顶点资讯2021年10月26日消息,《新材料》(Advanced Materials)期刊上登载了一篇文章,描述了一种新型LED材料。这种LED材料有可能在某一天,可以让我们的手机屏幕像钞票一样放进钱包里。
来自美国华盛顿大学圣路易斯分校(Washington University in St. Louis)麦凯尔维工程学院(McKelvey)的一个研究团队,使用一种新型有机金属卤化物晶体材料---钙钛矿(Organometal halide perovskite)来研发发光二极管,也就是钙钛矿发光二极管(PeLEDs)。
目前市场上比较成熟的发光二极管有两类:OLED和LED。OLED是使用有机小分子或高分子材料制成的发光二极管,所以又叫有机发光二极管。OLED的特性是能活动而且便宜,可以进行弯曲和拉伸,但是使用寿命较短,性能相对比较低。LED就是无机发光二极管了,它的特性是性能很好,亮度很高,但是比较昂贵,而且不能弯曲、不能折叠、不能拉伸。
有没有一种新型发光二极管能够兼具LED和OLED的特性呢?这正是McKelvey研究团队在做的事情。
PeLEDs元件的制作原理是将液体状态的钙钛矿涂抹在基板上。起初,该研究团队是通过滴一滴钙钛矿液体在基板上,然后快速旋转,让钙钛矿均匀散开,最终在基板表面形成一层薄膜。
这种方式是通过旋转使钙钛矿散开,操作起来比较麻烦,且难以确定一个技术标准(钙钛矿散开的均匀程度)。McKelvey研究团队决定采用喷墨印刷的方式来使钙钛矿的散开更加均匀,而且可以流程化、大批量生产,生产时间也大幅降低。
为了使PeLEDs兼具柔性可拉伸的性质,研究团队还需要将钙钛矿晶体嵌入到有机聚合物矩阵---由聚合物粘合剂制成的。由于钙钛矿和有机聚合物矩阵都是液体,必须保证不同层的材料不发生相互融合。
McKelvey的研究团队已经为这项技术申请了专利。目前来看,这项技术在穿戴设备上的应用还是非常具有优势的,应用场景包括远程医疗、智能穿戴设备等。