В быстро развивающемся мире дисплейных технологий продолжается поиск создания растягивающихся дисплеев. Традиционные дисплеи, ограниченные жесткими и негибкими компонентами, стремятся преодолеть гибкие рамки.

Существует очевидная необходимость в новых материалах и конструкциях устройств, которые могли бы выдерживать значительные растяжения, сохраняя при этом свою функциональность, что критично для различных приложений, включая носимые и адаптивные интерфейсы.

В большинстве гибких дисплеев, доступных на рынке, используется технология органических светодиодов (OLED), в которой в качестве светоизлучающих компонентов используются органические материалы. Однако OLED часто имеют недостатки, такие как ограниченная яркость и проблемы с чистотой цвета. С другой стороны, дисплеи QLED обладают превосходной цветопередачей, яркостью и долговечностью, что делает их привлекательным выбором для потребителей, ценящих эти качества.

Источник: Institute for Basic Science.
QLED, обладающие внутренней способностью растягиваться, имеют структуру устройства, в которой все слои спроектированы так, чтобы иметь достаточный уровень растяжимости. Растягиваемые QLED можно растянуть до 50% при стабильной производительности устройства. Также были продемонстрированы пассивная матрица и полноцветные QLED.

Однако основная проблема при разработке гибких QLED-дисплеев связана с природой самих квантовых точек (КТ); как нульмерные неорганические наночастицы, они не обладают необходимой растяжимостью. Несколько попыток было предпринято для внедрения КТ в эластичные материалы с целью создания светоизлучающего и эластичного композитного материала.

Однако ключевым препятствием, с которым столкнулись исследователи, были изоляционные свойства эластомеров, которые затрудняли эффективную инжекцию электронов и дырок в КТ, что приводило к снижению электролюминесцентной эффективности устройства.

В результате исследователям IBS пришлось прибегнуть к инновациям, чтобы преодолеть эти ограничения. Их работа продемонстрировала включение третьего материала в композит для улучшения доставки носителей к КТ. Полупроводниковый полимер p-типа, TFB, использовался для повышения как растяжимости устройства, так и эффективности инжекции дырок. Добавление TFB также улучшило баланс между инжекциями электронов и дырок.

Интригующим аспектом тройной нанокомпозитной пленки стала ее характерная внутренняя структура, демонстрирующая фазовое разделение, где богатые TFB «островки» образуются в основании, а КТ, внедренные в матрицу SEBS-g-MA, располагаются поверх этих островков. Эта уникальная структура минимизирует тушение экситонов и повышает эффективность инжекции дырок, что приводит к оптимальной производительности устройства.

После тщательного выбора и разработки этих материалов исследователи IBS достигли QLED с высокой яркостью (15 170 кд м -2 ), что является самым высоким показателем среди растягивающихся светодиодов, в дополнение к низкому пороговому напряжению (3,2 В). Устройство остается надежным даже при значительном растяжении материала. Даже при увеличении размера до 30 дюймов