 Новая основа для источников светаСотрудники Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) совместно с учеными из Московского физико-технического института (МФТИ) и Института физики НАН Украины разработали методику создания новых планарных металлоорганических структур, которые могут послужить хорошей основой для электролюминесцентных источников света субмикронных размеров с управляемым спектром излучения.
Среди задач ХХI века — полная замена источников освещения: лампы накаливания изжили свой век, а люминесцентные лампы, хоть и активно используются, всё ещё сложны в производстве и особенно в утилизации. По этой причине активно ищутся и внедряются новые типы источников света — например, на основе полупроводниковых светодиодов, а на смену им уже готовят органические светодиоды (OLED). Однако вовсе не факт, что все возможные типы светоизлучающих устройств уже известны. Группа исследователей из ФИАНа, МФТИ и Института физики НАН Украины обратила внимание на возможности электролюминесценции металлоорганических структур, считая их несправедливо обойденными вниманием.
«Методика изготовления планарной структуры (то есть источника света) состоит в термическом напылении плёнки золота в зазор размером 30 мкм между двумя пленочными электродами на стеклянной подложке, — рассказывает сотрудник ФИАН Дмитрий Чубич. — Работа эта производится в сверхвысоком вакууме при давлении около 10 Торр. Получаемая плёнка не сплошная, а состоит из отдельных островков — так называемая металлическая островковая плёнка. Такая структура уже исследована. Мы же изучали не просто металлическую плёнку, а композит, то есть сверху напыляли слой органики. В этом случае вклад в излучение даёт не только металлическая островковая пленка, но и органическая компонента. При этом, если подбирать органическую компоненту, то можно варьировать характер спектра. Таким способом можно создавать субмикронные (менее 1 мкм) источники света с управляемым спектральным составом».
Спектр ламп накаливания и люминесцентных ламп оказался близок к естественному дневному солнечному освещению. Излучение многих новых источников далеко не так благоприятно для человека. И это одно из препятствий на пути их внедрения. Перед исследователями стоит задача получения источника, в спектре которого подавлены «лишние» компоненты излучения, а основная энергия приходится на видимый диапазон, привычный для глаз. Электролюминесценция структур, получаемых с помощью разработанной российскими и украинскими учёными методики, как раз и предоставляет значительные возможности управления спектром осветительного прибора, то есть позволит создавать источники «естественного» освещения.
В качестве органической компоненты были использованы Alq3 и β-дикетонаты редкоземельных элементов Eu(DBM)3bath, Eu(DBM)3phen, Eu(DBM)3*2H2O и Tb(thd)3.
«Сначала в качестве органической компоненты был взят стандартный электролюминофор Alq3, — продолжает Дмитрий Чубич. — Именно на этом люминофоре в 1986 году был создан первый органический светоизлучающий диод. Мы его взяли для того, чтобы выяснить, работает ли наше устройство. Удостоверившись в том, что всё работает, мы использовали органические комплексы европия и тербия — у этих веществ узкие характерные линии, поэтому их легко узнать в спектре. Ну а дальше уже был изучен механизм возникновения их свечения».
В итоге в отделе люминесценции ФИАН были созданы планарные светоизлучающие устройства на основе островковых плёнок золота и комплексов редкоземельных металлов — европия и тербия, а также установлен механизм электролюминесценции структуры, в которой доминирует органическая компонента. Как выяснили учёные, планарные структуры на основе β-дикетонатов редкоземельных элементов могут служить источниками света субмикронных размеров с узким спектром излучения в красной (органические комплексы Eu) и зелёной (органические комплексы Tb) областях спектра. Проделанная работа может быть развернута в целый комплекс исследований по созданию различных по свойствам планарных светоизлучающих устройств.
http://science.compulenta.ru
Светотехника |
