超薄液晶 Advanced Materials: 贴在皮肤上的超薄QLED显示屏

超薄显示器是一种比传统液晶显示器更轻更薄的显示器件，其重要组成部分薄或微型发光二极管是当今的研究热点。常见的薄型或微型发光二极管主要有无机微型发光二极管(iLED)、聚合物发光二极管(PLED)和有机发光二极管(o LED)。目前，上述三种led在超薄可穿戴显示器的应用中仍面临以下问题，如工作电压要求高、部分器件厚度难以达到标准、性能不稳定等。与上述三种类型的LED相比，量子点LED(QLED)具有带宽窄、色纯度高、带隙可调性宽、低工作电压下高电致发光、高成像空气体稳定性、高分辨率、易于集成加工等一系列特性，特别适合下一代可穿戴电子产品和光电产品。

最近，韩国基础科学研究所(IBS)纳米粒子研究中心的研究人员首次利用无源矩阵结构制作了超薄红绿蓝(RGB)QLED显示器。QLED显示屏的超薄厚度(≈5.5μm)使其易于变形并与皮肤保持一体，从而减少不适感，防止机械故障。相关成果发表在《先进材料》杂志上。(集成可穿戴电子设备的超薄量子点显示器).

“QLED显示器采用外壳相对较厚的量子点来改善电致发光特性(在9 V下亮度达到44，719 CD·m-2，达到了迄今为止所有研究结果中可穿戴LED的最高记录，”研究负责人金大中说。“它还能成功地显示各种图案，包括字母、数字和符号。此外，超薄QLED显示屏可以与驱动电路和可穿戴传感器完美结合，并具有触敏用户界面。”

超薄QLED显示屏分解图

新型QLED显示器由氧化铟锡阳极、掺锂铝/金阴极和覆盖有QD层的电荷传输层组成。CTL和QD层由空空穴注入层(HIL)、空空穴传输层(HTL)、QD和电子传输层(ETL)组成，夹在阳极和阴极之间。考虑到电子和空空穴的能带排列，研究人员仔细选择了阳极、阴极、CTL和QD层的所有材料。其中ITO阳极设计成岛状，防止其变形而造成机械损伤。铬/金电极通过环氧绝缘层的垂直互连孔连接到这些岛状氧化铟锡阳极。整个装置采用聚对二甲苯/环氧树脂双层封装。实验结果表明，QLED显示器可用于可穿戴电子设备，皮肤上显示QLED 16×16的字母。通过改变量子点的类型，可以很容易地控制QLED显示器的发射颜色。

值得一提的是，超薄QLED显示器成功实现了高亮度、低工作电压下各种信息的可视化。在操作过程中，虽然温度会略有上升，但仍在人体皮肤的耐受范围内，具有良好的防水性和牢固性。该集成系统可以实时监控温度和身体运动的变化，并将分析数据直接显示在佩戴者的皮肤上。这为推广下一代可穿戴显示器和电子产品提供了前提条件。

文献来源:基础科学研究所&韩国首尔国立大学

文献链接:http://online library . Wiley . com/doi/10.1002/adma . 2017 00 217/full

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