現(xiàn)實生活中,人們可以連接兩個屏幕,并將手機變?yōu)?ldquo;可折疊”。但你有想過將它卷起來放進錢包,或者做成手表嗎?圣路易斯華盛頓大學(xué)麥凱爾維工程學(xué)院正在開發(fā)的數(shù)字顯示器可以使之成為現(xiàn)實。
人們首先發(fā)明了發(fā)光二極管(LED),然后發(fā)明了有機發(fā)光二極管(OLED)?,F(xiàn)在,研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新的材料,它具有兩種技術(shù)的優(yōu)點,還可以用新的方法來制造它——噴墨打印機。
用有機小分子或聚合物材料制成的OLED既便宜又靈活,你可以彎曲或拉伸它們,但它們的性能相對較低,壽命也短。無機LED,如Micro LED,性能高、亮度高,而且很可靠,但缺點是不靈活,而且非常昂貴。
因此,研究人員使用了一種特殊類型的晶體材料,稱為有機金屬鹵化物鈣鈦礦。創(chuàng)造薄鈣鈦礦的傳統(tǒng)方法是把它滴在一個平坦的、旋轉(zhuǎn)的基底上,這個過程被稱為旋轉(zhuǎn)涂布法。通過這種方法,它可以被制成鈣鈦礦半導(dǎo)體(PeLED)。
然而,這個過程浪費了大量的材料,一些滴落的鈣鈦礦會飛濺,無法粘在基材上。因此研究人員使用噴墨打印機來代替這種方法。噴墨制造節(jié)省了材料,沒有飛濺,從而減少浪費。這個過程也快得多,制造時間從5個多小時縮短到25分鐘以內(nèi)。
第一作者Junyi Zhao是Wang實驗室的博士生,他能夠通過將無機鈣鈦礦晶體嵌入由聚合物粘合劑構(gòu)成的有機聚合物基體,這使得鈣鈦礦和PeLED本身在本質(zhì)上具有彈性和可拉伸性。
這些PeLED可能只是電子革命的第一步。它們可使墻壁提供照明,甚至顯示當(dāng)天的報紙。它們還可以用來制作可穿戴設(shè)備,甚至是智能可穿戴設(shè)備,比如測量血氧的脈搏血氧儀。
最令人興奮的是,人們可以將有彈性的PeLED便宜、快速地打印出來,這在未來可能帶來新技術(shù)。
該研究論文題為"High‐Speed Fabrication of All‐Inkjet‐Printed Organometallic Halide Perovskite Light‐Emitting Diodes on Elastic Substrates",已發(fā)表在《先進材料》期刊上。主要作者為Junyi Zhao 等人。
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參考資料:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202102095