Гнучкі ЕХЛ-дисплеї стали втричі яскравішими за смартфони
Дослідники з Національного університету Сінгапуру вдосконалили електрохемілюмінесцентні екрани, досягнувши яскравості 1552 кд/м². Це втричі-вчетверо перевищує показники звичайних смартфонів і відкриває шлях до гнучких медичних пристроїв.
Індустрія гнучких дисплеїв отримала новий імпульс: команда вчених під керівництвом доцента Тан Ю Цзюня з Національного університету Сінгапуру (NUS CDE) разом із колегами з інститутів IMRE та IHPC представила екрани, що значно перевершують наявні аналоги за яскравістю та стабільністю. Роботу опубліковано в журналі Science Advances.
Електрохемілюмінесцентні (ЕХЛ) пристрої генерують світло через хімічні реакції в рідкому шарі між двома електродами. Вони тонкі, гнучкі та енергоефективні, але раніше їх стримували низька яскравість і нестабільність. Органічні світлодіоди важко згинати через багатошарову структуру, а світлодіодні конденсатори потребують високої напруги.
Ключовим рішенням стала заміна традиційної йонної рідини в електроліті на аналог із меншими та рухливішими від'ємними йонами. Це прискорило обмін електронами, підвищило хімічну стабільність і дозволило розчинити більше світловипромінювального барвника. Також дослідники переробили конструкцію електродів: поєднали текстурований електрод із прозорим і додали тонке срібне дзеркало для відбиття світла вперед.
У результаті яскравість ЕХЛ-пристроїв досягла 1552 кандел на квадратний метр — у 3,2 раза більше за попередній рекорд. Система зберегла у 82 рази вищу яскравість після 10 циклів увімкнення-вимкнення та працювала безперервно дві години замість 29 хвилин у старій версії.
Для демонстрації можливостей створено три прототипи: гнучкий медичний пластир для моніторингу глюкози в поті, семисегментну цифрову панель для «розумного» пакування та робототехніки, а також твердотільний пристрій, що працює під водою. Попит на такі екрани зростає — їх використовують у пластирах, що змінюють колір, і дисплеях на рукавах водолазних костюмів.
Наразі найяскравішим є червоне світіння. Команда планує покращити стабільність синього та зеленого кольорів, а також розробити еластичні дисплеї з функцією самовідновлення після пошкоджень. Це наближає технологію до комерційного застосування в медицині та носимій електроніці.
