Tekniskt sett finns det olika vägar för att förverkliga flexibilitet. 1) Fysisk flexibilitet:alla styva material som är extremt tunna eller har en mycket liten diameter kan vara flexibel. 2) Strukturell flexibilitet:till exempel kan den trådanslutande fraktal- och fjäderkonfigurationen ge makroskopisk flexibilitet för det styva chipet. 3) Inneboende flexibilitet:materialen i denna enhet har flexibel och töjbar natur. Till skillnad från de flexibla och töjbara anordningarna bör de i sig flexibla displayerna samtidigt uppfylla tre kritiska krav:stor elastisk deformation, liten böjradie under 0,5 mm och hög töjningstöjning över 25 %, vilket avgör om de sedan kan formas, vikas eller vikas. rullad. Med dessa tre villkor kan inneboende flexibla displayer förändra uppfattningen av information som ofta förekommer i nästan alla aspekter av våra liv. Kredit:Science China Press
Denna recension är tänkt av akademikern Yunqi Liu och professor Yunlong Guo (Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences). Dr Zhiyuan Zhao, Dr Kai Liu och Yanwei Liu är de första författarna. Denna forskning fäster stor uppmärksamhet vid nyckelmaterialen för inneboende flexibla organiska tunnfilmstransistorer (OTFT) och elektroluminiscerande enheter. Specifikt fokuserar vi på följande fem aspekter:egenflexibla elektrodmaterial, organiska halvledare (OSC) och dielektriska material för OTFT, egenflexibla organiska emissiva halvledare (OESC) för elektroluminiscerande enheter och OTFT-drivna elektroluminescerande enheter för egenflexibla skärmar. Slutligen presenteras framtida utmaningar och möjligheter med OTFT-drivna skärmar som är i sig töjbara.
Egenflexibla elektrodmaterial bör karakteriseras med utmärkt elektrisk ledningsförmåga, hög mekanisk töjbarhet, transparens, idealisk vidhäftning, lämplig arbetsfunktion, god kemisk stabilitet och biokompatibilitet. Författarna ger en detaljerad sammanfattning av nuvarande töjbara elektrodmaterial, inklusive kolnanorör (CNT), grafen, metall nanotrådar (MNW), ledande polymerer (CP) och deras hybridmaterial.
Inneboende flexibla organiska halvledare är en viktig komponent för tunnfilmstransistorer. De nuvarande strategierna är huvudsakligen indelade i följande kategorier:strukturell design av polymerkedjor genom inkorporering av konjugationsbrottsdistanser (CB) och flexibla kedjesegment, kontroll av molekylvikt och regioregularitet hos konjugerade polymerer, och blandning med elastomerpolymerer eller molekylära tillsatser.
Eget flexibelt dielektriskt material ligger nära halvledarskiktet och påverkar avsevärt transistorernas elektriska prestanda. För närvarande inkluderar vanliga elastomera dielektriska material PU, PDMS och SEBS. Emellertid uppvisar dessa elastomeriska dielektrika typiskt låg dielektricitetskonstant, vilket ökar energiförbrukningen för anordningarna. Denna recension föreslog några strategier för att utveckla dielektriska polymerer med hög k- och hög töjbarhet.
Inneboende flexibla organiska ljusemitterande halvledare framställs endast genom att introducera flexibla kedjor i polymermatrisen, för att balansera den mekaniska eftergivligheten och ljuskapaciteten hos organiska ljusemitterande halvledare. Att utnyttja någon ny designmetod för att förbättra de mekaniska egenskaperna hos material är därför en viktig riktning för utvecklingen av sådana material.
Inbyggda flexibla elektroluminescerande enheter inkluderar huvudsakligen polymera lysdioder (PLED), organiska ljusemitterande elektrokemiska celler (OLEC) och töjbar växelströmselektroluminescens (ACEL). På grund av begränsningen av egenskaperna hos iboende töjbara elektroluminescerande material, är för närvarande rapporterade egenflexibla elektroluminescerande anordningar huvudsakligen förverkligade genom dopnings- eller blandningsmetoder.
Slutligen lade författarna fram några förslag och utsikter för den framtida utvecklingen av flexibla displayer. Forskningen publicerades i National Science Review . + Utforska vidare
