本質上可拉伸的量子點發光二極管取得了破紀錄的性能。

由基礎科學研究所納米粒子研究中心的KIM Dae-Hyeong教授領導的韓國科學家團隊，開創了一種可拉伸顯示器的新方法。該團隊宣布，首次開發出本質可拉伸的量子點發光二極管（QLED）。

顯示技術的進展

在快速發展的顯示技術世界中，對創造本質可拉伸顯示器的追求一直在進行中。傳統顯示器受到剛性和非柔性組件的限制，一直在努力發展超越柔性的顯示器。

顯然，需要新型材料和設備設計能夠承受顯著拉伸，同時保持其功能，這對于包括可穿戴和適應性接口技術在內的應用至關重要。

OLED的局限性和QLED的優勢

目前市場上的柔性顯示器大多采用有機發光二極管（OLED）技術，該技術采用有機材料作爲發光元件。然而，OLED往往有缺點，如有限的亮度和色彩純度問題。另一方面，QLED顯示器提供出色的色彩再現，亮度和壽命，使其成爲優先考慮這些因素的消費者的引人注目的選擇。

開發柔性QLED的挑戰

然而，開發柔性QLED顯示器的內在挑戰在于，量子點（QDs）本身的性質；作爲0-D無機納米粒子，它們不具有固有的可拉伸性。已經有一些嘗試將量子點嵌入彈性材料中，以創建發光和彈性複合材料。

在這種方法中遇到的一個重大障礙是彈性體的絕緣特性，這阻礙了電子和空穴有效注入量子點，從而降低了器件的電致發光效率。

材料工程的突破

因此，IBS的研究人員必須提出創新來克服這些限制。他們的工作展示了在複合材料中加入第三種材料以增強載流子向量子點的傳遞。采用p型半導體聚合物TFB來提高器件的可拉伸性和孔注射效率。添加TFB也改善了電子注入和空穴注入之間的平衡。

增強的設備結構和性能

三元納米複合膜的一個有趣的方面是表現出相分離的獨特內部結構，其中富含TFB的“島”形成在基底處，嵌入SEBS-g-MA基體中的量子點位于這些島的頂部。這種獨特的結構安排最大限度地減少了激子猝滅位點，並提高了空穴注入效率，從而實現了最佳的器件性能。

經過對這些材料的仔細選擇和工程設計，IBS研究人員獲得了高亮度（15170 cd m-2）的QLED，這是可拉伸LED中最高的，此外還有低阈值電壓（3.2 V）。即使施加了很大的力來拉伸材料，該裝置也沒有受到損壞。即使拉伸1.5倍，器件內量子點之間的距離也沒有顯著變化。例如，如果20英寸QLED電視是用這種設備制作的，這意味著即使拉到30英寸的尺寸，顯示性能也將保持不變。

未來發展方向和潛在應用

共同第一作者金東燦教授解釋說：“研究小組還開發出了適用于可拉伸量子點發光層的高分辨率圖像化技術”，“將發光材料和圖像化技術相結合，展示了RGB LED和被動矩陣陣列等複雜應用的潛力。”

該研究不僅證明了量子點在可拉伸顯示器中的優越性能，而且爲進一步提高器件性能開辟了新的方向。未來的研究將集中于優化所有器件層的載流子注入效率和可拉伸性。這一發現爲下一代is-QLED技術奠定了堅實的基礎，預示著未來顯示技術不僅具有柔性，而且具有真正的可拉伸性，從而實現新形式的可穿戴電子産品等。

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