頂點資訊2021年10月26日消息,《新材料》(Advanced Materials)期刊上登載了一篇文章,描述了一種新型LED材料。這種LED材料有可能在某一天,可以讓我們的手機屏幕像鈔票一樣放進錢包里。
來自美國華盛頓大學圣路易斯分校(Washington University in St. Louis)麥凱爾維工程學院(McKelvey)的一個研究團隊,使用一種新型有機金屬鹵化物晶體材料---鈣鈦礦(Organometal halide perovskite)來研發發光二極管,也就是鈣鈦礦發光二極管(PeLEDs)。
目前市場上比較成熟的發光二極管有兩類:OLED和LED。OLED是使用有機小分子或高分子材料制成的發光二極管,所以又叫有機發光二極管。OLED的特性是能活動而且便宜,可以進行彎曲和拉伸,但是使用壽命較短,性能相對比較低。LED就是無機發光二極管了,它的特性是性能很好,亮度很高,但是比較昂貴,而且不能彎曲、不能折疊、不能拉伸。
有沒有一種新型發光二極管能夠兼具LED和OLED的特性呢?這正是McKelvey研究團隊在做的事情。
PeLEDs元件的制作原理是將液體狀態的鈣鈦礦涂抹在基板上。起初,該研究團隊是通過滴一滴鈣鈦礦液體在基板上,然后快速旋轉,讓鈣鈦礦均勻散開,最終在基板表面形成一層薄膜。
這種方式是通過旋轉使鈣鈦礦散開,操作起來比較麻煩,且難以確定一個技術標準(鈣鈦礦散開的均勻程度)。McKelvey研究團隊決定采用噴墨印刷的方式來使鈣鈦礦的散開更加均勻,而且可以流程化、大批量生產,生產時間也大幅降低。
為了使PeLEDs兼具柔性可拉伸的性質,研究團隊還需要將鈣鈦礦晶體嵌入到有機聚合物矩陣---由聚合物粘合劑制成的。由于鈣鈦礦和有機聚合物矩陣都是液體,必須保證不同層的材料不發生相互融合。
McKelvey的研究團隊已經為這項技術申請了專利。目前來看,這項技術在穿戴設備上的應用還是非常具有優勢的,應用場景包括遠程醫療、智能穿戴設備等。