Velké a jasné flexibilní displeje

Displeje OLED (organic light-emitting diode) jsou atraktivní, protože jsou jasné, účinné a dostatečně tenké, aby byly flexibilní. Ale v současné době jsou omezeny na použití v malých displejích, jako jsou ty v mobilních telefonech. To je částečně kvůli selhání jednoho kusu zařízení, průhledné elektrody používané k osvětlení displeje. Nyní výzkumníci z University of Michigan vyvinuli nový typ elektrody, která by mohla pomoci uvolnit cestu velkým, flexibilním OLED displejům.

Kovové pletivo: Mřížka kovových drátů o tloušťce 200 nanometrů by mohla být použita jako flexibilní a robustní průhledná elektroda pro rozsvícení plochých displejů a organických LED.

OLED se skládají z organických polovodičových vrstev vložených mezi dvě elektrody, z nichž jedna musí být průhledná, aby umožňovala únik světla. Dnešní displeje používají průhledný film z oxidu india a cínu (ITO), ale tento materiál je drahý, křehký a neohebný, a proto není vhodný pro velkoplošné ohebné displeje. Může také degradovat organické vrstvy vyzařující světlo.

Nová elektroda je mřížka z vysoce vodivých kovových drátů tak tenkých, že jsou v podstatě průhledné. Profesor elektrotechniky a informatiky L. Jay Guo říká, že elektroda by měla být pružnější a levnější než ITO, aniž by přitom znehodnocovala organické materiály. Výzkumníci začlenili mřížku do OLED jako horní elektrodu a nepozorovali žádný viditelný rozdíl v jasu mezi vyzařováním světla jejich LED a běžným OLED vyrobeným s ITO elektrodou, ačkoli Guo říká, že on a jeho kolegové budou muset udělat více – podrobná optická měření, abyste viděli, jak se oba porovnávají. Práce je popsána v online článku v časopise Pokročilé materiály .

Výzkumníci vyrobili mřížky z mědi, zlata a stříbra s dráty širokými 120 nebo 200 nanometrů a oddělenými mezerami asi 500 nanometrů v jednom směru a mezerami 10 mikrometrů v kolmém směru. Vynikající vodivost těchto kovů má za následek odpor pouhých pěti ohmů, což je méně než průměrný odpor vrstvy ITO.

Vědci používají techniku ​​zvanou nanoimprintová litografie, která jim umožňuje vytvořit mřížku z drátů, kterou lze přenést na jakýkoli jiný povrch, včetně substrátu pro flexibilní displej. (Viz 10 nově vznikajících technologií, které změní svět.)

Změnou šířky a výšky drátů mohou výzkumníci změnit průhlednost a vodivost. Když jsou dráty tenčí, elektroda je průhlednější, ale zároveň mají tenčí dráty vyšší odpor. Takže výzkumníci zdvojnásobili výšku drátů, což snižuje odpor o faktor tři, ale snižuje průhlednost pouze o 5 procent, říká Guo. S těmito parametry je velký potenciál hrát, dodává. [Existuje] velký prostor pro optimalizaci struktury.

Jorma Peltola, který je konzultantem výrobců plochých displejů, poznamenává, že zatímco nalezení robustní a flexibilní alternativy k ITO je prioritou pro průmysl OLED displejů, bude zapotřebí lepších organických materiálů a výrobních metod, než se OLED budou moci přesunout do tržiště pro větší displeje.

Nová technika také čelí těžkému soupeři: uhlíkovým nanotrubičkám. Výzkumníci vyvíjejí filmy z uhlíkových nanotrubiček, které by mohly nahradit ITO. Nanotrubičkové filmy mají v současné době asi třikrát vyšší odolnost než nová kovová mřížka pro srovnatelnou průhlednost, ale tento rozdíl je malý a s novým vývojem se zmenšuje, říká Andrew Rinzler , profesor fyziky na Floridské univerzitě, který studuje filmy z uhlíkových nanotrubic. Na rozdíl od kovové mřížky také vrstvy nanotrubiček kontaktují každou část organické polovodičové vrstvy, na kterou jsou naneseny, což by mělo zvýšit účinnost zařízení.

Ale jako první ukázka, myšlenka kovové mřížky stojí za to pokračovat, říká Rinzler. Bez ohledu na možné problémy a konkurenční technologie se jedná o potenciálně životaschopnou technologii, kterou stojí za to prozkoumat.

skrýt