Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Super elastický OLED displej otvorí dvere širokej škále nositeľnej elektroniky

Super elastický OLED displej otvorí dvere širokej škále nositeľnej elektroniky
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
19. 4. 2023
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Výskumníci z Chicagskej univerzity vyvinuli nový OLED displej, ktorý sa dá roztiahnuť na viac ako dvojnásobok svojej dĺžky, pričom si stále zachováva vyžarovanie svetla a jasný obraz. Tento vývoj tak otvára dvere širokej škále nositeľnej elektroniky.

Organická svetelná dióda (OLED) obsahuje tenké, flexibilné vrstvy malých organických molekúl, ktoré emitujú svetlo v reakcii na elektrický prúd. OLED sú energeticky účinnejšie ako staršie LED a LCD displeje a používajú sa najmä na výrobu televíznych a počítačových obrazoviek a displejov pre smartfóny.

Po desaťročiach vývoja sa OLED stali jednou z najpokročilejších elektroluminiscenčných technológií. Výskumníci však stále hľadajú nové možnosti využitia. Vďaka nízkemu napätiu, vysokej účinnosti, jasu a nízkej cene sú OLED dokonalou technológiou na integráciu do nositeľných a implantovateľných zariadení. Potrebujú však určité úpravy, aby sa zlepšila ich mäkkosť a rozťažnosť.

Výskumníci z Chicagskej univerzity sa preto rozhodli zaoberať pevnými chemickými väzbami a tuhosťou súčasných OLED displejov a vyvinuli úplne novú, rozťažnejšiu alternatívu.

„Materiály, ktoré sa v súčasnosti používajú v týchto najmodernejších OLED displejoch, sú veľmi krehké, nemajú žiadnu rozťažnosť,“ povedal Sihong Wang, spoluautor štúdie. „Naším cieľom bolo vytvoriť niečo, čo by zachovalo elektroluminiscenciu OLED, ale s rozťahovacími polymérmi“.

Vďaka vzdelaniu v oblasti molekulárneho inžinierstva vedci vedeli, že vývoj rozťažnejšieho OLED si bude vyžadovať určitú molekulárnu manipuláciu. Pomocou výpočtových predpovedí pri vývoji svojich nových polymérov OLED a testovaním niekoľkých prototypov výskumníci narazili na víťaza s tepelne aktivovanou oneskorenou fluorescenciou (TAOF), čo je vysoko účinný spôsob, ktorý umožňuje organickému materiálu premieňať elektrickú energiu na svetlo.

Výskumníci vyvinuli nový druh OLED displeja, ktorý sa dokáže roztiahnuť na dvojnásobok svojej dĺžky bez straty jasnosti obrazu.

Vložením alkylov, organických chemických látok, ktoré obsahujú iba atómy uhlíka a vodíka usporiadané do reťazcov, do polyméru medzi jednotky TAOF sa zvýšila mäkkosť a flexibilita. Novo navrhnutý OLED displej sa mohol natiahnuť na viac ako dvojnásobok svojej pôvodnej dĺžky bez toho, aby sa narušili jeho schopnosti vyžarovať svetlo alebo zobrazovať jasný obraz.

„Podarilo sa nám vytvoriť atómové modely nových zaujímavých polymérov a pomocou týchto modelov sme simulovali, čo sa stane s týmito molekulami, keď za ne potiahnete a pokúsite sa ich ohnúť,“ povedal Juan de Pablo, spoluautor štúdie. „Teraz, keď sme pochopili tieto vlastnosti na molekulárnej úrovni, máme štruktúru na navrhovanie nových materiálov, v ktorých sa optimalizuje ohybnosť a luminiscencia“.

Výskumníci tvrdia, že ich roztiahnuteľné zariadenie OLED by mohlo mať širokú škálu aplikácií v nositeľnej elektronike a zdravotných senzoroch novej generácie.

„Toto je trieda materiálu, ktorú potrebujete, aby ste konečne mohli vyvinúť skutočne ohybné obrazovky,“ povedal de Pablo. „Táto práca je naozaj základná a očakávam, že umožní mnohé technológie, o ktorých sme zatiaľ ani len neuvažovali“.

Tím plánuje vyvinúť nové verzie displeja, integrovať do fluorescencie ďalšie farby a zlepšiť výkon a účinnosť.

„Cieľom je nakoniec dosiahnuť rovnakú úroveň výkonu, akú majú existujúce komerčné technológie,“ povedal Wang.

Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Nature Materials.