研究人员开发出多种颜色的可伸缩柔性OLED面板

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当下,不少可植入或可穿戴电子产品都是由硅和无机半导体制成的,这些材料本身就是刚性材料,与皮肤和生物组织的接触界面并不理想。而下一代设备面临的一个重大挑战是,如何在保持性能的同时增加机械灵活性,以更好地保持接触,并将不适感降至最低。

现在,来自美国和中国的研究人员已经开发出可以拉伸、弯曲和弯曲的高亮度发光二极管(LED) 。这种新型LED被用来制造柔韧的、有图案的发光薄膜,可能为下一代可直接戴在皮肤上的数字显示器奠定基础。

有机发光二极管(OLED)广泛应用于现代电视屏幕和计算机显示器,可以通过将电致发光的有机半导体沉积在塑料衬底上而变得灵活。然而,具有可重复拉伸性和低刚度的数字显示器仍然难以实现。到目前为止,这些方法都未能展示足够水平的设备性能、可扩展性或分辨率。

此前,已有研究人员探索了全聚合物LED(APLEDs),但大多数发光聚合物在拉伸时是脆性和开裂的。不过,后来发现,将某些发光聚合物与聚氨酯混合后,可以制成柔韧的APLED设备,而且仍然可以达到很高的亮度。

除了黄色发光层外,研究人员还利用同样的原理创造出了有弹性的红色、绿色和蓝色发光层,并依此制作了高性能可伸缩的APLEDs。通过配置每个OLED的强度,制造商可以生产其他颜色。

据显示,在15 V电压下,这些APLEDs的最大亮度为每平方米7450坎德拉。相应的最大电流效率约为5.3坎德拉每安培。此外,APLED设备可以被拉伸到原来长度的两倍,同时保持其均匀性和明亮的光发射。

最后,研究人员用APLED制作了一种有图案的发光薄膜,通过无线能量收集系统与皮肤无缝结合。作为演示,该设备能够通过闪烁显示人类用户的实时脉冲信号。对于普通OLED面板,白光光源通过RGB色滤光片。精细金属掩膜沉积红色、绿色和蓝色发射层。


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