Создан гибкий дисплей с ионной жидкостью ярче топовых OLED-смартфонов
В Инженерном колледже Национального университета Сингапура разработан самый яркий на сегодня гибкий электрохемилюминесцентный (ЭХЛ) дисплей. Авторы протестировали его в разных прототипах, о чем рассказали в журнале Science Advances.
Гибкие экраны — это уже почти наступившее будущее. Но ни одна из существующих технологий не сочетает в себе простоту, низкое энергопотребление и надежность. OLED, например, не так просто сделать эластичными, а светоизлучающие конденсаторы требуют сотен или даже тысяч вольт питания.
Электрохемилюминесценция — это синтетический аналог биолюминесценции, которая происходит внутри светлячков, с той лишь разницей, что химическую реакцию, приводящую к испусканию света, запускает электрический ток. ЭХЛ-дисплеи лишены приведенных выше недостатков, но яркость их до сих пор оставалась недостаточной для широкого практического внедрения.
Исследователи решили эту проблему сразу с двух сторон — во-первых, разработали новый электролит, во-вторых, изменили форму одного из электродов. В результате светимость дисплея удалось утроить по сравнению с предшественниками, доведя ее до рекордных 1552 кд/м² — что ярче OLED-экранов топовых смартфонов (которые на такой яркости греются и выгорают).
«Наша работа впервые сделала эти устройства практически применимыми, поскольку они дают устойчивое непрерывное свечение, а не кратковременные вспышки, как более ранние конструкции, и могут работать от небольшой батарейки», — сказала инженер-материаловед Тан Юй Цзюнь, руководившая исследованием.
Главная фишка электролита (ионной жидкости) — маленький подвижный анион тетрафторбората. Это дает сразу несколько преимуществ: облегчает перемещение зарядов, улучшает растворимость люминофора, повышает стабильность системы в целом. Дополнительно реакции усиливает текстурированный электрод, а яркости способствует тонкий серебряный отражатель за сплошной задней токоподводящей площадкой.
Чтобы продемонстрировать возможности разработки, с ее применением изготовили и испытали три прототипа:
- пластырь, измеряющий концентрацию глюкозы в поте — показания он индицировал красным или синим светом,
- семисегментный цифровой дисплей,
- гибкий твердотельный дисплей для работы в условиях высокой влажности или под водой.
Хотя прототипы могут светиться разным цветом, красный получается ярче всего. Поэтому дальнейшие усилия разработчиков будут направлены на повышение яркости и стабильности синего, зеленого и других цветов. Кроме того, продолжатся изыскания по улучшению надежности — новый ЭХЛ превзошел аналоги, но для практического применения непродолжительное время свечения или ограниченное количество циклов включения/выключения не подходят.
