北京時間10月27日消息,中國觸摸屏網訊,

當然,你可以用鉸鏈連接兩個屏幕,然后將該手機稱為“可折疊”手機,但如果你可以把它卷起來放在錢包里呢?或者把它繞在手腕上當作手表戴?
(圖片來自網絡)
華盛頓大學圣路易斯分校麥凱維工程學院正在開發的數字顯示器的下一步可能會使這些成為現實。
 
首先,需要發光二極管(LED)。然后是有機LED(OLED)。現在,普雷斯頓M.格林電氣與系統工程系助理教授Chuan Wang實驗室的研究人員已經開發出一種新材料,它既兼具兩者最好的技術特點,又采用了一種新的制造方法——使用噴墨打印機。
 
該研究成果發布在本月刊發的《Advanced Materials》雜志上。
 
有機發光二極管,由有機小分子或聚合物材料制成,價格便宜且靈活。“你可以彎曲或拉伸它們——但它們的性能相對較低,壽命較短,”Wang說,“無機發光二極管(如microLED)具有高性能、亮度超高、可靠性高等優勢,但不是很靈活且價格昂貴。”
 
“我們制造的是一種有機-無機化合物,”Wang說,“它兼具兩者的優點。”
 
他們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,它具有一種新的扭曲。制造一層薄薄的液態鈣鈦礦結構的傳統方法是將其滴到平坦的旋轉基底上,就像旋轉藝術玩具一樣,這一過程稱為旋轉涂層。當基底旋轉時,液體擴散開來,最終基板上覆蓋了一層薄層。然后,它可以被回收,并制成鈣鈦礦發光二極管或PeLED。
 
然而,就像藝術旋轉一樣,在這個過程中浪費了大量的材料——當基底以幾千轉/分的速度旋轉時,一些滴落的鈣鈦礦飛濺四射,而不是粘在基板上。
 
“因為它是液態的,”Wang說,“我們想到可以用噴墨打印機來代替旋涂。”
噴墨加工節省了材料,因為鈣鈦礦只能在需要的地方沉積,其精度與在一張紙上打印字母和數字的精度類似。無飛濺,減少浪費。這一過程也要快得多,將制造時間從5小時以上縮短到25分鐘以下。
 
使用噴墨打印方法的另一個好處是有可能重塑電子學的未來:鈣鈦礦可以打印到各種非傳統基板上,包括那些在旋轉時不穩定的基板,如橡膠。“想象一下,將一款手機大小的設備拉伸到平板電腦大小,”Wang說。
 
然而,要使顯示器具有靈活性,在橡膠上打印不易彎曲的LED是不行的。LED本身也需要靈活。鈣鈦礦不行。
 
論文第一作者、Wang實驗室博士生JunyiZhao能夠通過將無機鈣鈦礦晶體嵌入由聚合物粘合劑制成的有機聚合物基質中來解決這個問題。這使得鈣鈦礦和PeLED本身在性質上具有彈性和可伸縮性。兩全其美。
 
這個過程并不十分簡單。在實驗室里需要花費幾天幾夜才能把它做好。Wang和Zhao都認為最大的障礙是確保不同材料層不發生混合。
 
由于PeLED的所有部分都是由液體制成的——鈣鈦礦層、兩個電極和一個緩沖層——一個主要問題是防止所有層混合。
 
LED是三明治狀構造,具有至少一個發射層、一個陽極層和一個陰極層。有時也可使用諸如電子和空穴傳輸層的附加層。Zhao必須保證鈣鈦礦層不會與其他任何一層混合,用熒光筆在剛寫的墨水上用熒光燈可能會使其變臟。
 
他需要找到一種合適的聚合物,一種可以插入鈣鈦礦和其他層之間的聚合物,保護它不受其他層的影響,同時又不會對PeLED的性能造成太多干擾。
 
“我們找到了最好的材料和厚度來平衡設備性能和提供保護,”Zhao說。之后,他繼續印刷第一張有彈性的PeLED。
 
這些PeLED可能只是電子革命的第一步:墻壁可以提供照明,甚至可以展示當天的報紙。它們可以用來制造可穿戴設備,甚至是智能可穿戴設備,比如測量血氧的脈搏血氧計。
 
最令人興奮的是,能夠廉價、快速地打印具有彈性且靈活的PeLED,可能會帶來尚待開發的新技術。

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