Подробную информацию о новой нанокерамике и ее свойствах ученые опубликовали в журнале Applied materials today. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (№ 23-72-01024) и программы «Приоритет-2030». Экспериментальные работы проводились в рамках госзадания (ААА-А19-119031890025-9).
«Мы получили оптически прозрачную нанокерамику, которая способна люминесцировать красным, зеленым и синим цветами. Это стало возможным благодаря добавлению частиц углерода, которые выступили в качестве углеродных наноточек. В процессе синтеза углеродные компоненты становятся заключенными между частицами керамики, что образует дефекты на их поверхности. Мы полагаем, что эти дефекты создают ряд энергетических уровней в углеродных наноточках, благодаря чему материал может светиться разными цветами в видимом спектре», – поясняет соавтор работы, доцент кафедры физических методов и приборов контроля качества УрФУ Арсений Киряков.
Углеродные наноточки – это небольшие кластеры углеродных атомов, размер которых составляет несколько нанометров. Углеродные наноточки характеризуются особым типом ковалентной связи и активной поверхностью. Благодаря этому эффективность свечения углеродных наноточек может достигать 70%, что позволяет использовать их в качестве светоизлучающего вещества при создании дисплеев.
«Поскольку наша нанокерамика способна обеспечить все три базовых цвета спектра (красный, зеленый и синий), то нет необходимости использовать три светодиода по отдельности – достаточно будет разместить на светоизлучающем чипе один элемент для получения всех трех цветов. Также благодаря тому, что синтез керамики осуществлен под высоким давлением, наночастицы расположены друг к другу очень плотно – это позволило избавиться от дефектов, добиться оптической прозрачности и повысить прочность. Такие характеристики будут полезны для производства дисплеев смартфонов и планшетов, поскольку повышенная концентрация углеродных наноточек позволит увеличить эффективность свечения, что может способствовать росту плотности пикселей в дисплее на единицу площади», – объясняет соавтор работы, доцент кафедры физических методов и приборов контроля качества УрФУ Юлия Кузнецова.
Пиксели – это мельчайшие элементы цветопередачи на экране дисплея. Совокупное свечение пикселей позволяет выводить изображение на экран, а цветовая гамма образуется при помощи сочетания красного, зеленого и синего цветов.
«Для получения хорошего изображения особую важность имеют количество пикселей и эффективность их свечения. Дисплеи, на которых сосредоточено много пикселей, имеют более четкую картинку, но при этом страдает яркость. Напротив, экраны с меньшим количеством пикселей имеют плохое качество картинки, но при этом хорошую яркость. Созданная нами керамика отличается от традиционных люминофоров типом центров свечения. Это позволяет увеличить количество пикселей на экране, сохранив при этом уровень яркости», – объясняет Юлия Кузнецова.
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
