211service.com
Duże i jasne, elastyczne wyświetlacze
Organiczne wyświetlacze z diodami elektroluminescencyjnymi (OLED) są atrakcyjne, ponieważ są jasne, wydajne i wystarczająco cienkie, aby były elastyczne. Ale obecnie są one ograniczone do małych wyświetlaczy, takich jak telefony komórkowe. Wynika to częściowo z wad jednego elementu urządzenia, przezroczystej elektrody używanej do podświetlania wyświetlacza. Teraz naukowcy z University of Michigan opracowali nowy rodzaj elektrody, która może pomóc utorować drogę dużym, elastycznym wyświetlaczom OLED.
Metalowa siatka: Siatka z metalowych drutów o grubości 200 nanometrów może służyć jako elastyczna i wytrzymała przezroczysta elektroda do oświetlania płaskich wyświetlaczy i organicznych diod LED.
Diody OLED składają się z organicznych warstw półprzewodników umieszczonych między dwiema elektrodami, z których jedna musi być przezroczysta, aby umożliwić ucieczkę światła. Dzisiejsze wyświetlacze wykorzystują przezroczystą folię z tlenku indu i cyny (ITO), ale ten materiał jest drogi, delikatny i nieelastyczny, co sprawia, że nie nadaje się do elastycznych wyświetlaczy o dużej powierzchni. Może również degradować organiczne warstwy emitujące światło.
Nowa elektroda to siatka wysoce przewodzących metalowych drutów, tak cienkich, że są one zasadniczo przezroczyste. Profesor elektrotechniki i informatyki L. Jay Guo mówi, że elektroda powinna być bardziej elastyczna i tańsza niż ITO, jednocześnie nie degradując materiałów organicznych. Naukowcy włączyli siatkę do OLED jako górnej elektrody i nie zaobserwowali żadnej widocznej różnicy w jasności między emisją światła ich diody a konwencjonalnym OLED wykonanym z elektrody ITO, chociaż Guo mówi, że on i jego koledzy będą musieli zrobić więcej. szczegółowe pomiary optyczne, aby zobaczyć, jak obaj się porównują. Praca jest opisana w artykule internetowym w czasopiśmie Zaawansowane materiały .
Naukowcy wykonali siatki z miedzi, złota i srebra, z drutami o szerokości 120 lub 200 nanometrów i oddzielonymi odstępami około 500 nanometrów w jednym kierunku oraz odstępami 10 mikrometrów w kierunku prostopadłym. Doskonała przewodność tych metali daje rezystancję tak małą, jak pięć omów, czyli mniej niż przeciętna rezystancja warstwy ITO.
Naukowcy wykorzystują technikę zwaną litografią nanoimprint, która pozwala im stworzyć siatkę przewodów, którą można przenieść na dowolną inną powierzchnię, w tym na podłoże do elastycznego wyświetlacza. (Zobacz 10 nowych technologii, które zmienią świat).
Zmieniając szerokość i wysokość przewodów, naukowcy mogą zmienić przezroczystość i przewodność. Zmniejszenie grubości drutów sprawia, że elektroda jest bardziej przezroczysta, ale jednocześnie cieńsze druty mają większą rezystancję. Dlatego naukowcy podwajają wysokość przewodów, co zmniejsza opór trzykrotnie, ale zmniejsza przezroczystość tylko o 5 procent, mówi Guo. Dodaje, że istnieje ogromny potencjał do zabawy z tymi parametrami. [Jest] dużo miejsca na optymalizację konstrukcji.
Jorma Peltola, który jest konsultantem producentów wyświetlaczy płaskoekranowych, zauważa, że chociaż znalezienie solidnej, elastycznej alternatywy dla ITO jest priorytetem dla branży wyświetlaczy OLED, lepsze materiały organiczne i metody produkcji będą również wymagane przed wprowadzeniem OLED do rynek większych wyświetlaczy.
Ponadto nowa technika staje przed trudnym wyzwaniem: nanorurki węglowe. Naukowcy opracowują folie z nanorurek węglowych, które mogłyby zastąpić ITO. Folie nanorurek mają obecnie około trzykrotnie wyższą odporność niż nowa siatka metalowa, zapewniając porównywalną przezroczystość, ale ta różnica jest niewielka i zmniejsza się wraz z nowymi rozwiązaniami. Andrzeja Rinzlera , profesor fizyki na University of Florida, który bada filmy z nanorurek węglowych. Ponadto, w przeciwieństwie do siatki metalowej, warstwy nanorurek stykają się z każdą częścią warstwy organicznego półprzewodnika, na której są osadzane, co powinno zwiększyć wydajność urządzenia.
Ale jako pierwsza demonstracja, pomysł metalowej siatki jest wart realizacji, mówi Rinzler. Pomimo możliwych problemów i konkurencyjnych technologii jest to potencjalnie opłacalna technologia, którą warto zbadać.