Ученые из Университета Дрекселя и Сеульского национального университета разработали растяжимый органический светодиодный дисплей (OLED), способный увеличиваться вдвое и не терять яркости. Ключевую роль в разработке сыграл украинско-американский ученый, профессор Университета Дрекселя Юрий Гогоци, который возглавил исследовательскую группу и ранее помог открыть уникальный класс материалов — максены (MXenes). Как пишет IEEE Spectrum, новая технология демонстрирует рекордную эффективность для растяжимых дисплеев.
Максени, открытые при участии Юрия Гогоци, — это ультратонкие проводящие листы толщиной около 10 нанометров. В новом дисплее их объединили с серебряными нанопроволоками, чтобы создать прозрачный электрод. Эти материалы сочетают прочность металлов с гибкостью полимеров, поэтому стали идеальной заменой традиционного оксида индия-свинца (ITO). В отличие от хрупкого ITO, который трескается от нагрузки, максены не теряют проводимости даже при сильном растяжении — благодаря структуре из двумерных листов, которые скользят друг относительно друга.
В ходе исследования команда показала, что дисплеи на основе максенов достигли внешней квантовой эффективности 17% — это близко к теоретическому максимуму в 20%. Этот показатель отражает, насколько эффективно электрическая энергия преобразуется в видимый свет. Сегодня такие результаты являются рекордными среди растяжимых OLED-дисплеев.
Ученые усовершенствовали конструкцию и добавили два органических слоя к многослойной структуре дисплея. Первый слой направляет положительные заряды прямо в светоизлучающую область, а второй преобразует энергию, которая обычно теряется в виде тепла. Такое решение позволило почти в десять раз увеличить яркость по сравнению с предыдущими разработками. При этом дисплей остается стабильным даже при растяжении до 200% от первоначального размера.
Подписывайтесь на Mediasat в Telegram: здесь самые интересные новости из мира технологий
Химическая модификация поверхности максенов также сыграла важную роль в достижении высоких показателей. Она улучшила перенос электронов в светоизлучающий слой, что дополнительно повысило яркость дисплея.
Юрий Гогоци видит перспективы применения разработки в различных отраслях. Такие дисплеи можно использовать в робототехнике, промышленном оборудовании и носимой электронике. Особенно интересно внедрение технологии в «умную» одежду для мониторинга здоровья, где дисплеи будут встраиваться прямо в ткань.
Однако исследователи предупреждают, что до коммерциализации технологии еще далеко. Команде необходимо решить проблемы долгосрочной стабильности, защиты от влаги и кислорода, а также уменьшить искажение изображения при растяжении. Современные материалы пока не способны поддерживать световое излучение достаточно долго для массового производства.
Разработка гибких дисплеев активно развивается в разных направлениях. Например, исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре недавно показали трехмерные экраны, которые реагируют на свет и создают физически ощутимый рельеф под пальцами.
