Стивен Ван Слайк

Стивен Ван Слайк (англ. Steven Van Slyke; род. 1956) — американский учёный-химик, один из пионеров в области органической электроники. Наиболее известен как соавтор изобретения первого практически пригодного органического светоизлучающего диода (OLED), что стало прорывом в технологии плоских дисплеев и осветительных приборов. За свои работы удостоен ряда престижных научных наград, включая медаль Перкина (2019).

Биография

Стивен Ван Слайк родился в 1956 году в США. Получил степень бакалавра наук по химии в Университете штата Айова, а затем степень доктора философии (Ph.D.) по органической химии в Университете штата Огайо. После защиты докторской диссертации в 1982 году он начал работать в исследовательском центре компании Eastman Kodak в Рочестере, штат Нью-Йорк.

В 1985 году Ван Слайк присоединился к группе под руководством Чин Тана, который занимался исследованиями в области органической электроники. Совместная работа двух учёных привела к созданию первого многослойного органического светоизлучающего диода. В 1987 году они опубликовали знаковую статью в журнале Applied Physics Letters, в которой описали устройство с низким напряжением питания (около 10 В) и высокой яркостью (более 1000 кд/м²), что было на порядок лучше предыдущих попыток.

В 1990-х годах Ван Слайк продолжал работать в Eastman Kodak, занимаясь совершенствованием технологии OLED и её коммерциализацией. Он сыграл ключевую роль в разработке цветных OLED-дисплеев, используемых в цифровых камерах и других устройствах. В 2000 году он был назначен научным сотрудником корпорации (Corporate Research Fellow), что является высшим техническим званием в компании.

После ухода из Eastman Kodak в 2010-х годах Ван Слайк работал в качестве консультанта и эксперта в области органической электроники, а также занимался преподавательской деятельностью. Он является автором и соавтором более 100 научных публикаций и 50 патентов.

Научный вклад

Изобретение OLED

Основным достижением Ван Слайка является создание первого практически пригодного органического светоизлучающего диода. В отличие от неорганических светодиодов (LED), которые требуют сложных и дорогих процессов эпитаксиального роста кристаллов, OLED-устройства изготавливаются из тонких плёнок органических полупроводников, наносимых на подложку методом вакуумного напыления или печати.

Ключевое нововведение Ван Слайка и Тана заключалось в использовании двухслойной структуры. В их устройстве один слой (из трис(8-гидроксихинолина) алюминия, Alq₃) выполнял функции как электронного транспортного слоя, так и эмиссионного слоя, а второй слой (из ароматического диамина) служил дырочным транспортным слоем. Такая конструкция позволила значительно снизить напряжение, необходимое для инжекции носителей заряда, и повысить эффективность преобразования электрической энергии в свет.

Развитие технологии

После первоначального изобретения Ван Слайк внёс вклад в разработку методов получения полноцветных OLED-дисплеев. Он участвовал в создании технологии, использующей отдельные светоизлучающие слои для красного, зелёного и синего цветов, а также в разработке методов нанесения органических материалов с высокой точностью.

Ван Слайк также занимался исследованием стабильности и долговечности OLED-устройств. Он предложил методы защиты органических слоёв от воздействия кислорода и влаги, что является критическим фактором для коммерческого применения технологии.

Признание

За свои работы Стивен Ван Слайк получил множество наград и почестей:

• Медаль Перкина (2019) — одна из высших наград в области химии, присуждаемая за выдающиеся достижения в прикладной химии.
• Премия «За инновации» от Американского химического общества (2011) — за разработку органических светоизлучающих диодов.
• Премия имени Карла Цейсса (2010) — за вклад в развитие оптики и электроники.
• Национальная медаль США в области технологий и инноваций (2001) — вручена президентом США за изобретение OLED, которое «изменило способ отображения информации».

В 2013 году Ван Слайк был избран членом Национальной инженерной академии США за «вклад в разработку и коммерциализацию органических светоизлучающих диодов».

Влияние на науку и промышленность

Изобретение OLED, соавтором которого является Ван Слайк, привело к созданию целой индустрии. Технология используется в дисплеях смартфонов, телевизоров, мониторов, носимых устройств (умные часы, фитнес-трекеры), а также в осветительных приборах. OLED-дисплеи отличаются высокой контрастностью, широкими углами обзора, низким энергопотреблением и возможностью создания гибких и складных экранов.

Основные производители OLED-дисплеев, такие как Samsung Display, LG Display, BOE Technology, используют принципы, заложенные в работах Ван Слайка и Тана. В России технология OLED также находит применение: в 2020-х годах ряд российских научных центров (например, Институт синтетических полимерных материалов имени Н. С. Ениколопова РАН, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова) ведут исследования в области органической электроники, включая разработку новых материалов для OLED.

Интересные факты

• Ван Слайк и Чин Тан работали в Eastman Kodak, когда компания была мировым лидером в области фотографии. Изобретение OLED стало одним из примеров того, как компания, традиционно связанная с химической фотографией, смогла сделать прорыв в электронике.
• Первый OLED-дисплей, созданный Ван Слайком и Таном, имел площадь всего несколько квадратных миллиметров и излучал зелёный свет.
• Несмотря на то, что Ван Слайк является соавтором одного из самых значительных изобретений в области дисплейных технологий, он остаётся относительно малоизвестным широкой публике по сравнению с другими изобретателями.

Источники

• Tang, C. W., & VanSlyke, S. A. (1987). Organic electroluminescent diodes. Applied Physics Letters, 51(12), 913-915.
• Van Slyke, S. A., Chen, C. H., & Tang, C. W. (1996). Organic electroluminescent devices with improved stability. Applied Physics Letters, 69(15), 2160-2162.
• National Academy of Engineering. (2013). Dr. Steven A. Van Slyke. NAE Website.
• American Chemical Society. (2011). ACS Award for Creative Invention. ACS Publications.
• Society of Chemical Industry. (2019). Steven Van Slyke awarded the Perkin Medal. SCI America.