В OLED-дисплеях обнаружили наноразмерные очаги нагрева, влияющие на срок их службы

Исследователи из Инженерного колледжа Мичиганского университета установили, что пиксели OLED-дисплеев, используемых в смартфонах и телевизорах, светятся неравномерно. Свет генерируется наноразмерными «горячими точками», часть которых мерцает. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Photonics.

Внутри органических светоизлучающих диодов носители заряда — электроны и положительно заряженные «дырки» — движутся навстречу друг другу. Из-за аморфной структуры органических материалов они перемещаются не равномерно, а по траекториям с наименьшей энергией, концентрируясь в отдельных участках. В местах пересечения потоков возникают очаги интенсивного свечения размером в несколько десятков нанометров. Плотность носителей заряда в таких точках в 10-100 раз превышает среднюю по материалу.

Команда подтвердила существование горячих точек экспериментально. Первый автор исследования Джошуа Спрингстин зафиксировал мерцание отдельных очагов на видео и обработал записи методом оптической визуализации флуктуаций сверхвысокого разрешения. Это позволило определить, что размер горячих точек меньше половины длины волны зелёного света. Мерцание возникает, когда носители заряда временно застревают в энергетических ловушках и блокируют движение других частиц, перенаправляя токи.

По словам профессора Стива Форреста, участки с повышенной токовой нагрузкой выгорают быстрее остальных, что снижает срок службы дисплеев. Явление актуально и для органических солнечных батарей, и для транзисторов на основе углеродных соединений. Исследователи указывают на возможное решение: переход от аморфных к кристаллическим органическим структурам, в которых носители заряда распределяются равномернее. Экспериментальные образцы были изготовлены на нанофабрике Lurie Nanofabrication Facility.

Источник: Tech Xplore