребованными во всем мире. Прогнозируется, что именно эти решения в будущем будут основой для телевизионных панелей, архитектурного освещения, а также энергоэффективных городских световых систем. Благодаря возможностям тонкой настройки цветовой температуры, безопасности и минимальному воздействию на здоровье, новые источники света обещают сделать привычные интерьеры, офисы, общественные и образовательные пространства более удобными и эргономичными.
Инновационное исследование, реализованное при сотрудничестве трех ведущих научных учреждений России, демонстрирует значительный рывок вперед и подтверждает высокий потенциал отечественной светотехнической науки. Эксперты уверены: новые органические светодиоды ФИАН, ИОХ РАН и РХТУ откроют эру максимально природного, здорового и технологичного освещения для всех сфер жизни.
Иллюстрация: rawpixel/Фотобанк RU.123.RF
Источник: scientificrussia.ru
