Ten OLED potrafi się rozciągać bez utraty jakości

Naukowcy z Drexel University oraz Seoul National University stworzyli rozciągający się ekran OLED, który może zwiększyć swój rozmiar nawet dwukrotnie, bez utraty jasności i wydajności.

Kluczową rolę w tym projekcie odegrały materiały MXeny. Są to bardzo cienkie, dobrze przewodzące warstwy, które łączą cechy metali i polimerów. Ich struktura pozwala na wyginanie oraz przesuwanie warstw względem siebie, bez ryzyka, że całość popęka.

Badania pokazały, iż MXeny mogą pełnić funkcję przezroczystej elektrody w ekranach OLED. W tej roli okazały się lepsze od powszechnie stosowanego tlenku indu i cyny, czyli ITO, zarówno pod względem elastyczności, jak i jasności.

Koniec ograniczeń OLED-ów

Standardowe wyświetlacze OLED wykorzystują warstwową konstrukcję, w której światło powstaje w momencie połączenia ładunków dodatnich i ujemnych. Przez lata ITO było stabilnym oraz przezroczystym elementem tej struktury, jednak jego wadą jest kruchość. Przy rozciąganiu lub zginaniu materiał ten pęka, co ogranicza jego zastosowanie w urządzeniach.

Naukowcy stworzyli rozciągający się ekran OLED, który może zwiększyć swój rozmiar nawet dwukrotnie, bez utraty jasności i wydajności.

Źródło: TechSpot

MXeny rozwiązują ten problem dzięki tworzeniu bardzo cienkich, około dziesięcionanometrowych warstw, które zachowują przewodnictwo nawet podczas rozciągania. Dzięki temu nowy wyświetlacz może pracować stabilnie także pod obciążeniem mechanicznym.

Rekordowa wydajność i nowe warstwy

Nowy panel osiągnął wydajność kwantową na poziomie 17 procent, co oznacza bardzo skuteczne przekształcanie energii elektrycznej w światło widzialne. Specjaliści podkreślają, że jest to rekordowy wynik wśród tego typu ekranów OLED. Dla porównania, teoretyczny limit dla takich konstrukcji szacuje się na około 20 procent.

Zespół z Seulu wprowadził również dwie dodatkowe warstwy organiczne. Jedna z nich usprawnia przepływ ładunków dodatnich w stronę obszaru emitującego światło, a druga pozwala ponownie wykorzystać energię, która normalnie zamieniałaby się w ciepło. W połączeniu z MXenami rozwiązanie to zapewnia wysoką jasność i stabilność nawet przy rozciąganiu.

Możliwe zastosowania i kolejne wyzwania

Potencjalne zastosowania nowej technologii wykraczają poza elektronikę użytkową. Rozciągające się ekrany mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle, robotyce oraz w urządzeniach medycznych i związanych ze zdrowiem, które można nosić na ciele lub integrować z odzieżą. Naukowcy zwracają uwagę na możliwość wyświetlania danych zdrowotnych w czasie rzeczywistym, w bardziej zaawansowanej formie niż oferują obecne smartwatche.

Technologia przyszłości?

Istnieją jednak wyzwania, które należy pokonać. OLED-y są bardzo wrażliwe na wilgoć i tlen, a obecne metody ich zabezpieczania opierają się głównie na sztywnych materiałach. Konieczne będzie opracowanie elastycznych i trwałych warstw ochronnych, a także zapewnienie długotrwałej, równomiernej jakości obrazu podczas wielokrotnego rozciągania.

Nie brak jednak przekonania, iż w przyszłości technologia ta może znaleźć zastosowanie jako element ubrań, akcesoriów oraz przedmiotów codziennego użytku.