Китайские химики получили универсальный пиксель на основе электрофлюорохромных материалов, который в зависимости от прикладываемого напряжения светит синим, красным и зеленым. Ученые сконструировали 24-пиксельный дисплей и изобразили на нем буквы R, G, B, однако смена цветов происходила за пять секунд — слишком медленно по меркам современных дисплеев.

Статья опубликована в журнале Advanced Materials.

Пока Вы читаете этот текст, пиксели на экране излучают свет в соответствии RGB-схемой, в которой цвет пикселя определяется интенсивностью трех субпикселей красного, зеленого и синего цвета. Такой подход широко используется, хотя и неэффективен — в пикселе все еще много пустого пространства. Тем не менее ученые стремятся преодолеть субпиксельный барьер для уменьшения зернистости картинки и повышения качества изображения.

Один из таких подходов — получение универсального пикселя, который способен излучать все основные цвета самостоятельно. Три года назад американские ученые представили технологию получения универсального пикселя на основе жидких кристаллов — цвет можно было контролировать электрическим напряжением за счет плазмонного резонанса на поверхности.

Электрофлюорохромные материалы — органические ароматические молекулы или сопряженные полимеры, которые по-разному светятся в окисленной и восстановленной форме. Соответственно, изменение такой формы происходит благодаря приложению электричества нужного потенциала. До сих пор в большинстве таких материалов используют электрический ток для включения или гашения флуоресценции, а также для перехода между двумя цветами.

Получить полимер или органическую молекулу с тремя флуоресцентными центрами очень сложно, а потому возможное решение — сочетание двух флуоресцентных материалов. Несколько лет назад устройство с электрофлюорохромными полимерами уже сделали, но избавиться от субпиксельной технологии тогда не получилось.

Группа химиков под руководством Сэань Сяо-Ань Чжан (Sean Xiao-An Zhang) из Цзилиньского университета получила первый образец универсального пикселя на основе электрофлюорохромного материала с тремя основными цветами. Чтобы обойти проблемы субпиксельной технологии, ученые выбрали следующие критерии: каждый пиксель должен обладать тремя состояниями (один цвет горит, остальные два — нет), и при этом не должно происходить наложение спектров. Чтобы избежать лишнего взаимодействия между материалами, ученые раздельно наносили слои красно-зеленого и синего материала.