Kvanttipisteledi taipuu kuin paperi

Quantum dot light-emitting diode (QLED), joka käyttää kvanttipisteitä valoa emittoivana materiaalina, on herättänyt huomiota lupaavana vaihtoehtona seuraavan sukupolven näyttöteknologioille erinomaisten elektroluminesenssin ominaisuuksiensa ja ohuutensa ansiosta.

Dae-Hyeongin Kimin (Soulin kansallisen yliopiston professori) ja Taeghwanin Hyeonin johtama tutkimusryhmä perustieteen instituutista (IBS) julkistivat QLED-prototyypin jo vuonna 2015.

Rakenteen paksuus oli vain 3 mikrometriä. Sen ansiosta ultraohut QLED osoitti erinomaista mekaanista joustavuutta, mikä mahdollisti sen käytön erilaisissa puettavissa laitteissa, kuten elektronisissa tatuoinneissa.

Äskettäin tutkijatiimi kehitti tätä tekniikkaa entisestään ja kehitti taitettavan origami paperitaiteen inspiroiman muunnelman erittäin ohuesta QLED:stä.

He raportoivat kolmiulotteisista taitettavista QLED:istä, jotka voidaan vapaasti muuntaa erilaisiksi kolmiulotteisiksi rakenteiksi, kuten perhosiksi, lentokoneiksi ja pyramideiksi. Ottaen huomioon taitettavien älypuhelimien kasvava suosio, taitettavan näytön teknologian kehitys on näin saamassa entistä tärkeämmän roolin.

Tutkijat tuottivat tavanomaiselle tasomaiselle QLED:lle taitettavuutta uudella valmistusprosessilla, joka voi osittain syövyttää QLED-pinnalle kerrostetun epoksikalvon vahingoittamatta alla olevaa QLED:ää.

Säädettävän hiilidioksidipulssilaserin ja hopea-alumiinipohjaisten etsauksen lopettavan kerrosten avulla etsaussyvyyttä voidaan säätää tarkasti. Koska lasersyövytetty osa on suhteellisesti ohuempi kuin ympäröivä alue, on mahdollista etsata muodonmuutosviivoja, joita pitkin rakenne voidaan taittaa origamipaperin tavoin.

Kehittämänsä etsaustekniikan avulla tutkijat pystyivät säätämään kaarevuussäteen tarkasti alle 50 mikrometriin. Näin pienellä kaarevuussäteellä taiteviiva muistuttaa terävää reunaa, jossa ei ole näkyvää kaarevuutta. Käyttämällä mekaanista simulaatiota laitteen huolellisessa suunnittelussa tutkijat pystyivät minimoimaan valoa emittoiviin komponentteihin kohdistuvan rasituksen.

Koko QLED, mukaan lukien taittoviiva, pystyi säilyttämään vakaan valoa emittoivan suorituskyvyn, vaikka sitä taitettiin toistuvasti 500 kertaa. Tekniikkaa sovellettiin valmistaen 3D-taitettavat QLED-valot, joissa oli erilaisia monimutkaisia muotoja, kuten perhosia, lentokoneita ja pyramideja.

"Pystyimme rakentamaan 3D-taitettavan QLED:n, joka voidaan taittaa vapaasti kuten paperitaideteos", sanoo Dae-Hyeong Kim. "Valmistamalla passiivisesti ohjatut, 3D-taitettavat QLED-ryhmät, jotka koostuvat 64 yksittäisestä pikselistä, olemme osoittaneet mahdollisuuden kehittää monimutkaisempia näyttöjä tulevaisuudessa."

Suurempi kuva erilaisista ledirakenteista

Aiheesta aiemmin:

Paksummat OLEDit parantavat näyttötekniikkaa

Tehokkaita ledejä perovskiitistä